人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡第2课时课后练习题
展开这是一份人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡第2课时课后练习题,共19页。试卷主要包含了已知Ksp,一定温度下,卤化银AgX,黄铁矿,下列说法正确的是,实验等内容,欢迎下载使用。
一.选择题(共12小题)
1.已知Ksp(AgBr)=5.53×10﹣13,Ksp(AgCl)=1.77×10﹣10,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
B.AgCl和AgBr沉淀等量生成
C.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主
D.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主
2.溶液中的Cd2+,Zn2+等某些金属离子(M2+)可用Na2S溶液进行分离.一定温度时,溶液中的金属离子浓度的对数值lg c(M2+)与所需S2﹣的最低浓度的对数值lgc(S2﹣)的变化关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.CdS的溶解度比ZnS的大
B.该温度时,Ksp(ZnS)=1.0×10﹣30
C.P点有ZnS析出,但没有CdS析出
D.降低温度,ZnS和CdS在Q点均可能析出
3.一定温度下,卤化银AgX(X:Cl、Br、I)的沉淀溶解平衡曲线如图中甲、乙、丙所示.已知pAg=﹣lgc(Ag+),pX=﹣lgc(X﹣).下列有关叙述正确的是( )
A.甲乙、丙对应的三种卤化银的溶度积Ksp依次增大
B.甲一定是AgI的沉淀溶解平衡曲线
C.对三种卤化银而言,a点均为饱和溶液
D.b、c两点均达到沉淀溶解平衡状态,且溶液中c(Ag+ )=c(X﹣)
4.某温度下,向10mL 0.1ml/L CuCl2溶液中滴加0.1ml/L的Na2S溶液,滴加过程中溶液中﹣lgc(Cu2)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示,下列有关说法正确的是(已知:100.3=2,Ksp(ZnS)=3×10﹣25)( )
A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点
B.该温度下Ksp(CuS)=4×10﹣36
C.Na2S溶液中:c(S2﹣)+c(HS﹣)+c(H2S)=2c(Na+)
D.向10mL Zn2+、Cu2+浓度均为10﹣3 ml/L的混合溶液中逐滴加入10﹣2 ml/L的Na2S溶液,Zn2+先沉淀
5.黄铁矿(主要成分FeS2),在空气中会被缓慢氧化,氧化过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.发生反应a时,0.05ml FeS2被氧化时消耗标准状况下氧气的体积大约3.92L
B.为了验证b过程反应后溶液中含Fe2+,可选用KSCN溶液和氯水
C.c发生反应的离子方程式为:14Fe3++FeS2+8H2O═15Fe2++2SO42﹣+16H+
D.已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10﹣39,则该温度下d反应的逆反应的平衡常数为K=2.79×103
6.下列说法正确的是( )
A.升高H2SO4稀溶液温度,溶液中c(OH﹣)增大
B.pH=3的CH3COOH溶液加入CH3COONa固体,溶液的pH减小
C.NaClO稀溶液中加入NaClO固体,溶液中增大
D.向AgCl、Ag2CrO4的饱和溶液中加入少量AgNO3固体,溶液中不变
7.实验:①0.1ml/L AgNO3溶液和0.1ml/L NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和沉淀c;②向滤液b中滴加0.1ml/LKI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1ml/L KI溶液,沉淀变为黄色。下列说法不正确的是( )
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
8.已知常温下,H2CrO4的Ka2=3.2×10﹣7,BaCO3的Ksp=2.5×10﹣9,BaCrO4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m点的悬浊液中通入HCl,能使m点沿mp线向p点方向移动
B.通过蒸发可使q点溶液向p点移动
C.常温下,BaCrO4(s)+CO32﹣(aq)⇌BaCO3(s)+CrO42﹣(aq)的K=6.4×10﹣2
D.n点时,沉淀溶解的速率大于离子结晶的速率
9.25℃时,下列4种盐的溶度积常数(Ksp)分别是如表,结合相关数据分析,下列说法错误的是( )
A.除去某溶液中的Ag+用Na2S溶液比Na2SO4溶液效果好
B.25℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度
