新教材魯科版選擇性必修一3.3.2沉淀溶解平衡的應用作業(yè)

沉淀溶解平衡的應用.下列化學原理的應用，主要是利用沉淀溶解平衡原理來解釋的是0①熱純堿溶液洗滌油污的能力強②誤將釧鹽［BaC12、Ba(NO3)2］當成食鹽食用后，常用5.0%的Na2s04溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸鋼不能做“銀餐”而硫酸鋼能⑤泡沫滅火器滅火的原理A.②③④B.①@③C.③④?D.全部【答案】A【解析】熱純堿溶液的除油污能力強，是由于碳酸鈉的水解程度隨溫度的升高而增大，使溶液的堿性增強，除油污的能力增強；泡沫滅火器滅火的原理也是鹽類的水解。.要使工業(yè)廢水中的重金屬離子Pb?’沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb21與某些離子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度值1.03x10-41.81XI0-71.84X10-14由上述數(shù)據(jù)可知，選用的沉淀劑最好為0A.硫化物B.硫酸鹽C.碳酸鹽D.以上沉淀劑均可【答案】A【解析】要將Pb2+沉淀，就要使其形成溶解度較小的物質(zhì)，由表中數(shù)據(jù)可知，PbS的溶解度最小，故所用沉淀劑最好為硫化物。.已知CaCOa的Ksp=2.8xl0Fmo］2.L-2,現(xiàn)將濃度為2x107moIL^的Na2cCh溶液與CaCb溶液等體枳混合，若要產(chǎn)生沉淀，則所用CaCh溶液的濃度至少應大于()A.2.8xlO-2mol-L-'B.1.4xlO_5mobL",C.2.8x|0-5molL_,D.5.6xlO-5molL_,【答案】D【解析】由沉淀形成的條件可知，要產(chǎn)生沉淀必須滿足Q=c(Ca2+>c(COr)>2.8xlO-9moi21-2,因兩種溶液等體積混合后［COM］=lxlO-4mo］.L-i,故混合后溶液中［Ca2+］應大于2.8xl()rmo卜Lr，則混合前［CaCb］至少應大于5.6x105molL'o.某pH=l的ZnCL和HC1的混合溶液中含有FeCb雜質(zhì)，為了除去FeCh雜質(zhì)，需將溶液調(diào)至pH=4.在調(diào)節(jié)溶液pH時，應選用的試劑是0A.NaOHB.ZnOC.ZnSChD.FezCh【答案】B【解析】溶液中含有FeCb雜質(zhì)，將溶液調(diào)至pH=4,可使Fe3水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，注意不能引入新的雜質(zhì)，可加入ZnO和酸反應調(diào)節(jié)溶液pH,使鐵離子全部沉淀。.向ZnSOj溶液中加入Na2s溶液，得到白色沉淀，然后向白色沉淀中滴加C11SO4溶液，發(fā)現(xiàn)沉淀變?yōu)楹谏?，則下列說法不正確的是0A.白色沉淀為ZnS,黑色沉淀為CuSB.上述現(xiàn)象說明ZnS的K卬小于CuS的KpC.利用該原理可實現(xiàn)一種沉淀轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀D.該過程破壞了ZnS的溶解平衡【答案】B【解析】由題意可知ZnS轉(zhuǎn)化為CuS,則Kp(ZnS)>Ksp(CuS)。].為研究沉淀的生成及轉(zhuǎn)化，某小組進行如下實驗。關(guān)于該實驗的分析不正確的是()A.①濁液中存在平衡：AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)B.②中顏色變化說明上層清液中含有SCNC.③中顏色變化說明有Agl生成D.該實驗可以證明Agl比AgSCN更難溶【答案】D【解析】根據(jù)信息，白色沉淀是AgSCN,存在溶解平衡：AgSCN(s)=^Ag+(aq)+SCV(aq),故A正確;取上層清液,加入Fe3+出現(xiàn)紅色溶液,說明生成Fe(SCN)3,說明溶液中含有SCN加故B正確：Agl是黃色沉淀，現(xiàn)象是有黃色沉淀生成，說明有Agl產(chǎn)生，故C正確：①中反應Ag’有剩余，加入KI溶液，使c(I)YAg+)>Ksp(AgI)而有黃色沉淀，并不是沉淀AgSCN轉(zhuǎn)化為Agl,因此不能說明Agl比AgSCN更難溶，故D錯誤。.下列說法不正確的是0A.Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)B.由于Ksp(ZnS)>Kp(CuS),所以ZnS沉淀在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS沉淀C.其他條件不變，離子濃度改變時，Kp不變D.兩種難溶電解質(zhì)作比較時，Kp小的，溶解度一定小【答案】D【解析】K、p只與難溶電解質(zhì)自身的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量和離子的濃度無關(guān)，A、C正確；相同類型的難溶電解質(zhì)，沉淀向著溶解度減小的方向轉(zhuǎn)化，B項正確；相同類型的難溶電解質(zhì)，Kp小的，溶解度一定小，D錯誤。.下列說法正確的是0A.向Agl沉淀中加入飽和KC1溶液，有白色沉淀生成，說明AgCl比Agl更難溶.