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2019-2020年高考化學一輪復習 課時32 難溶電解質的溶解平衡檢測與評估
一、 單項選擇題
1. (xx北京理綜)實驗:①0.1 molL-1 AgNO3溶液和 0.1 molL-1NaCl溶液等體積混合得到濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c;②向濾液b中滴加0.1 molL-1 KI溶液，出現(xiàn)渾濁;③向沉淀c中滴加0.1 molL-1 KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是 ( )
A. 濁液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
B. 濾液b中不含有Ag+
C. ③中顏色變化說明AgCl轉化為AgI
D. 實驗可以證明AgI比AgCl更難溶
2. 下列液體均處于25 ℃，有關敘述正確的是 ( )
A. 25 ℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2+)不變
B. 向濃度均為0.1 molL-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入少量氨水，先生成Cu(OH)2沉淀，說明]
c(S)
D. 向該飽和溶液中加入BaCl2固體，則該溶液中c(S)減小
4. 一定溫度下，三種碳酸鹽MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。已知: pM=-lg c(M)，)=-lg c(C)。下列說法正確的是 ( )
A. MgCO3、CaCO3、MnCO3 的Ksp依次增大
B. a點可表示MnCO3的飽和溶液，且c(Mn2+)=c(C)
C. b點可表示CaCO3的飽和溶液，且c(Ca2+))
5. 下列說法不正確的是 ( )
A. 用稀鹽酸洗滌AgCl沉淀比用水洗滌損耗AgCl小
B. 物質的溶解度隨溫度的升高而增加，故物質的溶解都是吸熱的
C. 沉淀反應中常加過量的沉淀劑，其目的是使沉淀完全
D. 除去溶液中M，用OH-比C效果好，說明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小
6. 化工生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnSCuS+Mn2+(aq)，下列說法錯誤的是 ( )
A. MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B. 該反應達到平衡時c(Cu2+)=c(Mn2+)
C. 向平衡體系中加入少量CuSO4固體，c(Mn2+)變大
D. 該反應的平衡常數(shù)K=
7. 硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下圖。下列說法正確的是 ( )
A. 溫度一定時，Ksp(SrSO4)隨c(S)的增大而減小
B. 三個不同溫度中，313 K時Ksp(SrSO4)最大
C. 283 K時，圖中a點對應的溶液是飽和溶液
D. 283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)椴伙柡腿芤?
8. 有關AgCl沉淀的溶解平衡的說法不正確的是 ( )
A. AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進行，但速率相等
B. AgCl難溶于水，溶液中存在溶解平衡
C. 升高溫度，AgCl沉淀的溶解度增大
D. 向AgCl沉淀中加入NaCl固體，AgCl沉淀的溶解度不變
二、 非選擇題
9. 工業(yè)上用白云石制備高純氧化鎂的工藝流程如下:
已知:白云石主要成分:CaO 32.50%;MgO 20.58%;Fe2O3 2.18%;SiO2 0.96%;其他 43.78%。
(1) 為了提高白云石的煅燒效果，可以采取的措施是將礦石 。若在實驗室中煅燒白云石，需要的儀器除酒精燈、三腳架以外，還需要 (填字母)。
A. 蒸發(fā)皿 B. 坩堝 C. 泥三角 D. 石棉網(wǎng)
(2) 加入H2SO4控制pH時，終點pH對產(chǎn)品的影響如右圖所示。則由圖示可得到的結論及原因:
①pH過高會導致 下降，其原因是 。
②pH過低會引起 ，其原因可能是 (填字母)。
A. Fe2O3溶于H2SO4最終使產(chǎn)品混有雜質
B. SiO2溶于H2SO4最終使產(chǎn)品混有雜質
C. 酸性過強，形成可溶的Ca(HSO4)2，最終使產(chǎn)品混有含鈣的雜質
