2019屆高考化學全冊精準培優(yōu)專練（打包22套）.zip

2019屆高考化學全冊精準培優(yōu)專練（打包22套）.zip,2019,高考,化學,精準,培優(yōu)專練,打包,22 培優(yōu)點十九 Ksp的計算 一．Ksp的計算及應用 1．判斷能否沉淀 典例1．等體積混合0.2mol·L?1的AgNO3和NaAc溶液是否會生成AgAc沉淀？(已知AgAc的Ksp為2.3×10?3) 【解析】c(Ag+)＝c(Ac－)＝mol·L?1＝0.1mol·L?1；Qc＝c(Ag+)×c(Ac－)＝1.0×10－2>Ksp；故有AgAc沉淀生成。 【答案】有AgAc沉淀生成 2．判斷能否沉淀完全 典例2．取5mL 0.002mol·L?1 BaCl2與等體積的0.02mol·L?1 Na2SO4的混合，是否有沉淀產(chǎn)生？若有，計算Ba2+是否沉淀完全。(該溫度下BaSO4的Ksp＝1.1×10?10) 【解析】此題中，Qc＝c(Ba2+)·c(SO)＝1×10－5>Ksp，故有沉淀生成。兩種溶液混合之后，SO濃度變?yōu)?×10?3mol·L?1，根據(jù)Ksp＝c(Ba2+)·c(SO)，計算得c(Ba2+)<1×10－5，故可認為Ba2+已經(jīng)沉淀完全。 【答案】沉淀完全 3．計算某一離子濃度 典例3．已知在室溫時，Mg(OH)2的溶度積Ksp＝4×10?12，求室溫下Mg(OH)2飽和溶液中Mg2+和OH－的物質(zhì)的量濃度。 【解析】本題根據(jù)氫氧化鎂的沉淀溶液平衡常數(shù)表達式和OH－濃度和Mg2+濃度，可以直接進行計算。Mg(OH)2Mg2++2OH－，設飽和溶液中c(Mg2+)＝x mol·L?1，則c(OH－)＝2x mol·L?1。故Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2+)·c2(OH－)＝x·(2x)2＝4x3＝4×10?12，則x＝10－4，故c(Mg2+)＝1.0×10－4mol·L?1，c(OH－)＝2.0×10?4mol·L?1。 【答案】1.0×10－4mol·L?1；2.0×10－4mol·L?1。 4．沉淀生成和沉淀完全時pH的計算 典例4．已知：Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH－(aq)，Ksp＝c(Cu2+)·c2(OH－)＝2×10－20。當溶液中各種離子的濃度冪的乘積大于溶度積時，則產(chǎn)生沉淀，反之固體溶解。 （1）某CuSO4溶液里c(Cu2+)＝0.02mol·L?1，如果生成Cu(OH)2沉淀，應調(diào)整溶液的pH，使之大于________。 （2）要使0.2mol·L?1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀較為完全(使Cu2+濃度降至原來的千分之一)，則應向溶液 里加入NaOH溶液，使溶液的pH為________。 【解析】（1）根據(jù)信息，當c(Cu2+)·c2(OH－)＝2×10－20時開始出現(xiàn)沉淀，則c(OH－)＝ mol·L?1＝mol·L?1＝10－9mol·L?1，c(H+)＝10－5mol·L?1，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，應調(diào)整pH>5。(2)要使Cu2+濃度降至0.2mol·L?1÷1000＝2×10－4mol·L?1，c(OH－)＝ mol·L?1＝10－8mol·L?1，c(H+)＝10－6mol·L?1，此時溶液的pH＝6。 【答案】6 5．判斷沉淀的順序 典例5．將0.001mol·L?1 AgNO3溶液逐滴滴入0.001mol·L?1 KCl和0.001mol·L?1 K2CrO4的混合溶液中，先產(chǎn)生哪種沉淀？[已知該溫度下，Ksp(AgCl)＝1.56×10?10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10?12] 【解析】①開始產(chǎn)生AgCl沉淀時所需Ag濃度為c(Ag)＝＝mol·L?1＝1.56×10－7mol·L?1；②開始產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀時所需Ag濃度為c(Ag)＝＝mol·L?1＝mol·L?1＝3.346×10－5mol·L?1，因此，開始沉淀Cl－時所需Ag的濃度小，故先產(chǎn)生AgCl沉淀。 【答案】AgCl先沉淀 6．離子的分離與提純 典例6．常溫下，如果溶液中Fe3+和Mg2+的濃度都為0.10mol·L?1，使Fe3+沉淀完全而使Mg2+不沉淀需要控制溶液pH的范圍是________。(已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10?11) 【解析】可以利用生成氫氧化物沉淀的方法將其分離。Fe3+沉淀完全時，c(OH－)＝mol·L?1＝mol·L?1≈1.5×10?11mol·L?1，c(H+)＝＝mol·L?1≈6.67×10－4mol·L?1，pH＝－lg c(H+)＝－lg6.67×10－4≈3.2，Mg2+開始產(chǎn)生沉淀時，c(OH?)