3.4 沉淀溶解平衡同步练习题2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

3.4 沉淀溶解平衡同步练习题 一、选择题 1．含硫化合物的反应具有多样性。下列有关反应的离子方程式书写不正确的是 A．用溶液吸收废气： B．海水提溴工艺中用还原： C．用溶液处理锅炉水垢中的： D．将S与溶液混合加热制备： 2．已知：时，的溶度积分别为．下列说法正确的是 A．可溶性硫化物可作为处理上述金属离子的沉淀剂 B．上述三种物质溶解度最小的是 C．在硫化铜悬浊液中滴加几滴溶液，会生成沉淀 D．向含均为的溶液中通入气体，产生沉淀的顺序依次为 3．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．14g聚乙烯与聚丙烯的混合物，含C—H键的数目为2 B．和均能通过化合反应制取 C．实验室观察气体燃烧时火焰的颜色所用的尖嘴玻璃管材质为石英玻璃 D．碘化银与硫化氢反应的化学方程式： 4．下列用于解释事实的方程式书写不正确的是 A．用饱和溶液处理锅炉水垢中的： B．用明矾作净水剂：(胶体) C．向氢氧化镁悬浊液中滴入酚酞溶液，溶液变红： D．向溶液中加入足量澄清石灰水，得到白色沉淀： 5．下列说法不正确的是 A．用碳酸钠溶液处理锅炉水垢：CaSO4(s)+CO⇌CaCO3(s)+SO B．湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝：3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO+6H+ C．铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe D．用FeCl3溶液“腐蚀”覆铜板：2Fe3++ Cu = 2Fe2++ Cu2+ 6．硫化镉是一种难溶于水的黄色颜料，在水溶液中存在如下溶解平衡：，其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 A．图中温度 B．图中各点对应的的关系为： C．向m点的溶液中加入少量固体，溶液组成由m沿线向p方向移动 D．温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿线向p方向移动 7．下列实验操作能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验操作 A 除去HC1中混有的 将混合气体通过硫酸铜溶液 B 检验溴化钠溶液中是否混有氯化钠 向混合溶液中加入足量硝酸银溶液，观察沉淀颜色 C 除去乙烷中混有的乙烯 通入适量，在适当温度和催化剂作用下将混合物中的乙烯转化为乙烷 D 检验某混合溶液中是否含 有 用洁净的铂丝蘸取少量溶液于火焰上灼烧，观察焰色 A．A B．B C．C D．D 8．已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和的浓度均为0.010 mol·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A．Cl-、Br-、 B．、Br-、Cl- C．Br-、Cl-、 D．Br-、、Cl- 二、填空题 9．物质在水中可能存在电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡，回答下列问题： (1)一定温度下，向溶液中加入固体，则醋酸的电离平衡逆向移动；溶液中的值_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)某温度下，水的离子积常数。该温度下，若100体积的溶液与1体积的溶液混合后溶液呈中性，则_______。 (3)下，有浓度均为的三种溶液：a.；b.；c.三种溶液由小到大的顺序为：_______(填序号)。 (4)已知时，，现将足量氯化银分别放入：a.蒸馏水中；b.溶液中；c.氯化铝溶液中；d.盐酸溶液中；充分搅拌后，相同温度下银离子浓度由大到小的顺序是_______(填序号)。 10．已知：ClNO与H2O反应生成HNO2和HCl。通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取m g ClNO样品溶于水，配制成250 mL溶液；取出25.00 mL样品于锥形瓶中，以K2CrO4溶液作为指示剂，用c mol·L－1 AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为20.00 mL。达到滴定终点的现象是___________，亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为___________。[已知：Ag2CrO4为砖红色固体；Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝3.5×10－11] 11．