3.4 沉淀溶解平衡 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-10
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内容正文:
3.4 沉淀溶解平衡 课时测试题
2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.类比和推理是重要的学习方法。下列类比或推理合理的是
选项
已知
方法
结论
A
常温下,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5、Ka(HF)=6.3×10-4
推理
NH4F溶液显酸性
B
Ksp:Ag2CrO4<AgCl
推理
溶解度:Ag2CrO4<AgCl
C
Fe+CuSO4(aq)=FeSO4+Cu
类比
2Na+CuSO4(aq)=Na2SO4+Cu
D
工业电解熔融氯化镁制镁
类比
工业电解熔融氯化铝制铝
A.A B.B C.C D.D
2.化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是( )
A.空气中的水蒸气被冷凝成饮用水的过程是放热反应
B.用可除去工业废水中的等重金属离子
C.研发新型催化剂,使工业合成氨在温和条件下发生,可降低能耗
D.回收利用废旧的铅酸蓄电池,既可以减少环境污染,又可以节约资源
3.下列有关沉淀溶解平衡的说法中不正确的是( )
A.的溶度积常数表达式
B.难溶于水,溶液中没有和SO
C.升高温度,的溶解度增大
D.向悬浊液中加入固体,溶解的量减少
4.下列实验操作及现象所对应的结论或解释正确的是
选项
实验操作及现象
结论或解释
A
将某铁的氧化物溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去
铁的氧化物中含有二价铁
B
向Zn与稀硫酸反应的体系中加入几滴硫酸铜溶液,产生气泡速率变快
硫酸铜具有催化作用
C
向CuSO4溶液中通入H2S气体,产生黑色沉淀
酸性:H2S>H2SO4
D
向盛有2mL0.1mol·L-1KCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol·L-1AgNO3溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液,先出现白色沉淀,后出现黄色沉淀
A.A B.B C.C D.D
5.下列实验的操作和现象与结论对应且都正确的是
选项
操作和现象
结论
A
向紫色石蕊溶液中加入新制氯水,溶液先变红后褪色
新制氯水具有酸性和漂白性
B
向某未知溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
该未知溶液不含
C
向1mL浓度均为的和混合溶液中滴加2滴NaOH溶液,先出现红褐色沉淀
相同温度下,
D
微热滴有酚酞的饱和溶液,红色变浅
加热时,的水解平衡逆向移动
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( )
选项
实验操作
现象
结论
A
A、B两支试管中分别加入10mL5%的H2O2溶液,在A试管中加入1mLFeCl3溶液,在B试管中加入1mL蒸馏水
A试管中产生气泡更快
FeCl3是H2O2分解的催化剂
B
室温下,向10mL0.2mol/LNaOH溶液中滴入2滴0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液
有红褐色沉淀生成
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C
将5mL0.1mol/LFeCl3溶液与2mL0.1mol/LKI溶液混合于试管中充分反应后,滴加几滴KSCN溶液,振荡
溶液变为
血红色
Fe3+与I-的反应有一定的限度
D
向NaCl、NaI的混合溶液中滴入少量稀AgNO3溶液
有黄色沉淀
生成
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A.A B.B C.C D.D
7.常温下,向含、、的混合液中滴加NaF溶液,溶液中,、、与的关系如图所示。下列叙述正确的是
已知:。
A.代表与pF的关系
B.当时,和相交
C.向含、的溶液中滴加NaF溶液,先生成
D.常温下,的平衡常数为
8.已知298K时,,;,或。在物质的量浓度相同的和的混合溶液中滴加溶液产生两种沉淀,溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.常温下的溶解度大于NiS的溶解度
B.P为3.5且对应的阴离子是
C.对于曲线Ⅰ,加热b点对应的溶液,b点向c点移动
D.向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动
9.HA和HB是两种一元弱酸,其难溶盐RA和RB的溶度积:,已知不发生水解,实验测得25℃时RA和RB的饱和溶液中, 随的变化为线性关系,如图中实线甲和实线乙所示。下列说法错误的是( )
A.25℃时,RA的的数量级为
B.实线甲表示难溶盐RB中随的变化
C.当时,溶液
D.25℃时,将RA,RB加入蒸馏水中混合、振荡、静置后,上层清液中
10.已知:,在和的悬浊混合液中的值为( )
A.0.04 B.0.4 C.2.5 D.25
11.下列化学或离子方程式中,不能符合题意表达反应颜色变化的是( )
A. 在空气中放置一段时间,由淡黄色变为白色:
B.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”:
C. 在空气中迅速变成灰绿色最后变成红褐色:
D.向 悬浊液中滴加足量 溶液,出现红褐色沉淀:
12.已知25℃物质的溶度积常数为:FeS:;CuS:;ZnS:.下列说法正确的是( )
A.除去工业废水中的,可以选用FeS做沉淀剂
B.相同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
C.足量溶解在0.1mol/L的溶液中,能达到的最大浓度为
D.在ZnS的饱和溶液中,加入溶液,一定不产生FeS沉淀
13.下列反应的离子方程式正确的是