C.向少量FeS悬浊液中加入足量饱和MnCl2溶液,沉淀颜色会由黑色变为肉色
D.向Ag2S(s)⇌2Ag+(aq)+S2﹣(aq)平衡体系中加入少量Na2S固体,溶液中c(Ag+)不变
10.当溶液中离子浓度小于1.0×10﹣5ml•L﹣1时,可视为该离子已完全除去,通过调节溶液pH的方法可以除去溶液中的某些杂质离子。常温下,某0.1ml•L﹣1的NiSO4溶液中含有杂质Al3+和Fe3+,欲将这两种杂质完全除去,需调节溶液pH的范围可以是(不考虑溶液体积变化,已知:常温时,氢氧化镍Ksp=1×10﹣16、氢氧化铁Ksp=1×10﹣38、氢氧化铝Ksp=1×10﹣33)( )
A.2~3B.3~4C.5~6D.6~8
11.一定温度下,AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq)体系中,c(Ag+)和c(Cl﹣)的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在AgCl溶于水形成的饱和溶液中:c(Ag+)=c(Cl﹣)
B.b点的溶液中加入少量AgNO3固体,会析出白色沉淀
C.d点溶液中加入少量AgCl固体,c(Ag+)和c(Cl﹣)均增大
D.a、b、c三点对应的AgCl的Ksp和溶解度皆不相等
12.取1mL 0.1ml•L﹣1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1ml•L﹣1),下列说法不正确的是( )
A.实验①白色沉淀是难溶的AgCl
B.若按②①顺序实验,能看到白色沉淀
C.若按①③顺序实验,能看到黑色沉淀
D.由实验②说明AgI比AgCl更难溶
二.填空题(共3小题)
13.(1)在粗制 MgCl2晶体中常含有杂质Fe2+,在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质最好采用的是 (填下面的选项)。加入该氧化剂时,温度不能太高,原因是 。
A.KMnO4
B.H2O2
C.HNO3
D.氯水
然后再加入适当物质调节溶液pH,可以达到除去Fe3+而不损失 MgCl2的目的,调节溶液 pH 可选用下列中
的有 。
A.Mg2(OH)2CO3
B.MgO
C.NH3•H2O
D.Mg(OH)2
(2)某溶液中含 Mg2+和 Fe3+,c(Mg2+)=0.02ml/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加 1 倍),使 Fe3+恰好沉淀完全,即溶液中 c(Fe3+)=1.0×10﹣5ml/L,此时是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成? 。 (FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp 分别为 1.3×10﹣22,1.0×10﹣24)
(3)常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10﹣38,Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10﹣20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10﹣5ml•L﹣1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0ml•L﹣1,为除去溶液中的Fe3+而不影响
Cu2+,溶液的 pH 的范围为 。(已知lg5=0.7)。
(4)矿物中各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤后可变成 CuSO4溶液,并向内部渗透,遇到深层的闪锌矿
(ZnS)和方铅矿(PbS),可慢慢转化为铜蓝(CuS )。写出硫酸铜与 ZnS 反应的离子方程式为:
。
14.请按照下列要求回答问题:
(1)电解氯化钠溶液的化学方程式: 。
(2)硫化钠水解的离子方程式: 。
(3)0.1 ml/L 的碳酸钠溶液中离子浓度由大到小顺序为: 。
(4)浓的 Al2(SO4)3 溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子反应方程式表示灭火的原理 。
(5)将 25℃下 pH=12 的 Ba(OH)2 溶液 aL 与 pH=1 的 HCl 溶液 b L 混合,若所得混合液为中性,则 a:b= 。(溶液体积变化忽略不计)。
(6)pH=3 的 NH4Cl 溶液,由水电离出的 c(H+)= 。
(7)常温时,Fe(OH)3 的溶度积常数 Ksp=1×10﹣38,要使溶液中的 Fe3+沉淀完全(残留的 c(Fe3+)<10﹣5ml•L﹣1),则 溶液的 pH 应大于 。
15.按要求填空:
(1)在室温下,等体积、等浓度的氢氧化钠与醋酸混合后溶液呈 性,溶液中c(Na+) c(CH3COO﹣)(填“>”“=”或“<”);pH=13的氢氧化钠与pH=1的醋酸等体积混合后溶液呈 性,溶液中c(Na+) c(CH3COO﹣)(填“>”“=”或“<”);
