2025届人教新高考高三化学一轮复习考点规范练24沉淀溶解平衡Word版附解析

这是一份2025届人教新高考高三化学一轮复习考点规范练24沉淀溶解平衡Word版附解析，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.温度为T时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=1.1×10-38。此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3,可以边搅拌边加入一种试剂,这种试剂是( )。
A.CuSO4溶液 B.NaOH溶液
C.氨水D.CuO
答案:D
解析:因为Ksp[Cu(OH)2]≫Ksp[Fe(OH)3],所以可以通过提高溶液pH的方法将Fe3+转化为Fe(OH)3,同时不使Cu2+沉淀以达到除杂的目的。加入硫酸铜溶液基本不会增大溶液的pH,A项错误;加入NaOH或者氨水,都能增大pH将氯化铁转化为沉淀,但是不好控制加入的量,容易将溶液中的Cu2+也转化为沉淀,B、C两项错误;加入CuO可以与溶液中的H+反应以增大溶液的pH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,同时不会沉淀溶液中的Cu2+,D项正确。
2.下列说法不正确的是( )。
A.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变
B.由于相同温度时Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定条件下可转化为CuS
C.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关
D.两种难溶电解质作比较时,Ksp越小的电解质,其溶解度一定越小
答案:D
解析:Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关,故A、C两项正确;由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定条件下可转化为CuS,故B项正确;同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI),Ksp越小,溶解度越小,而不同类型的难溶电解质(如Ag2SO4和AgI),Ksp小的溶解度不一定小,需要进行换算,故D项错误。
3.实验:
①0.1 ml·L-1 AgNO3溶液和0.1 ml·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;
②向滤液b中滴加0.1 ml·L-1KI溶液,出现浑浊;
③向沉淀c中滴加0.1 ml·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是( )。
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
答案:B
解析:由②及沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)可知A项正确,B项错误;由③及难溶沉淀可以转化为更难溶沉淀可知C、D两项正确。
4.电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq) ΔHKsp时,有沉淀析出。溶液中Cl-、Br-、CrO42-的浓度均为0.010 ml·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 ml·L-1的AgNO3溶液时,溶解度小的先满足Q>Ksp,析出沉淀。比较Ksp,AgBr、AgCl同类型,溶解度:AgBrS(PbS)>S(CuS)
D.若溶液中c(Cu2+)=1×10-10 ml·L-1,则S2-已完全转化成CuS
答案:B
解析:由Ksp(CuS)=6.0×10-36、Ksp(ZnS)=3.0×10-25知,CuS的溶解度小于ZnS的溶解度,硫化锌可以转化为硫化铜:ZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+CuS(s),故A项正确。ZnS的溶解度大于PbS的溶解度,在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,可以生成黑色沉淀(PbS),故B项错误。由题给信息可知,在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS),故C项正确。Ksp(CuS)=6.0×10-36,若溶液中c(Cu2+)=1×10-10 ml·L-1,则c(S2-)=6.0×10-361×10-10 ml·L-1=6.0×10-26 ml·L-1Ksp(BaSO4),溶解度较大的沉淀可以向溶解度更小的沉淀转化,向Ba2+浓度为10-5 ml·L-1的废水中加入CaSO4粉末,沉淀由CaSO4转化为BaSO4沉淀,D项正确。
9.(2023新课标卷)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3[Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+。lg[c(M)/(ml·L-1)]与lg[c(NH3)/(ml·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+)。
下列说法错误的是( )。
A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75
C.反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)=0.01 ml·L-1时,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3)]+)>c(Ag+)
