沉淀溶解平衡

沉淀溶解平衡专题训练1．室温时，M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq)Ksp=a；c(M2+)=bmol·L-1时，溶液的pH等于A. B.C.14+ D.14+2．海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：模拟海水中的离子浓度(mol/L)Na＋Mg2＋Ca2＋Cl−0.4390.0500.0110.5600.001注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5mol/L，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。：Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9；Ksp(MgCO3)＝6.82×10－6；Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×10－6；Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12。以下说法正确的选项是A．沉淀物X为CaCO3B．滤液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋C．滤液N中存在Mg2＋、Ca2＋D．步骤②中假设改为参加4.2gNaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物3．25℃时，电离平衡常数Ka(HF)＝3.6×10－4mol/L，溶度积常数KSp(CaF2)＝1.46×10－10mol3/L3。现向1L0.2mol/LHF溶液中参加1L0.2mol·L－1CaCl2溶液，那么以下说法中，正确的选项是()A．25℃时，0.1mOl/LHF溶液中pH＝1B．KSp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C．该体系中，KSp(CaF2)＝1/Ka(HF)D．该体系中有CaF2沉淀产生4．(12分)以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：难溶电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g9×10－41.7×10－61.5×10－43.0×10－9在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子。例如：①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，再参加一定量的试剂反响，过滤结晶即可；②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，参加足量的氢氧化镁，充分反响，过滤结晶即可；③为了除去硫酸铜晶体中的Fe2＋，先将混合物溶于水，参加一定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可。请答复以下问题：(1)上述三个除杂方案都能够到达很好效果，Fe3＋、Fe2＋都被转化为________________(填化学式)而除去。(2)①中参加的试剂应该选择___________为宜，其原因是______________________。(3)②中除去Fe3＋所发生的总反响的离子方程式为________。(4)以下与③相关的表达中，正确的选项是________(填字母)。A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染B．将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜D．Cu2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中E．在pH>4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在5.硫酸钠－过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过以下实验测定：①准确称取1.7700g样品，配制成100.00mL溶液A。②准确量取25.00mL溶液A，参加盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、枯燥至恒重，得到白色固体0.5825g。③准确量取25.00mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.02000mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00mL。H2O2与KMnO4反响的离子方程式如下：2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑(1)室温下BaSO4的Ksp＝1.1×10－10，欲使溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))≤1.0×10－6mol·L－1，应保持溶液中c(Ba2＋)≥_______mol·L－1。(2)上述滴定假设不加稀硫酸MnOeq\o\al(－,4)被复原为MnO2，离子方程式为。(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。6.氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按以下图所示步骤进行操作。答复以下问题：(1)起始滤液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是____________________________；(2)试剂Ⅰ的化学式为________，①中发生反响的离子方程式为；(3)试剂Ⅱ的化学式为________，②中参加试剂Ⅱ的目的是__________________________________；(4)试剂Ⅲ的名称是________，③中发生反响的离子方程式为__________________________________；(5)某同学称取提纯的产品0.7759g，溶解后定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000mol·L－1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL，该产品的纯度为______________。(列式并计算结果)7．废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的局部实验过程如下：(1)①铜帽溶解时参加H2O2的目的是________(用化学方程式表示)。②铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是________。(2)为确定参加锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2＋的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2＋的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH＝3～4，参加过量的KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反响的离子方程式如下：2Cu2＋＋4I－=2CuI(白色)↓＋I22S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)①滴定选用的指示剂为________，滴定终点观察到的现象为________。②假设滴定前溶液中的H2O2没有除尽，所测定的Cu2＋含量将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(3)pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L－1计算)。开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3＋1.13.2Fe2＋5.88.8Zn2＋5.98.9实验中可选用的试剂：30%H2O2、1.0mol·L－1HNO3、1.0mol·L－1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：①________；②________；③过滤；④________；⑤过滤、洗涤、枯燥；⑥900℃煅烧。8．：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－相关物质的溶度积常数见下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.2×10－202.6×10－391.7×10－71.3×10－12(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯洁的CuCl2·2H2O晶体，参加________，调至pH＝4，使溶液中的Fe2＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝________。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。(2)在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是__________________(用化学方程式表示)。由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是。(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I－发生反响的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.36g试样溶于水，参加过量KI固体，充分反响，生成白色沉淀。用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。①可选用________作滴定指示剂，滴定终点的现象是___________________________。②CuCl2溶液与KI反响的离子方程式为。③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为________。沉淀溶解平衡专题训练1．C2.A3.D4．(1)Fe(OH)3(2)氨水不会引入新的杂质(3)2Fe3＋＋3Mg(OH)2=3Mg2＋＋2Fe(OH)3(4)ACDE5．(1)1.1×10－4(2)2MnOeq\o\al(－,4)＋3H2O=2MnO2↓＋3O2↑＋2OH－＋2H2O(3)n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝eq\f(0.5825g,233g·mol－1)＝2.50×10－3mol2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑n(H2O2)＝eq\f(5,2)×eq\f(0.02000mol·L－1×25.00mL,1000mL·L－1)＝1.25×10－3molm(Na2SO4)＝142g·mol－1×2.50×10－3mol＝0.355gm(H2O2)＝34g·mol－1×1.25×10－3mol＝0.0425gn(H2O)＝eq\f(1.7700g×\f(25.00mL,100.00mL)－0.355g－0.0425g,18g·mol－1)＝2.50×10－3molx∶y∶z＝n(Na2SO4)∶n(H2O2)∶n(H2O)＝2∶1∶2硫酸钠－过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O6．〔1〕大于强碱弱酸盐K2CO3水解，使体系呈碱性(2)BaCl2Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓(3)K2CO3除去A中的Ba2＋(4)盐酸2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑(5)eq\f(25.62×10－3L×0.1000mol·L－1×74.5g·mol－1×\f(100.0mL,25.00mL),0.7759g)×100%＝98.40%7．(1)①Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O②加热(至沸)(2)①淀粉溶液蓝色褪去②偏高(3)①向滤液中参加适量30%H2O2，使其充分反响②滴加1.0mol·L－1NaOH，调节溶液pH约为5(或3.2≤pH<5.9)，使Fe3＋沉淀完全④向滤液中滴加1.0mol·L－1NaOH，调节溶液pH约为10(或8.9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全8．(1)Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO32．6×10－9mol·L－1(2)2CuCl2·2H2OCu(OH)2·CuCl2＋2HCl＋2H2O(主要产物写成Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO均可)在枯燥的HCl气流中加热脱水(3)①淀粉溶液蓝色褪去，放置一定时间后不复色②2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2③95%【解析】：(1)除去溶液中的Fe3＋一般用调节溶液pH的方法，遵循“除杂不引入新杂质”的原那么，一般选用难溶性的Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3或CuO等物质。由Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)得：c(Fe3＋)＝eq\f(Ksp,c3(OH－))＝eq\f(2.6×10－39,(10－10)3)＝2.6×10－9mol·L－1。(2)CuCl2属于强酸弱碱盐，溶于水时发生水解，水解反响方程式为：CuCl2＋2H2OCu(OH)2＋2HCl，由于受热时HCl不断挥发，可使平衡不断向右移动，故得不到纯洁的无水CuCl2。为了抑制CuCl2的水解，应在枯燥的HCl气流中加热脱水。(3)结合题意和表格信息可知，向CuCl2溶液中参加KI时发生如下反响：2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2(因为CuI的Ksp小于CuCl的，故生成CuI，而不是生成CuCl)，生成的I2再