新高考化学一轮复习考点过关练考向28 沉淀溶解平衡(含解析)
展开(2022海南,双选)某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lgc与pH的关系如图所示,c为或浓度的值。下列说法错误的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.的约为
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D.向的溶液中加入等体积0.4ml/L的HCl后,体系中元素M主要以存在
【答案】BD
【分析】由题干信息,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH)(aq),随着pH增大,c(OH-)增大,则c(M2+)减小,c[M(OH)]增大,即-lg c(M2+)增大,-lg c[M(OH)]减小,因此曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,曲线②代表-lg c[M(OH)]与pH的关系,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A正确;
B.由图象,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B错误;
C.向c(M2+)=0.1ml/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图像,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH)]均极小,则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在,C正确;
D.c[M(OH)]=0.1ml/L的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4ml/L的HCl后,体系中元素M仍主要以M(OH)存在,D错误;
答案选BD。
知识点一 沉淀溶解平衡及应用
1.沉淀溶解平衡的含义
在一定温度下的水溶液中,当沉淀溶解与生成的速率相等时,即建立了沉淀溶解平衡状态。
2.沉淀溶解平衡的建立
固体溶质 eq \(,\s\up7(溶解),\s\d5(沉淀)) 溶液中的溶质 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(v溶解\a\vs4\al(>)v沉淀,固体溶解,v溶解\a\vs4\al(=)v沉淀,溶解平衡,v溶解\a\vs4\al(<)v沉淀,析出晶体))
3.沉淀溶解平衡的特点
4.沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因
难溶电解质本身的性质是决定因素。
(2)外因
[名师点拨] (1)难溶电解质不一定是弱电解质,如BaSO4、AgCl等都是强电解质。
(2)难溶电解质存在沉淀溶解平衡,如BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq),遵循化学平衡移动原理。
5.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①原理:当Qc>Ksp时,难溶电解质的溶解平衡向左移动,生成沉淀。
②应用:可利用生成沉淀来达到除去溶液中杂质离子的目的。
③方法
a.调节pH法:如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至4左右,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O=== eq \a\vs4\al(Fe(OH)3↓+3NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ) 。
b.沉淀剂法:如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为Cu2++H2S===CuS↓+2H+。
[名师点拨] 若一种沉淀剂可使溶液中多种离子产生沉淀时,则可控制条件,使这些离子先后分别沉淀。
(1)对同一类型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。如在Cl-、Br-、I-的混合溶液中,由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差较大,逐滴加入Ag+可按I-、Br-、Cl-的顺序先后沉淀,即Ksp最小的首先沉淀出来。
(2)对不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要利用Ksp计算溶液中离子的浓度,根据离子浓度的大小来判断沉淀的先后顺序,如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀,可通过控制Ag+浓度来完成。
(2)沉淀的溶解
当沉淀溶解平衡体系中的离子发生反应时,其浓度会降低,沉淀溶解平衡就会向溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。
[名师点拨] 用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部生成沉淀除去,一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 ml·L-1时,沉淀已经完全。
(3)沉淀的转化
①实质:沉淀溶解平衡的移动。
②举例:MgCl2溶液 eq \(――→,\s\up7(NaOH),\s\d5( )) Mg(OH)2 eq \(――→,\s\up7(FeCl3),\s\d5( )) Fe(OH)3,则Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]。
③规律:一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。
④应用
a.锅炉除水垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) (aq)CaCO3(s)+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq)。
b.矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)。
[名师点拨] 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现,但溶解度小的沉淀转化成溶解度稍大的沉淀,通过控制反应条件也能实现,但前提是溶液的Qc>Ksp,如BaSO4[Ksp=1.1×10-10]用饱和Na2CO3溶液浸泡可部分转化为BaCO3[Ksp=2.58×10-9]。
知识点二 沉淀溶解平衡常数及应用
1.溶度积和离子积
以AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:
[名师点拨] (1)Ksp只与温度有关,与浓度无关;升高温度,大多数固体难溶电解质的Ksp增大,但Ca(OH)2却相反。
(2)对于Ksp表达式类型相同的物质,如Mg(OH)2和Zn(OH)2,Ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中的溶解能力的大小,一般Ksp越小,则溶解度越小。
