3.4 沉淀溶解平衡同步练习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．下列实验中，现象及结论都正确，且二者之间有因果的是 选项 实验操作 现象 结论 A 用两支试管各取5 mL 0.1 mol/L酸性KMnO4溶液，分别加入2 mL 0.1 mol/L和0.2 mol/L H2C2O4溶液 两试管溶液均褪色，且加0.2 mol/LH2C2O4的试管中褪色更快 其他条件不变，H2C2O4浓度越大，化学反应速率越大 B 比较CH3COOH和HClO的酸性强弱 用pH试纸分别测量物质的量浓度相等的CH3COONa比NaClO溶液的pH小 CH3COOH比HClO的酸性强 C 向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液 生成黑色沉淀 Ksp(CuS)<Ksp(ZnS) D 将10 mL 2 mol·L－1的KI溶液与1 mL 1 mol·L－1 FeCl3溶液混合充分反应后滴加KSCN溶液 溶液颜色变红 KI与FeCl3的反应有可逆性 A．A B．B C．C D．D 2．化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是 A．打开汽水瓶盖时有大量气泡冒出，可用勒夏特列原理解释 B．纯铁比生铁易生锈 C．锅炉水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，后用盐酸除去 D．掩埋废旧电池会造成环境污染 3．高纯三氯氧磷是集成电路、太阳能电池生产的掺杂剂。实验室可通过以下实验步骤测定三氯氧磷产品中氯元素的含量，并计算产品的纯度[已知：常温下，，，呈白色]。 ①取产品置于盛蒸馏水的水解瓶中，摇动至完全水解，将水解液配成溶液并预处理排除含磷粒子的影响。 ②取溶液于锥形瓶中，向其中加入的标准溶液，使完全沉淀，再加入硝基苯，振荡，使沉淀表面被有机物覆盖；然后加入几滴溶液作指示剂，用标准溶液滴定过量至终点，所用体积为。 假设杂质不参加反应，则下列说法正确的是 A．配制好的标准溶液可盛放在棕色广口试剂瓶中 B．实验过程中可用甲苯代替硝基苯进行实验 C．滴定终点时锥形瓶中有血红色沉淀生成 D．实验过程中若忘记加入硝基苯，会导致所测的含量偏低 4．以含锌废液(主要成分为，含少量的、)为原料制备的实验流程如下。为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．过二硫酸钠中含有过氧键()数目为 B．“氧化除锰”后的溶液中一定存在：、、、 C．“调节pH”时试剂X可以选用、、等物质 D．“氧化除锰”过程中生成的离子方程式： 5．室温下，某兴趣小组通过下列实验制备少量NaHCO3并探究其性质。 实验1：测得100 mL 14 mol·L-1氨水的pH约为12。 实验2：向上述氨水中加NaCl粉末至饱和，通入足量CO2后析出晶体。 实验3：将所得混合物静置后过滤、洗涤、干燥，得到NaHCO3。 实验4：配制100 mL一定浓度的NaHCO3溶液，测得pH为8.0。 下列说法正确的是 A．依据实验1推测Kb(NH3·H2O)约为7×10-26 B．依据实验2推测溶解度： NaHCO3>NaCl C．实验3所得滤液中：c(NH)＋c(H＋)=c(Cl-)＋c(OH-) D．实验4的溶液中：c(H2CO3)-c(CO)=9.9×10-7 mol·L-1 6．下列化学语言表示正确的是 A．醋酸的电离方程式：CH3COOH=CH3COO-+H+ B．碳酸钠溶液呈现碱性的原因：+H2O=H2CO3+2OH- C．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：CaSO4+=CaCO3+ D．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应：Ba2++=BaSO4↓ 7．室温下，硫酸钡(BaSO4)为难溶于水的白色固体，在医疗上常用作内服造影剂。、在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列推断错误的是 已知：室温下，，。 A．将饱和溶液蒸发掉部分水后，恢复至室温，溶液组成沿pz线向z方向移动 B．处于x点的溶液未达到饱和，无固体析出 C．可溶于稀盐酸，服用后会引起重金属中毒，因而不可作为内服造影剂 D．