3.4 沉淀溶解平衡 同步训练题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-09-16
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3.4 沉淀溶解平衡 同步训练题
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.实验:①向盛有1 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液试管中加1 mL 0.2 mol·L-1NaOH溶液,得到浊液a,过滤得到滤液b 和白色沉淀c。②向沉淀c中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,沉淀变为红褐色。下列分析错误的是( )
A.滤液b中不含有Mg2+
B.实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶
C.②中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3
D.浊液a中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) ⇋Mg2+ (aq)+2OH-(aq)
2.化学在生产和日常生活中有着重要应用。下列说法错误的是
A.施肥时,草木灰不能与铵态氮肥混合使用
B.使用含氟牙膏预防龋齿利用了沉淀转化的原理
C.可用明矾对生活用水进行杀菌消毒
D.处理锅炉水垢中的,可先用饱和溶液浸泡,后加盐酸除去
3.下列物质的用途或事实与盐类的水解无关的是
A.用溶液处理锅炉水垢中的
B.明矾[]用于净水
C.用热饱和溶液清洗试管壁上附着的植物油
D.由制取无水固体时,需在HCl气流中蒸发
4.已知:工业生产中可用ZnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+,可表示为Cu2+(aq)+ZnS(s) Zn2+(aq)+CuS(s)。下列说法不正确的是
A.相同温度时,溶解度:S(ZnS)>S(CuS)
B.通入气体H2S后,c(Zn2+)变小
C.反应平衡常数K=
D.反应达平衡时,c(Cu2+)=c(Zn2+)
5.已知,常温下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5。某小组进行如图三组实验且实验II、III中Mg(OH)2固体均溶解。下列说法正确的是( )
A.I中现象说明NH3·H2O碱性强于Mg(OH)2
B.II中总反应为2H++Mg(OH)2=Mg2++2H2O
C.实验II、III研究NH4+对Mg(OH)2溶解的作用原理
D.III中CH3COONH4浓度越小,越有利于沉淀的溶解
6.下表是25℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数。下列说法正确的是( )
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
AgCl
Ag2CrO4
或
A.常温下,相同浓度的①、②、③三种溶液中,由大到小的顺序是①>③>②
B.向Na2CO3溶液中滴加少量氯水的离子方程式:
C.AgCl在盐酸中的小于其在水中的
D.向浓度均为1×10-3mol·L-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中滴加1×10-3mol·L-1的AgNO3溶液,先形成沉淀
7.难溶物在水溶液中存在沉淀溶解平衡,已知Ksp(CaSO4)=9.0×10-6,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,离子浓度与物质常温下的溶解度关系如图所示,下列说法正确的是
A.L1为CaSO4曲线,L2为CaCO3曲线
B.c1的数量级为10-4,c2=3.0×10-3mol/L
C.常温下L1溶解度:a>d,a>e
D.降低温度a点可移动至c点
8.下列实验操作及现象、对应结论均正确的是( )
选项
实验操作及现象
结论
A
向AgCl固体滴加饱和Na2CrO4溶液,有砖红色沉淀生成
Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(AgCl)
B
向含酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2固体,溶液红色变浅
Na2CO3溶液中存在水解平衡
C
用pH试纸分别测定同等条件下NaClO溶液和CH3COONa
溶液的pH,前者pH值较大
Ka(CH3COOH)> Ka(HClO)
D
向一定浓度的Na2S2O3溶液中滴入稀盐酸,溶液变浑浊
盐酸将Na2S2O3还原为S单质
A.A B.B C.C D.D
9.某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是( )
A.AgCl的溶解度、Ksp均减小 B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.AgCl的溶解度减小、Ksp不变 D.AgCl的溶解度不变、Ksp减小
10.时,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图.时的,下列说法正确的是( )
A.通过蒸发,可使溶液由点变化到点
B.图中点碳酸钙的结晶速率小于其溶解速率
C.在时,从转化为更容易实现
D.可将锅炉中的转化为,再用醋酸去除
11.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
编号
实验操作
实验现象
解释与结论
A
向a、b两支试管中各加入2mL 5% 溶液,分别滴入0.2mol/L 溶液和0.2mol/L 溶液各5滴
a中产生气泡速率快于b
的催化效果好于
B
向盛有2mL 0.1mol/L 溶液中滴加几滴0.1mol/L NaCl溶液,再加入几滴0.1mol/L KI溶液
先得到白色沉淀,后变为黄色沉淀
C
向1mL 0.5mol/L KI溶液中加入1mL 1mol/L 溶液,充分反应后滴加KSCN溶液
溶液变红色
与反应是可逆反应
D
常温下,等体积等pH的HA、HB两种酸溶液分别与足量锌反应
相同时间内,HB收集到的多
酸性强弱:HA大于HB
A.A B.B C.C D.D
12.已知某温度下:,,若加入来沉淀和,当溶液中和共存时,溶液中的为____。
A.105 B.106 C.10-4 D.10-7
13.下列解释事实的方程式错误的是( )
A.NO遇空气变为红棕色:2NO+O2=2NO2
B.用NaOH溶液吸收Cl2:OH-+Cl2=HClO+Cl-
C.明矾净水:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
D.向AgI悬浊液中滴加Na2S溶液,沉淀变黑:2AgI(s)+S2-(aq) Ag2S(s)+2I-(aq)
