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

3.4 沉淀溶解平衡同步练习题 一、选择题 1．下列说法正确的是 A．Mg(OH)2难溶于水，故其饱和溶液不能使酚酞变红 B．气态的非金属单质分子均为非极性分子 C．新制氯水放置一段时间后酸性增强 D．白磷和金属钠均可用适量煤油贮存 2．下列说法正确的是 A．溶解度小的沉淀不能转化为溶解度大的沉淀 B．用作沉淀剂，可除去废水中的和 C．向饱和溶液中加入固体，增大 D．向AgCl浊液中加入KBr溶液，沉淀颜色变为浅黄色，即可证明 3．下列化学原理的应用，可以用沉淀溶解平衡原理来解释的是 ①热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强 ②误将钡盐[、]当作食盐食用后，常用0.5%的溶液解毒 ③石灰岩(喀斯特地貌)溶洞的形成 ④不能作“钡餐”，而可以 ⑤泡沫灭火器灭火原理 A．②③④ B．①②③ C．③④⑤ D．①②③④⑤ 4．下列操作规范且能达到实验目的的是 A．Cu和浓硫酸制取少量SO2气体 B．测定中和热 C． 验证Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2SO4) D．萃取分离碘水中的碘 A．A B．B C．C D．D 5．根据下表实验操作和现象所得出的结论错误的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) B 向浓度均为0.1 mol/L的AlCl3、FeCl3的混合溶液中滴入几滴0.1 mol/L NaOH溶液，先生成红褐色沉淀 Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3] C 向浓度均为0.1 mol/L的Na2CO3和Na2S的混合溶液中，滴入少量AgNO3溶液，产生黑色沉淀(Ag2S) Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2CO3) D 向1 mL 0.1 mol/L MgSO4溶液中，滴入2滴0.1 mol/L NaOH溶液，产生白色沉淀，再滴入2滴0.1 mol/L CuSO4溶液，白色沉淀逐渐变为蓝色 Ksp[Mg(OH)2] >Ksp[Cu(OH)2] A．A B．B C．C D．D 6．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 A．向久置的Na2SiO3溶液滴加稀盐酸，有气泡产生，说明Na2SiO3溶液已变质 B．用pH计测定SO2和CO2饱和溶液的pH，前者pH小，说明H2SO3酸性比H2CO3强 C．向1mL0.1mol-L-1的AgNO3溶液滴入2滴0.1molL-1的NaCl溶液，再滴加2滴0.1molL-1的NaBr溶液，生成淡黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr) D．向Fe(NO3)2溶液中先滴加盐酸，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，说明Fe(NO3)2溶液已变质 7．能正确表示下列反应的离子方程式为 A．硫氢化钠溶液和硝酸混合： B．碳酸钠溶液呈碱性：- C．硅酸钠溶液中通入过量二氧化碳： D．将等物质的量浓度的和，溶液以体积比1∶2混合： 8．利用下列实验装置进行的相关实验能达到相应目的的是 A．利用装置①验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀 B．利用装置②探究浓度对化学反应速率的影响 C．利用装置③制取氨气 D．利用装置④除去CO2气体中的SO2 二、填空题 9．下列有关水溶液中的平衡相关的问题，请填空。 (1)泡沫灭火器是将Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合，有白色沉淀产生同时释放出CO2，写出反应离子方程式_______ (2)保存FeCl3溶液时需要稍微多加点盐酸，原因是_______(用离子方程式说明) (3)NaClO溶液显碱性的原因是_______(用离子方程式说明) 常温时pH=10的NaClO溶液中c(Na+)-c(ClO-)=_______(列出数值计算表达式)mol·L-1。 (4)25℃时，三种弱酸的电离平衡常数如表所示： 分子式 CH3COOH H2CO3 HClO 电离平衡常数 1.8×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 3.0×10-8 ①少量CO2通入NaClO溶液中反应的离子方程式_______ ②在某CH3COOH和CH3COONa的混合液中，当=时，溶液的pH= _______ ③下列离子①CO②HCO③ClO-④CH3COO-结合质子能力由强到弱的顺序为_______ (5)已知25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17.取一定量含有I-、Cl-的溶液向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl和AgI同时沉淀时，溶液中为_______(保留有效数字2位) 10．