钡离子中毒患者可服用溶液洗胃 8．常温下，已知CaSO4的Ksp=4.8×10-5，CaCO3的Ksp=3.6×10-9，下列说法正确的是 A．该温度下，将5×10-2mol/L氯化钙溶液与2×10-3mol/L硫酸钠溶液等体积混合(忽略体积变化)，混合后没有沉淀生成 B．向CaSO4悬浊液中加入稀硫酸，c(SO)增大，Ksp增大 C．向只含CaCO3的悬浊液中加入Na2SO4固体至开始有CaSO4沉淀时，溶液中c(SO)：c(CO)=7.5×10-5 D．向只含CaCO3的悬浊液中加入少量的水，c(Ca2+)减小 9．化工生产中含Cu2+的废水常用MnS作沉淀剂除去，反应原理为MnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Mn2+(aq)。已知：Ksp(MnS)=2.6×10-13，Ksp(CuS)=1.3×10-36。下列说法正确的是 A．基态Mn2+的电子排布式为[Ar]3d6 B．当溶液中c(Cu2+)=c(Mn2+)时，反应达到平衡 C．MnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Mn2+(aq)，该反应的平衡常数K=2.0×1023 D．反应后上层清液中一定存在：c(S2-)> 10．对下列事实用方程式解释错误的是 A．向Mg(OH)2悬浊液中加入几滴FeCl3溶液，沉淀变为红褐色：3Mg(OH)2＋2Fe3＋=2Fe(OH)3＋3Mg2＋ B．水溶液呈碱性： C．明矾净化水： D．溶于水： 二、填空题 11．常温下，向一定量的(为三元弱酸)溶液中逐滴加入NaOH溶液，含砷元素的各种微粒物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。 (1)人体血液的pH在7.35~7.45之间。服用含的药物后，由上图可知，人体中含砷元素的微粒主要是_______(写化学式)。 (2)第一步电离的电离方程式为_______，结合图示，计算电离平衡常数_______。 (3)请写出溶液中各种离子浓度之间电荷守恒的关系式_______。 (4)0.10mol/L的溶液中，_______mol/L。 (5)写出溶液中发生水解的离子方程式_______。 (6)向含的废水中加入适量氧化剂，再加入生石灰将砷元素转化为沉淀。若要除去，则溶液中的至少为_______mol/L。(已知：①当溶液中离子浓度时，则该离子被除尽；②) 12．在进行胃部透视时，为取得良好的检查效果，需在检查前服用“钡餐”，“钡餐”的主要成分是硫酸钡。在25℃时，1L水中大约能溶解2.4×10-3g硫酸钡。 (1)计算25℃时硫酸钡的溶度积常数Ksp____。 (2)钡离子是有毒的重金属离子，当体内钡离子浓度达到2×10-3mol•L-1时，就会对健康产生危害。请说明为什么可以用硫酸钡作为“钡餐”的主要成分____。 (3)在25℃时，1L水中大约能溶解0.018g碳酸钡。胃酸是酸性的，能否用碳酸钡代替硫酸钡作为“钡餐”的主要成分____？ 13．从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下： 已知：①铬渣含有Na2SO4及少量、Fe3+ ②Fe3+、Cr3+完全沉淀(c≤1.0×10-5mol·L-1)时pH分别为3.6和5 Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=___________。 14．回答下列问题 (1)常温下，0.05mol/L硫酸溶液中，___________mol/L，pH值为___________，水电离的___________mol/L；25℃的盐酸中，由水电离产生的的物质的量浓度为___________。 (2)氨水和稀盐酸反应后的溶液呈中性，所得溶液中的离子浓度大小关系是___________。 (3)某温度(t℃)时，，则该温度(填大于、等于或小于)___________25℃，理由是___________。将此温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=l的溶液b L混合，若所得混合溶液为中性，则a：b=___________； (4)已知的。当溶液中各种离子的浓度方次的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解。