化學(xué)名師講練大一輪復(fù)習(xí)魯科新高考地區(qū)專用版核心素養(yǎng)測評三十二沉淀溶解平衡

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。核心素養(yǎng)測評三十二沉淀溶解平衡一、選擇題(本題包括6小題,每題4分,共24分)1.有關(guān)CaCO3的溶解平衡的說法中,不正確的是 ()3沉淀析出和沉淀溶解不斷進(jìn)行,但速率相等3難溶于水,其飽和溶液幾乎不導(dǎo)電,屬于弱電解質(zhì)溶液C.升高溫度,CaCO3沉淀的溶解度增大D.向CaCO3沉淀中加入純堿固體,CaCO3的溶解度降低【解析】選B。達(dá)到平衡v沉淀溶解=v沉淀析出,A正確;CaCO3難溶于水,但溶解的部分完全電離出離子,屬于強(qiáng)電解質(zhì)溶液,B錯(cuò)誤;一般溫度越高,溶解度越大,C正確;純堿電離出CO32-抑制CaCO3沉淀溶解,CaCO3℃時(shí),5種銀鹽的溶度積常數(shù)(Ksp)如表所示,下列選項(xiàng)正確的是AgClAg2SO4Ag2SAgBrAgI1.8×10101.4×1056.3×10505.0×10138.3×1017、AgBr和AgI的溶解度依次增大B.將Ag2SO4溶于水后,向其中加入少量Na2S溶液,不可能得到黑色沉淀C.室溫下,AgCl在水中的溶解性小于在食鹽水中的溶解性D.將淺黃色溴化銀浸泡在飽和NaCl溶液中,會(huì)有少量白色固體生成【解析】選D。由表中數(shù)據(jù)可知,AgCl、AgBr、AgI的Ksp依次減小,因此溶解度依次減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S),因此向Ag2SO4溶液中加入少量Na2S溶液,Ag2SO4會(huì)轉(zhuǎn)化為Ag2S,產(chǎn)生黑色沉淀,B項(xiàng)錯(cuò)誤;食鹽水相對于水,c(Cl)增大,則AgCl在食鹽水中的溶解平衡逆向移動(dòng),溶解性減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在氯化鈉的飽和溶液中,氯離子的濃度較大,溴化銀固體浸泡在其中,在溴化銀溶解過程中會(huì)使氯離子與銀離子的離子積大于其溶度積,所以會(huì)有少量白色固體生成,D項(xiàng)正確。【加固訓(xùn)練】下列說法中,正確的是 ()A.難溶電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),沉淀和溶解即停止sp越小,難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力一定越弱sp的大小與離子濃度無關(guān),只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)D.相同溫度下,AgCl在水中的溶解能力與在NaCl溶液中的相同【解析】選C。難溶電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),沉淀溶解平衡是動(dòng)態(tài)平衡,沉淀和溶解速率相同,A錯(cuò)誤;Ksp可用來判斷相同類型的化合物在水中溶解度的大小,但是如果化合物的類型不同,就不能進(jìn)行直接判斷,Ksp越小的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力不一定越弱,B錯(cuò)誤;沉淀溶解平衡存在溶度積常數(shù),Ksp的大小與離子濃度無關(guān),只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),C正確;相同溫度下,AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力,因?yàn)槁然c溶液中氯離子對氯化銀溶解起到抑制作用,D錯(cuò)誤。3.溫度25℃時(shí),用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+兩種金屬離子(M2+),所需S2最低濃度的對數(shù)值lgc(S2)與lgc(M2+)2S溶液中:c(S2)+c(HS)+c(H2S)=2c(Na+)B.25℃時(shí),Ksp(CuS)約為C.向100mL濃度均為105mol·L1Zn2+、Cu2+的混合溶液中逐滴加入104mol·L1的Na2S溶液,Cu2+先沉淀D.向Cu2+濃度為105mol·L1廢水中加入ZnS粉末,會(huì)有CuS沉淀析出【解析】選A。