答案:A
解析:溶液中存在足量的AgCl固体,根据平衡移动原理,随着氨水的滴加AgCl溶解度逐渐增大,则Cl-浓度增大、Ag+浓度减小,[Ag(NH3)]+开始占优势,而随着氨水的滴加[Ag(NH3)2]+浓度会逐渐超过[Ag(NH3)]+,结合图像可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+、Ag+、Cl-。
曲线Ⅰ代表[Ag(NH3)2]+浓度随NH3浓度变化曲线,A错误;根据lg[c(NH3)/(ml·L-1)]=-1相关数据进行计算,AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-7.40×10-2.35=10-9.75,B正确;根据lg[c(NH3)/(ml·L-1)]=-1相关数据进行计算反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数,可得K=10-2.3510-5.16×10-1=103.81,C正确;c(NH3)=0.01 ml·L-1时,lg[c(NH3)/(ml·L-1)]=-2,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3)]+)>c(Ag+),D正确。
10.某温度下,分别向10.00 mL 0.1 ml·L-1的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1 ml·L-1 AgNO3溶液,滴加过程中-lg c(A)(A为Cl-或CrO42-)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是( )。
A.曲线l1表示-lg c(Cl-)与V(AgNO3溶液)的变化关系
B.M点溶液中:c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-)
C.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12
D.相同实验条件下,若改为0.05 ml·L-1的KCl和K2CrO4溶液,则曲线l2中N点移到Q点
答案:D
解析:KCl与硝酸银反应的化学方程式为KCl+AgNO3AgCl↓+KNO3,铬酸钾与硝酸银反应的化学方程式为K2CrO4+2AgNO3Ag2CrO4↓+2KNO3,根据化学方程式可知,在相同浓度的KCl和K2CrO4溶液中加入相同浓度的硝酸银溶液,氯离子浓度减小得更快,所以l1表示-lg c(Cl-)与V(AgNO3溶液)的变化关系,故 A项正确。M点加入的硝酸银溶液的体积是15 mL,根据化学方程式KCl+AgNO3AgCl↓+KNO3可知,生成0.001 ml硝酸钾和0.001 ml氯化银,剩余0.000 5 ml硝酸银,则c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+),银离子水解使溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),所以M点溶液中,离子浓度为c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-),故 B项正确。N点纵坐标的数值是4.0,则Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c(CrO42-)=10-4 ml·L-1,c(Ag+)=2×10-4 ml·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)·c2(Ag+)=10-4×(2×10-4)2=4.0×10-12 ,故C项正确。相同实验条件下,同一种溶液的Ksp相同,KCl和K2CrO4溶液的浓度是原来的一半,故加入10 mL AgNO3溶液就可以沉淀完全,Q点对应的纵坐标数值应是4.0,即c(CrO42-)=10-4ml·L-1,曲线l2中N点移到Q点上方,故D项错误。
二、非选择题
11.(2022全国乙)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
回答下列问题:
(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为 。用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因 。
(2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是 。
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(CH3COOH),还要加入H2O2。
(ⅰ)能被H2O2氧化的离子是 ;
(ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为(CH3COO)2Pb,其化学方程式为 ;
(ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为(CH3COO)2Pb,H2O2的作用是 。
(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是 。
(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有 。
答案:(1)PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq) PbSO4饱和溶液中存在平衡PbSO4(s)Pb2+(aq)+SO42-(aq),当加入碳酸钠溶液时,因为Ksp(PbCO3)105,所以几乎可以完全转化