向濃度均為0.1mol-L?的MgCb和CuCL混合溶液中逐滴加入氨水,若先生成藍色Cu(0H)2沉淀，貝IKsp[Mg(OH)2]VK?Cu(OH)2]C.向BaSOa飽和溶液中加入飽和Na2cO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明Kp(BaSO4)大于K、p(BaCO3)D.向ImL0.2mol-L1的NaOH溶液中滴入1mL0.1mol-L1的MgCb溶液，產(chǎn)生白色沉淀后，再滴加2滴0.1moIL」的FeCh溶液，又生成紅褐色沉淀，說明在相同溫度下的溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3【答案】D【解析】A項，加入飽和KC1溶液，[C□比較大，會導致[C[][Ag-]>K、p(AgQ),不能說明AgCl比Agl更難溶,錯誤;B項能說明KJMg(OH)2]>K$p[Cu(OH)2],錯誤；C項；加入飽和Na2c。3溶液，[8門比較大，會導致[CO門[Ba2']>K$p(BaCO3),不能說明心(BaSOQ大于Kp(BaCCh),錯誤；D項，加入FeCb溶液后,白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，說明在相同溫度下的溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3，.正確。.Cu(OH)2在水中存在著沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)=^Cu2+(aq)+2OH-gq),在常溫下，Ksp=2x10-20mop某C11SO4溶液中，c(Cu2+)=0.02molL-1,在常溫下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向CuSO4溶液中加入堿來調(diào)節(jié)pH(溶液體積變化可忽略)，使溶液的pH大于0A.2B.3C.4D.5【答案】D【解析】Cu(OH)2(s)^^Cu2+(aq)+2OH-(aq),其中/Csp=[Cu2+][OH-]2o若要生成Cu(OH)2沉淀,I~-/2xIO20則c(Cu2)c2(OH)>/lsp,故c(OH")>"X/c^2+=^\/()02mo1,L'?故c(OH)>1xIO-9molL_1,則/H+)VIxl(r5moi匚],因此pH應大于5。10.某溫度時，AgCl(s)=^Ag+(aq)+C「(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是0A.加入AgNQa可以使溶液由c點變到d點B.加入固體NaCl,則AgQ的溶解度減小，K’p也減小d點有AgCl沉淀生成a點對應的K’p小于b點對應的心【答案】C【解析】A項，加入AgNCh，[。一]減小，溶液在溶解平衡曲線上移動，不能由c點變到d點：B項，雖然Ag。的溶解度減小，但Kp不改變；C項，d點時，lAg-][C「]>Ksp,即有沉淀生成；D項，。、b兩點溫度相同，即對應的K卬相等。11.金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液的pH,達到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH卜?的溶解度(S/mo卜L「)如圖所示。(DpH=3時溶液中銅元素的主要存在形式是。(2)若要除去CuCL溶液中的少量Fe3+,應該控制溶液的pH為(填字母)。A.<1B.在4左右C.>6⑶在Ni(OH”溶液中含有少量的Co?十雜質(zhì)，(填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去，理由是.(4)要使氫氧化銅沉淀溶解，除了加入酸之外，還可以加入氨水，生成[CiKNHM)廣，寫出反應的離子方程式：o(5)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表：物質(zhì)FeSMnSCuSPbSHgSZnSIp6.3X10F2.5xl0-131.3x10-353.4x10-286.4x10-331.6x10-24/(mol2L2)某工業(yè)廢水中含有Cu2\Pb2\Hg2+,最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的(填字母)除去它們。A.NaOHB.FeSC.Na2s【答案】(1)Cu2+(2)B⑶不能Co?+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小(4)Cu(OH)2+4NHyH2O=(Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O(5)B【解析】(1)據(jù)圖知pH=4?5時，Q?+開始沉淀為Cu(OH”，因此pH=3時，銅元素主要以Q?.形式存在。⑵若要除去CuCL溶液中的Fe3+,即要保證Fe3+完全沉淀，而Cu?+還未沉淀，據(jù)圖知pH應為4左右。⑶據(jù)圖知，C/+和用2+沉淀的pH范圍相差太小，無法通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2\(4)據(jù)已知條件結(jié)合原子守恒即可寫出離子方程式：Cu(OH)2+4NH3-H2O=ICu(NH3)4]2*+20H-+4H20。