＝＝mol·L?1＝mol·L?1＝1.342×10－5mol·L?1，c(H+)＝＝mol·L?1≈7.45×10?10mol·L?1，pH＝－lgc(H+)＝－lg7.45×10?10≈9.2，當pH＝9.2時，F(xiàn)e3+早已沉淀完全，因此，只要將pH控制在3.2～9.2之間，即可將Fe3+和Mg2+分離開來。 【答案】3.2～9.2 二．對點增分集訓 1．已知：PbI2的Ksp＝7.0×10－9，將7.5×10－3mol·L?1的KI溶液與一定濃度的Pb(NO3)2溶液按2∶1體積混合(忽略體積變化)，則生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小濃度為（ ） A．2.8×10－4mol·L?1 B．5.6×10－4mol·L?1 C．4.2×10－4mol·L?1 D．8.4×10－4mol·L?1 【解析】KI溶液與Pb(NO3)2溶液按體積比為2∶1混合，混合后溶液體積增加，I－物質(zhì)的量濃度減小為原來的，c(I－)＝7.5×10－3mol·L?1×＝5×10－3mol·L?1；PbI2沉淀溶解平衡為PbI2(s)Pb2++2I－；c(Pb2+)×c2(I)＝Ksp，所以c(Pb2+)＝＝2.8×10－4mol·L?1，所以原Pb(NO3)2溶液中c(Pb2+)＝2.8×10－4 mol·L?1×3＝8.4×10－4 mol·L?1。 【答案】D 2．已知：25℃時，Ksp[M(OH)2]＝3.2×10?11，則此溫度下M(OH)2飽和溶液的pH為（ ） A．10 B．10+lg2 C．10+2lg2 D．10－2lg2 【解析】已知Ksp＝c(M2+)×c2(OH－)，且只有M(OH)2的飽和溶液中，2c(M2+)＝c(OH－)，設c(M2+)＝x，則c(OH－)＝2x，即x×(2x)2＝3.2×10?11，解x＝＝2×10－4，c(OH－)＝4×10－4，則c(H+)＝＝×10?10 mol·L?1，所以pH＝－lg×10?10＝10+2lg 2。 【答案】C 3．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10?10，Ksp(AgBr)＝7.7×10?13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10?12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，濃度均為0.010mol·L?1，向該溶液中逐滴加入0.010mol·L?1的AgNO3溶液時，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為（ ） A．Cl－、Br－、CrO B．Br－、Cl－、CrO C．CrO、Br－、Cl－ D．Br－、CrO、Cl－ 【解析】當溶液中c(Cl－)為0.01mol·L?1時，產(chǎn)生沉淀AgCl時所需Ag的濃度為c(Ag)＝＝mol·L?1＝1.56×10－8mol·L?1，同理含Br－溶液中所需c(Ag)＝＝mol·L?1＝7.7×10?11mol·L?1，含CrO溶液中所需c(Ag)＝＝ mol·L?1＝3×10－5 mol·L?1，c(Ag)越小，則越先生成沉淀，所以三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為Br－、Cl－、CrO。 【答案】B 4．在廢水處理領域中，H2S或Na2S能使某些金屬離子生成極難溶的硫化物而除去。25℃，某溶液含 0.02mol·L?1 Mn2、0.1mol·L?1 H2S，向該溶液中通入HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH，(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。當溶液的pH＝5時，Mn2開始沉淀為MnS，則MnS的溶度積為（ ） (已知：H2S兩級電離常數(shù)分別為Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.0×10?15) A．1.3×10－7 B．7.0×10?15 C．9.1×10?14 D．1.82×10?14 【解析】根據(jù)公式＝Ka1×Ka2，故pH＝5時，c(S2－)＝＝ mol·L?1＝9.1×10?13mol·L?1，Ksp(MnS)＝c(S2－)·c(Mn2)＝9.1×10?13×0.02＝1.82×10?14。 【答案】B 5．25℃ CaCO3固體溶于水達飽和時物質(zhì)的量濃度是9.327×10－5mol·L?1，則CaCO3在該溫度下的Ksp為（ ） A．9.3×10－5 B．9.7×10－9 C．7.6×10?17 D．8.7×10－9 【解析】CaCO3飽和溶液中c(Ca2)＝c(CO)＝9.327×10－5 mol·L?1，Ksp＝c(Ca2)·c(CO)＝9.327×10－5×9.327×10－5＝8.7×10－9。 【答案】D 6．