(3)对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解度不能直接用Ksp的大小来比较,如AgCl(Ksp=1.8×10-10)、Ag2CrO4(Ksp=1.0×10-12),Ag2CrO4溶液中的c(Ag+)大于AgCl溶液中的c(Ag+)。
2.沉淀溶解平衡曲线中Qc和Ksp的关系
难溶电解质(以BaSO4沉淀曲线为例说明)Qc和Ksp间的关系有以下三种可能:在曲线上任何一点,Qc=Ksp,沉淀与溶解达到动态平衡,溶液是饱和溶液。
在曲线右上方Qc>Ksp,溶液处于过饱和,有沉淀析出,直至Qc=Ksp。
在曲线左下方Qc<Ksp,为不饱和溶液,无沉淀析出,直至Qc=Ksp。
知识点三 Ksp的相关计算
溶度积计算的几种类型
1.向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知:Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O,平衡常数记为K eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1([Ag(NH3)2]+)) ,下列分析不正确的是( )
A.浊液中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.实验表明实验室可用氨水洗涤附着有银的试管
C.由实验可以判断:NH3结合Ag+的能力比Cl-强
D.由资料信息可推知:加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
2.牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分,起着保护牙齿的作用,其主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]。在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(4)) (aq)+OH-(aq), Ksp=6.8×10-37。已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp=2.8×10-61。下列说法错误的是( )
A.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,经常吃糖易造成龋齿
B.由题述平衡可知,小孩长牙时要少吃糖多补钙
C.若减少OH-的浓度,题述平衡将向右移动,Ksp的值相应增大
D.使用含氟牙膏能防止龋齿,是因为Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)
3.化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有关叙述中错误的是( )
A.MnS的Ksp大于CuS的Ksp
B.该反应达到平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D.该反应的平衡常数K= eq \f(Ksp(MnS),Ksp(CuS))
4.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
5.已知:①t ℃时,AgCl的Ksp=2.0×10-10;②t ℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在t ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1.0×10-12
B.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体,可使溶液由Y点到X点
C.在t ℃时,用0.01 ml·L-1AgNO3溶液滴定20.00 mL 0.01 ml·L-1 KCl和0.01 ml·L-1 K2CrO4的混合溶液,CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 后沉淀
D.在t ℃时,反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq)的平衡常数K=2.5×107
1.(2022·贵州·高三阶段练习)下列颜色变化与氧化还原反应无关的是
A.在潮湿的空气中,家用铜质水龙头表面有铜绿生成
B.将溶液滴入浊液,白色浊液转化为红褐色沉淀
C.Na放于坩埚中并加热,产生黄色火焰,生成淡黄色固体
D.新制的氯水呈淡黄绿色,久置于空气中后颜色消失
2.(2022·重庆八中高三阶段练习)已知时,,其沉淀溶解平衡曲线如图所示(图中R表示或),下列说法正确的是(已知:)
A.M点对应的溶液中,
B.与P点相对应的的分散系是均一稳定的
C.的平衡常数
D.向N点对应的溶液中加水,可转化成Q点对应的溶液
3.(2022·全国·高三专题练习)“钡餐”是一种造影剂,用于在X线照射下显示消化道有无病变。可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡(俗称“钡餐”)作为内服造影剂,其不溶于水和脂质,所以不会被胃肠道黏膜吸收,因此对人基本无毒性。医院抢救钡离子中毒患者时除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。
已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10.下列推断正确的是
A.BaCO3的溶度积常数表达式为 Ksp(BaCO3)=n(Ba2+)·n()
B.可用2%~5%的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
C.若误服含c(Ba2+)=1.0×10-5 ml·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒
D.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
4.(2022·全国·高三专题练习)一定温度下,将足量的BaSO4固体溶于50mL水中,充分搅拌,慢慢加入Na2CO3固体,随着c(CO)增大,溶液中c(Ba2+)的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.该温度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)
B.加入Na2CO3固体,立即有BaCO3固体生成
C.BaCO3的Ksp=2.5×10-9
D.曲线BC段内,=25
5.(2022·全国·高三专题练习)已知25℃时,RSO4(s)+CO(aq)RCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K=1.75×104,Ksp(RCO3)=2.80×10-9,下列叙述中正确的是
A.向c(CO)=c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RSO4沉淀
B.将浓度均为6×10-6ml•L-1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C.25℃时,RSO4的Ksp约为4.9×10-5
D.相同温度下,RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
1.(2022山东卷)工业上以为原料生产,对其工艺条件进行研究。现有含的、溶液,含的、溶液。在一定pH范围内,四种溶液中随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应的平衡常数
B.