(2)下列溶液,①0.1ml/L HCl溶液②0.1ml/L H2SO4溶液③0.1ml/L NaOH溶液④0.1ml/L CH3COOH溶液,按pH由小到大顺序为 。
(3)CuSO4的水溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示): ;实验室在配制CuSO4的溶液时,常将CuSO4固体先溶于较浓的硫酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”、“抑制”)其水解。
(4)在25℃下,将a ml•L﹣1的氨水与0.01 ml•L﹣1的盐酸等体积混合,充分反应后溶液呈中性,则反应后溶液存在的离子有 ,其浓度由大到小的顺序为 ,氨水的浓度a 0.01 ml•L﹣1(填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知:难溶电解质Cu(OH)2在常温下的KSP=2×10﹣20,则常温下:某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02ml•L﹣1,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH最小为 。
(6)某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:
①酸浸后加入H2O2的目的是 ,调pH的最适宜范围为 。
②调pH过程中加入的试剂最好是 。
A.NaOH B.CuO C.NH3•H2O D.Cu2(OH)2CO3
③煮沸CuSO4溶液的原因是 ;向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,反应的化学方程式 。
参考答案
一.选择题(共12小题)
1.【分析】向两饱和溶液中,加入AgNO3,AgCl与AgBr的溶解平衡向左移动,但是饱和溶液中AgBr的溶解度更小,所以溶液中AgCl沉淀较多。
【解答】解:在AgCl和AgBr两饱和溶液中,c(Cl﹣)>c(Br﹣),将AgCl、AgBr两饱和溶液混合时,因n(Cl﹣)>n(Br﹣),当加入足量的浓AgNO3溶液时,则生成更多的AgCl沉淀。
故选:C。
2.【分析】A.图象分析可知CdS的溶度积常数小于ZnS的溶度积常数,阴阳离子比相同的难溶物,Ksp越大溶解度越小;
B.该温度时,Ksp(ZnS)=c(Zn2+)c(S2﹣),图中读取锌离子浓度和硫离子浓度计算分析判断;
C.P点浓度商大小,Ksp(CdS)<Qc<Ksp(ZnS);
D.沉淀溶解过程为吸热过程,降低温度平衡逆向进行。
【解答】解:A.对达到沉淀溶解平衡的ZnS和CdS溶液,图象可知相同lgc(S2﹣),lgc(Zn2+)>lgc(Cd2+),相同硫离子浓度时,c(Zn2+)>c(Cd2+),Ksp(ZnS)>Ksp(CdS),二者阴阳离子比相同,则溶度积大的溶解度大,CdS的溶解度比ZnS的小,故A错误;
B.图象中数据分析得到,该温度时,Ksp(ZnS)=c(Zn2+)c(S2﹣)=10﹣25×105=1.0×10﹣20,故B错误;
C.P点浓度商大小,Ksp(CdS)<Qc<Ksp(ZnS),P点对ZnS为不饱和溶液无ZnS析出,对CdS是过饱和溶液,有CdS析出,故C错误;
D.Q点在钙温度下无ZnS和CdS沉淀生成,沉淀溶解平衡是吸热过程,降低温度,平衡逆向进行,可能生成沉淀,故D正确;
故选:D。
3.【分析】A.已知pAg=﹣lgc(Ag+),pX=﹣lgc(X﹣),各点的坐标值越大,其对应的离子浓度越小;
B.各点的坐标值越大,其对应的离子浓度越小,图象得到甲乙丙对应的三种卤化银的溶度积常数依次减小;
C.a点坐标值小,对三种卤化银,离子浓度较大,均达到饱和溶液;
D.甲乙丙三条线上的点对于AgCl、AgBr、AgI,均达到沉淀溶解平衡状态。
【解答】解:A.已知pAg=﹣lgc(Ag+),pX=﹣lgc(X﹣),各点的坐标值越大,其对应的离子浓度越小,图象得到甲乙丙对应的三种卤化银的溶度积常数依次减小,故A错误;
B.各点的坐标值越大,其对应的离子浓度越小,图象得到甲乙丙对应的三种卤化银的溶度积常数依次减小,甲乙丙依次为AgCl、AgBr、AgI的沉淀溶解平衡曲线,故B错误;
C.a点坐标值小,对三种卤化银,离子浓度较大,均达到饱和溶液,故C正确;
D.甲乙丙三条线上的点对于AgCl、AgBr、AgI,均达到沉淀溶解平衡状态,但c点的c(Ag+)<c(X﹣),故D错误;
故选:C。
4.【分析】A、Cu2+单独存在或S2﹣单独存在均会水解;
B、Ksp(CuS)=c(Cu2+)•c(S2﹣);
C、根据Na2S溶液中的物料守恒;
D、Ksp(ZnS)=3×10﹣25>Ksp(CuS)=10﹣35.4。
【解答】解:A、某温度下,向10mL0.1ml/LCuCl2溶液中滴加0.1ml/L的Na2S溶液,发生反应:Cu2++S2﹣=CuS↓,Cu2+单独存在或S2﹣单独存在均会水解,水解促进水的电离,b点溶液时滴加Na2S溶液的体积是10mL,此时恰好生成CuS沉淀,此时水的电离程度并不是a,b,c三点中最大的,故A错误;