A.水杨酸与过量碳酸钠溶液反应:2++2
B.向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸:
C.Mg(HCO3)2溶液中加足量的烧碱溶液:
D.二元弱酸亚磷酸(H3PO3)溶液中滴加少量的NaOH溶液
14.根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较CH3COO−和HCO的水解常数
分别测定浓度均为0.1mol·L−1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者
Kh(CH3COO−)<Kh(HCO)
B
探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化作用
在a、b两支试管中分别加入2mL5% H2O2溶液,分别滴入0.2mol·L−1FeCl3溶液、0.3mol·L−1CuCl2溶液各0.5mL,a中冒出气泡速率比b快
催化作用:Fe3+>Cu2+
C
比较AgCl、AgI的溶度积
在含0.1mol的AgNO3溶液中依次加入NaCl溶液和NaI溶液,先有白色沉淀生成,后来又变成黄色
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D
验证Al、Cu的活泼性
将相同大小的铜片、铝片用导线连接,平行放入浓硝酸中,铜片不断溶解
活泼性:Al<Cu
A.A B.B C.C D.D
15.下列有关实验操作和现象及所得出的结论错误的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向淀粉溶液中加入少量 的硫酸溶液,加热,冷却,在水解液中加入碘水
溶液未变蓝。
淀粉完全水解
B
向 溶液中滴入1~2滴 溶液,再加入2滴 溶液
先产生白色沉
淀,后产生红
褐色沉淀
无法判断
C
向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水
溶液红色变浅
溶液中 、 深度均减小
D
取 溶液,加入 溶液,萃取分液后,向水层中滴入 溶液
溶液变红色
和 所发生的反应为可逆反应
A.A B.B C.C D.D
16.下列操作对应的离子方程式正确的是
A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
B.硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液久置后变蓝:
C.向溶液中通入少量氯气:
D.向溶液中滴加过量溶液:
17.难溶盐MA在水中溶解为吸热过程,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.温度下,值为
C.在温度下,加适量的NaA固体可使饱和溶液由p点变到n点
D.向q点的饱和溶液中滴加NaA溶液,立即析出MA沉淀
18.利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。
已知:图中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
图中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合注:起始,不同下由图得到。
下列说法不正确的是( )
A.由图,
B.由图,初始状态,无沉淀生成
C.由图,初始状态,平衡后溶液中存在
D.由图和图,初始状态、,发生反应:
19.下列有关沉淀溶解平衡说法错误的是( )
A.用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀,可以减少BaSO4溶解损失
B.牙膏中添加NaF,可将Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F抵抗酸的侵蚀
C.25℃时,向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,则AgCl的溶解度不变
D.已知25℃时,AgCl和砖红色沉淀Ag2CrO4的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12,则用AgNO3标准溶液滴定Cl-时,可采用K2CrO4为指示剂
20.室温下,向新制酸化的和未酸化的0.1 mol·L-1的FeSO4溶液中通入氧气且搅拌时,pH变化曲线如图。
已知:Fe(OH)3的;Fe(OH)2的;Fe3+开始沉淀时的pH≈1.5;Fe2+开始沉淀时的pH≈6.3
下列说法错误的是
A.M点对应的溶液中Fe2+水解程度小于P点对应的溶液中Fe2+水解程度
B.导致M点→N点pH升高的反应为:
C.导致P点→Q点pH降低的反应为:
D.O点和Q点后,Fe2+全部转化为Fe(OH)3,不再发生Fe2+的氧化反应
二、综合题
21.铅酸蓄电池(如图)的电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉而使用广泛。
(1)I.写出电池使用过程中的两个电极反应方程式:
负极 ;正极 。
(2)II.使用后的废旧铅酸蓄电池需要回收,废旧电池的铅膏中主要含有、、PbO和Pb,还有少量、以及Fe、Al的盐或氧化物等,通过如图流程回收铅。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
回答下列问题:
在“脱硫”中转化反应的离子方程式为 ;饱和溶液中 。
(3)在“脱硫”中,加入不能使铅膏中完全转化,原因是 。
(4)在“酸浸”中,除加入醋酸(),还要加入。
①能被氧化的离子是 ;
②促进了金属Pb在醋酸中转化为,其化学方程式为 。
③也能使转化为,的作用是 。
(5)“酸浸”后溶液的pH应控制在 (填范围),滤渣的主要成分是 (填化学式)。
22.某镀锌厂排放的废水中含大量、和少量、离子,该厂处理废水的流程如下:
已知:常温下,
(1)中C的化合价为 。
(2)“氧化”工序可使转化为两种无毒气体,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(3)“调pH”时最适宜的试剂为 (选填序号),当溶液时,滤液中铁元素是否沉淀完全 (选填“是”或“否”)。
