高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)規(guī)范練25 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡（含解析）蘇教版-蘇教版高三化學(xué)試題

課時(shí)規(guī)范練25難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.下列說(shuō)法不正確的是()。A.其他條件不變,離子濃度改變時(shí),Ksp不變B.由于相同溫度時(shí)Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuSC.Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)D.兩種難溶電解質(zhì)作比較時(shí),Ksp越小的電解質(zhì),其溶解度一定越小答案:D解析:Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和外界溫度有關(guān),故A、C正確;由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS,故B正確;同類(lèi)型的難溶電解質(zhì)(如AgCl、AgBr、AgI),Ksp越小,溶解度越小,而不同類(lèi)型的難溶電解質(zhì)(如Ag2SO4和AgI),Ksp小的溶解度不一定小,需要進(jìn)行換算,故D錯(cuò)誤。2.25 時(shí),Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9。在該溫度下,下列說(shuō)法不正確的是()。A.因?yàn)镵sp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),所以BaCO3不能作內(nèi)服造影劑B.若誤飲c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1溶液時(shí),不會(huì)引起B(yǎng)a2+中毒C.向同濃度Na2SO4和Na2CO3的混合液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出D.在BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中,c(SO42-)c(CO32-)=151答案:A解析:因胃酸可與CO32-反應(yīng)生成水和二氧化碳,使CO32-濃度降低,從而使平衡BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO32-(aq)向溶解方向移動(dòng),使Ba2+濃度增大,Ba2+有毒,不能作內(nèi)服造影劑,與Ksp大小無(wú)關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液中Ba2+濃度很小,不會(huì)引起B(yǎng)a2+中毒,B項(xiàng)正確;BaSO4和BaCO3是同類(lèi)型的難溶強(qiáng)電解質(zhì),BaSO4溶度積常數(shù)小,因此向同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中加入BaCl2時(shí),先生成的沉淀是BaSO4,C項(xiàng)正確;BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中Ba2+濃度一定,則由c(Ba2+)·c(SO42-)=1×10-10,c(Ba2+)·c(CO32-)=5.1×10-9,兩式相比可得c(SO42-)c(CO32-)=151,D項(xiàng)正確。3.(2019吉林第二中學(xué)月考)25 時(shí),在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列說(shuō)法正確的是()。A.溶液中Pb2+和I-濃度都增大B.溶度積常數(shù)Ksp增大C.沉淀溶解平衡向右移動(dòng)D.溶液中Pb2+濃度減小答案:D解析:25時(shí),PbI2的飽和溶液中存在著平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),當(dāng)加入KI溶液,I-濃度增大,沉淀溶解平衡向左移動(dòng)。溶液中Pb2+濃度減小,A錯(cuò)誤,D正確;溫度不變,溶度積常數(shù)Ksp不變,B錯(cuò)誤;沉淀溶解平衡向左移動(dòng),C錯(cuò)誤。4.已知幾種硫化物的溶度積常數(shù)如下表所示:化學(xué)式FeSCuSMnSHgSKsp/(mol2·L-2)6.3×10-181.3×10-362.5×10-136.4×10-53下列離子方程式正確的是()。A.FeS(s)+Hg2+(aq)HgS(s)+Fe2+(aq)B.CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Cu2+(aq)C.HgS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Hg2+(aq)D.HgS(s)+Mn2+(aq)MnS(s)+Hg2+(aq)答案:A解析:FeS、CuS、MnS、HgS的組成類(lèi)型相同,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,Ksp(MnS)>Ksp(FeS)>Ksp(CuS)>Ksp(HgS),溶度積較大的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化成溶度積較小的物質(zhì),A正確。5.已知298 K時(shí),Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.6×10-12,取適量的MgCl2溶液,加入一定量的燒堿溶液達(dá)到沉淀溶解平衡,測(cè)得pH=13,則下列說(shuō)法不正確的是()。A.所得溶液中的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1B.加入Na2CO3固體,可能生成沉淀C.