B、该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2﹣)=10﹣17.7ml/L,则Ksp(CuS)=c(Cu2+)•c(S2﹣)=10﹣17.7ml/L×10﹣17.7ml/L=10﹣35.4,由于已知lg2=0.3,则Ksp(CuS)=10﹣35.4=(100.3)2×10﹣36=4×10﹣36,故B正确;
C、Na2S溶液中,根据物料守恒,2c(S2﹣)+2(HS﹣)+2c(H2S)=c(Na+),故C错误;
D、由于Ksp(ZnS)=3×10﹣25>Ksp(CuS)=10﹣35.4,因此向10mLZn2+、Cu2+浓度均为10﹣3ml/L的混合溶液中逐滴加入10﹣2ml/L的Na2S溶液,优先产生CuS沉淀,故D错误;
故选:B。
5.【分析】A、反应a为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42﹣+4H+;
B、用KSCN溶液检验Fe3+,用KSCN溶液和氯水来检验Fe2+的生成,但含Fe2+、Fe3+的溶液不能能用KSCN溶液来检验;
C、根据箭头方向找出反应物:Fe3+、FeS2和生成物:Fe2+、SO42﹣,根据得失电子守恒和质量守恒写出正确的离子方程式;
D、K═;Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH﹣);Kw=c(H+)c(OH﹣)。
【解答】解:A、根据离子方程式:2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42﹣+4H+,找出关系式:2FeS2~7O2~7×22.4L;则0.05ml FeS2消耗的氧气为:0.05ml××22.4L•ml﹣1=3.92L,故A正确;
B、b过程是向含有Fe2+的溶液中通入O2,Fe2+遇O2会生成Fe3+,含Fe2+、Fe3+的溶液KSCN溶液直接生成红色溶液,所以含Fe2+、Fe3+的溶液不能用KSCN溶液来检验所含的Fe2+,故B错误;
C、根据箭头方向找出反应物:Fe3+、FeS2和生成物:Fe2+、SO42﹣;根据电子转移守恒和质量守恒写出正确的离子方程式为:14Fe3++FeS2+8H2O═15Fe2++2SO42﹣+16H+,故C正确;
D、Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH﹣),得出①c(Fe3+)=;由Kw=c(H+)c(OH﹣)得出②c(H+)=;Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O;③K=;将①②代入③得出,K===2.79×103,故D正确;
故选:B。
6.【分析】A、水的电离是吸热过程;
B、增大c(CH3COO﹣),使醋酸的电离平衡逆向移动;
C、ClO﹣的水解程度变小,Na+的物质的量和浓度增大;
D、温度不变,其溶度积不变。
【解答】解:A、水的电离是吸热过程,升高H2SO4稀溶液温度,水的电离程度变大,由于硫酸是强电离质,其电离程度不受温度影响,故溶液中c(OH﹣)增大,故A正确;
B、pH=3的CH3COOH溶液加入CH3COONa固体,由于CH3COONa是易溶于水的强电解质,增大了溶液中c(CH3COO﹣),从而使醋酸的电离平衡逆向移动,溶液中c(H+)减小,故溶液的pH增大,故B错误;
C、NaClO稀溶液中加入NaClO固体,ClO﹣的水解程度变小了,Na+的物质的量和浓度增大,溶液中=减小,故C错误;
D、向AgCl、Ag2CrO4的饱和溶液中加入少量AgNO3固体,其沉淀溶解平衡均向结晶方向移动,但是温度不变,其溶度积不变,其溶度积的比值也不变,即==不变,加入少量AgNO3固体,溶液中c(Ag+)变大,故变小,故D错误;
故选:A。
7.【分析】①0.1ml•L﹣1 AgNO3溶液和0.1ml•L﹣1 NaCl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,白色沉淀c为AgCl,滤液b中主要含有硝酸钠;②向滤液b中滴加0.1ml•L﹣1KI溶液,出现浑浊,说明生成AgI沉淀,说明滤液b中含有银离子;③向沉淀c中滴加0.1ml•L﹣1KI溶液,沉淀变为黄色,说明AgCl可转化为AgI,以此分析解答。
【解答】解:A、浊液a中含有AgCl,存在沉淀的溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq),故A正确;
B、滤液为AgCl的饱和溶液,也存在沉淀的溶解平衡,即存在Ag+,故B错误;
C、向AgCl中滴加0.1ml•L﹣1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,故C正确;
D、向AgCl中滴加0.1ml•L﹣1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,实验证明AgI比AgCl更难溶,故D正确;
故选:B。
8.【分析】BaCrO4在水中的沉淀溶解平衡BaCrO4(s)⇌Ba2+(aq)+CrO42﹣(aq),根据图象,m、p为平衡点,n、q不在平衡曲线上,其中n点在曲线上方,有c(Ba2+)c(CrO42﹣)>Ksp,q点在曲线下方,有c(Ba2+)c(CrO42﹣)<Ksp,结合溶解平衡的影响因素分析解答。