14.秦俑彩绘中含有铅白和黄色的。常温下,和黄色的在不同溶液中分别达到溶解平衡时pM(阳离子浓度的负对数)与pR(阴离子浓度的负对数)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.表示达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系
B.在1mol/L的KI溶液中,的溶解度为mol/L
C.对于分散质,X点:v沉淀)<v(溶解)
D.向浓度均为0.1mol/L的、NaI的混合溶液中滴入溶液,先产生黄色沉淀
15.TK时,现有25mL含KCl和KCN的溶液,用0.1000mol•L-1的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位滴定(CN-与H+的反应可以忽略),获得电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示:
已知:Ⅰ.Ag+与CN-反应过程为:①Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-②[Ag(CN)2]-+Ag+=2AgCN↓。
Ⅱ.TK时,Ksp(AgCN)=2×10-16,Ksp(AgCl)=2×10-10。
Ⅲ.电极电位E发生突跃时,说明滴定到达终点,即曲线上的转折点为化学计量点。
下列说法正确的是( )
A.在A点,生成AgCN的物质的量为0.025mol
B.c(KCN)=0.02000mol•L-1,c(KCl)=0.03000mol•L-1
C.反应①的平衡常数为K1,反应②的平衡常数为K2,则K1×K2=2Ksp(AgCN)
D.将AgCN饱和溶液和AgCl饱和溶液等体积混合,加入足量硝酸银溶液,析出固体AgCN多与AgCl
16.常温下,将4.0g铁钉加入到30mL4%的溶液中,一段时间后观察到铁钉表面产生气泡,氧气含量和溶液pH变化如下图所示。
下列说法错误的是
A.溶液pH<7的原因:
B.铁钉表面产生气泡的原因:
C.加入铁钉消耗,水解平衡正向移动,产生沉淀
D.推测溶液pH减小的原因:
17.天然溶洞的形成与水体中含碳物种的浓度有密切关系。已知Ksp(CaCO3)=10-8.7,某溶洞水体中lgc(X)(X为、或Ca2+)与pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线①代表HCO,曲线③代表Ca2+
B.a=-4.35,b=-2.65
C.由图中的数据计算得Ka2(H2CO3)=10-10.3
D.pH=10.3时,c(Ca2+)=10-6.5mol•L-1
18.如图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,在T1温度下,下列说法不正确的是
A.加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点
B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可使溶液由b点变为d点
19.下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是
A.石灰乳中存在沉淀溶解平衡
B.氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应
D.Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
20.下列说法正确的是( )
A.氨气、二氧化硫、二氧化碳的水溶液均可以导电,故它们都为电解质
B.向氨水中加入少量固体,的电离平衡逆向移动,增大
C.将浓度为的溶液加水稀释,则的值减小,电离平衡常数不变
D.向的溶液中滴加的溶液至生成白色沉淀后向其中滴加4滴的溶液,生成红褐色沉淀,可以说明
二、综合题
21.水体富营养化是由于水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象。去除水体中N、P的方法很多。
(1)化学沉淀法去除水体中的PO43-,常用的化合物有AlCl3、Ca(OH)2 等。
①AlCl3溶液中Al3+水解的离子方程式为 。
②Ca5(PO4)3OH的Ksp为6.8X10-37, 其溶度积常数表达式为Ksp[Ca5(PO4)3OH]= 。
(2)为探究将废水中氨态氮(NH3-N) 和PO43-同时去除,按n(NH4Cl):nNa2HPO4):n(MgCl2)
=1:1:1加入水中,实验测得不同pH下,氨态氮和PO43-的去除率如图(a)所示:
已知: (I) 去除的主要反应为: Mg2++NH4++HPO42-+6H2O MgNH4PO4 6H2O↓+H+ ,
(II)室温时,Ksp(MgNH4PO4 6H2O)=2.5X10-13, Ksp[Mg(OH)2]= 1.8x10-11,Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3X10-31。
①pH在8.5~10.5时,氨态氮和PO43-去除率随pH增大而增大,其原因是 (从平衡移动角度说明)。
②当pH> 10.5时,氨态氮和PO43-去除率随pH增大而减小,其原因是 (从平衡移动角度说明)。
(3)-种浸没式SMDDC电池可用于去除地下水中硝态氮,其装置如图(b)所示:
①装置工作时,H+向 极(填“X”或“Y")室迁移。
②X极上(CH2O)n→CO2 的电极反应式为 ;
Y极上NO3-→>N2的电极反应式为
22.从铜电解液中分离得到的粗硫酸镍晶体中含有大量的杂质元素(Cu、Fe、As、Ca、Zn等),我国科学家对粗硫酸镍进行精制提纯,其工艺流程如下。
已知:i.含镍溶液中的主要离子有:Ni2+、SO、Cu2+、Fe2+、AsO、Ca2+和Zn2+
ii.饱和H2S溶液中,c(H2S)≈0.1mol/L
ⅲ.部分物质的电离常数和溶度积常数如下表
物质
电离常数
物质
溶度积常数
物质
溶度积常数
H2S
Ka1=1.1×10−7
Ka2=1.3×10−13
CuS
6.3×10−36
FeS
6.3×10−18
NiS
3.2×10−19
Ni(OH)2
5.5×10−16
CaF2
4×10−11
Fe(OH)3
2.8×10−39
(1)H2S是弱电解质,Ka1×Ka2= [用c(H2S)、c(H+)和c(S2−)表示]=1.43×10−20。
(2)滤渣1中含有As2S3和S,写出生成As2S3和S的离子方程式 。
(3)解释“氧化除杂”中析出Fe(OH)3的原因 。
(4)“氟化除杂”中试剂a为 。
(5)“P204萃取”水溶液的pH约为3.3,结合下图解释原因 。
(6)理论上“硫化除杂”之后,溶液中c(Cu2+)= mol/L[计算时c(H2S)取0.1mol/L,结果保留两位有效数字]。
23.回收废旧电池,既可以减轻重金属对环境的污染,又可以变废为宝.对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收等金属的工艺路线如图:
已知:常温下,的电离常数的电离常数.