所加的燒堿溶液pH=13D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 mol·L-1答案:C解析:pH=13,則c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,A項(xiàng)正確;加入Na2CO3固體,當(dāng)c(Mg2+)·c(CO32-)>Ksp(MgCO3)時(shí)可生成MgCO3沉淀,B項(xiàng)正確;因?yàn)橄騇gCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH=13,所以所加NaOH溶液pH>13,C項(xiàng)錯(cuò)誤;溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-1210-2mol·L-1=5.6×10-10mol·L-1,D項(xiàng)正確。6.25 時(shí),KspMg(OH)2=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42×10-11。下列說(shuō)法正確的是()。A.25 時(shí),固體Mg(OH)2在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小B.25 時(shí),飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大C.25 時(shí),在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成MgF2D.25 時(shí),在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)增大答案:D解析:Ksp不隨濃度變化,只與溫度有關(guān),A錯(cuò)誤;因KspMg(OH)2<Ksp(MgF2),Mg(OH)2飽和溶液比MgF2飽和溶液中的c(Mg2+)小,B錯(cuò)誤;二者Ksp接近,使用濃NaF溶液可以使Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgF2,C錯(cuò)誤;NH4+結(jié)合OH-,使Mg(OH)2溶解平衡正向移動(dòng),c(Mg2+)增大,D正確。7.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀時(shí)溶液的pH。已知Zn2+開(kāi)始沉淀的pH=5.4。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+雜質(zhì),為制得純凈的ZnSO4,應(yīng)加入的試劑是()。金屬離子Fe2+Fe3+Zn2+完全沉淀時(shí)的pH7.74.56.5A.H2O2、ZnOB.氨水C.KMnO4、ZnCO3D.NaOH溶液答案:A解析:加氨水、KMnO4、NaOH都會(huì)引入雜質(zhì)離子,故B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe3+沉淀完全時(shí)溶液的pH=4.5,此時(shí)Zn2+未產(chǎn)生沉淀,故應(yīng)向酸性溶液中加入H2O2,將Fe2+氧化成Fe3+,再加入ZnO調(diào)節(jié)溶液的pH至4.5,使Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,并過(guò)濾除去,蒸發(fā)結(jié)晶即可得到純凈的ZnSO4,A項(xiàng)正確。8.(2019全國(guó)改編)絢麗多彩的無(wú)機(jī)顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫(huà)和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料,其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A.圖中A和B分別為T(mén)1、T2溫度下CdS在水中的溶解度B.圖中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp的關(guān)系為Ksp(M)=Ksp(N)<Ksp(P)<Ksp(Q)C.向M點(diǎn)的溶液中加入少量Na2S固體,溶液組成由M沿MPN線向P方向移動(dòng)D.溫度降低時(shí),Q點(diǎn)的飽和溶液的組成由Q沿QP線向P方向移動(dòng)答案:B解析:CdS在水中存在沉淀溶解平衡:CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq),電離出的S2-濃度與Cd2+濃度相同,A項(xiàng)正確;沉淀溶解平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度相同,Ksp相同,所以M、P、N三點(diǎn)的Ksp相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在T1溫度下,向M點(diǎn)的溶液中加入少量Na2S固體,S2-濃度增大,但由于Ksp不變,所以Cd2+濃度必然減小,因此溶液組成由M沿MPN線向P方向移動(dòng),C項(xiàng)正確;溫度降低,CdS的Ksp減小,但S2-濃度與Cd2+濃度仍然相等,所以Q點(diǎn)飽和溶液的組成由Q沿QP線向P方向移動(dòng),D項(xiàng)正確。二、非選擇題(本題共3個(gè)小題,共52分)9.(17分)(1)25 ,在0.10 mol·L-1 H2S溶液中,通入HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH,溶液pH與c(S2-)關(guān)系如下圖(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。pH=13時(shí),溶液中的c(H2S)+c(HS-)=mol·L-1。 某溶液含0.020 mol·L-1 Mn2+、0.10 mol·L-1 H2S,當(dāng)溶液pH=時(shí),Mn2+開(kāi)始沉淀。已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13 (2)已知:KspAl(OH)3=1×10-33,KspFe(OH)3=3×10-39,pH=7.1時(shí)Mn(OH)2開(kāi)始沉淀。室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其濃度均小于1×10-6 mol·L-1),需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為。 (3)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過(guò)程中,需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,鐵變?yōu)?加堿調(diào)節(jié)至pH為時(shí),鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5 mol·L-1時(shí),即可認(rèn)為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為時(shí),鋅開(kāi)始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1 mol·L-1)。若上述過(guò)程不加H2O2后果是,原因是。答案:(1)0.0435(2)5.0<pH<7.1(3)Fe3+2.76Zn2+和Fe2+分離不開(kāi)Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近解析:(1)根據(jù)物料守恒:c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)=0.10mol·L-1,故c(H2S)+c(HS-)=0.10mol·L-1-c(S2-)=0.10mol·L-1-5.7×10-2mol·L-1=0.043mol·L-1。要使Mn2+沉淀,需要的c(S2-)最小值為:c(S2-)=Ksp(MnS)c(Mn2+)=2.8×10-130.02mol·L-1=1.4×10-11mol·L-1,再對(duì)照?qǐng)D像找出pH=5。(2)由Al(OH)3和Fe(OH)3的Ksp知,使Al3+完全沉淀時(shí),Fe3+肯定已完全沉淀。KspAl(OH)3=c(Al3+)·c3(OH-),c3(OH-)=1×10-331×10-6=10-27mol3·L-3,c(OH-)=10-9mol·L-1,pH=5.0,為了不使Mn2+沉淀,所以pH要小于7.1。(3)由Zn(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp可分別計(jì)算出Zn2+、Fe2+、Fe3+完全沉淀時(shí)的pH為8、8、2.7。所以要除去Zn皮中的雜質(zhì)鐵,需先把Fe轉(zhuǎn)化為Fe3+,再調(diào)節(jié)溶液pH=2.7使Fe3+恰好沉淀完全,再加堿至溶液pH=6時(shí),Zn2+開(kāi)始沉淀因c(Zn2+)=0.1mol·L-1,所以c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,得出對(duì)應(yīng)pH=6。所以溶解金屬時(shí)加H2O2的目的就是使Fe轉(zhuǎn)化為Fe3+,否則Fe2+和Zn2+一起沉淀,無(wú)法分離出雜質(zhì)。10.(2019廣西南寧高三月考)(17分)某含錳礦石的主要成分是MnO2,還含CaO、Al2O3、FeS雜質(zhì),由此礦石生產(chǎn)MnCO3的工藝流程如圖所示:含錳礦石已知:相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如表所示:物質(zhì)開(kāi)始沉淀的pH沉淀完全的pHFe(OH)32.73.7Al(OH)33.84.7Mn(OH)28.810.4Ca(OH)212常溫下,Ksp(CaF2)=3.95×10-11?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)酸溶時(shí),是否能將稀硫酸換成濃鹽酸(填“是”或“否”);操作的名稱(chēng)為。 (2)取溶液加入KSCN溶液,溶液呈血紅色,試寫(xiě)出酸溶過(guò)程中MnO2與FeS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:  。 (3)調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí),pH的范圍為;所用的物質(zhì)X最好是(填字母)。 A.鹽酸B.NaOH溶液C.氨水D.MnCO3固體(4)濾渣為,濾渣為。(填化學(xué)式) (5)沉錳的化學(xué)方程式為 。 (6)沉錳后過(guò)濾得到固體MnCO3,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證MnCO3固體是否洗滌干凈:  。答案:(1)否過(guò)濾(2)2FeS+12H+3MnO22Fe3+2S+3Mn2+6H2O(3)4.7pH<8.8D(4)Fe(OH)3、Al(OH)3CaF2(5)MnSO4+2NaHCO3MnCO3+Na2SO4+H2O+CO2(6)取少量最后一次洗滌液于試管中,滴入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,則說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈解析:錳礦石的主要成分是MnO2,還含CaO、Al2O3、FeS等雜質(zhì),加入稀硫酸高溫酸溶,二氧化錳將硫化亞鐵氧化成硫單質(zhì)、Fe3+,同時(shí)氧化鈣和氧化鋁與稀硫酸反應(yīng),通過(guò)操作過(guò)濾得到S沉淀和含有Mn2+、Fe3+、Ca2+和Al3+的濾液;通過(guò)調(diào)節(jié)濾液的pH,將Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化成Al(OH)3、Fe(OH)3,過(guò)濾后分離出Al(OH)3、Fe(OH)3,濾液中含有Ca2+和Mn2+,加入NaF后將Ca2+轉(zhuǎn)化成CaF2沉淀,過(guò)濾后得到濾渣(CaF2沉淀)和濾液(主要含有硫酸錳),再加入碳酸氫鈉,發(fā)生反應(yīng):MnSO4+2NaHCO3MnCO3+Na2SO4+H2O+CO2,從而獲得MnCO3。(1)二氧化錳將與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣,所以不能將稀硫酸換成濃鹽酸;操作得到的是S單質(zhì)的沉淀,將該物質(zhì)分離的方法為過(guò)濾,操作的名稱(chēng)為過(guò)濾。(2)取溶液加入KSCN溶液,溶液呈現(xiàn)血紅色,說(shuō)明有Fe3+存在,所以在酸溶過(guò)程中FeS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2FeS+12H+3MnO22Fe3+2S+3Mn2+6H2O。