回答下列问题 (1)已知(次磷酸)的水溶液中存在分子。与足量NaOH溶液充分反应，消耗的酸和碱的物质的量相等，则生成盐的化学式为___________，该盐属于___________(填“正盐”或“酸式盐”)。易被氧化为，已知常温下的电离常数为，，，请利用以上数据计算推测溶液的酸碱性___________。 (2)常温下，用NaOH溶液吸收得到的溶液，吸收过程中水的电离平衡___________(填“向左”、“向右”或“不”)移动。试计算该溶液中___________(常温下的电离平衡常数，) (3)保险粉样品中的纯度(质量分数)可通过氧化还原滴定法来测定，反应的离子方程式为。准确称取wg样品于锥形瓶中，用适量蒸馏水溶解，并滴加淀粉溶液作指示剂。用0.100mol/L碘的标准溶液进行滴定，滴终点的液面位置如图所示。则样品的纯度为___________。(设的摩尔质量为Mg/mol) (4)化工生产中常用FeS作沉淀剂除去工业废水中的，其反应原理为。下列有关叙述正确的是___________。 a、 b、达到平衡时 c、该反应平衡常数 12．通过计算判断中和反应在常温下能否发生，并说明理由：___________。 (已知：草酸()的、，；；平衡常数大于时反应能发生) 13．三氯化氧磷(POCl₃)是一种重要的化工原料，常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。研究小组在实验室模拟反应CPCl3+SO2+Cl2POCl3+SOCl2，制备POCl3并测定产品的含量。 资料卡片： 物质 熔点／℃ 沸点／℃ 有关性质 PCl₃ -93.6 76.1 遇水剧烈水解，易与O₂反应 POCl₃ 1.25 105.8 遇水剧烈水解，能溶于PCl₃ SOCl₂ -105 78.8 遇水剧烈水解，受热易分解 (1)甲装置中盛放的试剂为___________，洗气瓶甲、丁的作用是净化原料气体和___________，实验室制备SO₂的化学方程式为___________。 (2)反应装置图中装置丙、戊间方框内未画出的仪器应选择___________(填“球形冷凝管”或“直形冷凝管”)，如果没有装置戊，可能发生的反应是___________(写一个即可)。 (3)该实验需控制反应温度60-65℃，则温度不宜过高和过低的原因是___________，该实验应采用的加热方式为___________。 (4)测定提纯后产品中POCl₃的含量：准确称取1.700g样品在水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100mL溶液，取10.00mL于锥形瓶中，加入0.2000mol·L⁻¹的AgNO₃溶液20.00mL(发生的反应为Ag⁺+Cl⁻=AgCl↓)，再加少许硝基苯，用力振荡，使沉淀被有机物覆盖。加入指示剂，用0.1000mol·L⁻¹KSCN标准溶液滴定过量的AgNO₃至终点(Ag⁺+SCN⁻=AgSCN↓)，做平行实验，平均消耗KSCN标准溶液10.00mL。 ①滴定选用的指示剂是___________(填标号)。 a．酚酞 b．淀粉 c．NH₄Fe(SO4)2 d．甲基橙 ②产品中POCl₃的质量分数为___________%(保留三位有效数字)。 ③已知：Ksp(AgCl)=3.2×10⁻10，Ksp(AgSCN)=2×10⁻¹²，若无硝基苯覆盖沉淀表面，测定产品中POCl₃的质量分数将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．用溶液吸收废气过程中，和溶液反应生成NaHSO3，离子方程式为：，故A正确； B．HBr是强酸，在离子方程式中要拆，故B错误； C．CaCO3的溶解度小于，用溶液处理锅炉水垢中的，可以转化为CaCO3，离子方程式为：，故C正确； D．S与溶液反应生成，离子方程式为：，故D正确； 故选B。 2．A 解析：A．硫化钠能够与Hg2+、Cu2+、Pb2+离子反应生成难溶物CuS、PbS、HgS，所以硫化钠是处理废水中含上述金属离子的沉淀剂，A正确； B．CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物，可通过它们的溶度积直接判断溶解度大小，根据题干信息可知，溶解度最小的、最难溶的为HgS，B错误； C．Ksp（PbS）＞Ksp（CuS），所以CuS比PbS更难溶，在硫化铜悬浊液中滴几滴硝酸铅溶液，不一定会转化为PbS，需要浓度较大才能发生转化，C错误； D．CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物，可通过它们的溶度积直接判断溶解度大小，根据题干信息可知，溶解度最小的、最难溶的为HgS，溶度积最大、最后生成沉淀的为PbS，所以产生沉淀的顺序依次为HgS、CuS、PbS，D错误； 故答案为：A。 3．B 解析：A．