C. 曲线④代表含的溶液的变化曲线
D. 对含且和初始浓度均为的混合溶液,时才发生沉淀转化
2.(2019全国Ⅱ卷)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
3.(2017全国Ⅱ卷)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是 ( )
A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7
B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好
D.2Cu+===Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
4.(2018全国Ⅲ卷)用0.100 ml·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 ml·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.040 0 ml·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.050 0 ml·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
5.(2020·江苏高考真题)实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成份为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。
其主要实验流程如下:
(3)除杂:向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液,使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、将会导致CaF2沉淀不完全,其原因是___________[,]。
(4)沉铁:将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应,生成FeCO3沉淀。
①生成FeCO3沉淀的离子方程式为____________。
②设计以FeSO4溶液、氨水- NH4HCO3混合溶液为原料,制备FeCO3的实验方案:__。
(FeCO3沉淀需“洗涤完全”,Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5)。
1.【答案】B
【解析】AgCl是难溶电解质,在浊液中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),A正确;Ag+与NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)2]+,但单质银与NH3·H2O不能反应,可用稀硝酸洗涤附着有银的试管,B错误;AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,生成[Ag(NH3)2]+,说明NH3结合Ag+的能力比Cl-强,C正确;加浓硝酸后,NH3·H2O与H+反应生成NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ,使平衡Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O逆向移动,c(Ag+)增大,Ag+再与Cl-结合生成AgCl沉淀,D正确。
2.【答案】C
【解析】残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,与OH-反应生成H2O,促使Ca5(PO4)3OH(s)的沉淀溶解平衡正向移动,易造成龋齿,A正确;小孩长牙时,要在牙齿表面形成Ca5(PO4)3OH(s),从平衡移动角度分析,要增大牙齿表面的c(Ca2+)、c(OH-),促使Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡逆向移动,故小孩长牙时要少吃糖多补钙,B正确;减少OH-的浓度,Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡将向右移动,由于温度不变,Ksp的值不变,C错误;由于Ca5(PO4)3F的Ksp小于Ca5(PO4)3OH的Ksp,使用含氟牙膏,使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s),可有效防止龋齿,D正确。
3.【答案】B
【解析】根据沉淀转化向溶度积小的方向进行,可知Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A正确;该反应达到平衡时c(Mn2+)和c(Cu2+)保持不变,但不一定相等,B错误;往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡向正反应方向移动,c(Mn2+)变大,C正确;该反应的平衡常数K= eq \f(c(Mn2+),c(Cu2+)) = eq \f(c(Mn2+)·c(S2-),c(Cu2+)·c(S2-)) = eq \f(Ksp(MnS),Ksp(CuS)) ,D正确。
4. 【答案】A
【解析】沉淀呈黄色,说明加入AgNO3溶液时先生成AgI沉淀,A正确;CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 浓度大,BaSO4部分转化为BaCO3,不能比较Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3)的大小,B错误;NaOH溶液过量,与FeCl3反应生成沉淀,不能判断两者Ksp的大小,C错误;Na2S溶液过量,与CuSO4溶液反应生成CuS,不能说明Ksp(CuS)
