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．下列事实与难溶电解质的溶解平衡无关的是 A．含氟牙膏防治龋齿 B．向5mL氯化银的悬浊液中加入几滴0.1mol·L-1的KI溶液，有黄色沉淀生成 C．纳米铁粉可以去除污水中的Hg2+、Pb2+等重金属离子 D．用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙 2．某学习小组利用手持技术探究Mg(OH)2处理酸性废水的原理。室温下，t1时刻向Mg(OH)2悬浊液滴加1滴，溶液pH随时间变化如图所示(溶液的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是 A． Mg(OH)2的Ksp为5×10-11.8 B．水的电离程度：b＞c C． Mg(OH)2在a点溶液中的溶解度大于在c点溶液中的溶解度 D．c点溶液中， 3．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 测定等物质的量浓度的和溶液的，前者大于后者 非金属性： B 测量饱和溶液和饱和溶液的导电性，后者导电性强 酸性比强 C 用传感器测定溶液的在温度升高过程中的，值增大 值增大是改变和水解平衡移动共同作用的结果 D 向装有、混合溶液的试管中加入少量溶液，产生蓝色沉淀 说明 A．A B．B C．C D．D 4．下列实验方案能达到实验目的的是 实验目的 实验方案 A 检验，晶体是否已氧化变质 将样品溶于稀硝酸后，滴加溶液，观察是否有沉淀生成 B 证明，沉淀可以转化为沉淀 向2mL1mol/LNaOH溶液中先加入3滴1mol/L溶液，再加入3滴1mol/L溶液 C 制备氢氧化铁胶体 向沸水中滴加氯化铁稀溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色 D 证明HA酸性比HB弱 等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应，排水法收集气体，HA放出的氢气多 A．A B．B C．C D．D 5．下列化学用语对事实的表述正确的是 A．亚硫酸的电离： B．磷酸二氢根离子的水解： C．泡沫灭火器的灭火原理： D．将硫酸钡固体投入水中，存在如下溶解平衡： 6．关于溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)+2OH—(aq)，下列说法中正确的是 A．加入固体Mg(OH)2，可以增大溶液中镁离子的浓度 B．溶度积常数表示式：Ksp=c(Mg2+)·c2 (OH—) C．加入NaOH浓溶液，可以增加Mg(OH)2的溶解量 D．升高温度，不会影响溶解平衡 7．下列图中的实验装置或操作能达到实验目的的是 A．图甲：加热溶液制备固体 B．图乙：测定溶液的 C．图丙：用稀硫酸和溶液进行中和反应反应热的测定 D．图丁：测定盐酸与反应的速率 8．下列说法错误的是 A．蒸发氯化亚铁溶液要得到氯化铁固体，必须在HCl的气流中蒸干 B．水电离的H+浓度c(H+)=10-12 mol/L的溶液中：Cl-、CO、NH、S2O可大量共存 C．KH2PO4溶液呈酸性 D．对于同类型的难溶电解质，Ksp越大，其溶解度就越大 二、填空题 9．沉淀滴定曲线是沉淀滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与滴定剂加入量之间的关系曲线，用0.100mol•L-1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol•L-1Cl-溶液的滴定曲线如图所示。回答下列问题： (1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为_____。 (2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液，c(Ag+)______(填“>”“<”或“=”)c(Cl-)。 (3)相同实验条件下，若改为0.0400mol•L-1Cl-，反应终点c向______方向移动。 (4)相同实验条件下，若改为0.0500mol•L-1Br-，反应终点c向______方向移动。 10．根据要求回答下列问题： (1)常温下，0.05mol/L硫酸溶液中，c(H+)=_____mol/L，pH值为____，水电离的c(H+)=____mol/L。 (2)已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在25℃下，向浓度均为0.1mol/L的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_____沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式_____。 (3)已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K=_____。 11．以红土镍矿(主要成分为NiO、FeO、Fe2O3、MgO和SiO2等)为原料制备Ni(OH)2的工艺流程如图： (1)“酸浸”时，加快化学反应速率的措施______(写一条即可)，滤渣Ⅰ的成分为____(填化学式)。 (2)“氧化”时，Fe2+发生反应的离子方程式为_____，若用NaClO代替H2O2溶液，使0.1molFe2+转化为Fe3+，则需NaClO至少为____mol。 (3)MgO的作用是调节溶液pH使Fe3+沉淀，根据下表的数据，则调节溶液pH的范围是_____。 金属离子 Fe2+ Fe3+ Mg2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 6.3 1.5 8.9 6.9 沉淀完全的pH 8.3 2.8 10.9 8.9 (4)“沉镁”是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_____。 (5)“沉镍”后需过滤、洗涤，证明沉淀已洗涤干净的方法是_____。 12．回答下列问题 (1)在化学分析中采用为指示剂，以标准溶液滴定溶液中的，利用与生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点．当溶液中恰好完全沉淀(浓度等于)时，溶液中为_______________，此时溶液中等于_______________．[已知的分别为和] (2)生成沉淀是利用反应，常温下，该反应平衡常数，的平衡常数，则_______________。 13．氯化钠可用于食品、制药、氯碱工业等许多领域。实验室中利用下列装置从海水提取纯净的氯化钠。海水中主要离子及浓度见下表： 离子 Cl- Na+ Mg2+ SO42- Ca2+ K+ 浓度(×10-3mol/L) 546 468 53.3 28.1 10.4 9.97 回答下列问题： (1)盛放溶液的仪器名称为_______。 (2)在95℃下对30mL海水进行加热搅拌，同时缓慢滴加约2mLlmol·L-1BaCl2溶液，加热10min后取下，确定沉淀完全的实验方法是_______，能否_______(填“能”或“否”)用代替做沉淀剂。 (3)减压过滤(第一次)出泥沙与，加热滤液至沸，分别加入2mL3mol·L-1NaOH溶液和2mL饱和溶液，10min后减压过滤(第二次)。进行两次过滤而不是合并一次过滤的主要目的是：①防止泥沙溶于NaOH溶液；②防止发生沉淀转化_______ (写出离子方程式)。工业上不宜选择用同时除去和，可能的合理考虑是_______ (填序号)， A．价格较高 B．的溶解度比较低 C． 属于二元强碱 D．恰好沉淀完全时，不能完全沉淀 (4)在滤液中滴加2mol·L-1盐酸，直至溶液pH在2~3之间，搅拌。有人认为调节溶液酸碱性呈中性即可，这样做的后果是_______。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．含氟牙膏防治龋齿，存在反应Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)⇌Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)，与难溶电解质的溶解平衡有关，A错误； B．向5mL氯化银的悬浊液中加入几滴0.1mol·L-1的KI溶液，有黄色沉淀生成，存在反应AgCl(s)+I-(aq)⇌AgI(s)+Cl-(aq)，氯化银沉淀转化为了更难溶的碘化银沉淀，与难溶电解质的溶解平衡有关，B错误； C．纳米铁粉可以去除污水中的Hg2+、Pb2+等重金属离子，是因为铁能将重金属离子还原为单质除去，发生氧化还原反应，与难溶电解质的溶解平衡无关，C正确； D．用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙，存在反应CaSO4(s)+CO(aq)⇌CaCO3(s)+SO(aq)，硫酸钙转化为了更难溶的碳酸钙，与难溶电解质的溶解平衡有关，D错误； 答案选C。 