已知Cu(OH)2在水中存在著如下沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)Cu2 (aq)+2OH－(aq)，在常溫下，Ksp＝2×10－20。某CuSO4溶液中，c(Cu2)＝0.02mol·L?1，在常溫下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向CuSO4溶液加入堿溶液來調(diào)整pH，使溶液的pH大于（ ） A．2 B．3 C．4 D．5 【解析】在常溫下如果要生成Cu(OH)2沉淀，則c(Cu2)×c2(OH－)≥2×10－20，所以c(OH－)≥ mol·L?1＝10－9 mol·L?1，應調(diào)節(jié)溶液pH大于5。 【答案】D 7．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，采用化學沉降法處理含砷廢水，相關數(shù)據(jù)如下表，若混合溶液中Ca2、Al3、Fe3的濃度均為1.0×10?3 mol·L?1，c(AsO)最大是（ ） 難溶物 Ksp Ca3(AsO4)2 6.8×10?19 AlAsO4 1.6×10?16 FeAsO4 5.7×10－21 A．5.7×10?18 mol·L?1 B．2.6×10－5 mol·L?1 C．1.6×10?13 mol·L?1 D．5.7×10－24 mol·L?1 【解析】若混合溶液中Ca2、Al3、Fe3的濃度均為1.0×10－3mol·L?1，依據(jù)Ksp大小可以得到，c3(Ca2)·c2(AsO)＝6.8×10?19；c(Al3+)·c(AsO)＝1.6×10?16；c(Fe3)·c(AsO)＝5.7×10?21；計算得到c(AsO)分別約為2.6×10?5mol·L?1、1.6×10?13mol·L?1、5.7×10?18mol·L?1；所以最大值不能超過5.7×10?18mol·L?1。 【答案】A 8．已知Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10?16，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，常溫下，向含1.0mol Fe2(SO4)3和1.0mol FeSO4的1L酸性混合溶液中通入NH3至該溶液的pH為3時，溶液體積變化忽略不計，所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3)的值為（ ） A．2∶1 B．1∶1 C．2.5×104∶2 D．2.5×104∶1 【解析】pH為3時，c(OH－)＝10?11 mol·L?1，則1.0 mol FeSO4溶液中c(Fe2+)×c2(OH－)＝10－22<8.0×10?16，沒有沉淀生成，則c(Fe2+)＝1.0 mol·L?1。由Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38可知，c(Fe3+)＝ mol·L?1＝4×10?5 mol·L?1，則c(Fe2+)∶c(Fe3+)＝1∶4×10－5＝2.5×104∶1。 【答案】D 9．請按要求回答下列問題： （1）已知25℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10?11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。在25℃下，向濃度均為0.1mol·L?1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化學式)，生成該沉淀的離子方程式為________________________________________。 （2）25℃時，向0.01mol·L?1的MgCl2溶液中，逐滴加入濃NaOH溶液，剛好出現(xiàn)沉淀時，溶液的pH為________；當Mg2+完全沉淀時，溶液的pH為________(忽略溶液體積變化，已知lg2.4＝0.4，lg7.5＝0.9)。 （3）已知25℃時，Ksp(AgCl)＝1.8×10?10，則將AgCl放在蒸餾水中形成飽和溶液，溶液中的c(Ag+)約為________ mol·L?1。 （4）已知25℃時，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，該溫度下反應Fe(OH)3+3HFe3+3H2O的平衡常數(shù)K＝________。 【解析】（1）Mg(OH)2、Cu(OH)2的結(jié)構類型相同，Cu(OH)2溶度積更小，溶解度越小，加入相同的濃度的氨水，Cu(OH)2最先析出，反應離子方程式為Cu2+2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH。（2）已知c(MgCl2)＝0.01mol·L?1，逐滴加入濃NaOH溶液，當剛好出現(xiàn)沉淀時，c(Mg2+)＝0.01mol·L?1，故c(OH－)＝ mol·L?1＝4.2×10－5 mol·L?1，c(H+)＝＝2.4×10?10 mol·L?1，故pH＝9.6，即當pH＝9.6時，Mg(OH)2開始沉淀；一般認為溶液中離子濃度小于1.0×10－5 mol·L?1時沉淀完全，故Mg2+完全沉淀時有c(Mg2+)＝1.0×10－5 mol·L?1，故c(OH－)＝ mol·L?1＝1.34×10－3 mol·L?1，c(H+)＝ mol·L?1＝7.5×10?12 mol·L?1，故pH＝11.1，即當pH＝11.1時，Mg(OH)2沉淀完全。