回答下列问题:
(1)写出一条提高焙烧效率的措施: .
(2)若烧渣是和的混合物,写出焙烧时发生反应的化学方程式: .
(3)简述洗涤滤饼3的操作: .
(4)现有相同的以下三种溶液.
a.溶液 b.溶液 c.氨水
① (填“>”“<”或“=”)1.
②三种溶液中由水电离出的的浓度的关系是 (用a、b、c表示).
(5)完全沉淀时(溶液中离子浓度小于时可认为沉淀完全),溶液的最小值约为 .
(6)煅烧滤饼2时发生反应的化学方程式为 ,得到的的组成类似于,则中与的个数比为 .
24.填写下列空白
(1)时,将的氨水与的盐酸等体积混合所得溶液中,则溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)净水的原理是(用离子方程式表示) 。
(3)常温下,某水溶液M中存在的离子有:,存在的分子有。根据题意回答下列问题:
①的水溶液呈 性﹐主要原因是(用离子方程式表示): ,往溶液中加入上 可抑制其水解(填字母标号)
A.固体 B.氯化铁固体 C.水 D.碳酸钠固体
②已知,往溶液中加入溶液,混合后溶液中的浓度为 。(忽略的水解)
25.
(1)Ⅰ、某小组同学用下列试剂研究将转化为。(已知:,)
实验操作:所用试剂:溶液,溶液,溶液;向盛有溶液的试管中滴加2滴溶液,充分振荡后, (将操作补充完整)。
(2)实验现象:上述实验中,沉淀由白色变为 色现象可证明转化为。
(3)分析及讨论
①该沉淀转化反应的离子方程式是 。
②定量分析。由上述沉淀转化反应的化学平衡常数表达式可推导: (列式即可,不必计算结果)。
③同学们结合②中的分析方法,认为教材中的表述:“一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现”,可进一步表述为对于组成形式相同的沉淀, (填“小”或者“大”)的沉淀转化为 (填“更小”或者“更大”)的沉淀容易实现。
(4)Ⅱ、某同学设计如图实验装置研究溶液和溶液间的反应(a、b均为石墨)。
当K闭合后,发现电流计指针偏转,b极附近溶液变蓝。
①b极发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②a极上的电极反应式是 。
(5)事实证明:溶液与的溶液混合只能得到沉淀,对比(4)中反应,从反应原理的角度解释产生该事实的可能原因是与之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度 (填“小”或者“大”)。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】将1 mL 0.1mol•L-1 MgCl2溶液和1 mL 0.2 mol·L—1NaOH溶液等体积混合,恰好得到氢氧化镁悬浊液和氯化钠溶液的混合物,氢氧化镁存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2⇌Mg2++2OH-。A、将a中所得浊液氢氧化镁过滤,氢氧化镁存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2⇌Mg2++2OH-,所得滤液中含少量Mg2+,故A符合题意;
B、氢氧化镁的悬浊液中滴加氯化铁会生成氢氧化铁沉淀,沉淀向着更难溶的物质转化,所以实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶,故B不符合题意;
C、②中沉淀变为红褐色,说明Mg(OH)2和氯化铁之间反应生成氢氧化铁,故C不符合题意;
D、浊液a为氢氧化镁悬浊液,氢氧化镁存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2⇌Mg2++2OH-,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. 由于该反应生成的氢氧化镁存在沉淀溶解平衡,滤液中含有Mg2+。向氢氧化镁的悬浊液中加入FeCl3溶液出现红褐色沉淀氢氧化铁,即沉淀向着更难溶的物质转化。
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】C
【解析】【解答】A项、NH3·H2O为弱碱,Mg(OH)2为中强碱,NH3·H2O碱性弱于Mg(OH)2,故A符合题意;
B项、Mg(OH)2能够溶于呈酸性的氯化铵溶液和呈中性的醋酸铵溶液,说明NH4+结合Mg(OH)2电离出的OH-,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,II中总反应为2NH4++Mg(OH)2=Mg2++2NH3·H2O,故B不符合题意;
C项、实验II、III中Mg(OH)2能够溶于呈酸性的氯化铵溶液和呈中性的醋酸铵溶液,说明Mg(OH)2溶解不是与氢离子发生反应,反应原理是NH4+结合Mg(OH)2电离出的OH-,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,导致Mg(OH)2溶解,故C符合题意;
D项、CH3COONH4溶液浓度越大,溶液中铵根离子浓度越大,越有利于Mg(OH)2沉淀的溶解,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、NH3·H2O为弱碱,Mg(OH)2为中强碱;