【解答】解:A.m为平衡点,BaCrO4(s)⇌Ba2+(aq)+CrO42﹣(aq),向m点的悬浊液中通入HCl,H2CrO4的Ka2=3.2×10﹣7,存在CrO42﹣+H+⇌HCrO4﹣,使得CrO42﹣浓度减小,平衡正向移动,c(Ba2+)增大,能使m点沿曲线向m点左上方移动,故A错误;
B.q点在曲线下方,有c(Ba2+)c(CrO42﹣)<Ksp,蒸发后,c(Ba2+)和c(CrO42﹣)均增大,可使q点溶液向p点右下方移动,故B错误;
C.常温下,BaCrO4(s)+CO32﹣(aq)⇌BaCO3(s)+CrO42﹣(aq)的K=====6.4×10﹣2,故C正确;
D.n点在曲线上方,有c(Ba2+)c(CrO42﹣)>Ksp,沉淀溶解的速率小于离子结晶的速率,故D错误,
故选:C。
9.【分析】A.Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2SO4),Ag2S的溶解度比Ag2SO4要小;
B.MnS的溶度积要比FeS大得多,25℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度;
C.向少量FeS悬浊液中,即FeS的饱和溶液,加入足量饱和MnCl2溶液,发生沉淀的转化;
D.向Ag2S(s)⇌2Ag+(aq)+S2﹣(aq)平衡体系中加入少量Na2S固体,溶液中c(S2﹣)增大,平衡逆向移动。
【解答】解:A.Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2SO4),除去某溶液中的Ag+用Na2S溶液比Na2SO4溶液效果好,故A正确;
B.根据表中数据,25℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度,故B正确;
C.向少量FeS悬浊液中,即FeS的饱和溶液,加入足量饱和MnCl2溶液,发生沉淀的转化,沉淀颜色会由黑色变为肉色,故C正确;
D.向Ag2S(s)⇌2Ag+(aq)+S2﹣(aq)平衡体系中加入少量Na2S固体,溶液中c(S2﹣)增大,平衡逆向移动,则溶液中c(Ag+)减小,故D错误;
故选:D。
10.【分析】Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)•c2(OH﹣),c(OH﹣)==ml•L﹣1=×10﹣8ml•L﹣1,c(H+)==ml•L﹣1≈10﹣6ml•L﹣1,pH=﹣lgc(H+)=﹣lg10﹣6ml•L﹣1=6;
Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)•c3(OH﹣),c(OH﹣)==ml•L﹣1=1×10﹣11ml•L﹣1,c(H+)==ml•L﹣1=10﹣3ml•L﹣1,pH=﹣lgc10﹣3ml•L﹣1=3;
Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)•c3(OH﹣),c(OH﹣)==ml•L﹣1=×10﹣9ml•L﹣1,c(H+)==ml•L﹣1≈10﹣5ml•L﹣1,pH=lgc(H+)=﹣lg10﹣5ml•L﹣1=5;
由以上分析得出:pH>3时,Fe3+会生成沉淀;pH>5时,Al3+会生成沉淀;pH<6时,Ni2+不会生成沉淀。
【解答】解:A、pH<3时,Al3+和Fe3+都不会生成沉淀,不能除去杂质,故A错误;
B、因pH>3时,Fe3+会生成沉淀;pH>5时,Al3+才会生成沉淀,所以pH=3~4,Al3+无法除去,故B错误;
C、因pH<6时,Ni2+不会生成沉淀;pH>5时,Fe3+和Al3+都会生成沉淀,所以可以完全除去NiSO4溶液中杂质Al3+和Fe3+,故C正确;
D、pH>6时,Ni2+、Fe3+、Al3+全部会生成沉淀,故D错误;
故选:C。
11.【分析】如图所示,随着Ag+浓度的增大,Cl﹣浓度逐渐减小,再曲线上的点为溶解平衡状态,当c(Cl﹣)•c(Ag+)>Ksp时,可产生沉淀,c(Cl﹣)和c(Ag+)增大会抑制AgCl的溶解,使其溶解度降低,但温度不变,则Ksp不变,因为Ksp只受温度影响;
A、AgCl溶于水的饱和溶液中,AgCl溶解生成的c(Cl﹣)=c(Ag+);
B、饱和溶液中存在溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq),改变条件,平衡移动;
C、不饱和溶液加入少量固体会继续溶解;
D、Ksp只与温度有关,溶解度也只与温度有关。
【解答】解:A、在AgCl溶于水形成的饱和溶液中存在:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq),AgCl溶解生成的c(Cl﹣)=c(Ag+),故A正确;
B、b点溶液为饱和溶液,加入少量的AgNO3固体,使c(Ag+)增大,溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq)逆向移动,会析出白色沉淀,故B正确;
C、d点溶液为不饱和溶液,未达到溶解平衡,所以加入少量AgCl固体会继续溶解,则c(Cl﹣)和c(Ag+)都增大,故C正确;