A、硫化鈉溶液中的物料守恒為2c(S2)+2c(HS)+2c(H2S)=c(Na+),故A錯(cuò)誤;B、在25℃時(shí),CuS飽和溶液中存在沉淀溶解平衡:CuS(s)Cu2+(aq)+S2(aq),Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2)=1025×1010=1035,故B正確;C、依據(jù)題圖可知,CuS的Ksp較小,故CuS最難溶,那么首先出現(xiàn)的沉淀是CuS,即Cu2+先沉淀,故C正確;D、由于在25℃下,CuS溶液的Ksp是1035,小于ZnS溶度積,故向Cu2+濃度為105mol·L1廢水中加入ZnS粉末,會(huì)有CuS沉淀析出,【加固訓(xùn)練】可溶性鋇鹽有毒,醫(yī)院中常用硫酸鋇這種鋇鹽作為內(nèi)服造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒患者時(shí),除催吐外,還需要向中毒者胃中灌入硫酸鈉溶液。已知:某溫度下,Ksp(BaCO3)=5.1×109;Ksp(BaSO4)=1.1×1010。下列推斷正確的是 ()A.不用碳酸鋇作為內(nèi)服造影劑,是因?yàn)镵sp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)B.搶救鋇離子中毒患者時(shí),若沒有硫酸鈉,可以用碳酸鈉溶液代替C.若誤飲c(Ba2+)=1.0×105mol·L1的溶液時(shí),會(huì)引起鋇離子中毒D.可以用mol·L1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒患者洗胃【解析】選D。胃液中為鹽酸環(huán)境,難溶的碳酸鹽在胃液中會(huì)溶解,故A、B錯(cuò)誤;硫酸鋇作內(nèi)服造影劑,說明硫酸鋇電離出的鋇離子濃度是安全的,此時(shí)c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)=1.05×105mol·L1>1.0×105mol·L1,故誤飲c(Ba2+)=1.0×105mol·L1的溶液時(shí),不會(huì)引起鋇離子中毒mol·L1的Na2SO4溶液洗胃時(shí),胃液中:c(Ba2+)=Ksp(BaSO4=3.1×1010mol·L1<1.05×105mol·L1,故D正確。4.(2020·渭南模擬)已知0,Ksp[Mn(OH)2]=2.0×1013mol3·L3。實(shí)驗(yàn)室制氯氣的廢液中含[Mn2+mol·L1,向該溶液中滴加稀氫氧化鈉溶液至Mn2+完全沉淀的最小pH等于 () B. 【解析】選C。Mn2+沉淀較為完全時(shí)的濃度為1×105mol·L1,已知Ksp=[Mn2+][OH]2,[OH]=Ksp[Mn2+]=2×10-131×10-5mol[H+]=Kw[OH-]=10-142×10-4mol·L1=22×105.溶洞的形成與碳酸鈣的溶解平衡有關(guān)。如圖是碳酸鈣(CaCO3)在25℃和100℃3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)Δ、b、c、d四點(diǎn)對應(yīng)的溶度積Ksp相等C.25℃時(shí),CaCO3的KspD.溫度不變,揮發(fā)水分,可使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn)【解析】選C。由題干圖象可知,100℃時(shí)碳酸鈣的溶度積大于25℃時(shí)的溶度積,故其溶解過程吸熱,即ΔH>0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp僅與溫度有關(guān),但a、d點(diǎn)溫度不確定,B項(xiàng)錯(cuò)誤;25℃Ksp=c(Ca2+)·c(CO32-)=2.0×105×1.4×104=2.8×109,C項(xiàng)正確c(Ca2+)、c(CO32-)均增大,而a點(diǎn)到c點(diǎn),c(Ca2+)6.氫氧化鈣是一種微溶于水的堿。如圖是Ca(OH)2在溫度分別為T1、T2時(shí)的兩種沉淀溶解平衡曲線(濃度單位為mol·L1,與曲線Ⅰ對應(yīng)的Ksp=4×106,34≈1.6)。下列說法中正確的是A.溫度:T1<T2B.在溫度為T1時(shí),P點(diǎn)分散系中分散質(zhì)粒子直徑<1nm點(diǎn)的溶液中c(OH)約為5mol·L1D.加水稀釋時(shí)溶液堿性減弱,Z點(diǎn)溶液可轉(zhuǎn)化為Q點(diǎn)溶液【解析】選C。因Ca(OH)2溶解度隨著溫度的升高而減小,故曲線Ⅰ對應(yīng)的溫度較高,A錯(cuò)誤;P點(diǎn)分散系相對T1是過飽和的,屬于不穩(wěn)定的濁液,B錯(cuò)誤;由Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)及Ksp可求出c(OH5mol·L1,C正確;加水稀釋時(shí),Ca2+、OH濃度均減小,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共26分)7.(12分)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。在提純時(shí)為了除去Fe2+,常加入合適氧化劑,使Fe2+氧化為Fe3+,下列物質(zhì)可采用的是________。