A. B.盐酸 C.ZnO D.
(4)从溶液中获取晶体的操作为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。
(5)采用热重分析法测定晶体中结晶水数。称取13.45 g 晶体,失去结晶水后,剩余固体质量为8.05g,则n= 。
23.以硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图:
(1)“酸溶”中加快溶解的方法为 (任意写出一种)。
(2)“还原”过程中的离子方程式为 。
(3)写出“滤渣”中主要成分的化学式 。
(4)①“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为 。
②若用CaCO3“沉铁”,则生成FeCO3沉淀。当反应完成时,溶液中= 。[已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(FeCO3)=2×10-11]
(5)“氧化”时,用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe(OH)2浆液,能缩短氧化时间,但缺点是 。
(6)焦炭还原硫酸渣炼铁能充分利用铁资源,在1225℃、=1.2时,焙烧时间与金属产率的关系如图,时间超过15min金属产率下降的原因是 。
24.吸收工厂烟气中的SO2能有效减少SO2对空气的污染,ZnO悬浊液和氨水是两种最常见的吸收剂。
(1)已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水。向ZnO悬浊液中匀速缓慢通入SO2,SO2吸收率、溶液pH随时间的变化如图所示。溶液pH几乎不变阶段,主要反应的化学方程式为 ,SO2吸收率迅速降低阶段,反应的主要产物是 ,此时溶液明显呈酸性的原因是 。
(2)向氨水中通入少量SO2反应的离子方程式为 ,继续通入SO2气体,测得溶液的pH与含硫各组分物质的量分数的关系如图所示。若b点溶液的pH=7,则n(NH ):n(HSO )= 。
(3)氨水吸收烟气中SO2后,经O2催化氧化可得到硫酸盐。其他条件相同时,随着温度的升高,氧气氧化的速率先增大后减小,氧化速率减小的原因可能是 (不考虑温度对O2溶解性的影响)。控制合适的温度,随着氧化的进行,溶液的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 。
(4)常温下,向亚硫酸按和硫酸铵的混合液中滴加足量的氯化钡溶液,充分反应后测得溶液中c(SO ):c(SO )=5×103,则Ksp(BaSO4)= 。[已知Ksp(BaSO3)=5×10-7]
25.回答下列问题:
(1)对同一个反应,化学平衡常数K的大小能说明 ,K越大, 越大;弱酸、弱碱的电离平衡常数 能够反映 ;难溶电解质的溶度积常数 的大小反映了 ,升高温度时, (填“增大”、“减小”或“无法判断”)。
(2)向 溶液中加入镁粉,有气泡产生,请用离子方程式和必要文字解释其现象: 。
(3)常温时,向浓度均为 的 和 的混合溶液中逐滴加入 溶液,先生成的沉淀的颜色为 ,生成该沉淀的离子方程式为 。{已知常温时, ﹜
(4)常温时,向浓度为 的 溶液中滴加同浓度的 溶液,当恰好沉淀完全时,溶液的 。(忽略溶液混合引起的体积变化)
答案解析部分
1.【答案】A
2.【答案】A
【解析】【解答】A.空气中的水蒸气被冷凝成饮用水是物理变化,不是化学反应,A符合题意;
B.硫化钠中的硫离子可以和铜离子,汞离子生成沉淀而除去,B不符合题意;
C.研发新型催化剂,使工业合成氨在温和条件下发生,反应的活化能降低,反应速率加快,就可以使反应发生更容易,因而可降低能耗,C不符合题意;
D.废弃电池回收利用,既可以减少重金属对环境污染,又可以回收其中有用的物质,节约资源,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、物理变化不是化学反应;
B、硫离子可以和大部分金属离子形成沉淀;
C、催化剂可以降低反应所需活化能;
D、废旧电池会污染环境,回收利用可以节约资源。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.BaSO3难溶于水,悬浊液中存在BaSO3(s)Ba2+(aq)+SO32-(aq),根据溶度积数学表达式,推出Ksp=c(Ba2+)×c(SO32-),故A说法不符合题意;
B.BaSO3虽难溶于水,BaSO3在水中溶解度较小,但溶液中有极少量的Ba2+和SO32-,故B说法符合题意;