B、II中应该是铵根离子与氢氧化镁反应;
D、CH3COONH4溶液浓度越大,铵根离子浓度越大,铵根离子和氢氧化镁反应。
6.【答案】A
【解析】【解答】A、①中铵根离子的水解被抑制,②中铵根离子的水解被促进,③中铵根离子的水解不受影响,则 由大到小的顺序是①>③>②,故A正确;
B、新制氯水中含有盐酸和次氯酸,氯水少量,发生的反应为 ,故B错误;
C、 只受温度影响,溶剂的种类不影响,故C错误;
D、AgCl开始沉淀所需银离子浓度为,Ag2CrO4开始沉淀时银离子浓度为,则Cl-先沉淀,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、①中铁离子亚铁离子水解抑制铵根离子的水解,②中碳酸根离子水解促进铵根离子水解,③中铵根离子的水解不受影响;
B、根据强酸制弱酸原理分析;
C、 只与温度有关;
D、根据计算浓度再进行比较。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.由以上分析L2为CaSO4,L1为CaCO3,A项不符合题意;
B.c1、c2分别为饱和溶液中的离子浓度,则c1的数量级为10-5而c2=3×10-3,B项不符合题意;
C.a→d点溶液中Ca2+增加而减少,说明向该溶液中加入了Ca2+溶解平衡逆向,所有CaCO3溶解度降低。所有溶解度a>d。a→e点溶液中增加而Ca2+减少,说明向该溶液中加入了溶解平衡逆向,所有CaCO3溶解度降低。所有溶解度a>e。C项符合题意;
D.降低温度,CaCO3溶解平衡逆向,饱和溶液中离子浓度降低,a不会移向c点,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、结合溶度积的数值判断;
B、结合溶度积的数值和计算公式判断;
C、增大钙离子的浓度,使平衡朝逆向移动;
D、降低温度,钙离子浓度和阴离子浓度都降低。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.AgCl固体滴加饱和Na2CrO4溶液,Qc(Ag2CrO4)>Ksp(Ag2CrO4)时生成沉淀,由于AgCl、Ag2CrO4不是相同类型的沉淀,由现象不能比较Ag2CrO4、AgCl的Ksp,A错误;
B.碳酸根离子与钡离子结合生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液的碱性减弱,则溶液的红色变浅,故B正确;
C.NaClO能漂白pH试纸,应该用pH计测定NaClO溶液pH,故C错误;
D.向一定浓度的Na2S2O3溶液中滴入稀盐酸,发生反应Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,该反应中Na2S2O3既是氧化剂也是还原剂,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、AgCl、Ag2CrO4不是相同类型的沉淀;
B、碳酸根离子会与钡离子结合生成碳酸钡沉淀;
C、NaClO会漂白pHs试纸;
D、Na2S2O3在酸性条件下发生歧化反应。
9.【答案】C
【解析】【解答】温度不变,氯化银的电离平衡常数保持不;加盐酸后,因Cl-增加,沉淀溶解平衡向AgCl方向移动,溶解度减小。
故答案为:C
【分析】难溶电解质的电离平衡常数不随温度的变化而变化。
10.【答案】D
【解析】【解答】A、a点溶液蒸发时,碳酸根、钙离子浓度都增大,不可能由a点变化到c点,故A错误;
B、 曲线上点为平衡点,且b点在曲线上方,则Qc(CaCO3)>Ksp(CaCO3),则碳酸钙的结晶速率大于其溶解速率,故B错误;
C、根据c点分析可知,的,,则在25℃时,从转化为不容易实现,故C错误;
D、,可将锅炉中的转化为,碳酸钙能与醋酸反应,因此再用醋酸去除,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、加热,碳酸根离子和钙离子浓度均增大;
B、 曲线上点为平衡点,且b点在曲线上方,则Qc(CaCO3)>Ksp(CaCO3) ;
C、分别计算Ksp,;
D、结合分析。
11.【答案】D
12.【答案】A
【解析】【解答】当两种沉淀共存时,存在平衡反应:ZnS(s)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+Zn2+(aq), ===105,A选项是正确的。
故答案为:A。
【分析】Zn2+与Cu2+的浓度之比可以转换为二者的溶度积常数之比。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.NO遇空气,会与空气中的O2反应:2NO+O2=2NO2,生成红棕色气体NO2,A不符合题意;
B.用NaOH溶液吸收Cl2,由于溶液呈碱性,HClO不能稳定存在,所以离子方程式为2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O,B符合题意;
C.明矾溶于水,Al3+会发生水解:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3(胶体)具有吸附水中悬浮颗粒物的能力,所以可用于净水,C不符合题意;