则①某溶液里mol/L，如要生成沉淀，应调整溶液的pH大于___________。 ②要使0.2溶液中沉淀较为完全(使浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入溶液，使溶液的pH为___________。 15．以锂云母矿粉(主要成分为，还有少量、、)为原料制备，可用于制备锂电池的正极材料。 (1)浸取。向锂云母矿粉中加入30%硫酸，加热至90℃，实验装置如图所示。烧杯中盛装的试剂是_______，作用是_______。 (2)除杂。向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，调节溶液的pH约为6，过滤。再向滤液中继续滴加NaOH溶液至溶液的，过滤，所得滤液中溶质的主要成分是_______[已知完全沉淀时的pH：为5.2，为3.2，为11.1]。 (3)制备。将所得滤液蒸发浓缩，向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和溶液，减压加热煮沸，趁热过滤，将滤渣洗涤烘干，得到固体。检验是否洗涤干净的实验方法是_______。 (4)制备。 ①和混合后，在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料，写出反应的化学方程式：_______。 ②可通过加热制得。在空气中受热时，固体残留率随温度的变化如图所示，试通过计算确定最适宜的加热温度_______。(写出计算过程) 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．5 mL 0.1 mol·L－1的酸性KMnO4溶液完全反应，需要12.5 mL 0.1 mol·L－1草酸或6.25 mL 0.2 mol·L－1草酸，酸性KMnO4溶液过量，溶液颜色变浅，不会出现褪色，故A错误； B．NaClO具有强氧化性，不能用pH试纸测定其pH，故B错误； C．欲验证Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)，应该向ZnS的饱和溶液(或悬浊液)中滴加CuSO4溶液，观察是否有黑色沉淀生成，而不是向ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，故C错误； D．少量FeCl3与过量KI反应后向溶液中滴加KSCN，溶液颜色变红说明溶液中存在Fe3＋，则该反应为可逆反应，故D正确； 故选D。 2．B 解析：A．汽水中存在CO2(g)CO2(aq)，打开汽水瓶，压强减小，平衡左移，有大量气泡冒出，符合勒夏特列原理，故A正确； B．生铁中含有碳单质，能与铁单质构成原电池，加速生铁腐蚀，因此生铁比纯铁易生锈，故B不正确； C．CaSO4微溶于水，CaCO3难溶于水，碳酸钠溶液中加入硫酸钙，发生CaSO4(s)+Na2CO3(aq)CaCO3(s)+Na2SO4(aq)，碳酸钙能溶于盐酸，故C正确； D．废旧电池中含有重金属离子，能污染水源、土壤，故D正确； 答案为B。 3．D 解析：A．配制好的硝酸银标准溶液可盛放在棕色细口试剂瓶中，广口瓶通常用于存放固体药品，A错误； B．甲苯的密度小于水，无法沉到底部包裹沉淀，B错误； C．滴定终点时有Fe(SCN)3生成，溶液变血红色，但是Fe(SCN)3不是沉淀，无血红色沉淀生成，C错误； D．实验过程中若忘记加入硝基苯，则加入NH4SCN后，SCN-不仅与多余的Ag+反应生成AgSCN沉淀，同时AgCl也会转化为AgSCN，导致NH4SCN的消耗体积偏大，测得POCl3的含量偏低，D正确； 故答案选D。 4．C 【分析】含锌废液中加入过二硫酸钠，可以将亚铁离子氧化生成铁离子，将锰离子氧化生成二氧化锰而除去，再条件溶液的pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，滤液中加入碳酸氢铵得到，然后过滤得到。 解析：A．中S为+6价，则有6个O为-2价，有2个-1价的氧，故含有1个过氧键()，因此过二硫酸钠中含有过氧键数为，A正确； B．分析可知，氧化除锰后的溶液中存在的离子为、、、， B正确； C．溶液中能与锌反应生成和，所以调节溶液pH时试剂X不能选用Zn，C错误； D．分析可知，“氧化除锰”工序用把、氧化为、，根据电子转移守恒和质量守恒可知，除锰发生反应的离子反应方程式是，D正确； 故选C。 