C.多数物质的溶解度随着温度升高而升高,升高温度,BaSO3的溶解度增大,故C说法不符合题意;
D.BaSO3悬浊液中存在BaSO3(s)Ba2+(aq)+SO32-(aq),加入Na2SO3固体,溶液中c(SO32-)增大,c(Ba2+)减少,BaSO3溶解的量减少,故D说法不符合题意;
故答案为B。
【分析】考查沉淀溶解平衡及影响因素。
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】A
【解析】【解答】A.实验中变量为是否存在氯化铁,A试管中产生气泡更快,说明FeCl3是H2O2分解的催化剂,A符合题意;
B.室温下,向10mL0.2mol/LNaOH溶液中滴入2滴0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀,且氢氧化钠过量,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,与过量氢氧化钠生成氢氧化铁沉淀,不能说明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3],B不符合题意;
C.5mL0.1mol/LFeCl3溶液与2mL0.1mol/LKI溶液混合于试管中充分反应后,铁离子过量,过量铁离子和KSCN溶液反应变红色,不能说明Fe3+与I-的反应有一定的限度,C不符合题意;
D.不确定混合溶液中氯化钠、碘化钠的浓度大小,不能说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.该实验中只有氯化铁一个变量;
B.氢氧化钠过量,FeCl3溶液直接与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀;
C.铁离子过量;
D.NaCl、NaI溶液的浓度未知。
7.【答案】D
8.【答案】C
【解析】【解答】A.常温下Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7,Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),NiS和NiCO3属于同种类型,则常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度,故A不符合题意;
B.曲线Ⅱ代表NiCO3,a点c(Ni2+)=c( ),Ksp(NiCO3)=c(Ni2+)×c()=1.0×10-7,c(Ni2+)=c()=10-3.5,p(Ni)=p(B)=3.5,且对应的阴离子为,故B不符合题意;
C.对曲线Ⅰ在b点加热,NiS的溶解度增大,S2-(aq)和Ni2+(aq)浓度浓度增大,b点向a点方向移动,故C符合题意;
D.Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),则曲线Ⅰ代表NiS,曲线Ⅱ代表NiCO3,在d点溶液中存在溶解平衡NiS(s)Ni2+(aq)+S2-(aq),加入Na2S,S2-(aq)浓度增大,平衡逆向移动,Ni2+(aq)浓度减小,d点向b点移动,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.NiS和NiCO3属于同种类型,结合, 即可判断;
B.曲线Ⅱ代表NiCO3,a点c(Ni2+)=c( ),Ksp(NiCO3)=c(Ni2+)×c()=1.0×10-7,c(Ni2+)=c()=10-3.5,p(Ni)=p(B)=3.5;
C.I代表NiS,加热b点对应的溶液 ,NiS的溶解度增大,S2-(aq)和Ni2+(aq)浓度浓度增大,b点向a点方向移动;
D..Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),即可判断I代表NiS,II为NiCO3,即可判断。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.根据分析可知,实线甲的,A不符合题意;
B.根据分析可知,实线甲表示难溶盐RB中随的变化,B不符合题意;
C.由得,观察图象可知,该点为实线甲和实线乙的相交点,其横坐标为,因此溶液的,C符合题意;
D.上层清液中R+的浓度相等,根据、可知,,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据计算;
B.根据坐标的含义分析;
C.依据图象中实线甲和实线乙的相交点计算;
D.根据、计算。
10.【答案】A
【解析】【解答】BaSO4和BaCO3的悬浊混合液中溶液中c(Ba2+)相同,因此有=0.04,选项A符合题意;
