2019-2020年高中化学 3.4 难溶电解质的沉淀同步精练 苏教版选修4.doc

2019-2020年高中化学 3.4 难溶电解质的沉淀同步精练 苏教版选修41下列化学原理的应用，主要是利用沉淀溶解平衡原理的是()热纯碱溶液洗涤油污的能力强误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒溶洞的形成碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能泡沫灭火器灭火的原理A B C D全部解析：是利用水解原理，是利用两种离子水解相互促进，均是利用沉淀溶解平衡原理。答案：A2为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是()ANaOH BCaCO3C氨水 DMgO解析：要除去FeCl3实际上是除去Fe3，方法是加入某物质使之成为沉淀过滤即可。同时该题巧妙运用了Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度，从而可以使Fe(OH)3沉淀，而不致使Mg2转化为沉淀而析出。本题常规方法是加入化学物质直接与Fe3反应形成沉淀，但在这里却巧妙地利用了MgO消耗FeCl3水解生成的HCl，促使FeCl3水解成Fe(OH)3，同时MgO转化成MgCl2不引入新杂质，即使MgO过量，因为它不溶于水也不会引起二次污染。还可以使用Mg(OH)2、MgCO3等试剂。答案：D3在含有浓度均为0.01 molL1的Cl、Br、I离子的溶液中，缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是()AAgCl、AgBr、AgI BAgI、AgBr、AgClCAgBr、AgCl、AgI D三种沉淀同时析出解析：AgI比AgBr、AgCl更难溶于水，故Ag不足时先生成AgI，析出沉淀的先后顺序是AgI、AgBr、AgCl，答案为B。答案：B4下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A反应开始时，溶液中各离子浓度相等B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解解析：本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系。B项正确。C项沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等。D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。答案：B5将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液，发生的反应为()A只有AgBr沉淀生成BAgCl和AgBr沉淀等量生成CAgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀为主DAgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀为主解析：AgCl的溶解度大于AgBr的溶解度，在混合液中n(AgCl)n(AgBr)，加AgNO3均有沉淀生成，但以AgCl为主。答案：C6难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液里各离子的浓度以它们系数为次方的乘积是一个常数，叫溶度积常数(Ksp)。例如：Cu(OH)2Cu2(aq)2OH(aq)，Kspc(Cu2)c(OH)221020 mol3L3。当溶液中各离子的浓度次方的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之沉淀溶解。(1)某CuSO4溶液里c(Cu2)0.02 molL1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于_才能达到目的。(2)要使0.2 molL1 CuSO4溶液中Cu2沉淀较为完全(使Cu2浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为_。解析：(1)根据题意：当c(Cu2)c(OH)221020 mol3L3时开始出现沉淀，则c(OH) molL1 molL1109 molL1，c(H)105 molL1，pH5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH5。(2)要使Cu2浓度降至0.2 molL1/1 0002104 molL1，c(OH) molL1108 molL1，c(H)106 molL1。此时溶液的pH6。答案：(1)5(2)67向含有AgI的饱和溶液中：(1)加入固体AgNO3，则c(I)_(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)。(2)若改加更多的AgI，则c(Ag)将_。(3)若改加AgBr固体，则c(I)_，而c(Ag)将_。解析：AgI饱和溶液存在如下平衡：AgI(s)Ag(aq)I(aq)，加入固体AgNO3，c(Ag)增大，溶解平衡左移c(I)减小；加AgI，还是饱和溶液c(Ag)不变；加AgBr时，c(Ag)增大，平衡左移，c(I)减小，而c(Ag)增大。答案：(1)变小(2)不变(3)变小变大1把Ca(OH)2放入一定量的蒸馏水中，一定温度下达到溶解平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)。当向悬浊液中加入少量生石灰后，若温度不变，下列判断正确的是()A溶液中Ca2数目减少 B溶液中c(Ca2)增大C溶液中c(OH)减小 D溶液中c(OH)增大解析：向Ca(OH)2的悬浊液中加入少量生石灰后发生反应：CaOH2O=Ca(OH)2，将导致溶液中H2O的量减小，析出Ca(OH)2固体，因此溶液中Ca2、OH的物质的量减小，而浓度保持不变。答案：A2将一定量的硫酸钡放入水中，对此有关的叙述正确的是()A硫酸钡不溶于水，硫酸钡固体质量不会改变B最终会得到BaSO4的极稀的饱和溶液C因为Ba2SO=BaSO4很容易发生，所以不存在BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)的反应D因为BaSO4难溶于水，所以改变外界条件也不会改变BaSO4的溶解度解析：BaSO4是难溶电解质，溶解度虽然较小，但溶于水的部分完全电离，即在BaSO4的悬浊液中有沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)，改变外界条件可以使沉淀溶解平衡发生移动，从而改变BaSO4的溶解度。