【解析】图中曲线代表Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线,当c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=10-6 ml·L-1时,c(Ag+)=10-3 ml·L-1,则有Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=(10-3)2× 10-6=1.0×10-12,A正确;在饱和Ag2CrO4溶液中存在溶解平衡:Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq),加入K2CrO4固体,溶液中c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )增大,平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故不能使溶液由Y到X点,B错误;向浓度均为0.01 ml·L-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中滴加AgNO3溶液,Cl-开始沉淀时c(Ag+)= eq \f(Ksp(AgCl),c(Cl-)) =2×10-8 ml·L-1,CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 开始沉淀时,c(Ag+)= eq \r(\f(Ksp(Ag2CrO4),c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ))) =10-5 ml·L-1,则先生成AgCl沉淀,后生成Ag2CrO4沉淀,C正确;在t ℃时,反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq)的平衡常数K= eq \f(c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),c2(Cl-)) = eq \f(Ksp(Ag2CrO4),K eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(sp)) (AgCl)) = eq \f(1.0×10-12,(2.0×10-10)2) =2.5×107,D正确。
1.【答案】B
【详解】A.在潮湿的空气中,家用铜质水龙头表面有铜绿生成是因为铜在氧气、二氧化碳和水蒸气共同作用下铜被氧化生成碱式碳酸铜,颜色变化与氧化还原反应有关,故A不符合题意;
B.将氯化铁溶液滴入氢氧化镁悬浊液中,溶解度大的氢氧化镁与氯化铁溶液反应转化为溶解度小的氢氧化铁,沉淀转化过程中没有元素发生化合价变化,颜色变化与氧化还原反应无关,故B符合题意;
C.钠放于坩埚中并加热,产生黄色火焰,与空气中的氧气反应生成淡黄色过氧化钠固体,颜色变化与氧化还原反应有关,故C不符合题意;
D.新制的氯水呈淡黄绿色,久置于空气中后颜色消失是因为次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气,颜色变化与氧化还原反应有关,故D不符合题意;
故选B。
2.【答案】C
【分析】已知298K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18,可知NiS较难溶于水,则图中Ⅰ为FeS、Ⅱ为NiS,直线上的点为平衡点。
【详解】A.M点对应的溶液中,c(S2-)==2.4×10-9ml/L,A错误;
B.对于NiS,P点在平衡点以下,为过饱和溶液,会有沉淀生成,为悬浊液,是不稳定的分散系,B错误;
C.FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常数K=,C正确;
D.N点为平衡点,向N点对应的溶液中加水,Ni2+和S2-的浓度同时减小,故无法转化成Q点对应的溶液,D错误;
故答案选C。
3.【答案】B
【详解】A.溶度积常数为离子浓度幂之积,BaCO3的溶度积常数表达式为Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(),故A错误;
B.根据公式c=得,2%~5%的Na2SO4溶液中Na2SO4的物质的量浓度为0.13 ml·L-1~0.33 ml·L-1,用0.13 ml·L-1~0.33 ml·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃,反应后c(Ba2+)在 ml·L-1~ ml·L-1之间,浓度很小,可起到解毒的作用,故B正确;
C.c(Ba2+)=1.0×10-5 ml·L-1的溶液中钡离子浓度很小,不会引起钡离子中毒,故C错误;
D.因胃酸可与反应生成水和二氧化碳,使浓度降低,从而使平衡BaCO3(s) ⇌Ba2+(aq)+ (aq)向溶解方向移动,使Ba2+浓度增大,会引起Ba2+中毒,故不用碳酸钡作为内服造影剂,与Ksp大小无关,故D错误。
故选B。
4.【答案】B
【详解】A.当c(CO)=0时,c(SO)=c(Ba2+)=1.0×10-5ml•L-1,故BaSO4的溶度积Ksp=1.0×10-5×1.0×10-5=1.0×10-10。由题图可知当c(CO)>2.5×10-4ml•L-1时,开始有BaCO3生成,BaCO3的溶度积Ksp=2.5×10-4×1.0×10-5=2.5×10-9,A正确;
B.该温度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),加入Na2CO3固体,立即有BaCO3固体生成,B错误;
C.由题图可知当c(CO)>2.5×10-4ml•L-1时,开始有BaCO3生成,BaCO3的溶度积Ksp=2.5×10-4×1.0×10-5=2.5×10-9,C正确;
D.曲线BC段内,BaSO4(s)和BaCO3(s)在溶液中都达到了沉淀溶解平衡状态,故===25,D正确;
故选B。
5.【答案】C
【详解】A.的平衡常数K==1.75×104,Ksp(RSO4)=1.75×104×Ksp(RCO3)=1.75×104×2.80×10-9=4.9×10-5。RSO4、RCO3属于同种类型且Ksp(RSO4)>Ksp(RCO3),故向c()=c()的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RCO3沉淀,A项错误;