故答案为A。
【分析】在同一溶液中c(Ba2+)相同,。
11.【答案】A
【解析】【解答】A. 呈淡黄色,在空气中放置后变为白色,是因为 吸收空气中的CO2和H2O转化成了Na2CO3和NaOH,故A符合题意;
B.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”是指铁置换出铜: ,故B不符合题意;
C. 在空气中被氧气氧化生成了 ,迅速变成灰绿色最后变成红褐色,故C不符合题意;
D.向 悬浊液中滴加足量 溶液,出现红褐色沉淀,发生反应 ,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.过氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,过氧化钠不会分解;
B.曾青的主要成分为CuSO4,铁与铜离子反应生成亚铁离子和铜;
C.氢氧化铁在空气中易被氧气氧化物氢氧化铁;
D.氢氧化铁更难溶,实现了沉淀的转化。
12.【答案】A
【解析】【解答】A、溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀, 硫化铜的溶解度小于硫化亚铁的,所以除去工业废水中含有的Cu2+,可采用FeS 固体作为沉淀剂, 故A正确;
B、 Ksp(CuS)=1.3×10-36<Ksp(ZnS)=1.6×10-24,则溶解度CuS<ZnS,故B错误;
C、H2S是弱酸,硫离子的最大浓度为0.1 mol/L,CuS的溶度积常数,所以溶液中Cu2+的最小浓度为1.3×10-35 mol/L,故C错误;
D、ZnS的饱和溶液中存在S2-,加入FeCl2溶液,当Qc=c(Fe2+)c(S2-)>Ksp(FeS)时,会生成FeS沉淀,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀;
B、溶度积越大,溶解度越大;
C、H2S是弱酸,硫离子的最大浓度为0.1 mol/L,结合CuS的Ksp计算;
D、当Qc>Ksp就会生成沉淀。
13.【答案】A
14.【答案】C
【解析】【解答】A. CH3COONH4溶液中,NH4+会水解,对实验结果有干扰,所以不能根据对应盐溶液pH值,比较醋酸根离子和碳酸氢根离子的水解常数 ;A不符合题意 ;
B. 两溶液所用 Fe 3+和 Cu 2+浓度不同,变量不唯一,B不符合题意 ;
C. 0.1mol的AgNO3溶液中依次加入NaCl溶液和NaI溶液 ,先生成白色沉淀AgCl,后来又变成黄色的AgI沉淀 ,沉淀可由难溶向更难溶的转化,可证明 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) ,C符合题意 ;
D.常温下,铝在浓硝酸中钝化,不能以此判定铜的活泼性大于铝,D不符合题意,
故答案为:C.
【分析】A.我们可通过比较醋酸钠和碳酸氢钠溶液的pH值, 来比较CH3COO−和HCO的水解常数。
B.比较不同金属离子对过氧化氢的分解的催化作用,金属离子的浓度应该一致。
C.后生成的AgI溶解度比先生成的AgCl小,溶液中相应离子浓度减少,从而使溶解平衡正向移动。
D.在金属活动性顺序中,铝的活泼性大于铜。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.淀粉遇碘单质会变蓝,其在稀硫酸共热作用下会发生水解生成葡萄糖,若向淀粉溶液中加入少量 的硫酸溶液,加热,冷却,在水解液中加入碘水,无明显现象,则说明淀粉完全水解,A不符合题意;
B.向 溶液中滴入1~2滴 溶液,反应生成氢氧化镁沉淀,因为氢氧化钠过量,再加入2滴 溶液时,会产生红褐色沉淀,但不能说明是沉淀之间的转化而来的,则不能判断溶度积: ,B不符合题意;
C.氨水中存在电离平衡: ,向滴加酚酞的氨水中加蒸馏水稀释,溶液中的氢氧根离子浓度会降低,因为温度不变,所以水的离子积不变,则溶液中的氢离子浓度升高, C符合题意;
D.取 溶液,加入 溶液发生反应生成亚铁离子与碘单质,其中反应物碘离子过量,萃取分液后,向水层中滴入 溶液,溶液显血红色,则说明铁离子有剩余,所以可证明该反应为可逆反应,铁离子转化率达不到100%,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.淀粉遇碘变蓝色,若加入碘水不变色,说明无淀粉
B.如要证明溶度积的大小需要控制氢氧化钠的量极少
C.变浅说明氢氧根离子浓度降低,结合水的离子积得出氢离子的浓度变化
D.根据碘离子过量,理论上不存在铁离子不会变红,但是变红说明存在铁离子,说明反应是有限度