42O2然后再加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整至溶液pH=3.6,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,可以達(dá)到除去Fe3+而不損失CuSO4的目的,調(diào)整溶液pH可選用下列物質(zhì)中的________。

3·H2O D.Cu(OH)2(2)甲同學(xué)懷疑調(diào)整至溶液是否能達(dá)到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的,乙同學(xué)認(rèn)為可以通過計(jì)算確定,他查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù),常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp=8.0×1038,Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.0×1020,通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×105mol·L1時(shí)就沉淀完全,設(shè)溶液中CuSO4的濃度為mol·L1,則Cu(OH)2開始沉淀時(shí)溶液的pH為________,Fe3+完全沉淀時(shí)溶液的pH為________,通過計(jì)算確定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。(已知lg2=0.3)

【解析】(1)A、C、D三項(xiàng)雖然能氧化Fe2+,但引入了新的雜質(zhì)離子,故只有B項(xiàng)符合要求。加入CuO、Cu(OH)2能中和溶液中的H+,達(dá)到調(diào)節(jié)溶液pH的效果,而沒有引入新的雜質(zhì)離子。(2)由Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2(OH)=3.0×1020,求得c(OH)=1010mol·L1,pH=4,而Fe3+沉淀完全時(shí),則滿足Ksp[Fe(OH)3]=8.0×1038,此時(shí)c(Fe3+)=1×105mol·L1,此時(shí)c(OH)=2×1011mol·L1,pH=3.3,也就是說,當(dāng)Cu2+還未沉淀時(shí),Fe3+早已沉淀完全,可行。答案:(1)BC、D(2)43.3可行8.(14分)根據(jù)題目提供的溶度積數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并回答下列問題:(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后過濾,若測得濾液中c(CO3103mol·L1,則Ca2+是否沉淀完全?________(填“是”或“否”)。[已知c(Ca2+)≤105mol·L1時(shí)可視為沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×109]

(2)已知:25℃時(shí),Ksp[Mg(OH)2]=5.6×1012;酸堿指示劑百里酚藍(lán)變色的pHpH～顏色黃色綠色藍(lán)色25℃時(shí),在Mg(OH)2飽和溶液中滴加2滴百里酚藍(lán)指示劑,溶液的顏色為________(3)向50mLmol·L1的AgNO3溶液中加入50mLmol·L1的鹽酸,生成沉淀。已知該溫度下AgCl的Ksp=1.0×1010,忽略溶液的體積變化,請計(jì)算:①完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=________。

②完全沉淀后,溶液中pH=________。

③如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50mLmol·L1的鹽酸,是否有白色沉淀生成?________(填“是”或“否”)。