工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)母液生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如图所示： 上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外，还含有一定浓度的Fe3+杂质，可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)=3×10-5mol·L-1，则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全？___________(填“是”或“否”)。[已知：Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31] 11．偏钒酸镁在化工“新型材料”光电领域有着重要的用途。以硼泥[主要成分是MgO(52.12%)还有Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质]为原料设计制备偏钒酸镁的生产工艺如图所示： 此过程中使Fe3+、Al3+浓度均小于1×10-6mol·L-1，在室温下需调节pH的范围是：___________(已知：Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，pH=9.3时，Mg2+开始沉淀)。 12．弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属化学平衡。根据要求回答问题： (1)写出工业上用制备的化学方程式：_______。 (2)常温下，通入溶液中，所得溶液，则溶液的pH=_______(已知：、)。 (3)某温度下，水的离子积常数。将此温度下pH=11的溶液a L与pH=1的b L溶液混合，若所得混合液pH=2，则_______。 (4)常温下，若在溶液中加入稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，_______。 13．以印刷线路板的碱性蚀刻废液(主要成分为)或焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为少量)为原料均能制备晶体。 (1)取一定量蚀刻废液和稍过量的NaOH溶液加入到如图所示实验装置的三颈瓶中，在搅拌下加热反应并通入空气，待产生大量的黑色沉淀时停止反应，趁热过滤、洗涤，得到CuO固体；所得固体经酸溶、结晶、过滤等操作，得到晶体。 ①中Fe(III)的核外电子排布式为_______。 ②写出用蚀刻废液制备CuO反应的离子方程式_______。 ③装置图中装置X的作用是_______。 (2)以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备晶体时，请补充完整相应的实验方案：取一定量焙烧过的铜精炼炉渣，_______，加热浓缩、冷却结晶、过滤、晾干，得到晶体。 已知：①该实验中时，完全沉淀；时，开始沉淀。 ②实验中须用的试剂：、。 (3)通过下列方法测定产品纯度：准确称取0.6000g样品，加适量水溶解，转移至碘量瓶中，加过量KI溶液并用稀酸化，以淀粉溶液为指示剂，用标准溶液滴定至终点，消耗的溶液。测定过程中发生下列反应(未配平)：、。 计算样品的纯度_______。(写出计算过程) 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．已知Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Mg(OH)2难溶于水，溶液中存在Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，故其饱和溶液中c(OH-)=2=2=2mol/L，此时pH＞10，故能使酚酞变红，A错误； B．气态的非金属单质分子不一定为非极性分子，如O3为极性分子，B错误； C．由Cl2+H2OHCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑可知，新制氯水放置一段时间后酸性增强，C正确； D．白磷溶于煤油中，需贮存在冷水中，而金属钠用适量煤油贮存，D错误； 故答案为：C。 2．B 解析：A．溶解度小的沉淀，当Qc＞Ksp时，可生成溶解度大的沉淀，可实现转化，故A错误； B．Cu2+和Hg2+易转化为硫化物的难溶物，则用Na2S作沉淀剂，可除去废水中的Cu2+和Hg2+，故B正确； C．向BaSO4饱和溶液中加入Na2SO4固体，溶解平衡逆向移动，则c(Ba2+)减小，故C错误； D．但溴化钾浓度很大时，也可以生成AgBr沉淀，无法证明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，故D错误； 故选：B。 3．