16.【答案】A
17.【答案】D
【解析】【解答】A.难溶盐MA在水中溶解为吸热过程,温度越高离子浓度越大,溶液离子浓度:T1 <T2,故图中温度,A项不符合题意;
B.温度下,,B项不符合题意;
C.在温度下,加适量的NaA固体,A-浓度增大,M+浓度减小,故可使饱和溶液由p点变到n点,C项不符合题意;
D.加入的是NaA溶液,溶液总体积也会增大,溶液中与的大小关系不确定,故不一定析出MA沉淀,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.升温促进难溶盐的溶解 ,则离子浓度变大。
B.根据进行分析。
C. 注意一定温度下的 沉淀溶解平衡常数为定值,结合进行分析。
D.溶液中与的大小关系不确定。
18.【答案】C
【解析】【解答】A、根据图示,pH=10.25时,HCO3-和CO32-两条曲线相交,即两种离子的物质的量分数相等,则c(HCO3-)=c(CO32-),A错误;
B、根据图示,pH=11,lg[c(Mg2+)]=-4时Mg(OH)2为饱和溶液,而pH=11,lg[c(Mg2+)]=-4的点位于曲线下方,即该溶液为达到饱和,无沉淀生成,B错误;
C、pH=9,lg[c(Mg2+)]=-3时MgCO3为饱和溶液,pH=9,lg[c(Mg2+)]=-2的点位于曲线上方,即MgCO3过饱和溶液,MgCO3析出沉淀,则c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)<0.1mol·L-1,C正确;
D、根据图1,可知pH=8时,以HCO3-为主要颗粒,且pH=8时,Mg(OH)2中c(Mg2+)小于MgCO3中c(Mg2+),则加入HCO3-后Mg2+会转化为MgCO3,即,D错误;
故答案为:C
【分析】A、根据曲线的交点,可以判断离子浓度的相对大小;
B、C、纵坐标与离子浓度为正比关系时,若点位于曲线下方,则溶液未饱和,若点位于曲线上方,则过饱和析出沉淀;
D、图1pH=8时,可以看出溶液为NaHCO3溶液,图2根据曲线中c(Mg2+)可以判断沉淀的主要形式。
19.【答案】C
【解析】【解答】A.BaSO4沉淀在溶液中存在沉淀溶解平衡,用稀硫酸洗涤时,增大了水中的浓度,使沉淀溶解平衡逆向移动,因而比用水洗涤可以减少BaSO4溶解损失,A不符合题意;
B.Ca5(PO4)3OH在口腔溶液中存在沉淀溶解平衡,用含有NaF的牙膏刷牙时,发生沉淀转化,生成更难溶的Ca5(PO4)3F,从而可增强抵抗酸的侵蚀的能力,B不符合题意;
C.25℃时,向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,Cl-的浓度增大,沉淀溶解平衡逆向移动,则AgCl的溶解度减小,C符合题意;
D.25℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和1.8×10-10,当离子浓度小于10-5 mol/L时认为沉淀完全,因此恰好沉淀完全时,c(Ag+)=
此时溶液中c()=,6.17×10-3 mol/L>1.0×10-5 mol/L,可以使用可采用K2CrO4为指示剂,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据沉淀溶解平衡原理分析。
20.【答案】D
【解析】【解答】A.H+抑制Fe2+的水解,并且c(H+)越大,对Fe2+水解的抑制作用越大,所以M点对应的溶液中Fe2+水解程度小于P点对应溶液中Fe2+水解程度,A不符合题意;
B.从图中可以看出,酸化的溶液中随着时间的推移,溶液的pH增大,说明H+参予了反应,pH<1.5时,无Fe(OH)3沉淀生成,则导致M点→N点pH升高的反应为:,B不符合题意;
C.由图可知,未酸化的溶液中,随着时间的推移,溶液的pH减小,表明有H+生成,P点→Q点时,pH>1.5,Fe3+→Fe(OH)3,反应的离子方程式为:,C不符合题意;
D.M点→N点pH升高,发生反应:,O点pH接近1.7,则Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,二个反应同时进行,从而导致pH变化不大,所以O点的反应体系中仍发生Fe2+的氧化反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.亚铁离子水解显酸性,c(H+)越大,对Fe2+水解的抑制作用越大;
B.酸化的溶液中随着时间的推移,溶液的pH值增大,即H+消耗导致溶液pH值增大;