聚乙烯和聚丙烯的实验式都为CH2，14g该混合物中含有1mol CH2，则所含C-H键的物质的量为2mol，故A说法正确； B．Fe(OH)3可以通过化合反应制取，不能通过化合反应制取，故B说法错误； C．石英玻璃的主要成分是SiO2，灼烧时无色，不会干扰气体燃烧时火焰颜色的观察，故C说法正确； D．碘化银与硫化氢反应生成更难溶的硫化银，反应的化学方程式为，故D说法正确； 答案为B。 4．A 解析：A．用饱和溶液处理锅炉水垢中的是硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀，，故A错误； B．用明矾作净水剂是铝离子水解生成氢氧化铝胶体吸附杂质，故B正确； C．向氢氧化镁悬浊液中滴入酚酞溶液，溶液变红是因为氢氧化镁沉淀部分电离出氢氧根离子使溶液显碱性，故C正确； D．向溶液中加入足量澄清石灰水，碳酸氢根离子完全反应生成碳酸钙沉淀：，故D正确。 故选A。 5．B 解析：A．硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度，溶解度大的物质能向溶解度小的物质转化，所以锅炉水垢中的硫酸钙可用碳酸钠溶液处理，使之转化为碳酸钙，沉淀转换的实质就是沉淀溶解平衡的移动，平衡一般向生成更难溶物质的方向移动，则离子反应为：CaSO4(s)+CO⇌CaCO3(s)+SO，A正确； B．湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝是由于氯气与碘离子反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，发生的反应为： Cl2+2I-=I2+2Cl-， B错误； C．铝粉和氧化铁组成的铝热剂发生反应生成熔融态的铁单质，可用于焊接钢轨，发生的反应为：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，C正确； D．用FeCl3溶液“腐蚀”覆铜板时Fe3+将Cu氧化，离子方程式为2Fe3++ Cu = 2Fe2++ Cu2+，D正确； 综上所述答案为B。 6．B 解析：A．根据题干信息CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)可知CdS在水中溶解过程是一个吸热过程，升高温度平衡正向移动，故Ksp=c(Cd2+)•c(S2-)增大，从图中可知T1＜T2，A正确； B．图象中m、n、p点均为在温度T1下所测离子浓度，故Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)，B错误； C．m点达到沉淀溶解平衡，加入少量Na2S固体，平衡逆向移动，c(S2-)增大，c(Cd2+)减小，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，C正确； D．平衡CdS(s)⇌Cd2++S2-正向吸热，温度降低时，q点对应饱和溶液溶解度下降，说明溶液中c(S2-)和c(Cd2+)同时减小，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，D正确； 故答案为：B。 7．D 解析：A．HCl极易溶于水，所以不能将混合气体通过硫酸铜溶液除去HCl中混有的H2S，故A不符合题意； B．溴化钠和硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀AgBr，氯化钠和硝酸银溶液反应生成白色沉AgCl，生成的淡黄色沉淀会遮盖白色沉淀，所以不能检验溴化钠溶液中是否混有氯化钠，故B不符合题意； C．该除杂方法反应条件要求较高，H2的量难以控制，所以不用该方法除去乙烷中混有的乙烯，而是用溴水除去乙烷中混有的乙烯，故C不符合题意； D．用洁净的铂丝蘸取少量溶液于火焰上灼烧，观察焰色，若火焰呈黄色，可以说明某混合溶液中含有Na+，故D符合题意； 故答案选D。 8．C 【分析】根据AgCl、AgBr、Ag2CrO4的Ksp分别求出各自饱和溶液中银离子的浓度，c(Ag+)越小，该物质越容易形成沉淀，以此解答该题。 解析：溶液中含有Cl-、Br- 和浓度均为0.010 mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010 mol/L的AgNO3溶液时，Cl-、Br- 和沉淀时需要的c(Ag+)分别为：c(Ag+)=；c(Ag+)=；c(Ag+)=，所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、，故合理选项是C。 二、填空题 9．