A 【分析】①纯碱溶液中碳酸根水解生成氢氧根，氢氧根能使油污水解，温度越高，水解程度越大，氢氧根浓度越大；②氯化钡、硝酸钡溶液与硫酸钠溶液混合后，离子平衡向生成更难溶的硫酸钡的方向移动；③难溶于水的碳酸钙在水中二氧化碳的作用下向生成可溶的碳酸氢钙方向移动，长时间作用形成溶洞；④碳酸钡与胃酸反应生成可溶性钡盐和二氧化碳、水，对人体由毒，而硫酸钡难溶于稀盐酸溶液，可以使用；⑤泡沫灭火器中含有碳酸氢钠和硫酸铝，两者混合后铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应生成不助燃的二氧化碳，氢氧化铝和水，氢氧化铝吸热分解生成耐高温的氧化铝，起到灭火作用。 解析：A．②③④均涉及到沉淀溶解平衡的移动，A正确； B．①的反应原理为盐的水解平衡移动，不是沉淀溶解平衡原理，B错误； C．⑤涉及到盐的水解平衡移动，不是沉淀溶解平衡原理，C错误； D．①、⑤不是沉淀溶解平衡原理，D错误； 故选A。 4．D 解析：A．Cu与浓硫酸反应需要加热，图中缺少加热，不能制备，故A错误； B．图中大小烧杯口没有相平，且没有填满碎纸条，保温不好，不能测定最高温度，故B错误； C．硫酸与硫化钠反应生成硫化氢，硫化氢与硝酸银反应生成Ag2S，不能比较Ksp（Ag2S）、Ksp（Ag2SO4）的大小，故C错误； D．碘不易溶于水、易溶于有机溶剂，图中分液漏斗可萃取分离，故D正确； 故选D。 5．A 解析：A．NaCl和NaI浓度未知，滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，可能是由于c(I-)大，所以不能证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，故A错误； B．Al3+、Fe3+浓度相同，滴入几滴NaOH溶液，先生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，而且Al(OH)3和Fe(OH)3化学式形式相同，所以可以得出结论：Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]，故B正确； C．、S2-浓度相同，滴入少量AgNO3溶液，产生黑色的Ag2S沉淀，且Ag2S和Ag2CO3化学式形式相同，所以可以得出结论：Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2CO3)，故C正确； D．向1 mL 0.1 mol/L MgSO4溶液中，滴入2滴0.1 mol/L NaOH溶液，产生白色沉淀Mg(OH)2，NaOH是少量的，再滴入2滴0.1 mol/L CuSO4溶液，Mg(OH)2白色沉淀逐渐变为更难溶的蓝色的Cu(OH)2沉淀，说明Ksp[Mg(OH)2] >Ksp[Cu(OH)2]，故D正确； 故选A。 6．A 解析：A．向久置的Na2SiO3溶液滴加稀盐酸，有气泡产生，说明其中存在Na2CO3，则Na2SiO3溶液发生变质：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3；故A正确； B．SO2和CO2饱和溶液，浓度不同，不能比较电离程度，应测定等浓度的pH比较酸性，故B错误； C．该实验中硝酸银过量，不能体现沉淀的转化，所以不能比较溶度积大小，故C错误； D．向Fe(NO3)2中滴加稀盐酸后，溶液中存在H＋和NO，具有强氧化性，可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，滴加KSCN溶液必然变为红色，故D错误； 故选A。 7．D 解析：A．硝酸具有强氧化性，可以将硫氢根离子氧化为S单质，自身根据其浓度大小还原为NO或NO2，反应的离子方程式为 ，A错误； B．碳酸钠溶液呈碱性原因：、 ，B错误； C．硅酸的酸性小于碳酸，向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时，生成硅酸沉淀，二氧化碳则根据其通入的量的多少反应为碳酸根或碳酸氢根，反应的离子方程式为SiO+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO(CO2少量)或SiO+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO(CO2过量)，C错误； D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1：2混合，Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水，Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的SO反应生成BaSO4沉淀，反应的离子方程为为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O ，D正确； 故选D。 8．C 解析：A．装置①中银离子过量所以不能验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀，A错误； B．装置②中两种反应物的浓度各不相同，不能探究浓度对化学反应速率的影响，B错误； C．浓氨水中的水和氧化钙反应放出热量，促使氨水放出氢气，可以用该装置制取氨气，C正确； D．CO2、SO2均可以和饱和碳酸钠溶液反应，所以利用装置④不可以除去CO2气体中的SO2，D错误； 故选C。 