C.未酸化的溶液随着时间推移,溶液的pH值减小,说明溶液中有H+生成,Fe3+生成Fe(OH)3。
21.【答案】(1);
(2);
(3)因为,所以不转化为
(4);;还原剂
(5);和
【解析】【解答】(1)铅蓄电池的为原电池的负极,为正极,硫酸为电解质溶液,电极反应为:负极,正极;
(2)根据溶度积的大小,能转化为,反应的离子方程式为:,饱和溶液中,,所以;
(3)因为,所以不转化为;
(4)①溶液中的有还原性,能被氧化;
②促进了金属Pb在醋酸中转化为,其化学方程式为:;
③也能使,的作用是还原剂;
(5)“酸浸”是为了除去溶液中的和,而不沉淀,溶液的pH应控制在,即,形成的沉淀为:和。
【分析】(1)电池工作时,负极失电子,发生氧化反应,正极得电子,发生还原反应;
(2)根据溶度积的大小,利用沉淀转化平衡;利用Ksp计算;
(3)根据溶度积的大小,利用溶度积大的沉淀转化溶度积小的;
(4)①有还原性;
②根据反应物和产物的化学式,利用电子得失守恒、原子守恒书写。
③依据元素化合价升高,需要加入氧化剂;元素化合价降低,需要加入还原剂。
(5)加入试剂目的是调整pH但是不能引入杂质。
22.【答案】(1)+2价
(2)5:2
(3)C;是
(4)冷却结晶
(5)6
【解析】【解答】由题给流程可知,向废水中通入氯气,将亚铁离子氧化为铁离子,氰酸根离子氧化为氮气和二氧化氮,向反应后的溶液中加入氧化锌,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到硫酸锌溶液和含有氢氧化铁的滤渣;硫酸锌溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锌晶体。
(1)由化合价的代数和为0可知,氰酸根离子中碳元素的化合价为+2价,故答案为:+2价;
(2)由题意可知,氯气与废水中的氰酸根离子反应生成氯离子、氢离子、氮气和二氧化碳,反应的离子方程式为2CN-+5Cl2+4H2O=10Cl-+8H++N2+2CO2,由方程式可知,反应中氧化剂氯气与还原剂氰酸根离子物质的量之比为5:2,故答案为:5:2;
(3)由分析可知,调pH的目的是中和溶液中的氢离子,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,所以不能加入硫酸和盐酸;硫化钠能与溶液中的氢离子反应生成有毒的硫化氢气体,会污染环境,所以不能加入硫化钠,则加入的最适宜的试剂为氧化锌,
故答案为:C;由氢氧化铁的溶度积可知,当溶液pH为4时,滤液中铁离子的浓度为=2.8×10-9mol/L<1.0×10-5mol/L,所以滤液中铁元素沉淀完全,故答案为:C;是;
(4)由分析可知,从硫酸锌溶液中获取晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:冷却结晶;
(5)由题意可知,13.45 g晶体中结晶水的质量为13.45 g-8.05g=5.4g,由物质的量之比等于晶体中硫酸锌和结晶水的个数之比可得:1:n=:,解得n=6,故答案为:6。
【分析】浏览全题,确定该流程的目的,看懂生产流程图;了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应,利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳,每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物,杂质或副产物是怎样除去的等等。
23.【答案】(1)加热或搅拌或适当增大硫酸浓度
(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+
(3)SiO2、Fe
(4)FeSO4+2NH4HCO3=Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑;140
(5)NaNO2被还原为氮氧化物,污染空气
(6)还原剂消耗完,空气进入使铁再次氧化
【解析】【解答】(1)酸溶时,可通过适当增大硫酸的浓度,升高温度,粉碎硫酸渣,加速搅拌等方式加快反应速率,故答案为:加热或搅拌或适当增大硫酸浓度;
(2)还原过程中硫酸铁被还原为硫酸亚铁,反应的离子方程式为:
(3)由以上分析可知滤渣的主要成分为SiO2、Fe,故答案为:SiO2、Fe;
(4)有题中信息可知沉铁时碳酸氢铵与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁,二氧化碳,和硫酸铵,反应方程式为:
(5)NaNO2作氧化剂时,其还原产物为可能生成NO等,氮的氧化物有毒会污染空气,故答案为:NaNO2被还原为氮氧化物,污染空气;