D、a、b、c三点都在溶解平衡曲线上,均为饱和溶液,Ksp只与温度有关,温度不变,则Ksp不变;AgCl的溶解度也只与温度有关,温度不变,则溶解度不变;则a、b、c三点对应的AgCl的Ksp和溶解度相等,故D错误;
故选:D。
12.【分析】AgNO3溶液滴加过量的NaCl溶液生成AgCl的白色沉淀,继续滴加过量KI溶液生成溶解度更小的黄色沉淀AgI,再滴加过量Na2S溶液生成更难溶的黑色沉淀Ag2S;
A、AgNO3溶液滴加过量的NaCl溶液生成AgCl的白色沉淀;
B、一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现;
C、Ag2S比AgCl更难溶;
D、2AgCl(s)+S2﹣(aq)⇌Ag2S(s)+2Cl﹣(aq)。
【解答】解:A、AgNO3溶液中的Ag+和过量的NaCl溶液中的Cl﹣生成AgCl的白色沉淀,离子方程式为:Ag++Cl﹣=AgCl↓,所以沉淀为难溶的AgCl,故A正确;
B、一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,AgI的溶解度比AgCl小,所以AgI不易生成AgCl,所以若按②①顺序实验,看不到白色沉淀,故B错误;
C、2AgCl(s)+S2﹣(aq)⇌Ag2S(s)+2Cl﹣(aq),Ag2S比AgCl更难溶,溶解度更小,所以若按①③顺序实验,能看到黑色沉淀,故C正确;
D、一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,实验②的白色沉淀AgCl生成了黄色的AgI沉淀,说明AgI比AgCl更难溶,故D正确;
故选:B。
二.填空题(共3小题)
13.【分析】(1)氧化剂使Fe2+氧化为Fe3+,不能引入新杂质,调整溶液至pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可加不溶于水的物质促进铁离子的水解,且不引入新杂质;
(2)Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10﹣5,由Ksp(FePO4),计算磷酸根离子浓度,计算得到Qc[Mg3(PO4)2]的浓度商,和Ksp比较判断是否有沉淀生成;
(3)氢氧化铜饱和溶液中溶度积常数计算溶液中的氢离子浓度计算pH;结合氢氧化铁溶度积和残留在溶液中的离子浓度小于1×10﹣5 ml•L﹣1时就认为沉淀完全;
(4)沉淀转化原理:溶解度大的物质向溶解度小的物质转化容易实现,CuSO4溶液,并向内部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),可慢慢转化为铜蓝(CuS ),沉淀转化过程中向溶解度小的方向进行。
【解答】解:(1)均可氧化亚铁离子,只有过氧化氢的还原产物为水,不引入新杂质,则只有B合理,加入该氧化剂时,温度不能太高,原因是过氧化氢受热分解,调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失MgCl2的目的,则加含镁元素的物质与氢离子反应促进铁离子水解转化为沉淀,则A、B、D均可,C中一水合氨将镁离子转化为沉淀,引入铵根离子不符合,
故答案为:B;H2O2 受热时会分解;ABD;
(2)Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10﹣5,由Ksp(FePO4),可知c(PO43﹣)==1.3×10﹣17ml/L,
Qc[Mg3(PO4)2]=()3×(1.3×10﹣17ml/L)2=1.69×10﹣40<Ksp=1.0×10﹣24,则无沉淀生成,
故答案为:没有;
(3)Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10﹣20,溶液中CuSO4的浓度为3.0ml•L﹣1,c(Cu2+)=3.0ml•L﹣1;依据溶度积常数c(Cu2+)×c2(OH﹣)=3.0×10﹣20;c2(OH﹣)==10﹣20;得到c(OH﹣)=10﹣10ml/L,依据水溶液中的离子积c(H+)×c(OH﹣)=10﹣14,求的c(H+)=10﹣4ml/L,溶液pH=4,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为4,残留在溶液中的离子浓度小于1×10﹣5 ml•L﹣1时就认为沉淀完全,Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10﹣38,c(Fe3+)×c3(OH﹣)=8.0×10﹣38;c3(OH﹣)==8.0×10﹣33;求的c(OH﹣)=2×10﹣11ml/L;水溶液中的离子积c(H+)×c(OH﹣)=10﹣14;c(H+)=5×10﹣4ml/L,则pH=3.3;通过计算可知pH=4能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,溶液的 pH 的范围为:3.3﹣4 之间,
故答案为:3.3﹣4 之间;
