课时梯级训练(17) 沉淀溶解平衡的应用(Word练习)-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1(人教版2019 不定项版)
课时梯级训练(17) 沉淀溶解平衡的应用
1.可溶性钡盐有毒,医院中常用无毒BaSO4作为内服造影剂。医院抢救钡中毒者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入Na2SO4溶液。已知:25 ℃时,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是( )
A.不用BaCO3作为内服造影剂,是因为BaCO3比BaSO4更难溶
B.可以用0.36 mol/L Na2SO4溶液给钡中毒者洗胃(忽略Na2SO4溶液进入胃中浓度的变化及与Ba2+生成沉淀时消耗的Na2SO4)
C.抢救钡中毒者时,若没有Na2SO4溶液也可以用Na2CO3溶液代替
D.误服c(Ba2+)=1.0×10-6 mol/L的溶液时,会造成钡中毒
B 解析:BaCO3能与胃酸反应生成BaCl2而引起中毒,故不用BaCO3作为内服造影剂,A错误;用0.36 mol/L Na2SO4溶液给钡中毒者洗胃,反应后c(Ba2+)==
mol/L≈3.1×10-10 mol/L<
mol/L,B正确;用Na2CO3溶液抢救钡中毒者时,生成的BaCO3又与胃酸反应生成BaCl2,起不到解毒作用,C错误;饱和BaSO4溶液中c(Ba2+)=
=
mol/L≈1×10-5 mol/L,故误服c(Ba2+)=1.0×10-6 mol/L的溶液时,不会造成钡中毒,D错误。
2.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)⥫⥬CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是( )
A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B.该反应达到平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D.该反应的平衡常数K=
B 解析:MnS(s)与Cu2+(aq)反应生成CuS(s)和Mn2+(aq),说明CuS的溶解度更小,则MnS的Ksp比CuS的Ksp大,A正确;达到平衡时c(Mn2+)、c(Cu2+)均保持不变,但不一定相等,B错误;加入少量CuSO4固体后,c(Cu2+)增大,平衡正向移动,则c(Mn2+)变大,C正确;该反应的平衡常数K==
,D正确。
3.硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂,医药上用于催吐剂。已知25 ℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17,Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,则下列说法正确的是( )
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A.在水中加入少量ZnSO4固体时,水的电离平衡向正反应方向移动,Kw增大
B.在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为c(Zn2+)+c(H+)=c(OH-)+c(SO)
C.在0.5 L 0.10 mol/L ZnSO4溶液中加入等体积0.02 mol/L AgNO3溶液,即可生成Ag2SO4沉淀
D.常温下,要除去0.20 mol/L ZnSO4溶液中的Zn2+,至少要调节pH>8.0
D 解析:水中加入ZnSO4,Zn2+发生水解反应,促使水的电离平衡正向移动,由于温度不变,则Kw不变,A错误;ZnSO4溶液中,根据电荷守恒可得:2c(Zn2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO),B错误;ZnSO4和AgNO3溶液混合后,c(SO
)=0.05 mol/L,c(Ag+)=0.01 mol/L,则离子积Q=c(SO
)·c2(Ag+)=0.05×0.012=5×10-6<Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,故不能生成Ag2SO4沉淀,C错误;反应后残留在溶液中的Zn2+浓度小于1.0×10-5 mol/L时认为沉淀完全,c(OH-)=
>
×10-6 mol/L,则c(H+)=
<10-8 mol/L,故至少要调节溶液的pH>8.0,D正确。
4.(2023·桂林高二期末检测)在自然界中,原生铜的硫化物转变成CuSO4后遇到地壳深层的ZnS和PbS便慢慢转变为CuS。由此可知,下列物质中溶解度最小的是( )