(2)BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常数K=c(SO42-)c(CO32-)=Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)=1.1×10-102.6×10-9≈0.04,远小于105,因此该反应进行的程度较小,不能使BaSO4完全转化
(3)(ⅰ)Fe2+
(ⅱ)Pb+H2O2+2CH3COOH(CH3COO)2Pb+2H2O (ⅲ)作还原剂
(4)Al(OH)3、Fe(OH)3 (5)Na+
解析:(1)由工艺流程图可知,“脱硫”过程的反应物为PbSO4和Na2CO3,由题给溶度积常数可知,生成物应为PbCO3,因此另一种生成物应为Na2SO4,所以该反应的离子方程式为PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)。该反应能够发生的原因是难溶物易转化为更难溶的物质,因为平衡常数K=Ksp(PbSO4)Ksp(PbCO3)=2.5×10-87.4×10-14>105,所以几乎可以完全转换。题目要求用沉淀溶解平衡原理解释,因此应基于PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)的平衡移动分析以及根据化学平衡常数进一步分析移动的程度。
(2)根据第(1)小题的解题思路,仍然根据题给溶度积常数分析,与(1)不同的是,BaSO4转化为BaCO3的平衡常数非常小,因此反应程度较小。
(3)(ⅰ)H2O2有较强的氧化性,是工业生产中较为优良的氧化剂,由铅膏中含有的杂质元素可知,该步反应氧化的离子应为Fe2+。
(ⅱ)由题给信息“H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为(CH3COO)2Pb”可知,反应物为Pb、H2O2、CH3COOH,生成物中有(CH3COO)2Pb,由此可写出该反应的化学方程式:Pb+H2O2+2CH3COOH(CH3COO)2Pb+2H2O。
(ⅲ)PbO2中Pb的化合价为+4价,(CH3COO)2Pb中Pb的化合价为+2价,PbO2中Pb的化合价降低作氧化剂,因此该反应中H2O2作还原剂。
(4)由题给金属氢氧化物沉淀时的pH可知,当pH=4.9时,Fe3+、Al3+可完全沉淀,因此滤渣的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3。
(5)杂质中的Ba元素转化为硫酸钡,Fe、Al元素转化为氢氧化物沉淀,而反应过程中引入的金属离子只有Na+,因此沉铅后滤液中的金属离子为Na+。
12.某铬盐厂净化含Cr(Ⅵ)废水并提取Cr2O3的一种工艺流程如图所示。
已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31
Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39
Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17
(1)步骤Ⅰ中,发生的反应为2H++2CrO42-Cr2O72-+H2O,B中含铬元素的离子有 (填离子符号)。
(2)当清液中Cr3+的浓度≤1.5 mg·L-1时,可认为已达铬的排放标准。若测得清液的pH=5,则清液尚不符合铬的排放标准,因为此时Cr3+的浓度= mg·L-1。
(3)步骤Ⅱ还可用其他物质代替NaHSO3做还原剂。
①若用FeSO4·7H2O做还原剂,步骤Ⅲ中参加反应的阳离子一定有 (填离子符号)。
②若用铁屑做还原剂,当铁的投放量相同时,经计算,C溶液的pH与c(Cr2O72-)的对应关系如下表所示:
有人认为pH=6时,c(Cr2O72-)变小的原因是Cr2O72-基本上都已转化为Cr3+。这种说法是否正确,为什么?
。
③用铁屑做还原剂时,为使所得产品中含铁元素杂质的含量尽可能低,需要控制的条件有 。
答案:(1)CrO42-、Cr2O72-
(2)32.76
(3)①Cr3+、Fe3+、H+ ②不正确,c(H+)减小,化学平衡2H++2CrO42-Cr2O72-+H2O向逆反应方向移动,溶液中Cr(Ⅵ)主要以CrO42-形式存在 ③铁屑过量;将溶液的pH控制在使Cr3+完全沉淀而Fe2+不沉淀的范围内
解析:(1)根据反应可知,B中含铬元素的离子有CrO42-、Cr2O72-。(2)清液的pH=5,则c(OH-)=10-9 ml·L-1,c(Cr3+)=Ksp[Cr(OH)3]c3(OH-)=6.3×10-4 ml·L-1,6.3×10-4 ml·L-1×52×103 mg·ml-1=32.76 mg·L-1。(3)①若用FeSO4·7H2O作还原剂,则C中的阳离子有Fe2+、Fe3+、Cr3+、H+,Ksp[Fe(OH)2]较大,步骤Ⅲ中参加反应的阳离子一定有Fe3+、Cr3+、H+。②c(H+)减小,化学平衡2H++2CrO42-Cr2O72-+H2O向逆反应方向移动,溶液中Cr(Ⅵ)主要以CrO42-形式存在。难溶电解质
PbSO4
PbCO3
BaSO4
BaCO3
Ksp
2.5×
10-8
7.4×
10-14
1.1×
10-10
2.6×
10-9
金属氢
氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Pb(OH)2
开始沉
淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉
淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
pH
3
4
5
6
c(Cr2O72-)(ml·L-1)
7.02×
10-21
7.02×
10-7
1.25×
10-3
2.21×
10-34