B.将浓度均为6×10-6ml•L-1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后,c(R2+)=3×10-6ml•L-1、c()=3×10-6ml•L-1,此时的离子积Q=c(R2+)•c()=3×10-6×3×10-6=9×10-12
D.Ksp只与温度有关,与浓度无关,相同温度下RCO3在水中的Ksp与在Na2CO3溶液中的Ksp相等,D项错误;
故选:C。
1.【答案】D
【分析】硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1ml/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1ml/L硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1ml/L碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1ml/L碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1ml/L碳酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1ml/L碳酸钠溶液的变化曲线。
【详解】A.反应SrSO4(s)+COSrCO3(s)+SO的平衡常数K===,故A正确;
B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1ml/L硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)=10—5.5×0.1=10—6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为=10—6.5,则a为6.5;
C.由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1ml/L碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确;
D.由分析可知,硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,所以硫酸锶的生成与溶液pH无关,故D错误;
故选D。
2.【答案】B
【解析】图中p、q对应纵横坐标数值相等,即c(Cd2+)=c(S2-),则a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度,A正确;图中m、n、p点对应的温度相同,小于q点对应的温度,对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n) =Ksp(p)
【解析】Ksp(CuCl)=c(Cu+)·c(Cl-),横坐标-lg eq \f(c(Cl-),ml·L-1) 为1时,即
c(Cl-)=10-1 ml·L-1,纵坐标lg eq \f(c(Cu+),ml·L-1) 大于-6,小于-5,所以Ksp(CuCl)的数量级是10-7,A项正确;向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀,除去Cl-的反应为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl,B项正确;除去Cl-效果取决于Cu与Cu2+的物质的量的多少,并不是Cu的量越多,除去Cl-效果越好,C项错误;从图中可以看出,随着-lgc(Cl-)的逐渐增大,c(Cl-)逐渐减小,溶液中
lgc(Cu2+)与lgc(Cu+)的差值越来越大,即溶液中的2Cu+===Cu2++Cu趋向越来越大,平衡常数很大,反应趋向完全,D项正确。
4.【答案】C
【解析】选取横坐标为50 mL的点,此时向50 mL 0.050 0 ml·L-1的Cl-溶液中,加入了50 mL 0.100 ml·L-1的AgNO3溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025 ml·L-1(按照银离子和氯离子1∶1沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来的2倍),由图示得到此时Cl-浓度约为1×10-8 ml·L-1(实际稍小),所以Ksp(AgCl)约为0.025×10-8=2.5×10-10,所以其数量级为10-10,故A说法正确;B项在坐标图中曲线表示沉淀溶解平衡曲线,每个点都满足c(Ag+)×c(Cl-)
=Ksp,故B正确;C项若c(Cl-)=0.0400 ml·L-1,则滴定终点是AgNO3体积为20 mL处,而图中a点对应的横坐标AgNO3体积为15 mL,故C错误;D项AgCl在水中的溶解度大于AgBr,故滴定终点时横坐标相同,而-lgc(Br-)>-lgc(Cl-),即在c点的上方,故D说法正确。
5.【答案】(3) 或 (4)在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,不出现白色沉淀
【解析】铁泥的主要成份为铁的氧化物,铁泥用H2SO4溶液“酸浸”得到相应硫酸盐溶液,向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+;向“还原”后的滤液中加入NH4F使Ca2+转化为CaF2沉淀而除去;然后进行“沉铁”生成FeCO3,将FeCO3沉淀经过系列操作制得α—Fe2O3;据此分析作答。
(3)向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液,使Ca2+转化为CaF2沉淀,Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-),当Ca2+完全沉淀(某离子浓度小于1×10-5ml/L表明该离子沉淀完全)时,溶液中c(F-)至少为ml/L=×10-2ml/L;若溶液的pH偏低,即溶液中H+浓度较大,H+与F-形成弱酸HF,导致溶液中c(F-)减小,CaF2沉淀不完全,故答案为:pH偏低形成HF,导致溶液中F-浓度减小,CaF2沉淀不完全。