2．B 【分析】A点为Mg(OH)2饱和溶液，加入硫酸后，与Mg(OH)2电离产生的OH-反应，在b点，有部分H+未反应，此时溶液呈酸性，随着Mg(OH)2的不断溶解、电离，溶液中c(H+)不断减小，溶液的pH不断增大，最终Mg(OH)2的溶解、电离达到平衡。 解析：A．在a点，c(OH-)=1×10-3.6mol/L，c(Mg2+)=5×10-4.6mol/L，则Mg(OH)2的Ksp=5×10-4.6×(1×10-3.6)2=5×10-11.8，A正确； B．在b点，硫酸剩余，此时溶液显酸性，在c点，Mg(OH)2溶解、电离达到新的平衡，但对水电离的抑制作用比b点弱，所以水的电离程度：b＜c，B错误； C．在c点时，由于受Mg2+的抑制作用，Mg(OH)2的溶解度减小，所以Mg(OH)2在a点溶液中的溶解度大于在c点溶液中的溶解度，C正确； D．c点溶液中，依据电荷守恒，，D正确； 故选B。 3．C 解析：A．测定等物质的量浓度的和溶液的，可知亚硝酸的酸性大于碳酸的酸性，亚硝酸不是最高价含氧酸，不能比较非金属，故A错误； B．饱和溶液和饱和溶液的浓度不相等，浓度不同导致溶液的导电性不同，因此不能通过测定两种饱和溶液的的导电性判断酸性强弱，故B错误； C．随着温度的升高，溶液中碳酸根离子的水解程度增大，Kw也增大，故c(OH-)增大，pH增大，故C正确； D．其他条件相同时，Ksp小者优先沉淀，当溶液中Mg2+和Cu2+浓度相同时，加入NaOH，则先出现蓝色沉淀，如果起始浓度不同，可能Ksp大的先沉淀，故D错误； 故选C。 4．D 解析：A．亚硫酸钠可被硝酸氧化为硫酸钠，干扰检验，因此不能溶于硝酸，应溶于盐酸进行检验，故A错误； B．氢氧化钠过量，氢氧化钠和氯化镁、氯化铁反应都生成沉淀，所以不能证明沉淀可以转化为沉淀，故B错误； C．沸水中滴加氯化铁饱和溶液可制备胶体，且生成胶体后加热可发生聚沉，则滴加氯化铁稀溶液不能制备胶体，故C错误； D．等体积pH相同的HA和HB两种酸，酸性越弱，该酸的浓度越大，因此二酸分别与足量的锌反应，产生氢气多的说明酸性更弱，故D正确； 故答案为D。 5．C 解析：A．亚硫酸为二元弱酸，分步电离：H2SO3H++HSO、HSOH++SO，A错误； B．磷酸二氢根离子的水解生成磷酸：H2PO+H2OH3PO4+OH-，B错误； C．泡沫灭火器利用硫酸铝和碳酸氢钠双水解产生大量泡沫，C正确； D．沉淀溶解平衡为可逆反应：BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO，D错误； 综上所述答案为C。 6．B 解析：A．氢氧化镁饱和溶液中加入氢氧化镁固体，溶解平衡不移动，溶液中镁离子的浓度不变，故A错误； B．由溶度积的概念可知，氢氧化镁的溶度积表达式为Ksp=c(Mg2+)·c2 (OH—)，故B正确； C．加入氢氧化钠浓溶液，溶液中氢氧根离子浓度增大，溶解平衡左移，氢氧化镁的溶解量减小，故C错误； D．升高温度，氢氧化镁的溶解度增大，平衡右移，故D错误； 故选B。 7．C 解析：A．图甲：在加热过程中，会被氧化成，而后水解生成，最终无法得到固体，A错误； B．图乙：溶液会使试纸褪色，B错误； C．图丙：用稀硫酸和溶液进行中和反应反应热的测定，C正确； D．图丁：气体易从长颈漏斗逸出，D错误； 故选C。 8．B 解析：A．，加热过程中，HCl挥发，故需要在HCl气流中蒸发，抑制氯化铁水解，A正确； B．当水电离的H+浓度为10-12mol/l时，溶液可以是酸性也可以是碱性，故在酸性条件下不共存，在碱性条件下不共存，B错误； C．电离程度大于水解程度，故KH2PO4溶液呈酸性，C正确； D．对于同类型的难溶电解质，Ksp越大，其溶解度就越大，D正确； 故答案为：B。 二、填空题 9．(1)10-10 (2)= (3)a (4)b 解析：（1）由题图可知，当溶液的体积为时，溶液中的略小于，此时混合溶液中，故。 （2）滴定终点c点为饱和AgCl溶液，根据可知，达到滴定终点时，c(Ag+)=c(Cl-)。 （3）根据可知，达到滴定终点时，消耗溶液的体积为，反应终点c向a方向移动。 （4）相同实验条件下，沉淀相同量的和消耗的的量相同，由于，当滴加相同量的时，溶液中，故反应终，点c向b方向移动。 10．