(3) 已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
溫度/℃
40
50
60
70
MgSO4
30.9
33.4
35.6
36.9
CaSO4
0.210
0.207
0.201
0.193
根據(jù)上表數(shù)據(jù)，簡要說明析出CaSO42H2O的操作步驟: 、 。
(4) 寫出沉淀反應中的離子方程式: 。
(5) 該生產(chǎn)流程中還可得到的一種副產(chǎn)品是 。
(6) 已知酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如下表所示:
pH
< 8.0
8.0 9.6
> 9.6
顏色
黃色
綠色
藍色
25 ℃時，向Mg(OH)2的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑，溶液所呈現(xiàn)的顏色為 [25 ℃時，Mg(OH)2的溶度積Ksp=5.610-12]。
10. 某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl22H2O的工藝流程如下:
已知:焙燒過程中發(fā)生的主要反應為CuS+ 2NaCl+ 2O2 CuCl2+Na2SO4，回答下列問題:
(1) 試劑A應選用 (填編號)。
①NaClO ?、贑l2 ?、跦2O2溶液 ④濃硫酸
理由是 。
(2) 分析有關物質的溶解度曲線(如右圖)，為了獲得CuCl22H2O晶體，對濾液B進行的操作:
①加入濃鹽酸，其作用是 。
② ，得Na2SO4晶體。
③將母液 ，得CuCl22H2O晶體。
(3) 已知:2C+4I-2CuI↓+I2、 I2+2S22I-+S4。
為了測定CuCl22H2O產(chǎn)品的質量分數(shù)可按如下方法進行:取a g產(chǎn)品，用水溶解后，加入足量的KI溶液，充分反應后過濾、洗滌，將濾液稀釋至250 mL，取25.00 mL加入淀粉溶液作指示劑，用0.080 mol Na2S2O3標準溶液滴定，達到滴定終點時，四次平行實驗耗去Na2S2O3標準溶液數(shù)據(jù)如下:
實驗序號
1
2
3
4
消耗Na2S2O3標準溶液/mL
25.00
25.02
26.20
24.98
此產(chǎn)品中CuCl22H2O的質量分數(shù)為 (用含a的最簡表達式表示)。
(4) 氫化亞銅是一種紅色固體，可由下列反應制備:4CuCl2+3H3PO2+6H2O4CuH↓+8HCl+3H3PO4 。該反應每轉移3 mol電子，生成CuH的物質的量為 。
(5) 氯化銅溶液中銅各物種的分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與c(Cl-) 的關系如右圖示。
①當c(Cl-)=9 molL-1時，溶液中主要的3種含銅物種濃度大小關系:c(CuCl2)>c( )>c( )。
②在c(Cl-)=1 molL-1的氯化銅溶液中，滴入AgNO3溶液，完成其中一個含銅物種間轉化的離子方程式: 。
11. 工業(yè)上?；厥找睙掍\廢渣中的鋅(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質)，并用來生產(chǎn)Zn(NO3)26H2O晶體，有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氫氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
開始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.0
在除雜步驟中，需先加入適量H2O2溶液，目的是將Fe2+氧化為 ，便于調節(jié)溶液的pH使鐵元素轉化為氫氧化物沉淀除去。為使Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，應控制溶液的pH范圍為 ~ 。
12. 25 ℃時幾種難溶電解質的溶解度如下表所示:
難溶電解質
Mg(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度/g
91
1.71
1.51
3.01
沉淀完全時的pH
11.1
6.7
9. 6
3.7
在無機化合物的提純中，常利用難溶電解質的溶解平衡原理除去某些離子，例如:
①為了除去氯化銨中的雜質Fe3+，先將混合物溶于水，再加入一定量的試劑反應，過濾結晶即可;
②為了除去氯化鎂晶體中的雜質Fe3+，先將混合物溶于水，加入足量的氫氧化鎂，充分反應，過濾結晶即可;