(4)①将提纯后的FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应生成FeCO3沉淀,生成FeCO3的化学方程式为FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O[或FeSO4+NH3+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4],离子方程式为Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++H2O(或Fe2+++NH3=FeCO3↓+),答案为:Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++H2O(或Fe2+++NH3=FeCO3↓+)。
②根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5,为防止产生Fe(OH)2沉淀,所以将FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5;FeCO3沉淀需“洗涤完全”,所以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验最后的洗涤液中不含 ;则设计的实验方案为:在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,不出现白色沉淀,故答案为:在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,不出现白色沉淀。
方法
实例
原理(反应方程式)
酸溶解
CaCO3可溶于盐酸
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
盐溶解
Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液
Mg(OH)2+2NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ===Mg2++2NH3·H2O
配位溶解
AgCl溶于氨水
AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
氧化还原溶解
不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸
3Ag2S+8HNO3 eq \(=====,\s\up7(△)) 6AgNO3+3S+2NO↑+4H2O
溶度积
离子积
概念
沉淀溶解的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
Qc
表达式
Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),表达式中的浓度都是平衡浓度
Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),表达式中的浓度是任意浓度
应用
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
①Qc eq \a\vs4\al(>) Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出
②Qc eq \a\vs4\al(=) Ksp:溶液饱和,处于平衡状态
③Qc eq \a\vs4\al(<) Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出
考查角度
计算技巧
判断沉淀的生成或沉淀是否完全
①把离子浓度数据代入Ksp表达式得Qc,
若Qc>Ksp,则有沉淀生成
②利用Ksp的数值计算某一离子浓度,若该离子浓度小于10-5 ml·L-1,则该离子沉淀完全
常温下,计算氢氧化物沉淀开始和沉淀完全时的pH
①根据氢氧化物的Ksp,先计算初始浓度溶液中c(OH-),再求得溶液的pH
②金属阳离子沉淀完全时的离子浓度为10-5 ml·L-1,依据Ksp可计算金属阳离子沉淀完全时溶液中的c(OH-),进而求得pH
计算沉淀转化反应的平衡常数,并判断沉淀转化的程度
依据沉淀的转化反应和Ksp,计算该反应的平衡常数,K值越大,转化反应越易进行,转化程度越大
沉淀先后的计算与判断
①若沉淀类型相同,则Ksp小的化合物先沉淀;
②若沉淀类型不同,则需要根据Ksp计算出沉淀时所需离子浓度,所需离子浓度小的先沉淀
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向2.0 mL浓度均为0.1 ml·L-1 NaCl和NaI的混合溶液中滴加2滴0.1 ml·L-1AgNO3溶液,振荡,沉淀呈黄色
Ksp(AgCl)> Ksp(AgI)
B
室温下,将BaSO4投入饱和Na2CO3溶液中充分反应,向过滤后所得固体中加入足量盐酸,固体部分溶解有无色无味气体产生
Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
C
向10 mL 0.2 ml·L-1NaOH溶液中滴入2滴0.1 ml·L-1MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1 ml·L-1FeCl3溶液,有红褐色沉淀生成
Ksp[Mg(OH)2] >Ksp[Fe(OH)3]
D
在2 mL 0.01 ml·L-1Na2S溶液中先滴入几滴0.01 ml·L-1ZnSO4溶液,有白色沉淀生成,再滴入0.01 ml·L-1CuSO4溶液,又出现黑色沉淀
Ksp(CuS)
新高考化学一轮复习考点过关练考向23 化学平衡及其移动(含解析): 这是一份新高考化学一轮复习考点过关练考向23 化学平衡及其移动(含解析),共19页。
新高考化学一轮复习考点过关练考向20 原电池 化学电源(含解析): 这是一份新高考化学一轮复习考点过关练考向20 原电池 化学电源(含解析),共19页。
新高考化学一轮复习考点过关练考向16 化学键(含解析): 这是一份新高考化学一轮复习考点过关练考向16 化学键(含解析),共15页。