(1) 0.1 1 1×10-13 (2) Cu(OH)2 Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH (3)2.79×103 解析：（1）c(H+)=0.05mol/L2=0.1mol/L；溶液的pH=1；由水电离的c(H+)水= c(OH-)水=； （2）Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]，两者组成类型相同，Cu(OH)2的溶解度小于Mg(OH)2，向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，溶解度小的Cu(OH)2先沉淀，相关的离子方程式为：Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH； （3）反应Fe(OH)3+3H+⇌Fe3++3H2O的平衡常数K=。 11．(1) 将矿石粉碎或增大硫酸的浓度等 SiO2 (2) 2H++2Fe2++H2O2═2Fe3++2H2O 0.05 (3)2.8～6.9 (4)F﹣与H+结合形成弱电解质HF，使MgF2（s）⇌Mg2+（aq）+2F﹣（aq）平衡向右移动 (5)取最后一次洗涤液少量于一试管中，向其中滴加盐酸酸化后，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀已洗涤干净。 解析：（1）增大反应物接触面积、增大反应物浓度都能加快化学反应速率，所以“酸浸”时，加快化学反应速率的措施有将矿石粉碎或适当增大硫酸的浓度等；滤渣I为难溶于稀硫酸的酸性氧化物SiO2。 （2）“氧化”时，Fe2+被双氧水氧化为Fe3+，双氧水被还原为水，离子方程式为2H++2Fe2++H2O2═2Fe3++2H2O；若用NaClO代替H2O2溶液，0.1molFe2+转化为Fe3+失去0.1mole-，又1molNaClO得到2mole-，所以根据转移电子守恒计算得需要NaClO至少0.05mol。 （3）MgO的作用是调节溶液pH使Fe3+沉淀但不能使Ni2+生成沉淀，pH＝2.8时铁离子完全沉淀、pH＝6.9时镍离子开始沉淀，所以调节的pH值范围为2.8～6.9。 （4）如果溶液酸度过高，F﹣与H+结合形成弱电解质HF，使MgF2(s)⇌Mg2+(aq）+2F﹣(aq)平衡向右移动，Mg2+沉淀不完全。 （5）“沉镍”后需过滤、洗涤，Ni(OH)2易吸附硫酸根离子，证明沉淀是否洗涤干净实际上是检验硫酸根离子，用盐酸酸化的氯化钡溶液检验，其检验方法为：取最后一次洗涤液少量于一试管中，向其中滴加盐酸酸化后，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀已洗涤干净。 12．(1) (2) 解析：（1）根据，可计算出当溶液中恰好完全沉淀时，溶液中，然后再根据，又可计算出此时溶液中。 （2）由题给方程式可知，平衡常数，则。 13．(1)恒压滴液漏斗 (2) 取少量上层清液，冷却至室温，滴加BaCl2溶液，不再产生白色沉淀 否 (3) AD (4)未能使HCO完全转化为CO2而除去，产物中混有NaHCO3等物质 【分析】实验室欲从海水中提取纯净的氯化钠；先向海水中加入过量的BaCl2除去；过滤后向滤液中加入过量的NaOH和过量的Na2CO3除去Mg2+、Ca2+和剩余的Ba2+；再次过滤后，向滤液中加入过量的HCl除去剩余的OH-和剩余的；再经过后续操作获得纯净的氯化钠。 解析：（1）盛放BaCl2溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗。 （2）缓慢滴加BaCl2溶液，加热10min后，确定沉淀完全的实验方法是取少量上层清液，冷却至室温，滴加BaCl2溶液，不再产生白色沉淀；不能用CaCl2代替BaCl2做沉淀剂，因为CaSO4是微溶物，加入CaCl2不能完全除去。 （3）先加入BaCl2生成BaSO4沉淀，第一次过滤出泥沙和BaSO4；再加入NaOH溶液和Na2CO3溶液，生成Mg(OH)2沉淀、BaCO3沉淀和CaCO3沉淀，第二次过滤出Mg(OH)2、BaCO3和CaCO3，进行两次过滤而不是合并一次过滤的主要目的是：①防止泥沙溶于NaOH溶液；②防止发生沉淀转化BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+(aq)；工业上不宜选择用Ba(OH)2同时除去Mg2+和，一方面是因为Ba(OH)2价格较高，另一方面是因为Mg2+的浓度高于，恰好沉淀完全时，Mg2+不能完全沉淀，故选AD。 （4）两次过滤后，加入过量HCl，直至溶液pH在2~3之间，，将多余的NaOH和Na2CO3转化为NaCl，若将溶液调至中性，则未能使完全转化为CO2而除去，产物中混有NaHCO3等物质。 学科网（北京）股份有限公司 $$