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鲁科版高中化学选修四第2课时沉淀溶解平衡的应用

高中化学学习材料金戈铁骑整理制作第2课时沉淀溶解平衡的应用[经典基础题]1. 要使工业废水中的重金属Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14由上述数据可知,选用的沉淀剂最好为() A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可答案 A解析由表中数据可知,PbS的溶解度最小,沉淀最彻底。

2.工业上用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢使其中CaSO4能转化为CaCO3,下列有关CaSO4和CaCO3性质有关推测正确的是() A.CaSO4是一种强酸弱碱盐B.CaSO4溶解度小于CaCO3C.CaSO4溶解度大于CaCO3D.CaSO4溶解度等于CaCO3答案 C解析CaSO4的沉淀溶解平衡向左移动,生成更难溶的CaCO3。

3.为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是() A.NH3·H2O B.NaOHC.Na2CO3D.MgCO3答案 D解析Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,调节pH,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀后除去。

在①不引入新杂质,②Mg2+不沉淀的条件下,选用MgCO3,过量的MgCO3可一起过滤除去。

也可选用MgO、Mg(OH)2等试剂。

4.下列说法正确的是() A.向AgI沉淀中加入饱和KCl溶液,有白色沉淀生成,说明AgCl比AgI 更难溶B.向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成蓝色Cu(OH)2沉淀,则K sp[Mg(OH)2]<K sp[Cu(OH)2]C.BaSO4饱和溶液中加入饱和Na2CO3溶液有白色沉淀,说明K sp(BaSO4)大于K sp(BaCO3)D.向1mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液中滴入1 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1 mol·L-1FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀,证明在相同温度下,溶解度Mg(OH)2 >Fe(OH)3答案 D解析A项加入的是饱和KCl溶液,[Cl-]比较大,会引起c(Cl-)·c(Ag+)>K sp(AgCl),不能说明AgCl比AgI更难溶;B项说明K sp[Mg(OH)2]>K sp[Cu(OH)2];C项加入的是饱和Na2CO3溶液,[CO2-3]比较大,会引起[CO2-3]·[Ba2+]>K sp(BaCO3),不能说明K sp(BaSO4)大于K sp(BaCO3);D 项加入的FeCl3溶液后,白色沉淀转化为红褐色,所以能证明在相同温度下,溶解度Mg(OH)2 >Fe(OH)35.已知CuS不溶于醋酸、浓盐酸、浓硫酸,但在浓硝酸中溶解,溶液变蓝并有红棕色刺激性气体产生。

下列结论及原因解释准确到位的是() A.CuS不溶于弱酸,能溶于强酸B.CuS不溶于非氧化性酸,能溶于氧化性酸C.CuS溶于硝酸,是因为硝酸氧化性强于硫酸,S2-被氧化,使溶解沉淀平衡往溶解方向移动D.CuS溶于硝酸,是因为硝酸的酸性大于硫酸和盐酸的酸性,S2-结合H+,放出H2S气体,使沉淀溶解平衡往溶解方向移动答案 C解析A说法不正确,盐酸属于强酸,硝酸是强酸,该说法与事实不符。

B 解释不到位,C正确,从氧化还原和沉淀溶解平衡角度解释。

D不正确,硝酸具有强氧化性,不可能生成H2S。

6.已知K sp(AgCl)=1.8×10-10mol2·L-2,K sp(AgI)=1.0×10-16mol2·L-2。

下列说法错误的是() A.常温下,AgCl在饱和NaCl溶液中的K sp比在纯水中的K sp小B.在含有浓度均为0.001 mol·L-1的Cl-、I-的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶液,首先析出AgI沉淀C.向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,沉淀由白色转化为黄色D.常温下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于11.8×10-11mol·L-1答案 A解析A不正确,K sp只与温度有关,常温下,AgCl在饱和NaCl溶液中的K sp 与在纯水中的K sp相等。

B正确,组成类型相同的难溶电解质,溶度积越小,沉淀时需要的沉淀剂离子浓度越小,加入稀的沉淀剂溶液时,越易先形成沉淀;C正确,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现;D正确,AgCl溶液中[Ag+]= 1.8×10-5mol·L-1,要形成AgI沉淀,则[Ag+]·[I-]≥1.0×10-16mol2·L-2, [I-]≥1.0×10-161.8×10-5mol·L-1=11.8×10-11mol·L-1。