5．D 解析：A．pH=12，则，， 则，A错误； B．发生反应，析出NaHCO3，说明溶解度，B错误； C．得到的溶液主要含NH4Cl，且含有少量NaHCO3，根据电荷守恒，，C错误； D．NaHCO3溶液中，根据物料守恒，，电荷守恒，，将电荷守恒代入物料守恒得，，D正确； 故答案为：D。 6．C 解析：A．醋酸为弱电解质，连接符号用可逆符号，对应电离方程式为：，A错误； B．碳酸根水解使碳酸钠溶液显碱性，对应水解方程式为：，B错误； C．碳酸钠溶液能将硫酸钙转化为难溶的碳酸钙，对应化学方程式为：，C正确； D．稀硫酸与氢氧化钡反应离子方程式为：2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O，D错误； 故答案选C。 7．A 解析：A．将饱和溶液蒸发掉部分水后，恢复至室温，温度不变，不变，溶液中硫酸根离子和钡离子的浓度均不变，A项错误; B．处于x点的BaSO4溶液未达到饱和，所以无固体析出，B正确； C．BaCO3可溶于稀盐酸，生成可溶性钡盐，引起重金属中毒，C正确； D．钡离子中毒患者可服用Na2SO4溶液洗胃可将可溶性钡盐转化为沉淀，D正确； 故答案为：A。 8．A 解析：A．Qc= c(Ca2+)∙ c(SO)=5×10-2×2×10-3=1×10-4< Ksp=4.8×10-5，则无沉淀生成，故A正确； B．Ksp只与温度有关，c(SO)增大，Ksp不变，故B错误； C．CaCO3的悬浊液开始有CaSO4沉淀时，，故C错误； D．温度不变，Ksp不变，则加水瞬间溶液中c(Ca2+)和c(CO)降低，平衡正向移动，最终所得新悬浊液中c(Ca2+)不变，故D错误； 故选：A。 9．C 解析：A．Mn原子电子排布式为[Ar]3d54s2，Mn失去最外层两个电子形成Mn2+，故基态Mn2+电子排布式为[Ar]3d5，A错误； B．该反应平衡常数表达式：K==，故平衡时c(Mn2+)=2×1023c(Cu2+)，B错误； C．由B选项分析知，C正确； D．生成CuS后的溶液是ZnS、CuS的饱和溶液，故上层清液存在c(S2-)==，D错误； 故答案选C。 10．B 解析：A．向Mg(OH)2悬浊液中加入几滴FeCl3溶液，沉淀变为红褐色沉淀Fe(OH)3，，A正确； B．S2-分步水解，，B错误； C．铝离子水解生成胶体，胶体具有吸附性，故明矾具有净水作业，C正确； D．水溶液中橙红色的与黄色的存在平衡关系，，D正确； 故答案为：B。 二、填空题 11．(1) (2) 或 (3) (4)0.10 (5) (6) 解析：（1）根据图中曲线知pH在7.35~7.45之间时含砷元素的微粒主要是。 （2）第一步电离的电离方程式为。根据图中时，，，第一步电离的电离平衡常数。 （3）溶液中各种离子浓度之间电荷守恒的关系式是：。 （4）根据As原子守恒得0.10mol/L的中，。 （5）溶液中发生水解的离子方程式：。 （6）当时，根据得，若要除去，则溶液中的至少为。 12．(1)Ksp=10-10 (2)由BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+(aq)，c(Ba2+)=1.0×10-5mol•L-1＜2×10-3 mol•L-1，胃液中H+对BaSO4的沉淀溶解平衡没有影响，因此BaSO4可用做“钡餐” (3)因BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+(aq)，由于胃液是酸性的，如果服下BaCO3，胃酸可与反应生成二氧化碳和水，使的浓度降低，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使Ba2+浓度增大而引起人体中毒 解析：（1）在25℃时，1L水中约能溶解2.4×10-3g硫酸钡，n(BaSO4)=≈10-5mol，则c(Ba2+)=c()=10-5mol/L，则25℃时硫酸钡的Ksp=c(Ba2+)×c()=10-5×10-5=10-10，故答案为：Ksp=10-10； （2）根据硫酸钡的溶解平衡计算，在硫酸钡中存在平衡：BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+(aq)， c(Ba2+)==1.0×10-5mol•L-1，小于2×10-3 