二、填空题 9．(1)Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑ (2)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ (3) ClO-+H2OHClO+OH- 10-4-10-10 (4) ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO 5 ①>③>②>④ (5)4.7×10-7 解析：（1）泡沫灭火器是将Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合，有白色沉淀产生同时释放出CO2，其反应离子方程式Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑。 （2）FeCl3溶液中存在Fe3＋的水解平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入盐酸，c(H＋)增大，可抑制Fe3＋的水解。 （3）次氯酸钠属于弱酸强碱盐，ClO-水解使溶液显碱性，离子方程式为：ClO-+H2OHClO+OH-；常温时pH=10的NaClO溶液中c(H+)=10-10mol/L，c(OH-)=，根据电荷守恒c(H+)+ c(Na+)=c(OH-)+c(ClO -)，c(Na+)-c(ClO-)= c(OH-)- c(H+)=10-4-10-10。 （4）①因为电离常数：碳酸K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11；次氯酸的电离常数K=3×10-8，因此酸性强弱为H2CO3>HClO> HCO，根据强酸制弱酸的原理，少量CO2通入NaClO溶液中生成HCO和HClO，离子方程式为：ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO； ②在某CH3COOH和CH3COONa的混合液中，醋酸的电离常数K=1.8×10-5，当=时，c(H+)=1×10-5mol/L，溶液的pH=5； ③由表中电离常数数据可知酸性：CH3COOH >H2CO3>HClO> HCO，根据越弱越水解的原理，①CO②HCO③ClO-④CH3COO-结合质子能力由强到弱的顺序为①>③>②>④。 （5）当AgCl和AgI同时沉淀时，溶液中=4.7×10-7。 10．是 解析：Cr(OH)3开始出现沉淀时，溶液中c3(OH-)===2×10-26，若Fe3+沉淀完全时，c(Fe3+)应小于10-5mol·L-1，此时溶液中c(Fe3+)=mol·L-1=2×10-12 mol·L-1<1×10-5 mol·L-1，说明Fe3+沉淀完全。 11．5<pH<9.3 解析：因氢氧化铝的溶解度大于氢氧化铁，根据Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，Fe3+、Al3+浓度均小于l×10-6mol·L-1时，c(OH-)>mol·L-1=10-9mol·L-1，pH最小值为5，为防止Mg2+沉淀，控制pH的最大值为9.3，所以pH的范围是5<pH<9.3； 故答案为：5<pH<9.3。 12．(1) (2)6 (3)9∶11 (4) 解析：（1）； （2） 、 ， ，所得溶液， ，pH=6； （3）由题意可知混合溶液显酸性，，解得，故为： 9∶11； （4）氢氧化铜存在溶解平衡： ，，常温下当溶液的pH=8时，代入数据， 故为：。 13．(1) 防止倒吸 (2)边滴边搅拌加入适量充分溶解，然后逐滴加入调节在3.2～4.7之间，然后过滤 (3)96% 解析：（1）①Fe是26号元素，其核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则Fe2O3中Fe(III)的核外电子排布式为[Ar]3d5； ②用蚀刻废液制备CuO反应的离子方程式为[Cu(NH3)4]2++2OH-CuO↓+4NH3↑+H2O； ③该反应中产生NH3，NH3极易溶于水，故装置X的作用是防止倒吸。 （2）以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备CuSO4⋅5H2O晶体时，可以先用H2SO4溶解炉渣，得到含Fe2(SO4)3、CuSO4的溶液，再用NaOH溶液调节溶液pH至3.2~4.7，使Fe2(SO4)3转化为Fe(OH)3沉淀，过滤后再经过后续操作可得到CuSO4⋅5H2O晶体，具体的实验方案是取一定量焙烧过的铜精炼炉渣，边滴边搅拌加入适量1.0mol⋅L-1 H2SO4充分溶解，然后逐滴加入1.0mol⋅L-1 NaOH调节pH在3.2～4.7之间，然后过滤、加热浓缩、冷却结晶、过滤、晾干，得到CuSO4⋅5H2O晶体。 （3）实验过程中涉及的离子反应方程式为2Cu2++4I-=2CuI+I2，2+I2=+2I-；则有Cu2+~，即n(CuSO4⋅5H2O)=n(Cu2+)=0.1000mol⋅L-123.0410-3L=2.30410-3mol，m(CuSO4⋅5H2O)= 2.30410-3mol250g/mol=0.576g，则CuSO4⋅5H2O样品的纯度为=96%。 学科网（北京）股份有限公司 $$