D.由于Ag2S的Ksp比AgI的Ksp还小,所以向AgI悬浊液中滴加Na2S溶液,发生反应:2AgI(s)+S2-(aq) Ag2S(s)+2I-(aq),从而产生黑色沉淀,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.NO无色,易被氧化为红棕色的NO2;
B.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
C.铝离子水解生成氢氧化铝胶体;
D.Ag2S溶解度小于AgI,发生沉淀的转化。
14.【答案】B
【解析】【解答】A、由分析可知,表示达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系,故A错误;
B、由图可知,,在1mol/L的KI溶液中,,则的溶解度为mol/L,故B正确;
C、表示达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系,其中X点的浓度比饱和溶液中的浓度大,会产生沉淀,则X点:v(沉淀)>v(溶解),故C错误;
D、,,向0.01mol/L的、NaI的混合溶液中滴入溶液,碳酸钠所需的铅离子浓度小于碘化钠所需的铅离子浓度,因此先产生白色沉淀,故D错误;
故答案为:B。
【分析】由Ksp(PbI2)=c(Pb2+)c2(I-)和Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)c()可知,PbI2中pM受pR的影响更大,故L1为PbI2达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线,L2为PbCO3达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.A点加入2.50mLAgNO3标准溶液,根据反应Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-,原溶液中n(CN-)=2×0.1000mol·L-1×2.50×10-3L=5×10-4mol,生成的[Ag(CN)2]-物质的量为2.5×10-4mol,AB段才会发生的反应为[Ag(CN)2]-+Ag+=2AgCN↓,生成AgCN的物质的量为0mol,A不符合题意;
B.AB段会发生的反应为[Ag(CN)2]-+Ag+=2AgCN↓,2.5×10-4mol[Ag(CN)2]-消耗2.5×10-4molAg+转化成AgCN沉淀,所耗标准AgNO3溶液的体积为V== =2.5×10-3L=2.50mL,则B点的V1=2.50+2.50=5.00原溶液中n(CN-)=cV=2×0.1000mol·L-1×2.50×10-3L=5×10-4mol,c(KCN)===0.02000mol·L-1,BC段发生的反应为Ag++Cl-=AgCl↓,BC段消耗的标准AgNO3溶液的体积为12.50mL-5.00mL=7.50mL,则原溶液中n(Cl-)=cV=0.1000mol·L-1×7.50×10-3L=7.5×10-4mol,c(KCl)== =0.03000mol·L-1,B符合题意;
C.①Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-的平衡常数为K1=,②[Ag(CN)2]-+Ag+=2AgCN↓的平衡常数为:K2=,Ksp(AgCN)=c(Ag+)·c(CN-),则K1×K2=,C不符合题意;
D.因为Ksp(AgCN)< Ksp(AgCl),所以混合溶液中c(CN-)-),等体积n(CN-)-)加入足量硝酸银后根据CN-~AgCN,Cl-~AgCl,nAgCN,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据题意知,银离子和CN-的反应是分步反应,A点得到的是Ag(CN)-,不是AgCN
B.根据题意知在C点达到②滴定终点,结合数据即可计算出数据
C.根据公式代入即可写出关系式
D.根据比较Ksp的大小即可判断
16.【答案】C
【解析】【解答】A.溶液pH<7的原因是发生水解反应所致,离子方程式是:,故A不符合题意;
B.铁钉表面产生气泡的原因是铁溶解于酸中,即:,故B不符合题意;
C.加入铁钉发生反应:,铜离子水解平衡逆向移动,不会产生沉淀,故C符合题意;
D.结合图像可只氧气不断被消耗,pH不断较小,推测溶液pH减小的原因:,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、铜离子水解为氢氧化铜和氢离子;
B、铁和氢离子反应生成亚铁离子和氢气;
C、加入铁钉后,铁和铜离子反应生成亚铁离子和铜;
D、亚铁离子和氧气、水反应生成氢氧化铁和氢离子。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.由题可知,碳酸在水中存在电离平衡:、,以第一步为主;随着pH增大,平衡右移,先是浓度增加,随后浓度增大,故曲线①代表,曲线②代表,故A不符合题意;
B.由图可知,曲线②和曲线③交点可根据碳酸钙的溶解平衡进行计算,根据可得,交点处两离子浓度相等,即==,则a=4.35;由曲线①和曲线③的交点,、pH=10.3,可得=,当pH=8.6时,,即==,则b=-2.65,故B不符合题意;