答案：B3下列说法中正确的是()A只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡B难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡，不存在电离平衡C溶解平衡只能通过电解质溶解于水时建立D溶解平衡时，电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等解析：认真理解溶解平衡的内涵是解题的关键。溶解平衡发生在固体表面，是在一定条件下离子向溶剂中扩散和溶剂中离子向固体表面析出建立的平衡。溶解平衡时以上两种速率相等。答案：D4下列说法中正确的是()A饱和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，所得溶液的pH增大BAgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，往其中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，溶液中离子的总浓度会减小CAgCl悬浊液中加入KI溶液，白色溶液变成黄色，证明此条件下Ksp(AgCl)Ksp(AgI)D硬水中含有较多的Ca2、Mg2、HCO、SO，加热煮沸可以完全除去其中的Ca2、Mg2解析：A项中温度升高，Ca(OH)2溶解度降低，碱性减弱，pH减小，A项错误；B项中加入NaCl，平衡左移c(Ag)减小，c(Cl)增大引入Na，由勒夏特列原理知，溶液中离子的总浓度会增大，B项错误；沉淀总是向溶解度更小的方向转化，C项中现象说明AgI的溶解度小于AgCl，对于阴、阳离子个数相等的难溶物，溶解度越小，Ksp越小，C项正确；D项加热煮沸，只能降低Ca2、Mg2的浓度，而不可能完全除去，D项错误。答案：C5已知AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.81010 mol2L2和2.01012 mol3L3。若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下列叙述正确的是()AAgCl和Ag2CrO4的溶解度相等BAgCl的溶解度大于Ag2CrO4C两者类型不同，不能直接由Ksp的大小来判断其溶解能力的大小D都是难溶盐，溶解度无意义解析：在AgCl的饱和溶液中存在AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，溶液中c(Ag)c(Cl)，而Kspc(Ag)c(Cl)，所以AgCl的饱和溶液中c(Ag)1.3105 molL1。在Ag2CrO4的饱和溶液中存在Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)，溶液中c(Ag)2c(CrO)，而Kspc2(Ag)c(CrO)，所以Ag2CrO4的饱和溶液中c(Ag)1.6104 molL1。很明显Ag2CrO4饱和溶液中的c(Ag)大于AgCl饱和溶液中的c(Ag)，即Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度，从中可以看出Ag2CrO4的Ksp虽然比AgCl的Ksp小，但是其溶解度却比AgCl大。综上所述正确选项为C。答案：C6已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下：(1)CuSO4与Na2CO3反应主要：Cu2COH2O=Cu(OH)2CO2次要：Cu2CO=CuCO3(2)CuSO4与Na2S反应主要：Cu2S2=CuS次要：Cu2S22H2O=Cu(OH)2H2S则下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是()ACuSCu(OH)2Cu(OH)2CuCO3CCu(OH)2CuCO3CuSDCu(OH)2CuCO3CuS解析：由题意可知，主要反应和次要反应均为生成沉淀的反应，只有容易形成沉淀即溶解度较小的沉淀的反应才是主要反应。因CuSO4与Na2CO3反应中主要生成Cu(OH)2沉淀，次要生成CuCO3沉淀，即Cu(OH)2比CuCO3更易形成沉淀，故Cu(OH)2的溶解度比CuCO3的溶解度要小；同理由CuSO4与Na2S的主要和次要反应得知CuS的溶解度比Cu(OH)2的溶解度要小。所以溶解度的大小顺序为CuSCu(OH)21.461010mol3L3，体系中有CaF2沉淀析出。答案：D9已知Ag2SO4的Ksp为2.0103 mol3L3，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag和SO浓度随时间变化关系如右图(饱和Ag2SO4溶液中c(Ag)0.034 molL1)。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 molL1 Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag和SO浓度随时间变化关系的是()解析：Ag2SO4刚好为100 mL的饱和溶液，因为c(Ag)0.034 mol/L，所以c(SO)0.017 mol/L；当加入100 mL 0.020 mol/L Na2SO4溶液后，c(SO)0.018 5 mol/L，c(Ag)0.017 mol/L(此时QKsp)。由计算可知选B。答案：B10在100 mL 0.10 molL1的AgNO3溶液中加入100 mL溶有 2.08 g BaCl2的溶液，再加入100 mL 溶有0.010 mol CuSO45H2O的溶液，充分反应。下列说法中正确的是()A最终得到白色沉淀和无色溶液B最终得到白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物C最终得到的溶液中，Cl的物质的量为0.02 molD在最终得到的溶液中，Cu2的物质的量浓度为0.01 molL1解析：此题为一计算推断题，经计算AgNO3、BaCl2、CuSO45H2O三种物质的物质的量都为0.01 mol，反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01 mol，溶液中剩余的是0.01 mol NO、0.01 mol Cl和0.01 mol Cu2，所以溶液应呈蓝色，故A、C是错误的，三种溶液混合后溶液的体积增大两倍，Cu2的物质的量浓度为0.033 molL1。