(6)时间过长,焦炭反应完,不再有还原剂,则进入的空气会将铁重新氧化,导致金属产率下降,故答案为:还原剂消耗完,空气进入使铁再次氧化;
【分析】硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)加硫酸后,氧化铁溶于硫酸得到硫酸铁,二氧化硅不溶于硫酸,再加铁粉,将硫酸铁还原为硫酸亚铁,过滤除去二氧化硅和过量的铁粉,滤液中加碳酸氢铵,发生反应生成氢氧化亚铁沉淀,经氧化得到铁黄,根据题意解答即可。
24.【答案】(1)SO2+ZnO=ZnSO3;Zn(HSO3)2;Zn(HSO3)2易溶于水电离HSO ,HSO 的电离程度比水解程度大,所以溶液显酸性
(2)2NH3•H2O+SO2=2NH +SO +H2O;3:1
(3)温度过高亚硫酸氢铵受热分解;减小;随着氧化反应进行2HSO +O2=2H++2SO ,溶液中H+的浓度逐渐增大,溶液中的pH减小
(4)1×10-10
【解析】【解答】(1)初始阶段,ZnO与SO2反应生成ZnSO3,ZnSO3微溶于水,所以对溶液pH几乎没有影响,对应反应为: SO2+ZnO=ZnSO3;当ZnO基本反应完后,接着发生反应ZnSO3+SO2+H2O=Zn(HSO3)2,此时主要产物为Zn(HSO3)2;Zn(HSO3)2易溶于水电离产生HSO ,HSO 的电离程度比水解程度大,所以溶液显酸性;
(2)少量SO2与氨水反应生成(NH4)2SO3,对应离子方程式为:2NH3•H2O+SO2=2NH +SO +H2O;由图示知b点时:c( )=c( )且c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒:c( )+c(H+)=c(OH-)+c( )+2c( ),推得c( )=3c( ),故 ;
(3)氨水吸收SO2后生成NH4HSO3,由于铵盐热稳定性差,温度过高亚硫酸氢铵受热分解,导致反应速率减小,故此处填温度过高亚硫酸氢铵受热分解;随着氧化反应进行2HSO +O2=2H++2SO ,溶液中H+的浓度逐渐增大,所以溶液中的pH逐渐减小;
(4)加入足量BaCl2后,生成BaSO3和BaSO4沉淀,故相关浓度商均达到Ksp,则 ,解得Ksp(BaSO4)=1×10-10。
【分析】(1)氧化锌中加入二氧化硫生成亚硫酸锌;pH迅速下降是因为氧化锌消耗完之后继续通入二氧化硫生成 Zn(HSO3)2 所致,且亚硫酸氢跟电离大于水解,溶液显酸性;
(2)根据电荷守恒以及b点存在的各种离子计算;
(3)氨水吸收二氧化硫后生成的亚硫酸氢铵是热不稳定,催化氧化时由于有催化剂的存在反应速度较快,但温度升高后亚硫酸氢铵分解降低反应物浓度,反应速率也降低;氧化反应生成氢离子,pH降低;
(4)两个沉淀的Ksp中钡离子浓度相等,则 c(SO ):c(SO )= Ksp(BaSO3) : Ksp(BaSO4)
25.【答案】(1)化学反应进行的限度;化学反应的限度;弱酸、弱碱的强弱;难溶电解质的溶解度;无法判断
(2) 水解显酸性, 能与 发生反应生成氢气, , 。
(3)蓝色;
(4)13
【解析】【解答】(1)对同一个反应,化学平衡常数K的大小能说明化学反应进行的限度,K越大反应进行的越完全,化学反应的限度越大;弱酸、弱碱的电离平衡常数 能够反映弱酸、弱碱的强弱,难溶电解质的溶度积常数 的大小反映了难溶电解质的溶解度难易程度,大多数物质溶解度随温度升高而增大,少数物质溶解度随温度升高反而减小,所以升高温度时, 无法判断。故答案是:化学反应进行的限度;化学反应的限度;弱酸、弱碱的强弱;难溶电解质的溶解度;无法判断。
(2)向 溶液中加入镁粉, 是强酸弱碱盐水解显酸性, 能与 发生反应生成氢气, , ,故答案为: 水解显酸性, 能与 发生反应生成氢气, , 。
(3)Cu(OH)2和Mg(OH)2的结构和组成相似,向浓度均为 的 和 的混合溶液中逐滴加入 溶液时,Ksp小的先沉淀,根据题目中的数据可知,Cu(OH)2的Ksp小,所以Cu(OH)2先沉淀,先看到蓝色沉淀。生成该沉淀的离子方程式为 。故答案为:蓝色; 。
(4)常温时,向浓度为 的 溶液中滴加同浓度的 溶液,当恰好沉淀完全时,发生反应 ,则溶液中氢氧根离子有剩余, =0.1mol/L,c(H+)= mol/L,溶液的 pH=13,溶液呈碱性。故答案为:13
【分析】(1)理解“五”个平衡常数的意义。
(2)依据盐类水解移动原理 。
(3)依据难溶电解质转化原理。
(4)依据混合溶液pH值的计算规律计算。
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