C.由曲线①和曲线③的交点,、pH=10.3,可得=,故C不符合题意;
D.pH=10.3时,=,根据,可得== mol/L,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 随着pH的增大,溶液的酸性逐渐减弱,先是浓度增加,随后浓度增大,则曲线①代表与pH的关系,曲线②代表与pH的关系,曲线③代表与pH的关系。
18.【答案】D
【解析】【解答】A、加入Na2SO4,SO42-浓度增大,Ba2+浓度减小,而温度不变,则Ksp不变,可由a点变为b点,A错误;
B、T1曲线上任意一点均表示饱和溶液,在其上方区域任意一点均表示T1温度下的过饱和溶液,会有 BaSO4沉淀生成,B错误;
C、蒸发溶剂,c(Ba2+)和c(SO42-)增大,当溶液达到饱和时,此时d点可以变为曲线上的某一点,C错误;
D、BaSO4的溶解平衡为吸热反应,升高温度,c(Ba2+)和c(SO42-)均增大,不可能由b点变为d点,D正确;
故答案为:D
【分析】A、加入Na2SO4,SO42-浓度增大,Ba2+浓度减小,而温度不变,则Ksp不变;
B、曲线上任意一点均表示饱和溶液,在其上方区域任意一点均表示T1温度下的过饱和溶液,会有 BaSO4沉淀生成;
C、蒸发溶剂,c(Ba2+)和c(SO42-)增大,当溶液达到饱和时,此时d点可以变为曲线上的某一点;
D、BaSO4的溶解平衡为吸热反应,升高温度,c(Ba2+)和c(SO42-)均增大。
19.【答案】D
【解析】【解答】A.当沉淀速率和溶解速率相等时,电解质建立了沉淀溶解平衡,沉淀和溶解即对立又互相统一,符合 事物的双方既相互对立又相互统一 ,A项正确;
B.氯气与强碱反应时,有部分氯气发生氧化反应,同时也有部分氯气发生还原反应,因此,氯气既是氧化剂又是还原剂,氯气的这两种作用统一在同一反应中,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,B正确;
C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应,氧化反应和还原反应是对立的,但是这两个反应又同时发生,统一在原电池反应中,因此,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,C正确;
D.Li、Na、K均为第ⅠA的金属元素,其核外电子层数依次增多,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小,其失电子能力依次增强,因此,其金属性随其核外电子层数增多而增强,这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,D项错误;
故答案为:D.
【分析】弄清题目的意思,“ 既相互对立又相互统一 ”,结合化学知识与理论进行判断,有对立和同一的思想即可。
20.【答案】B
【解析】【解答】A.氨气、二氧化硫、二氧化碳都不能电离出自由移动的离子,都属于非电解质,故A不符合题意;
B.一水合氨是弱碱,在溶液中存在电离平衡,向氨水中加入氢氧化钠固体,溶液中氢氧根离子浓度增大,电离平衡逆向移动,但溶液中氢氧根离子浓度增大,故B符合题意;
C.由醋酸的电离常数可知,溶液中=,向醋酸溶液加水稀释时,溶液中氢离子浓度减小,醋酸的电离常数不变,则溶液中和的值增大,故C不符合题意;
D.向氯化镁溶液中加入过量氢氧化钠溶液后,在滴加氯化铁溶液,溶液中只存在沉淀的生成,不存在沉淀的转化,无法判断氢氧化铁和氢氧化镁溶度积的大小,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;
C.电离平衡常数只与温度有关;
D.氢氧化钠溶液过量,直接生成氢氧化铁沉淀,不存在沉淀的转化。
21.【答案】(1)Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+;c5(Ca2+)·c3(PO43-)·c(OH-)
(2)产物中H+与OH-结合生成H2O,使平衡右移;生成Mg(OH)2和Mg3(PO4)2沉淀,c(Mg2+)减小,使平衡左移
(3)Y;(CH2O)n + nH2O-4n e-= nCO2↑+4nH+;2NO3-+ 12H+ + 10e-= N2↑+6H2O
【解析】【解答】(1)①铝离子水解的离子方程式为: Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ ,故正确答案是 Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
②Ca5(PO4)3OH 是难溶性固体,因此存在溶解平衡,为 Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq),溶度积常数Ksp= c5(Ca2+)·c3(PO43-)·c(OH-) ,故正确答案是: c5(Ca2+)·c3(PO43-)·c(OH-)
(2)① 根据去除反应 Mg2++NH4++HPO42-+6H2O MgNH4PO4 6H2O↓+H+ ,当pH在8.5~10.5时此时显碱性,中和去除反应的氢离子,导致平衡向右移动,提高去除率,故正确答案是:产物中H+与OH-结合生成H2O,使平衡右移