（3）將AgCl放在蒸餾水中形成飽和溶液，應滿足c(Cl－)×c(Ag+)＝Ksp(AgCl)，則c(Cl－)＝c(Ag)＝mol·L?1＝1.3×10－5 mol·L?1。（4）Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3)×c3(OH－)＝2.79×10－39，反應Fe(OH)3+3HFe3+H2O的平衡常數(shù)K＝＝＝c(Fe3)×c3(OH－)×1042＝2.79×10－39×1042＝2.79×103。 【答案】（1）Cu(OH)2　Cu2+2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH　 （2）9.6　11.1　 （3）1.3×10－5　 （4）2.79×103 10．草酸鈷用途廣泛，可用于指示劑和催化劑制備。一種利用水鈷礦[主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4工藝流程如下： 已知：①浸出液含有的陽離子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Ca2、Mg2、Al3等。 ②部分陽離子以氫氧化物形成沉淀時溶液的pH見下表。 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 （1）萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系如圖所示。濾液Ⅱ中加入萃取劑的作用是____________________；使用萃取劑適宜的pH＝____(填字母)左右，其原因是_________________________。 A．2.0 B．3.0 C．4.0 （2）濾液Ⅰ“除鈣、鎂”是將溶液中Ca2與Mg2轉(zhuǎn)化為MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)＝7.35×10?11、Ksp(CaF2)＝1.05×10?10。當加入過量NaF后，所得濾液c(Mg2)/c(Ca2)＝________。 【解析】（1）根據(jù)流程圖可知，此時溶液中存在Mn2、Co2金屬離子；由萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系可知，調(diào)節(jié)溶液pH在3.0～3.5之間，Mn2和Co2的萃取率相差較大，可使Mn2+萃取除去，并防止Co2轉(zhuǎn)化為Co(OH)2沉淀。（2）當加入過量NaF后，所得濾液中c(Mg2)/c(Ca2)＝＝＝＝0.7。 【答案】（1）除去Mn2+　B　pH＝3時，Co2+溶解最少，其他離子溶解較多　 （2）0.7 11．（1）硫元素有多種化合價，可形成多種化合物。H2S和SO2在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要應用。 H2S氣體溶于水形成的氫硫酸是一種二元弱酸，25℃時，在0.10mol·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－)關系如圖所示(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。 ①pH＝13時，溶液中的c(H2S)+c(HS－)＝______mol·L?1。 ②某溶液含0.01mol·L?1 Fe2+、未知濃度的Mn2+和0.10mol·L?1 H2S，當溶液pH＝________時，F(xiàn)e2+開始沉淀；當Mn2+開始沉淀時，溶液中＝________。[已知：Ksp(FeS)＝1.4×10?19，Ksp(MnS)＝2.8×10?13] （2）已知鉬酸鈉(Na2MoO4)溶液中c(MoO)＝0.40mol·L?1，c(CO)＝0.52mol·L?1，由鉬酸鈉溶液制備鉬酸鈉晶體時，需加入Ba(OH)2固體以除去CO，當BaMoO4開始沉淀時，CO的去除率為________。[已知：Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaMoO4)＝4.0×10－8，忽略溶液的體積變化] 【解析】（1）①根據(jù)溶液pH與c(S2－)關系圖pH＝13時，c(S2－)＝5.7×10－2mol·L?1，在0.10mol·L?1 H2S溶液中根據(jù)硫守恒c(H2S)+c(HS－)+c(S2－)＝0.10mol·L?1，所以c(H2S)+c(HS－)＝(0.10－5.7×10－2)mol·L?1＝0.043mol·L?1。②當Qc＝Ksp(FeS)時開始沉淀，所以c(S2)＝Ksp(FeS)/c(Fe2+)＝mol·L?1＝1.4×10?17mol·L?1，結(jié)合圖像得出此時的pH＝2；溶液中c(Mn2+)/c(Fe2+)＝Ksp(MnS)/Ksp(FeS)＝2.8×10?13/1.4×10?19＝2×106。