(5)因為在FeS、CuS、PbS、HgS四種硫化物中，只有FeS的溶度積最大，且與其他三種物質(zhì)的溶度積差別較大，因此應用沉淀轉(zhuǎn)化法可除去廢水中的Ci)?十、Ph2\Hg2+,且因FeS也難溶，不會引入新的雜質(zhì)。12.某學習小組欲探究CaSCh沉淀轉(zhuǎn)化為CaC03沉淀，從而將其除去的可能性,查得如下資料(25C)：難溶電解質(zhì)CaCO3CaSO4/Lsp/(mol2-L2)2.8x10-97.1X10-5實驗步驟如下：①往100mL0.1moH/i的CaCk溶液中加入100mL0.1mol-L1的Na2sO4溶液,立即有白色沉淀生成；②向上述懸濁液中加入3g固體Na2co3,攪拌，靜置，沉淀后棄去上層清液：③再加入蒸儲水攪拌，靜置，沉淀后再棄去上層清液；④⑴心越大，表示電解質(zhì)的溶解度越(填“大”或“小”)。(2)寫出第②步發(fā)生反應的化學方程式：o(3)設(shè)計第③步的R的是0(4)請補充第④步操作及發(fā)生的現(xiàn)象：o(5)請寫出該轉(zhuǎn)化在實際生活、生產(chǎn)中的一個應用：o【答案】(1)大(2)Na2CO3+CaSO4=Na2SO4+CaCO3(3)洗去沉淀中附著的SOF(4)向沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀完全溶解(5)將鍋爐水垢中的CaS04轉(zhuǎn)化為CaCO3,易于除去【解析】由K卬表達式不難看出其與溶解度的關(guān)系，在硫酸鈣的懸濁液中存在著：CaSO?s)=^Ca2'(aq)+S0/(叫)，而加入Na2cO3后，溶液中CO1濃度較大，而CaCCh的心較小，故COM與Ca2+結(jié)合生成沉淀，即COr+Ca2+=CaCOU＞既然是探究性實驗，必須驗證所推測結(jié)果的正確性，故設(shè)計了③④步操作，即驗證所得固體是否為碳酸鈣，然后聯(lián)系實際生活中除去鍋爐水垢的方法，即可解答(5)小題。.工業(yè)上制取CuCL的生產(chǎn)流程如下：請結(jié)合下表數(shù)據(jù)，回答問題：物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3溶度積(25℃)8.0x10-162.2x10-2。4.(岡0—38完全沉淀時的pH范圍>9.6>6.43?4(1)在溶液A中加入NaClO的目的是o(2)在溶液B中加入CuO的作用是o(3)操作a的目的是o(4)在Cu(OH)2中加入鹽酸使Cu(OH)2轉(zhuǎn)化為CuCh,采用稍過量鹽酸和低溫蒸干的目的是【答案】(1)將Fe?+氧化為F/+,使后續(xù)分離更加完全(2)調(diào)節(jié)溶液的pH為3?4,使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀⑶洗滌Cu(OH)2表面的可溶性雜質(zhì)(4)抑制CM+的水解【解析】(I)由生產(chǎn)流程可知，加入NaClO的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,以便在后續(xù)的生產(chǎn)中被除去。(2)溶液B呈酸性，F(xiàn)e3‘可溶，加入的CuO可以與酸反應，提高溶液的pH,當溶液的pH為3?4時，F(xiàn)e3+就會以Fe(OH)3的形式沉淀出來。(4)CuCL溶液在蒸發(fā)結(jié)晶過程中會發(fā)生水解反應：Cu2++2H2O=^Cu(OH)2+2H+,力口入稍過量鹽酸和采用低溫可抑制Cf+7K解，從而得到較高純度的產(chǎn)品。.牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護著，它在唾液中存在下列沉淀溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)^=t5Ca2+(aq)+3POr(aq)+OH-(aq)o試回答下列問題：(1)小孩吃糖后，如果不及時刷牙或漱口，細菌和酶就會作用于糖，在口腔內(nèi)產(chǎn)生有機酸，久而久之，牙齒就會受到腐蝕，其原因是0⑵已知Ca?PO4)3F(s)的溶解度比上述礦化產(chǎn)物CaKPOOQH的溶解度更小，質(zhì)地更堅硬。當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止鵬齒，其原因是(用離子方程式和簡要文字說明)。(3)根據(jù)以上原理，請你提出一種其他促進礦化的方法：【答案】⑴有機酸電離出的H.與Ca5(PO4)3OH溶解產(chǎn)生的0H一發(fā)生反應H"+OH==H2O,使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向右移動⑵Ca?PO4)3F比Ca3(PO4)3OH更難溶，發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化：Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)KtCaUPO/Rs)+OH一(叫)(3)在牙膏中加Ca2t,使題述中的沉淀溶解平