③為了除去硫酸銅晶體中的雜質Fe2+，先將混合物溶于水，加入一定量的H2O2，將Fe2+氧化成Fe3+，調節(jié)溶液的pH=4，過濾結晶即可。請回答下列問題:
(1) 上述三個除雜方案都能夠達到很好效果，F(xiàn)e2+、Fe3+都被轉化為 (填化學式)而除去。
(2) ①中加入的試劑應該選擇 ，其原因是 。
(3) ②中除去Fe3+所發(fā)生的離子方程式為 。
(4) 下列與方案③相關的敘述中，正確的是 (填字母)。
A. H2O2是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進雜質，不產(chǎn)生污染
B. 將Fe2+氧化為Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀難過濾
C. 調節(jié)溶液pH=4可選擇的試劑是氫氧化銅或堿式碳酸銅
D. Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E. 在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
13. 某地有軟錳礦和閃鋅礦兩座礦山，它們的組成如下:
軟錳礦:MnO2含量≥65%，SiO2含量約20%，Al2O3含量約4%，其余為水分;
閃鋅礦:ZnS含量≥80%，F(xiàn)eS、CuS、SiO2含量約7%，其余為水分。
科研人員開發(fā)了綜合利用這兩種資源的同槽酸浸工藝，工藝流程如下圖所示。
請回答下列問題:
(1) 反應Ⅰ的濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。反應Ⅰ中生成CuSO4和MnSO4的化學方程式為MnO2+CuS+2H2SO4S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O。其中氧化劑為 ，被氧化的元素為 。
(2) 反應Ⅱ加入適量鋅的作用是 ;如果鋅過量，還會進一步發(fā)生反應的離子方程式為 。
(3) 反應Ⅲ要調節(jié)pH生成Fe(OH)3、Al(OH)3，中和過量的H+所使用的物質是 ，調節(jié)的pH范圍是 (pH數(shù)據(jù)見下表)。
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Zn(OH)2
開始沉淀pH
2.3
4.0
5.4
完全沉淀pH
4.1
5.2
8.0
(4) 試用必要的文字和離子方程式解釋產(chǎn)生Fe(OH)3的原因: 。
(5) 本工藝可以循環(huán)利用的物質除有MnCO3、ZnCO3以外，還有 。
課時32 難溶電解質的溶解平衡
1. B 【解析】 絕對不溶的物質沒有,難溶物質在溶液中存在沉淀溶解平衡,A項正確;溶液中存在沉淀溶解平衡,濾液中含有Ag+,B項錯誤;③中沉淀由白色變?yōu)辄S色,說明生成AgI,反應向更難溶的方向進行,C項、D項都正確。
2. B 【解析】 NH4Cl水解顯酸性,使Mg(OH)2(s) Mg2++2OH-向右移動,c(Mg2+)增大,A項錯誤;CaCl2中的c(Cl-)是NaCl溶液中的2倍,所以AgCl在CaCl2溶液中的溶解度小,C項錯誤;因為Ag2S的溶度積常數(shù)遠遠小于AgCl的,所以在Na2S溶液中加入AgCl固體,AgCl會轉化為Ag2S,消耗S2-,c(S2-)減小。
3. D 【解析】 根據(jù)BaSO4的溶度積常數(shù),BaSO4飽和溶液中)=1.0510-5 molL-1,故A項錯誤;溶度積常數(shù)只與溫度有關,而與濃度無關,B項錯誤;向該飽和溶液中加入Na2SO4固體,溶解平衡向左移動,溶液中c(S)>c(Ba2+),C項錯誤;D項正確。
4. B 【解析】 從圖中可以知道三種碳酸鹽的Ksp依次減小,A項錯誤;a點可以表示碳酸錳的飽和溶液,橫坐標與縱坐標相等,兩者的濃度相同,B項正確;b點鈣離子濃度大于碳酸根離子濃度,C項錯誤;c點為碳酸鎂的不飽和溶液,鎂離子濃度小于碳酸根離子濃度,D項錯誤。
5. B 【解析】 物質的溶解度隨溫度的升高有的增加,有的降低,物質的溶解有的吸熱有的放熱,B項錯誤。
6. B 【解析】 根據(jù)沉淀轉化向溶度積小的方向進行的規(guī)律,Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A項正確;達到平衡時,c(Cu2+)、c(Mn2+)保持不變,但不一定相等,B項錯誤;往平衡體系中加入少量CuSO4固體后,平衡向正反應方向移動,c(Mn2+)變大,C項正確;該反應的平衡常數(shù)K===,D項正確。