(3)根據(jù)流程圖,調(diào)節(jié)溶液的pH目的是除去Al3+、Fe3+,Mn2+不能生成沉淀,所以pH的范圍為4.7pH<8.8;由于不能引進(jìn)雜質(zhì),則調(diào)節(jié)溶液的pH所用的物質(zhì)X最好為MnCO3固體,選D。(4)調(diào)節(jié)溶液的pH目的是除去Al3+、Fe3+,鐵離子和鋁離子會(huì)完全生成氫氧化物沉淀,濾渣為Al(OH)3、Fe(OH)3;加入NaF后轉(zhuǎn)化成CaF2沉淀,濾渣為CaF2。(5)濾液中含有硫酸錳,硫酸錳與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成碳酸錳沉淀、硫酸鈉、二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MnSO4+2NaHCO3MnCO3+Na2SO4+H2O+CO2。(6)根據(jù)流程圖,濾液中含有SO42-,驗(yàn)證MnCO3固體是否洗滌干凈,可以檢驗(yàn)洗滌液中是否含有SO42-,方法是取少量最后一次洗滌液于試管中,滴入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,則說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈。11.(18分)某研究小組從一含鋅廢渣(質(zhì)量百分組成:40.5% ZnO、19.5% CuO、5.7% FeO、7.3% Fe2O3,其余為SiO2)中回收鋅和銅,設(shè)計(jì)以工業(yè)廢酸(含15%的H2SO4)為酸浸液的方案,其流程如圖(部分條件略)。已知:堿式碳酸鋅的化學(xué)式為Zn(OH)2·ZnCO3。部分離子以氫氧化物形式開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表:離子Fe2+Fe3+Cu2+開(kāi)始沉淀時(shí)的pH(初始濃度為1.0mol·L-1)6.51.54.2沉淀完全時(shí)的pH9.73.26.7請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)常溫下二價(jià)鋅在水溶液中的存在形式與pH的關(guān)系如圖,橫坐標(biāo)為溶液的pH,縱坐標(biāo)為Zn2+或Zn(OH)42-(配離子)物質(zhì)的量濃度的對(duì)數(shù)(假設(shè)Zn2+濃度為10-5 mol·L-1時(shí),Zn2+已沉淀完全)。利用圖中數(shù)據(jù)計(jì)算:KspZn(OH)2=。 (2)寫(xiě)出試劑a、b的化學(xué)式:a;b。 (3)寫(xiě)出加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。 (4)寫(xiě)出沉鋅過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式:,沉鋅后溶液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是。 (5)將堿式碳酸鋅加熱分解可得到具有催化性能的活性氧化鋅,可用于催化尿素與甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)的反應(yīng)。寫(xiě)出堿式碳酸鋅受熱分解的化學(xué)方程式:。 (6)利用氯化鋅溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)制得的碳酸鋅中混有堿式碳酸鋅,某同學(xué)取一定質(zhì)量的該固體,灼燒至恒重,能否通過(guò)固體質(zhì)量的減少量來(lái)確定固體的成分?(填“能”或“否”)。 答案:(1)1×10-17(2)ZnO或Zn(OH)2Zn(3)H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O(4)2Zn2+4HCO3-Zn(OH)2·ZnCO3+3CO2+H2O(NH4)2SO4(5)Zn(OH)2·ZnCO32ZnO+CO2+H2O(6)能解析:含鋅廢渣中有ZnO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2,向含鋅廢渣中加入工業(yè)廢酸(含15%的H2SO4),發(fā)生反應(yīng)生成ZnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3。根據(jù)表格提供的信息,調(diào)pH的目的是沉淀Fe3+,但不能引入新的雜質(zhì),所以加入試劑ZnO或Zn(OH)2來(lái)調(diào)節(jié)pH,由于溶液中Fe2+完全沉淀的pH較大,需要用H2O2將Fe2+氧化成Fe3+。過(guò)濾得到的濾液是ZnSO4、CuSO4的混合溶液,為了得到Cu,所以需要加入Zn,發(fā)生置換反應(yīng)Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,過(guò)濾,濾液是ZnSO4溶液,然后用碳酸氫銨溶液沉鋅。(1)根據(jù)題圖所示,lgc=-3.0,pH=7.0時(shí)形成Zn(OH)2沉淀,此時(shí)c(Zn2+)=10-3mol·L-1,c(OH-)=10-7mol·L-1,KspZn(OH)2=10-3×(10-7)2=1×10-17。(2)根據(jù)上述流程分析,試劑a為ZnO或Zn(OH)2;試劑b為Zn。(3)H2O2具有氧化性,能將Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原成水,根據(jù)電荷守恒和原子守恒配平,所以加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O。(4)沉鋅過(guò)程中是硫酸鋅與碳酸氫銨反應(yīng)生成Zn(OH)2·ZnCO3沉淀、CO2、H2O和(NH4)2SO4,所以離子方程式為2Zn2+4HCO3-Zn(OH)2·ZnCO3+3CO2+H2O;沉鋅后溶液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是(NH4)2SO4。(5)堿式碳酸鋅加熱分解可得到ZnO、CO2和H2O,則堿式碳酸鋅受熱分解的化學(xué)方程式為Zn(OH)2·ZnCO32ZnO+CO2+H2O。(6)由于碳酸鋅和堿式碳酸鋅受熱均能分解生成氧化鋅,固體質(zhì)量都發(fā)生變化,所以該同學(xué)取一定質(zhì)量的固體,灼燒至恒重,能通過(guò)固體質(zhì)量的減少量來(lái)確定該固體的成分。