（2）當BaMoO4開始沉淀時溶液中c(Ba2+)＝Ksp(BaMoO4)/c(MoO)＝ mol·L?1＝1×10－7mol·L?1，溶液中碳酸根離子濃度c(CO)＝Ksp(BaCO3)/c(Ba2+)＝2.6×10－2mol·L?1，所以CO的去除率為×100%＝95%。 【答案】（1）①0.043?、?　2.0×106　 （2）95% 12．（1）利用廢舊鋅鐵皮制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO的一種制備流程圖如下： 已知：Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10?17；Zn(OH)2既能溶于強酸，又能溶于強堿，還能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2。 ①溶液A中加稀H2SO4生成Zn(OH)2的離子方程式為_________________________。 ②常溫下，Zn(OH)2飽和溶液中c(Zn2)＝3×10－6 mol·L?1，若溶液A中加入稀H2SO4過量，會溶解產(chǎn)生的Zn(OH)2，Zn(OH)2開始溶解的pH為_______，為防止Zn(OH)2溶解，可將稀H2SO4改為_______。(lg2＝0.3) （2）T℃時，取一定量的PbI2固體，用蒸餾水配制成飽和溶液。準確移取25.00mL PbI2飽和溶液，分次加入陽離子交換樹脂RH(發(fā)生反應：2RH+Pb2===R2Pb+2H)中，用250mL潔凈的錐形瓶接受流出液，用蒸餾水淋洗樹脂至流出液呈中性。將洗滌液一并盛放到錐形瓶中，加入酚酞，用0.0025mol·L?1的NaOH溶液滴定，重復上述操作2次，當達到滴定終點時，平均消耗氫氧化鈉溶液20.00mL。則T℃時PbI2的Ksp＝________________。 （3）某MgCl2溶液的濃度為0.01mol·L?1，在該溶液中滴加NaOH溶液至pH＝10，此時溶液中的Mg2+是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)，此時c(Mg2)＝______mol·L?1。(已知：Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10?11) （4）某同學欲對用ClO2消毒過的自來水進行氯元素含量的測定(假定ClO2全部轉(zhuǎn)化為Cl)，他們進行了如下實驗：向30.00mL水樣中加幾滴K2CrO4溶液作指示劑，用0.001mol·L?1 AgNO3溶液滴定，當有磚紅色Ag2CrO4沉淀出現(xiàn)時，達滴定終點，此時用去AgNO3溶液12.12mL。 ①水樣中Cl－的物質(zhì)的量濃度是________。 ②已知Ksp(AgCl)＝1.78×10?10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.00×10?12。如在滴定終點時，測得溶液中CrO的濃度是5.0×10－3mol·L?1。試計算此時溶液中的Cl－的濃度是________。 【解析】（1）①溶液A為Na2ZnO2，加稀H2SO4生成Zn(OH)2的離子方程式為ZnO+2H===Zn(OH)2↓。 ②常溫下，Zn(OH)2飽和溶液中c(Zn2)＝3×10－6mol·L?1，則c(OH－)＝＝mol·L?1＝2×10－6 mol·L?1，c(H)＝×10－8mol·L?1，pH＝8.3，為防止Zn(OH)2溶解，可將稀H2SO4改為弱酸，如通入二氧化碳。（2）n(H+)＝n(NaOH)＝0.0025mol·L?1×20.00mL×10－3L·mL?1＝5.000×10－5mol，n[Pb2(aq)]＝n(H)＝2.500×10－5mol；c(Pb2)＝＝1.000×10－3mol·L?1，Ksp(PbI2)＝c(Pb2)·c2(I－)＝4c3(Pb2+)＝4×(1.000×10－3)3＝4.000×10－9。（3）溶液中c(OH－)＝KW/c(H)＝10?14/10?10 mol·L?1＝10－4mol·L?1，此時的c(Mg2)＝Ksp[Mg(OH)2]/c2(OH－)＝mol·L?1＝1.8×10－3 mol·L?1>10－5mol·L?1，因此Mg2沒有沉淀完全。（4）①由Ag+Cl－===AgCl↓可知，n(Cl－)＝12.12×0.001L×0.001mol·L?1＝12.12×10－6mol，所以水樣中c(Cl－)＝＝4.04×10－4 mol·L?1。②當c(CrO)＝5.0×10－3 mol·L?1出現(xiàn)磚紅色沉淀時，由Ksp(Ag2CrO4)和c(CrO)＝5.0×10－3mol·L?1，得c(Ag)＝mol·L?1＝2.00×10－5mol·L?1，所以c(Cl)＝mol·L?1＝8.9×10－6mol·L?1。 【答案】（1）①ZnO+2H+===Zn(OH)2↓　②8.3　CO2　 （2）4×10－9　 （3）否　1.8×10－3　 （4）①4.04×10－4 mol·L?1?、?.9×10－6 mol·L?1 11