(4)沉淀转化原理:溶解度大的物质向溶解度小的物质转化容易实现,CuSO4溶液,并向内部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),可慢慢转化为铜蓝(CuS ),沉淀转化过程中向溶解度小的方向进行,反应的离子方程式:Cu2++ZnS=CuS+Zn2+,
故答案为:Cu2++ZnS=CuS+Zn2+。
14.【分析】(1)电解NaCl溶液产生NaOH,H2和Cl2;
(2)Na2S水解使溶液显碱性,一级水解产生HS﹣,二级水解产生H2S;
(3)Na2CO3溶液中,CO32﹣水解使溶液为碱性,CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣,HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣,H2O⇌H++OH﹣;
(4)铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀;
(5)25℃pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH﹣)=0.01ml/L,pH=1的HCl溶液中c(H+)=0.1ml/L,若所得混合溶液呈中性,n(OH﹣)=n(H+)=cV;
(6)pH=﹣lgc(H+),盐类水解促进水的电离;
(7)依据氢氧化铁的溶度积常数和Fe3+沉淀完全的浓度为c(Fe3+)<10﹣5ml/L,计算氢氧根离子浓度得到溶液最小pH。
【解答】解:(1)电解NaCl溶液产生NaOH,H2和Cl2,反应的方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+2NaOH+H2↑,
故答案为:2NaCl+2H2OCl2↑+2NaOH+H2↑;
(2)Na2S水解使溶液显碱性,一级水解产生HS﹣,二级水解产生H2S,所以硫化钠水解的离子方程式:S2﹣+H2O⇌HS﹣+OH﹣,HS﹣+H2O⇌H2S+OH﹣,
故答案为:S2﹣+H2O⇌HS﹣+OH﹣,HS﹣+H2O⇌H2S+OH﹣;
(3)Na2CO3溶液中,CO32﹣水解使溶液为碱性,CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣,HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣,H2O⇌H++OH﹣,一级水解程度大于二级水解程度,综合考虑以上溶液体系存在的平衡,则溶液中离子浓度由大到小顺序为:c(Na+)>c(CO32﹣)>c(OH﹣)>c(HCO3﹣)>c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(CO32﹣)>c(OH﹣)>c(HCO3﹣)>c(H+);
(4)铝离子与碳酸氢根离子混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:Al3++3HCO3﹣═Al(OH)3↓+3CO2↑,
故答案为:Al3++3HCO3﹣═Al(OH)3↓+3CO2↑;
(5)25℃pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH﹣)=0.01ml/L,pH=1的HCl溶液中c(H+)=0.1ml/L,若所得混合溶液呈中性,则n(OH﹣)=n(H+),即aL×0.01ml/L=bL×0.1ml/L,解得a:b=10:1,
故答案为:10:1;
(6)pH=﹣lgc(H+),盐类水解促进水的电离,则pH=3 的 NH4Cl 溶液,由水电离出的 c(H+)=1×10﹣3ml/L,
故答案为:1×10﹣3ml/L;
(7)常温时,Fe(OH)3的Ksp=1×10﹣38,要使溶液中的Fe3+沉淀完全,残留在溶液中的c(Fe3+)<10﹣5ml/L,Ksp=c(Fe3+)c3(OH﹣)=10﹣5×c3(OH﹣)=1×10﹣38,c(OH﹣)=10﹣11ml/L,c(H+)==10﹣3ml/L,溶液pH=3,
故答案为:3。
15.【分析】(1)等体积、等浓度的氢氧化钠与醋酸混合后溶液中产生CH3COONa,水解使溶液呈碱性,pH=13的氢氧化钠与pH=1的醋酸等体积混合,pH=1的醋酸浓度很大,反应后还有CH3COOH多余,溶液为酸性,根据电荷守恒分析Na+和CH3COO﹣浓度大小;
(2)pH越小,溶液酸性越强;
(3)CuSO4是强酸弱碱盐,铜离子水解导致溶液呈酸性,常温下pH<7,为防止CuSO4水解,所以配制CuSO4溶液时将CuSO4先溶于较浓的硫酸中,然后稀释;
(4)根据电荷守恒、溶液呈中性判断离子浓度大小;氨水若和盐酸恰好完全反应,生成的产物氯化铵溶液呈酸性,所以中性时氨水应过量;
(5)结合c(OH﹣)=、c(H+)=、pH=﹣lgc(H+)计算;
(6)工艺流程:电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。用酸浸取,再用双氧水氧化,可得硫酸铜和硫酸铁的混合溶液,调节PH值,使铁离子产生氢氧化铁沉淀,过滤得氢氧化铁固体,再将氢氧化铁固体加热分解得氧化铁,过滤得滤液中含有硫酸铜,向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,将铜离子还原成亚铜离子,生成白色的CuCl沉淀,