A.CuSO4 B.ZnS
C.PbS D.CuS
D 解析:CuSO4易溶于水,而ZnS、PbS、CuS难溶于水,原生铜的硫化物转变成CuSO4后遇到地壳深层的ZnS和PbS便慢慢转变为CuS,根据溶解度小的物质可以转化为溶解度更小的物质可知,ZnS和PbS溶解度大于CuS,溶解度最小的是CuS。
5.已知:PbS、CuS、HgS的溶度积分别为8.0×10-28、6.3×10-36、1.6×10-52。下列说法正确的是( )
A.硫化物可作处理废水中含有上述金属离子的沉淀剂
B.在硫化铜悬浊液中滴加几滴Pb(NO3)2溶液,会生成PbS沉淀
C.在含Pb2+、Cu2+、Hg2+的溶液中滴加Na2S溶液,当溶液中c(S2-)=0.001 mol/L时三种金属离子不能都完全沉淀
D.向含Pb2+、Cu2+、Hg2+的溶液均为0.010 mol/L的溶液中通入H2S气体,产生沉淀的顺序依次为CuS、HgS、PbS
A 解析:由PbS、CuS、HgS的溶度积可知,这些物质的溶解度均较小,故可用Na2S等硫化物处理含上述金属离子的废水,A正确;由于Ksp(PbS)>Ksp(CuS),则PbS的溶解度大于CuS的溶解度,故在CuS悬浊液中滴加几滴Pb(NO3)2溶液,不能生成PbS沉淀,B错误;当金属离子(R2+)完全沉淀时,c(R2+)<1×10-5 mol/L,此时离子积为Q=c(R2+)·c(S2
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-)=1×10-5×0.001=1×10-8>Ksp(PbS),故三种金属离子都完全沉淀,C错误;由于溶度积:Ksp(PbS)>Ksp(CuS)>Ksp(HgS),则溶解度:PbS>CuS>HgS,故向含等浓度Pb2+、Cu2+、Hg2+的溶液中通入H2S气体,产生沉淀的顺序为HgS、CuS、PbS,D错误。
6.已知在pH为4~5的环境中,Cu2+、Fe2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸用蒸气加热到80 ℃左右,再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法可行的是( )
A.向溶液中通入Cl2,再加入纯净的CuO粉末调节pH为4~5
B.向溶液中通入H2S使Fe2+沉淀
C.向溶液中通入Cl2,再通入NH3,调节pH为4~5
D.加入纯Cu将Fe2+还原为Fe
A 解析:根据题干信息,A项中的操作可将Fe2+先转化为Fe3+再转化为Fe(OH)3沉淀而除去,A正确;在酸性溶液中H2S与Fe2+不反应,而H2S与Cu2+反应生成CuS沉淀,B错误;C项中的操作会引入新的杂质离子NH,C错误;由金属的活动性:Fe>Cu可知,纯铜与Fe2+不反应,D错误。
7.下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃),下列说法错误的是( )
化学式 | AgCl | Ag2SO4 | Ag2S | AgBr | AgI |
溶度积 | 1.8×10-10 | 1.2×10-5 | 6.3×10-50 | 5.4×10-13 | 8.5×10-17 |
A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4
B.向AgCl的悬浊液中加入0.1 mol/L Na2S溶液,则可以生成黑色的Ag2S沉淀
C.外界条件改变时,沉淀溶解平衡也会发生移动
D.常温下,向AgI的悬浊液中加入0.1 mol/L NaCl溶液,黄色沉淀变成白色沉淀
D 解析:由表中数据可知溶解度最大的是Ag2SO4,微溶于水,其他物质难溶,A正确;Ag2S溶度积远小于AgCl,Ag2S难溶于水,在AgCl的饱和溶液中加入Na2S,则可以生成黑色的Ag2S沉淀,B正确;化学平衡为动态平衡,当外界条件发生改变时,平衡发生移动,C正确;AgI的饱和溶液中c(Ag+)==
mol/L,滴加0.1 mol/L NaCl溶液,当c(Cl-)·c(Ag+)>Ksp(AgCl)时存在部分黄色沉淀变成白色沉淀,当达到沉淀转化平衡时,两沉淀量不再变化,D错误。
8.(1)对于Ag2S(s)⥫⥬2Ag+(aq)+S2-(aq),其Ksp的表达式为____________________。
(2)下列说法不正确的是________(填标号)。
A.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少
B.一般地,物质的溶解度随温度的升高而增大,故物质的溶解大多数是吸热的
C.对于Al(OH)3(s)⥫⥬Al(OH)3(aq)⥫⥬Al3++3OH-,前者为沉淀溶解平衡,后者为电离平衡
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