7. B 【解析】 Ksp只與溫度有關,A項錯誤;由圖可知,c(S)相同時,三個不同溫度下以313 K時c(Sr2+)最大,所以Ksp=c(Sr2+)c(S)最大,B項正確;從圖中數(shù)據(jù)可知,一定溫度下,線下的點對應離子濃度小,處于不飽和狀態(tài),C項錯誤;283 K時的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后會有晶體析出,還是屬于飽和溶液,D項錯誤。
8. D 【解析】 溶解平衡的實質v(沉淀)=v(溶解)≠0,A項正確;AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)是動態(tài)平衡,B項正確;溶解過程吸熱,C項正確;加入NaCl固體,c(Cl-)增大,AgCl溶解平衡左移,D項錯誤。
9. (1) 粉碎 BC
(2) ①鎂浸出率 Mg(OH)2或MgO未完全溶解
②產(chǎn)品純度下降 AC
(3) 升溫結晶 趁熱過濾
(4) Mg2+ +2NH3H2OMg(OH)2↓+ 2NH+ 4
(5) (NH4)2SO4
(6) 藍色
【解析】 礦石粉碎有利于反應;礦石高溫加熱時要用到坩堝和泥三角;沉淀反應的離子方程式為Mg2+ +2NH3H2OMg(OH)2↓+ 2N ;副產(chǎn)品是(NH4)2SO4 ;向Mg(OH)2的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑,溶液pH> 9.6,所以呈現(xiàn)的顏色為藍色。
10. (1) ①NaClO能將Fe2+氧化成Fe3+,且溶液呈堿性,能增大溶液的pH,使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀
(2) ①抑制Cu2+水解,提高CuCl22H2O的產(chǎn)率
②蒸發(fā)濃縮、升溫結晶、趁熱過濾
③冷卻到30~35 ℃結晶、過濾
(3) %
(4) 1 mol
(5) ①CuCl+ CuC
②CuCl+ + Ag+AgCl↓+Cu2+
11. Fe3+ 5.2 5.4
【解析】 從表中可以看出若使鐵離子、鋁離子沉淀完全,pH大于5.2,若使Zn(OH)2不沉淀,應控制溶液的pH小于5.4,綜合考慮應控制溶液的pH范圍為5.2~5.4。
12. (1) Fe(OH)3 (2) 氨水 不會引入新的雜質
(3) 2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s) 3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s)
(4) ACDE
【解析】 實驗①中為了不引入雜質離子,應加入氨水使Fe3+沉淀,而不能用NaOH溶液。實驗②中根據(jù)溶解度數(shù)據(jù)可知Mg(OH)2能轉化為Fe(OH)3,因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3+,然后將沉淀一并過濾。實驗③中利用Fe3+極易水解的特點,根據(jù)題意可知調節(jié)溶液的pH=4可使Fe3+沉淀完全,為了不引入雜質離子,因此可使用CuO、Cu(OH)2等調節(jié)溶液的pH。(4) B項顯然是錯誤的,原因是若不把Fe2+氧化為Fe3+,當Fe2+沉淀完全時,Cu2+也沉淀完全。
13. (1) MnO2 S
(2) 將溶液中的Cu2+轉化為銅
Zn+Mn2+Mn+Zn2+或Zn+Fe2+Fe+Zn2+
(3) MnCO3、ZnCO3 5.2~5.4(或其中的數(shù)值 )
(4) Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,MnCO3、ZnCO3與H+反應,使平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀
(5) Zn、MnO2
【解析】 (1) 由化學方程式可知氧化劑為MnO2 ,CuS中的S被氧化。(2) 根據(jù)圖示反應Ⅱ后生成Cu,所以加入的Zn的作用為置換硫酸銅中的銅。如果Zn過量,會繼續(xù)與MnSO4或FeSO4反應。(3) 為不引入新的雜質,可加入MnCO3、ZnCO3調節(jié)溶液的pH,使其在5.2~5.4之間,溶液中Fe3+、Al3+變?yōu)镕e(OH)3、Al(OH)3沉淀,過濾除去。(4) 溶液中存在Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,MnCO3、ZnCO3與H+反應,使平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀。(5) 由流程圖可知MnCO3、ZnCO3以及Zn、MnO2都是循環(huán)使用的物質。
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