(1)减小 (2)15 (3) (4) 解析：（1）溶液中存在电离平衡，加入固体，溶液中的增大，平衡逆向移动；溶液中 减小，增大，则的值减小； （2）某温度（t℃）时，水的离子积Kw=1×10-13，该温度下，若100体积pH=a的硫酸c（H+）=10-amol/L，1体积pH=b的氢氧化钠溶液c（OH-）=mol/L，混合后溶液呈中性，即n（H+）=n（OH-），则100×10-a=1×10b-13，102-a=10b-13，即2-a=b-13，则a+b=15； （3）、、均为强碱弱酸盐，其溶液均显碱性，由于酸性，则水解程度，因此溶液的pH：，即c<b<a； （4）溶液中存在沉淀溶解平衡， 又，加入或Cl-均会抑制AgCl的溶解，由于b直接加入硝酸银溶液，因此相同温度下，b中的银离子浓度最大， 蒸馏水中，；氯化铝溶液中，，则；盐酸溶液中，，；综上所述，银离子浓度由大到小的顺序是b>a>d>c。故答案为：b>a>d>c。 10． 滴入最后一滴标准溶液，溶液中生成砖红色沉淀，且半分钟内无变化 解析：以K2CrO4溶液为指示剂，根据溶度积可知AgNO3先与氯离子生成氯化银白色沉淀，过量硝酸银和K2CrO4反应生成砖红色沉淀，则滴定终点的现象是：滴入最后一滴标准溶液，溶液中生成砖红色沉淀，且半分钟内无变化；由题意可得如下关系式：ClNO～HCl～AgNO3，则25.00mL样品溶液中ClNO物质的量为n(ClNO)=n(AgNO3)=cmol·L-1×0.02L=0.02cmol，质量分数为ω=×100%=，故答案为：滴入最后一滴标准溶液，溶液中生成砖红色沉淀，且半分钟内无变化；。 11．(1) 正盐 溶液中，水解平衡常数，溶液中水解程度大，溶液显碱性 (2) 向右 (3) (4)c 解析：（1）H3PO2与足量 NaOH溶液充分反应，消耗的酸和碱的物质的量相等，可知1molH3PO2中只有1mol氢能与氢氧化钠反应，说明H3PO2为一元酸，其与氢氧化钠反应产生的盐为NaH2PO2，该盐是酸碱充分反应后形成的，为正盐；Na2HPO4溶液中溶质既能电离也能水解，其电离平衡常数，其水解平衡常数Kh==>，则Na2HPO4的水解程度大溶液呈碱性，故答案为：NaH2PO2；正盐；碱性； （2）NaOH为强碱，抑制水的电离，当吸收二氧化硫后碱逐渐被消耗，产生强碱弱酸盐，水的电离程度逐渐增大，因此水的电离平衡向右移动，，故答案为：向右；； （3）终点读数为20.10mL，起点读数为0.00mL，故消耗碘的标准溶液体积为20.10mL， 设的纯度为x，则： ，故2M g：wx g＝1mol：，解得x＝； （4）a．沉淀的转化向溶度积更小的方向移动，可知FeS的Ksp大于CuS的Ksp，a错误； b．开始浓度未知，不能确定平衡浓度的关系，则c（Fe2＋）、c（Cu2＋）平衡时不一定相等，b错误； c．K＝，c正确； 故选c。 12．不能，该反应的平衡常数为，小于，所以该反应不能发生 解析： ，所以该反应不能发生。 13．(1) 饱和食盐水 通过观察产生气泡的速率来控制气体的流速 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O (2) 球形冷凝管 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、SOCl2+H2O=2HCl+SO2等 (3) 温度低，反应速率慢；温度高，反应物大量挥发，利用率低 水浴加热 (4) c 90.3 偏小 【分析】生成氯气通过甲装置除去挥发的氯化氢气体，通过装置乙干燥后进入丙装置，二氧化硫通过丁装置净化后进入丙装置，Cl2、CPCl3、SO2反应生成三氯化氧磷，尾气使用碱石灰吸收防止污染。 解析：（1）实验室制取的氯气含有挥发的氯化氢，甲装置盛放饱和食盐水可以除去氯化氢气体，且可以通过观察产生气泡的速率来控制气体的流速；实验室制备SO₂的反应为亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、水，化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O； （2）反应装置图中装置丙、戊间方框内未画出的仪器应选择球形冷凝管，作用是冷凝回流丙中物质；如果没有装置戊，POCl3、SOCl2均会遇水剧烈水解，故可能发生的反应是POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、SOCl2+H2O=2HCl+SO2等； （3）温度低，反应速率慢，温度高，反应物的沸点低会大量挥发，利用率低，故该实验需控制反应温度60-65℃，温度不宜过高和过低；该实验应采用的加热方式为水浴加热； （4）①KSCN标准溶液会与铁离子生成红色溶液，故滴定选用的指示剂是c．NH₄Fe(SO4)2； ②根据题意可知，与氯离子反应的硝酸银为0.2000mol·L-¹×20.00×10-3L-0.1000mol·L-¹×10.00×10-3L=3.0×10-3mol，根据氯元素守恒可知，产品中POCl₃的质量分数为。 ③已知：Ksp(AgCl)=3.2×10⁻10，Ksp(AgSCN)=2×10⁻¹²，AgCl溶解度大于AgSCN，若无硝基苯覆盖沉淀表面，则导致氯化银部分溶解银离子会和KSCN反应，导致KSCN标准溶液用量增加，使得测定产品中POCl₃的质量分数将偏小。 学科网（北京）股份有限公司 $$