② 据Ksp(MgNH4PO4 6H2O)=2.5×10-13, Ksp[Mg(OH)2]= 1.8x10-11,Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-31 ,当氢氧根离子浓度过大时,会产生氢氧化镁和磷酸镁沉淀,导致平衡向左移动,故正确答案是:生成Mg(OH)2和Mg3(PO4)2沉淀,c(Mg2+)减小,使平衡左移
(3)① 根据图可知放电时硝酸根被还原为氮气,因此Y为电池的正极,X为电池的负极,装置为原电池时,氢离子向Y极移动 ,故正确答案是:Y
②X电极(CH2O)n失去电子被氧化为二氧化碳和氢离子,根据电子守恒和元素守恒写出电极式 (CH2O)n + nH2O-4n e-= nCO2↑+4nH+ ,Y极上的硝酸根被还原为氮气,即可写出电极式 2NO3-+ 12H+ + 10e-= N2↑+6H2O ,故正确答案为 (CH2O)n + nH2O-4n e-= nCO2↑+4nH+ , 2NO3-+ 12H+ + 10e-= N2↑+6H2O
【分析】 (1)①根据离子水解方式即可写出离子方程式
②写出难溶电解质电离式即可计算出溶度积表达式
(2)①根据去除反应中的氢离子,碱性环境平衡右移动
②根据三种沉淀的Ksp进行对比,氢氧根过多时平衡左移
(3)①根据硝酸根中氮元素的化合价变化,确定Y为正极,X为负极,即可判断氢离子的流向
②根据电极反应的物质以及产物根据得失电子守恒即可写出电极反应
22.【答案】(1)
(2)2AsO+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O
(3)Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3++3H2O3H++Fe(OH)3,加入的Ni(OH)2和H+反应,Fe3+的水解平衡正移,生成Fe(OH)3
(4)NiF2或HF
(5)pH过大,Ni2+损失较多;pH过小,Zn2+有较多剩余
(6)4.4×10−16
【解析】【解答】粗硫酸镍晶体溶解调节pH=0.5,通入硫化氢除去铜、砷元素;加入氯气将二价铁转化为三价铁,加入氢氧化镍调节pH值,除去铁元素;加入NiF2或HF除去钙元素;调节pH萃取分离出镍元素,最终得到精制硫酸镍。
(1)H2S是弱电解质,分两步电离,H2S HS-+H+、HS- S2-+H+,Ka1=、Ka2=,所以Ka1×Ka2=;
(2)含镍溶液中的主要离子有 AsO,滤渣1中含有As2S3和S,由流程可知,AsO和通入的硫化氢气体在酸性环境中发生氧化还原反应生成As2S3和S,离子方程式为2AsO+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O;
(3)Cl2具有氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+,铁离子发生水解反应:Fe3++3H2O3H++Fe(OH)3,加入的Ni(OH)2和溶液中H+反应导致溶液pH增大碱性增强,Fe3+的水解平衡正移生成Fe(OH)3;
(4)流程对粗硫酸镍进行精制提纯,“氟化除杂”中要加入氟元素除去钙离子且不不能引入杂质阳离子,故加入试剂a为NiF2或HF;
(5)由图可知,“P204萃取”水溶液的pH约为3.3时,锌离子基本已经除尽且此时镍离子损失不大,如果pH过大,Ni2+损失较多,pH过小,Zn2+有较多剩余,故pH约为3.3;
(6)已知:饱和H2S溶液中,c(H2S)≈0.1mol/L;由(1)可知H2S S2-+2H+,K= Ka1×Ka2==1.43×10−20;由流程可知,此时pH=0.5,则c(H+)=10-0.5mol/L,则=1.43×10−20,c(S2-)=1.43×10−20 mol/L;Ksp(CuS)= 6.3×10−36= c(S2-)×c(Cu2+),c(Cu2+)= mol/L。
【分析】(1)分别写出Ka1、Ka2 的表达式,再将表达式相乘即可;
(2)已知 含镍溶液中有 AsO,找出氧化还原反应的四要素,再根据三个守恒结合环境配平方程式;
(3)氯气将亚铁离子氧化为铁离子,加入Ni(OH)2调节pH,促进铁离子水解;
(4) “氟化除杂”中主要是为了除去Ca2+,除杂试剂不能引入新的杂志,所以试剂a是NiF2或HF ;
(5)萃取是为了除Zn2+,除杂时杂质尽量的除去,但是不能损失被提纯物质,分析图可知pH=3.3时最佳;
(6)根据 H2S 的电离平衡常数,计算溶液中的c(S2-),再根据计算铜离子的浓度。
23.【答案】(1)粉碎
(2)
(3)向漏斗内加水至浸没滤饼3,待水流干后,重复操作次
(4)<;
(5)9.1
(6);
【解析】【解答】(1) 提高焙烧效率的措施 有:粉碎、增加空气量等;
(2) 与四氯化硅反应产物为 和的混合物,该反应为氧化还原反应,则配平为:;
(3)洗涤沉淀的一般方法为: 向漏斗内加水至浸没滤饼3,待水流干后,重复操作次 ,
(4) ①相同的氢氧化钠和碳酸钠,由于氢氧化钠为强碱,碳酸钠水解呈碱性,所以碳酸钠浓度要远大于氢氧化钠溶液浓度,所以二者比值<1,②相同的的三个溶液,a和c对水的电离抑制相同,所以电离程度相等,b碳酸钠对水的电离为促进,所以三种溶液中由水电离出的的浓度的关系是:,
(5) 完全沉淀时,,那么,即可计算pH=9.1,所以溶液的最小值约为 为9.1.