【解析】(1)根據(jù)Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO32-)=4.96×109,得4.96×10-910-3mol·L1=4.96×106mol·L1(2)設(shè)Mg(OH)2飽和溶液中c(OH)為xmol·L1,則3=5.6×1012,x>1×104,c(H+)<1×1010mol·L1,pH>10,溶液為藍(lán)色。(3)①反應(yīng)前,n(Ag+mol·L1×L=0.9×103mol·L1×L=1×103mol;反應(yīng)后剩余的Cl為0.1×103mol,則混合溶液中,c(Cl)=1.0×103mol·L1,c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)=1.0×107mol·L1。②H+沒有參與反應(yīng),完全沉淀后,c(H+mol·L1,pH=2。③因?yàn)榧尤氲柠}酸中c(Cl)和反應(yīng)后所得溶液中的c(Cl)相同,c(Cl)沒有改變,c(Ag+)變小,答案:(1)是(2)藍(lán)色(3)①1.0×107mol·L1②2③否一、選擇題(本題包括3小題,每題6分,共18分)1.已知Fe2+結(jié)合S2的能力大于結(jié)合OH的能力,而Al3+則正好相反,I2的氧化性比S強(qiáng)。在Fe2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中,先加入過量的KI溶液,再加入足量的Na2S溶液,所得沉淀是 ()、Al(OH)3和SB.Fe(OH)3和Al(OH)32S3和Al(OH)32S3、FeS和S【解析】選A。加入過量的KI溶液后,Fe3+和I發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+和I2。接著生成的I2把Na2S氧化:I2+S2S↓+2I,同時(shí)Fe2++S2FeS↓,還發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng):2Al3++3S2+6H2O2Al(OH)3↓+3H2S↑,所以最終的沉淀是FeS、Al(OH)3和S。2.已知:pCu=lgc(Cu+),pX=lgc(X)。298K時(shí),Ksp(CuCl)=a×106,Ksp(CuBr)=b×109,Ksp(CuI)=c×1012。在CuCl、CuBr、CuI的飽和溶液中陽離子和陰離子濃度關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是 ()K時(shí),在CuCl的飽和溶液中加入少量NaCl,c(Cu+)和c(Cl)都減小B.圖中x代表CuI曲線,且P點(diǎn)c(Cu+)=c(I)K時(shí)增大M點(diǎn)的陰離子濃度,則y上的點(diǎn)向N點(diǎn)移動(dòng)K時(shí)CuBr(s)+I(aq)CuI(s)+Br(aq)的平衡常數(shù)K的數(shù)量級為103或102【解析】選D。CuCl的飽和溶液中存在溶解平衡:CuCl(s)Cu+(aq)+Cl(aq),加入少量NaCl,c(Cl)增大,平衡逆向移動(dòng),c(Cu+)減小,但c(Cl)增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中橫縱坐標(biāo)之和pCu+pX=[lgc(Cu+)]+[lgc(X)]=lgc(Cu+)c(X)=lgKsp(CuX),故橫縱坐標(biāo)之和越小,Ksp越大,因此x代表溶解度最大的CuCl曲線,P點(diǎn)c(Cu+)=c(Cl)或根據(jù)P點(diǎn)橫縱坐標(biāo)均為3,c(Cu+)=c(X)=103mol·L1,計(jì)算出Ksp(CuX)=106,B項(xiàng)錯(cuò)誤;y代表CuBr曲線,增大M點(diǎn)的c(Br),CuBr(s)Cu+(aq)+Br(aq),平衡逆向移動(dòng),c(Cu+)減小,但c(Br)增大,而M點(diǎn)向N點(diǎn)移動(dòng),pCu減小,pBr增大,則c(Cu+)增大,c(Br)減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(Br-)c(I-)=c(Cu+)·c(B【加固訓(xùn)練】硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖,下列說法正確的是 ()A.溫度一定時(shí),Ksp(SrSO4)隨c(SO42B.三個(gè)不同溫度中,313K時(shí)Ksp(SrSO4)最大K時(shí),圖中a點(diǎn)對應(yīng)的溶液是飽和溶液K下的SrSO4飽和溶液升溫到363K后變?yōu)椴伙柡腿芤骸窘馕觥窟xB。溫度一定時(shí),Ksp(SrSO4)不變,A錯(cuò)誤;由題中沉淀溶解平衡曲線可看出,c(Sr2+)相同時(shí)c(SO42-)在313K最大,Ksp最大,B正確;283K時(shí),a點(diǎn)c(Sr2+)小于平衡時(shí)c(Sr2+),故未達(dá)到飽和,沉淀繼續(xù)溶解,C錯(cuò)誤;從283K升溫到363K要析出固體,3.(2020·濟(jì)南模擬)某溫度下,向10mLmol·L1NaCl溶液和10mLmol·L1K2CrO4溶液中分別滴加mol·L1AgNO3溶液。滴加過程中pM[lgc(Cl)或lgc(CrO42-)]與所加AgNO3溶液體積之間的關(guān)系如圖所示。已知Ag2CrOA.該溫度下,Ksp(Ag2CrO4)=4×10121、b、c三點(diǎn)所示溶液中c(Ag+):a1>b>cC.若將上述NaCl溶液濃度改為·L1,則a1點(diǎn)會(huì)平移至a2點(diǎn)D.用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NaCl溶液時(shí),可用K2CrO4溶液作指示劑【解析】選B。根據(jù)pM=lgc(Cl)或pM=lgc(CrO42-)可知,c(CrO42-)越小,pM越大,根據(jù)圖象,向10mLmol·L1NaCl溶液和10mLmol·L1K2CrO4溶液中分別滴加mol·L1AgNO3溶液。當(dāng)?shù)渭?0mLmol·L1AgNO3溶液時(shí),氯化鈉恰好反應(yīng),滴加20mLmol·L1AgNO3溶液時(shí),K2CrO4恰好反應(yīng),因此a1所在曲線為氯化鈉,b、c所在曲線為K2CrO4,據(jù)此分析解答。b點(diǎn)時(shí)恰好反應(yīng)生成Ag2CrO4,lgc(CrO42-)=4.0,c(CrO42-)=104mol·L1,則c(Ag+)=2×104mol·L1,該溫度下,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)×c2(Ag+)=4×1012,故A正確;a1點(diǎn)恰好反應(yīng),lgc(Cl)=4.9,c(Cl)=10mol·L1,則c(Ag+)=10mol·L1,b點(diǎn)c(Ag+)=2×104mol·L1,c點(diǎn),K2CrO4過量,c(CrO42-)約為原來的14,則c(CrO42-)=mol·L1,則c(Ag+)=4×10-120.025=1.6×105mol·L1,a1、b、c三點(diǎn)所示溶液中b點(diǎn)的c(Ag+)最大,故B錯(cuò)誤;溫度不變,氯化銀的溶度積不變,若將上述NaCl溶液濃度改為mol·L1,平衡時(shí),lgc(Cl)=4.9,但需要的硝酸銀溶液的體積變成原來的2倍,因此a1點(diǎn)會(huì)平移至a2點(diǎn),故C正確;根據(jù)上述分析,當(dāng)溶液中同時(shí)存在Cl和CrO42二、非選擇題(本題包括2小題,共32分)4.(16分)海水礦物質(zhì)中鎂的含量僅次于氯和鈉,居第三位。由于對鎂的需求非常巨大,很多沿海國家都建有大型海水提鎂工廠,有關(guān)物質(zhì)的Ksp如表所示,請回答下列問題。物質(zhì)CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Ksp2.8×1096.8×1065.5×1061.8×1011(1)能否直接把貝殼研磨成粉末撒入海水中使Mg2+轉(zhuǎn)化為MgCO3沉淀?________(填“能”或“不能”),其原因是__

