沉淀溶解平衡巩固练习一、选择题1.在100 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol·L-1的AgNO3溶液,下列说法正确的是(已知AgCl的K sp=1.8×10-10 mol2·L-2)( )A.有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀析出C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl2.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:(1)CuSO4+Na2CO3主要:Cu2++CO2-3+H2O===Cu(OH)2↓+CO2↑次要:Cu2++CO2-3===CuCO3↓(2)CuSO4+Na2S主要:Cu2++S2-===CuS↓次要:Cu2++S2-+2H2O===Cu(OH)2↓+H2S↑下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是( )A.CuS<Cu(OH)2<CuCO3 B.CuS>Cu(OH)2>CuCO3C.Cu(OH)2>CuCO3>CuS D.Cu(OH)2<CuCO3<CuS3.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为:K sp(Ag2SO4)=7.7×10-5、K sp(AgCl)=1.8×10-10、K sp(AgI)=8.3×10-17。
下列有关说法中,错误的是( )A.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱B.在AgCl饱和溶液中加入NaI固体,有AgI沉淀生成C.Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比D.在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出4.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。
下列分析正确的是( )A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-===CuS↓D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应5.下表为有关化合物的p K sp,p K sp=-lg K sp。
某同学设计实验如下:①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液,得到沉淀AgX;②向①中加NaY,则沉淀转化为AgY;③向②中加入Na2Z,沉淀又转化为Ag2ZA.a>b>c B.a<b<cC.c<a<b D.a+b=c6.工业上采用湿法炼锌过程中,以ZnSO4为主要成分的浸出液中,含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等杂质,这些杂质对锌的电解工序有妨碍,必须事先除去。
现有下列试剂可供选择:①酸性KMnO4溶液②NaOH溶液③ZnO④H2O2溶液⑤Zn⑥Fe⑦AgNO3⑧Ag2SO4 下列说法不.正确的是( )A.用酸性KMnO4溶液将Fe2+氧化成Fe3+,再转化为Fe(OH)3沉淀除去B.用ZnO调节浸出液的酸碱性,可使某些离子形成氢氧化物沉淀C.在实际生产过程中,加入Ag2SO4可除去Cl-,是利用了沉淀转化的原理D.也可以用ZnCO3代替ZnO调节溶液的酸碱性7.已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数K sp=5.6×10-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.0,则下列说法不.正确的是( )A.所得溶液中的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1B.所得溶液中由水电离产生的c(H+)=10-13mol·L-1C.所加的烧碱溶液pH=13.0D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10mol·L-18.某温度时,Ag2SO4在水中的沉淀溶解曲线如下图所示。
该温度下,下列说法正确的是( )A.含有大量SO2-4的溶液中肯定不存在Ag+B.0.02 mol/L的AgNO3溶液与0.2 mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀C.Ag2SO4的溶度积常数(K sp)为1×10-3D.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到b点二、非选择题9.(1)已知K sp(AgCl)=1.8×10-10,则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液,溶液中的c(Ag+)是多少?(2)已知K sp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液,溶液的pH为多少?(3)在0.01 mol·L-1的MgCl2溶液中,逐滴加入NaOH溶液,刚好出现沉淀时,溶液的pH是多少?当Mg2+完全沉淀时,溶液的pH为多少?10.已知:25 ℃时,K sp(BaSO4)=1×10-10,K sp(BaCO3)=1×10-9。
(1)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。
胃酸酸性很强(pH 约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)__________________________________。
万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5 mol/L Na2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为________mol/L。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。
水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为___________________________________。
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:________________________________。
11.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/mol·L-1)如图所示。
(1)pH=3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______________(填序号)。
A.<1 B.4左右C.>6(3)在Ni(NO3)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)物质FeS MnS CuSK sp 6.3×10-18 2.5×10-13 1.3×10-35物质PbS HgS ZnSK sp 3.4×10-28 6.4×10-33 1.6×10-24为除去某工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的________(填序号)。
A.NaOH B.FeS C.Na2S12.铁、铜单质及其化合物应用范围很广。
现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:已知Cu2+、3+2+Fe3+Fe2+Cu2+氢氧化物开始沉淀时的pH 1.97.0 4.7氢氧化物完全沉淀时的pH 3.29.0 6.7请回答下列问题:(1)加入氧化剂的目的是________________________。
(2)最适合作氧化剂X的是__________。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2D.KMnO4(3)加入的物质Y是__________。
(4)若不用物质Y而是直接用碱能不能达到目的?______(填“能”或“不能”)。
若能,不用回答;若不能,试解释原因______________________________________________。
(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体?________(填“能”或“不能”)。
若能,不用回答;若不能,回答该如何操作?________________________________________。
(6)若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙,产生的现象是_____________________。
(7)若向溶液Ⅱ中加入镁粉,产生的气体是________。
试解释原因_________________。
答 案难溶电解质的溶解平衡1.A 2.A 3. D 4.D5.选B 根据沉淀的转化原理可知,溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的转化,再结合p K sp =-lg K sp 可知K sp 越小其p K sp 越大,故B 正确。
6.选A 用酸性KMnO 4溶液氧化Fe 2+时,会引入K +、Mn 2+等新的杂质,这些离子在后续反应中难以除去,影响生产。
生产中应该使用H 2O 2溶液氧化Fe 2+,然后加入ZnO 或ZnCO 3调节溶液的pH ,使Fe 3+等离子形成沉淀。
Ag 2SO 4的溶解度大于AgCl ,所以用Ag 2SO 4除去Cl -利用了沉淀转化的原理。
7.C 8.B9.选C 由数据可知A 选项正确;K sp (AgI)<K sp (AgCl),说明AgI 更难溶,B 选项正确;K sp (Ag 2SO 4)=c 2(Ag +)·c (SO 2-4),K sp (AgCl)=c (Ag +)·c (Cl -),K sp (AgI)=c (Ag +)·c (I -),显然C 选项错误;Ag 2SO 4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:Ag 2SO 4(s)2Ag +(aq)+SO 2-4(aq),加入Na 2SO 4固体,SO 2-4的浓度增大,平衡逆向移动,有Ag 2SO 4固体析出,D 选项正确。
10.选B A 项,Mg(OH)2与MgF 2同属于AB 2型沉淀,可根据K sp 的大小比较离子浓度,K sp [Mg(OH)2]比K sp (MgF 2)小,说明饱和Mg(OH)2溶液中的c (Mg 2+)更小;B 项,因Mg(OH)2+2NH +4===Mg 2++2NH 3·H 2O ,而使c (Mg 2+)增大;C 项,K sp 不随浓度的改变而改变;D 项加入NaF ,当c (Mg 2+)·c 2(F -)>K sp (MgF 2)时有MgF 2析出。
11.解析:(1)BaSO 4(s)Ba 2+(aq)+SO 2-4(aq),由于Ba 2+、SO 2-4均不与H +反应,无法使平衡移动。