7. 25 ℃时,已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(K sp)分别为K sp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2;K sp(CuS)=1.3×10-36 mol2·L-2;K sp(ZnS)=1.6×10-24mol2·L-2。

下列关于常温时的有关叙述正确的是() A.硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大B.将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L-1的Na2S溶液中,Zn2+的浓度最大只能达到1.6×10-23mol·L-1C.除去工业废水中含有的Cu2+,可采用FeS固体作为沉淀剂D.向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后,混合液中[Fe2+]变大、[S2-]变小,但K sp(FeS)变大答案 C解析A不正确,化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,K sp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,由K sp可知,常温下,CuS的溶解度最小;B不正确,将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L-1的Na2S溶液中,[S2-]将减至非常小,而Zn2+的浓度远远大于1.6×10-23mol·L-1;C正确,因CuS比FeS更难溶,FeS沉淀可转化为CuS沉淀;D不正确,温度不变,K sp(FeS)不变。

8.硫化汞(HgS)难溶于水,在自然界中呈红褐色,常用于油画颜料、印泥及朱红雕刻漆器等。

某温度时,HgS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

下列说法正确的是()A.向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液,硫化汞的K sp减小B.图中a点对应的是饱和溶液C.向c点的溶液中加入0.1 mol·L-1 Hg(NO3)2,则[S2-]减小D.升高温度可以实现c点到b点的转化答案 C解析A不正确,硫化汞的K sp只与温度有关;B不正确,曲线以下的点都是不饱和时的点;C正确,加入Hg(NO3)2时,[Hg2+]增大,平衡向生成沉淀方向移动,[S2-]减小;D不正确,升高温度时,硫化汞的溶解度增大,[Hg2+]和[S2-]都增大。

9.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。

据图分析,下列判断错误的是()A.K sp[Fe(OH)3]<K sp[Cu(OH)2]B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C.c、d两点代表的溶液中[H+]与[OH-]乘积相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和答案 B解析A正确,b、c两点金属阳离子的浓度相等,设都为x,[OH-]c=10-9.6 mol·L-1,[OH-]b=10-12.7mol·L-1,则K sp[Fe(OH)3]=x·(10-12.7)3mol4·L-4,K sp[Cu(OH)2]=x·(10-9.6)2mol3·L-3,故K sp[Fe(OH)3]<K sp[Cu(OH)2];B不正确,a点到b点溶液的pH增大,碱性增强,而NH4Cl溶解于水后溶液显酸性;C正确,只要温度一定,K W就一定;D正确,溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和,曲线左下方的点都不饱和,右上方的点都是Q>K sp,沉淀要析出。

10.已知几种难溶电解质的溶度积常数K sp(25 ℃)见下表:难溶电解质AgCl AgBr AgI Ag2SO4Ag2CrO4K sp 1.8×10-10mol2·L-25.4×10-13mol2·L-28.5×10-17 mol2·L-21.4×10-5mol3·L-31.12×10-12mol3·L-3下列叙述不正确的是() A.由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小B.将等体积的4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3mol·L-1的K2CrO4溶液混合,有Ag2CrO4沉淀产生C.向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到黄色AgBr悬浊液D.向100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液,有白色沉淀生成答案 D解析D项,混合溶液中[Ag+]=0.1 mol·L-1×1 mL101 mL≈0.001 mol·L-1,[Ag+]2·[SO2-4]=0.0012×0.1 mol3·L-3=1×10-7 mol3·L-3<1.4×10-5 mol3·L-3,故不会产生沉淀。

[能力提升题]11.(1)已知在一定温度下:难(微)溶物BaSO4BaCO3CaSO4CaCO3溶度积常数(K sp) l×10-10 2.6×10-97×10-55×10-9①在该温度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,当两种沉淀共存时,[CO2-3][SO2-4]=________。

②现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO2-4物质的量浓度达到0.0l mol·L-1以上,则溶液中CO2-3物质的量浓度应≥________ mol·L-1。

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