①双氧水有氧化性,能氧化还原性的物质,当溶液的pH值4.4时,铜离子开始出现沉淀,当溶液的pH值为3.2时,三价铁离子沉淀完全,铜离子未产生沉淀;
②调pH步骤中加入的试剂最好是加入某种物质除去溶液中的酸且不引进新的杂质,所以要加入氧化铜、或氢氧化铜、碳酸铜;
③CuSO4中+2价的铜具有氧化性能氧化Na2SO3中+4价的硫,加热温度过高过氧化氢分解为水和氧气。
【解答】解:(1)等体积、等浓度的氢氧化钠与醋酸混合后溶液中产生CH3COONa,水解使溶液呈碱性,则溶液中c(H+)<c(OH﹣),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),则c(Na+)>c(CH3COO﹣),
pH=1的醋酸浓度很大,反应后还有CH3COOH多余,溶液为酸性,则溶液中c(H+)>c(OH﹣),根据电荷守恒,则c(Na+)<c(CH3COO﹣),
故答案为:碱;>;酸;<;
(2)认为H2SO4完全解离,则酸性H2SO4强于HCl,CH3COOH为不完全电离,NaOH为碱性,所以按pH由小到大顺序为:②>①>④>③,
故答案为:②>①>④>③;
(3)CuSO4是强酸弱碱盐,铜离子水解方程式为Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,水解后溶液中c(H+)>c(OH﹣),所以溶液呈酸性,即常温下pH<7;为防止CuSO4水解,所以配制CuSO4溶液时将CuSO4先溶于较浓的硫酸中,抑制其水解,然后稀释,
故答案为:Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+;抑制;
(4)氨水和盐酸反应生成氯化铵和水,故溶液中存在的离子有:OH﹣、H+、NH4+、Cl﹣;溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得n(NH4+)+n(H+)=n(OH﹣)+n(Cl﹣),溶液呈中性,即n(H+)=n(OH﹣),所以离子浓度大小关系为:c(Cl﹣)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH﹣);氨水若和盐酸恰好完全反应,生成的产物氯化铵溶液呈酸性,所以中性时氨水应过量,即浓度大于0.01ml/L;
故答案为:OH﹣、H+、NH4+、Cl﹣;c(Cl﹣)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH﹣);>;
(5)c(OH﹣)===1×10﹣9ml/L,c(H+)===10﹣5ml/L,pH=﹣lgc(H+)=5,应调整溶液的pH最小为5,
故答案为:5;
(6)①电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物,酸浸后主要是溶解铜、铁等金属化合物,双氧水有强氧化性,能氧化还原性的物质,Fe2+具有还原性,酸浸后加入H2O2,Fe2+能被双氧水氧化为高价离子,便于调整pH值与Cu2+分离,
当溶液的pH值4.4时,铜离子开始出现沉淀,当溶液的pH值为3.2时,三价铁离子沉淀完全,铜离子未产生沉淀,所以要使三价铁离子和铜离子分离,调节pH 的范围为:3.2≤pH<4.4,
故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+,便于调整pH使其与Cu2+分离;3.2~4.4;
②调pH步骤中加入的试剂最好是加入某种物质除去溶液中的酸且不引进新的杂质,所以要加入氧化铜、或氢氧化铜、碳酸铜,所以可以选用:CuO和Cu2(OH)2CO3,
故答案为:B、D;
③过氧化氢性质比较稳定,若加热到153℃过氧化氢分解为水和氧气,煮沸硫酸铜溶液的原因是,将溶液中过量的H2O2 除去可加热至沸避免影响下一步CuCl的生成,
CuSO4中+2价的铜能把Na2SO3中+4价的硫氧化成+6价的硫,向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3时生成白色的CuCl沉淀,反应的离子方程式为:2Cu2++2Cl﹣+SO32﹣+H2O=2CuCl↓+SO42﹣+2H+,
故答案为:除净溶液中的H2O2,避免影响下一步CuCl的生成;2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O=2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4。Ag2SO4(白色)
Ag2S(黑色)
FeS(黑色)
MnS(肉色)
1.4×10﹣5ml3•L﹣3
6.3×10﹣50ml3•L﹣3
3.3×10﹣18ml2•L﹣2
2.5×10﹣13ml2•L﹣2
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
开始沉淀的pH
2.3
7.6
4.4
完全沉淀的pH
3.2
9.7
6.4
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