________________。

(2)實(shí)際生產(chǎn)中是把Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,而不是轉(zhuǎn)化為MgCO3沉淀,其理由是

__________________________________________________________;

請你推測應(yīng)將貝殼進(jìn)行怎樣的加工處理:__________。

(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬該生產(chǎn)過程,在加試劑時(shí),誤將純堿溶液加入海水中,他思考了一下,又在得到的混合體系中加入過量的燒堿溶液,你覺得他________(填“能”或“不能”)將Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,理由是__

__。

(4)過濾出Mg(OH)2沉淀后,用試劑________(填化學(xué)式)將其溶解,選擇該試劑的理由是__

__。

【解析】(1)CaCO3和MgCO3的組成中陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同,從Ksp看,CaCO3的溶解能力比MgCO3的小,所以不能直接加貝殼粉末使Mg2+轉(zhuǎn)化為MgCO3沉淀。(2)MgCO3的溶解度比Mg(OH)2的溶解度大,所以應(yīng)把Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,即應(yīng)把貝殼研磨、煅燒、加水制成石灰乳[Ca(OH)2]。(3)由沉淀的轉(zhuǎn)化知,燒堿電離產(chǎn)生的OH能與MgCO3溶解產(chǎn)生的Mg2+生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀,使MgCO3的沉淀溶解平衡不斷向右移動(dòng)。(4)鹽酸電離的H+與Mg(OH)2溶解產(chǎn)生的OH結(jié)合生成水,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡不斷向右移動(dòng)。答案:(1)不能MgCO3的溶度積比CaCO3的溶度積大,直接加貝殼粉末得不到MgCO3沉淀(2)為使Mg2+沉淀完全,應(yīng)將Mg2+轉(zhuǎn)化為溶解度更小的Mg(OH)2研磨、煅燒、加水制成石灰乳(3)能燒堿電離產(chǎn)生的OH能結(jié)合MgCO3溶解產(chǎn)生的Mg2+生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀,使MgCO3的沉淀溶解平衡不斷向右移動(dòng)(4)HCl鹽酸電離的H+與Mg(OH)2溶解產(chǎn)生的OH結(jié)合生成水,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡不斷向右移動(dòng)5.(16分)以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高,為控制砷的排放,采用化學(xué)沉降法處理含砷廢水,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。 表1幾種砷酸鹽的Ksp難溶物KspCa3(AsO4)26.8