mol•L-1，而胃液中H+对BaSO4的沉淀溶解平衡没有影响，所以BaSO4可用做“钡餐”，故答案为：由BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+(aq)，c(Ba2+)=1.0×10-5mol•L-1＜2×10-3 mol•L-1，胃液中H+对BaSO4的沉淀溶解平衡没有影响，因此BaSO4可用做“钡餐”； （3）1L水中大约能溶解0.018g碳酸钡，BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+(aq)则此时溶液中c(Ba2+)==9.13×10-5mol/L＜2×10-3 mol•L-1，但由于胃酸的主要成分是盐酸，盐酸能与反应生成二氧化碳和水，促进BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使Ba2+浓度增大而引起人体中毒，故答案为：因BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+(aq)，由于胃液是酸性的，如果服下BaCO3，胃酸可与反应生成二氧化碳和水，使的浓度降低，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使Ba2+浓度增大而引起人体中毒。 13．0×10-32 解析：铬渣含有Na2SO4及少量、Fe3+，加入氢氧化钠调节pH约3.6并加热，可生成Fe ( OH) 3沉淀，过滤得到A为Fe ( OH) 3，由于Na2Cr2O7溶解度在温度较高时较大，滤液经蒸发浓缩，趁热过滤得到硫酸钠，母液中含有Na2Cr2O7，加入亚硫酸钠，发生氧化还原反应可得到Cr3+，调节溶液pH为5，可生成沉淀D，即Cr (OH) 3，以此解答该题。 pH=5时，Cr3+完全沉淀，c(Cr3+)=1.0×10-5 mol·L-1，c(OH-)=10-9mol·L-1，Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)=1.0×10-5×(10-9)3=1.0×10-32。 14．(1) 0.1 1 (2) (3) 大于 因为温度升高水的离子积常数增大 10：1 (4) 5 6 解析：（1）0.05mol/L溶液中，，，；25℃的盐酸中，，，所以由水电离产生的的物质的量浓度为； （2）氨水和稀盐酸反应后的溶液呈中性，，溶液中的，根据电荷守恒：，所以，所以所得溶液中的离子浓度大小关系是：； （3）水的电离时吸热过程，所以温度越高，越大，常温下，，若，则温度高于25℃；该温度下，的溶液，，，的，，a L与溶液b L混合，若所得混合溶液为中性，则，则，所以； （4）①若，沉淀生成，，，，； ②要使0.2溶液中沉淀较为完全，，，，，，所以则应向溶液里加入溶液，使溶液的pH为6。 15．(1) NaOH溶液 吸收HF，防止污染空气 (2)和 (3)取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加足量稀盐酸酸化，再加入几滴氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净，反之则未洗涤干净 (4) 设的物质的量为3 mol，则理论上可制得1 mol ， 理论上固体残留率，则最适宜的加热温度为500℃ 解析：（1）锂云母矿粉中含有杂质，浸取时发生反应，产生的HF会污染空气，因此烧杯中应盛装NaOH溶液，作用是吸收HF，防止污染空气； （2）根据完全沉淀时的pH，向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，调节溶液的pH约为6，过滤，得到、沉淀。再向滤液中继续滴加NaOH溶液调节，过滤，得到沉淀，所得滤液中溶质的主要成分是和； （3）可通过检验洗涤液中的来检验沉淀是否洗涤干净，具体的实验方法为取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加足量稀盐酸酸化，再加入几滴氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净，反之则未洗涤干净； （4）制备：；设的物质的量为3 mol，则理论上可制得1 mol ，理论上固体残留率，根据题图2可知，最适宜的加热温度为500℃。 学科网（北京）股份有限公司 $$