(6) 煅烧滤饼2时 发生反应为: ,由于 的的组成类似于 , 则中含有1个,2个,个数比为1:2。
【分析】(1) 提高焙烧效率 即增大化学反应速率即可;
(2)根据焙烧是反应物与产物,利于化合价升降找到氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,然后配平即可;
(3)沉淀洗涤一般需要2-3次,且不能搅拌;
(4) 相同的以下三种溶液 ,ac为酸和碱,对水的电离是抑制,b为盐对水的电离为促进,所以水的电离程度最大,
(5) 完全沉淀时 ,浓度为 ,根据溶度积即可算出OH-浓度,进而算出H+浓度,从而可以算出最小pH,
(6)根据煅烧产物即可配平该反应,该反应为氧化还原反应,根据化合价升降配平即可。
24.【答案】(1)中
(2)
(3)碱;;AD;
【解析】【解答】等体积混合生成Na2A,水解显碱性,离子水解以第一步为主;由A2-+H2O⇌OH- +HA-根据影响平衡移动的因素,可判断抑制A2-的水解;由反应式Ba2++A2-=BaA,沉淀后A2-过量0.01mol,根据BaA的Ksp=c(Ba2+)×c(A2-),可得c(Ba2+)=进行计算;
(1)所得混合溶液中c(NH)=c(Cl-),根据电荷守恒得c (OH-) =c (H+),溶液呈中性;
(2)FeCl3净水的原理是:Fe3++3H2OFe(OH)3 (胶体)+3H+;
(3)①A2-水解,使溶液呈碱性,水解时也遵循逐级水解,所以水解方程式为:A2-+H2O⇌HA-+OH-,HA-+H2O⇌H2A+OH-,A2-水解:A2-+H2O⇌OH- +HA-,A.加入KOH固体,氢氧根离子浓度增大,抑制了A2-的水解,A正确;B.加入氯化铁固体,铁离子水解溶液呈酸性,促进了A2-的水解,B不正确;C.加入水后A2-离子浓度减小,A2-的水解程度增大,C不正确;D.碳酸钠固体水解显碱性,抑制A2-的水解,D正确;
故答案为:AD。②由反应式Ba2++A2-=BaA,可得:沉淀后A2-过量0.01mol,溶液中c (A2-)== mol/L,根据BaA的Ksp=c(Ba2+)×c(A2-)可得c(Ba2+)===5.4×10-10mol/L;
【分析】(1)结合电荷守恒判断,当溶液中铵根离子浓度等于氯离子浓度时,氢离子浓度等于氢氧根浓度;
(2)氯化铁水解为氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性;
(3) ① 由于有H2A分子存在,则H2A为弱酸,因此其钠盐为碱性;抑制水解可以加入碱性的物质;
② 钡离子浓度的计算要结合溶度积以及A2-的浓度判断。
25.【答案】(1)再向其中加入4滴0.1mo/LKI溶液
(2)黄
(3)AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq);;小;更小
(4)氧化;Ag-+e-=Ag
(5)Ag+与 I-之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大
【解析】【解答】(1)Ksp(AgCl)=1.8×10-10>Ksp(AgI)=8.5×10-17,将AgCl转化为AgI,向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中先滴加硝酸银溶液生成氯化银沉淀,在滴入碘化钾溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,实现沉淀转化,向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中,滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液,充分振荡后,再向其中加入4滴0.1mo/LKI溶液。
(2)向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中先滴加硝酸银溶液生成氯化银沉淀,在滴入碘化钾溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,转化为。
(3)①沉淀转化反应是氯化银转化为碘化银,反应的离子方程式:AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq);
②AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq),平衡常数K=;
③一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,可进一步表述为:对于组成形式相同的沉淀,Ksp小的沉淀转化为Ksp更小的沉淀容易实现。
(4)①D当K闭合后,发现电流计指针偏转, b极附近溶液变蓝,I遇到淀粉变蓝色,则b极附近I-转化为I2,发生氧化反应;
②b极发生氧化反应,则b极为负极,则a极为正极,a极上的电极反应式为Ag-+e-=Ag。
(5)根据实验现象可知,Ag-与I-之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大,因此AgNO3溶液与KI溶液混合只能得到AgI沉淀,而不能发生氧化还原反应。
【分析】(1)依据溶度积常数及沉淀转化分析;
(2)溶度积大的转化为溶度积小;
(3)①沉淀转化反应是氯化银转化为碘化银;
②依据溶度积常数计算;
③一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现;
(4)依据实验现象和放电原理分析。
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