答案：B11与c(H)c(OH)Kw类似，FeS饱和溶液中存在：FeS(s)Fe2(aq)S2(aq)，c(Fe2)c(S2)Ksp。常温下Ksp8.11017。(1)理论上FeS的溶解度为_，而事实上其溶解度远大于这个数值，其原因可能是_。(2)又知FeS饱和溶液中c(H)与c(S2)之间存在以下限量关系：c2(H)c(S2)1.01022，为了使溶液中c(Fe2)达到1 molL1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H)为_。解析：(1)由FeS(s)Fe2(aq)S2(aq)c(Fe2)9109 molL1即1 L水中可溶解9109 mol的FeS由100S1 000(910988)g，所以S7.92108 g(2)c(Fe2)1 molL1，则c(S2)8.11017 molL1。又c2(H)c(S2)1.01022，所以c(H)1.11103 molL1。答案：(1)7.92108 gFeS在水中存在下列平衡：FeS(s)Fe2(aq)S2(aq)，而Fe2、S2均可以发生水解：Fe22H2OFe(OH)22H、S2H2OHSOH，使上述平衡中的c(Fe2)、c(S2)降低，平衡向右移动，造成更多的FeS溶解(2)1.11103 molL112Mg(OH)2难溶于水，但它溶解的部分全部电离。t 时，饱和Mg(OH)2溶液的pH11，若不考虑Kw的变化，则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少？(溶液密度为1.0 g/cm2)解析：根据Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，c(OH)103 molL1，则1 L Mg(OH)2溶液中，溶解的nMg(OH)21 L103 molL15104 mol，其质量为58 g/mol5104 mol0.029 g，再根据可求出S0.002 9 g。答案：0.002 9 g13金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/molL1)如图。 难溶金属氢氧化物的SpH图(1)pH3时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3，应该控制溶液的pH为_。A6(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2杂质，_(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是_。(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成Cu(NH3)42，写出反应的离子方程式_。(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.310182.510131.310363.410286.410531.61024某工业废水中含有Cu2、Pb2、Hg2，最适宜向此工业废水中加入过量的_除去它们。(选填序号)ANaOHBFeSCNa2S解析：(1)据图知pH45时，Cu2开始沉淀为Cu(OH)2，因此pH3时，主要以Cu2形式存在。(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3，以保证Fe3完全沉淀，而Cu2还未沉淀，据图知pH为4左右。(3)据图知，Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小，无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2。(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式：Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O。(5)因为在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中只有FeS的溶度积最大，且与其他三种物质的溶度积差别较大，因此应用沉淀的转化可除去废水中的Cu2、Pb2、Hg2，且因FeS也难溶，不会引入新的杂质。答案：(1)Cu2(2)B(3)不能Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小(4)Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O(5)B14工业上制备BaCl2的工艺流程图如图表示：某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得BaSO4(s)4C(s)4CO(g)BaS(s)H1571.2 kJmol1BaSO4(s)2C(s)2CO2(g)BaS(s)H2226.2 kJmol1(1)气体用过量NaOH溶液吸收，得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为_。(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，_。Ksp(AgBr)5.41013 mol2L2，Ksp(AgCl)2.01010 mol2L2(3)反应C(s)CO2(g)2CO(g)的H_kJmol1。(4)实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是_，_。解析：(1)Na2S水解以第一步为主，S2H2OHSOH，关键是“”和“产物是HS而不是H2S”；(2)所谓沉淀共存，就是AgCl、AgBr都有，即AgClBrAgBrCl这个反应达到平衡，所以2.7103；(3)将题干提供的反应，再同除以2，即得C(s)CO2(g)2CO(g)，所以H(571.2226.2)/2 kJmol1，即H172.5 kJmol1.(4)过量炭的使用一方面为了提高BaSO4的转化，另一方面为了与空气反应产生热量，使反应得以顺利进行。答案：(1)S2H2OHSOH，HSH2OH2SOH(第二步可不写)(2)2.7103(3)172.5(4)使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量)为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温