3.4 沉淀溶解平衡(分层特训)-2024-2025学年高二化学同步教学知识解读与分层特训(人教版2019选择性必修1)
2024-09-20
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内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
【基础练】
1.下列说法中正确的是
A.只有难溶电解质在溶液中才存在沉淀溶解平衡
B.难溶电解质在溶液中只存在沉淀溶解平衡,不存在电离平衡
C.沉淀溶解平衡只能通过电解质溶于水时建立
D.达到沉淀溶解平衡时,电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等
2.(23-24高二上·四川自贡·期末)下列说法中,正确的是
A.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,保持温度不变增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动
B.难溶电解质都是弱电解质
C.室温下,在水中的溶解度大于在饱和溶液中的溶解度
D.在白色沉淀上滴加溶液,沉淀变黑,说明比更难溶于水
3.常温下,已知Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=6.3×10-36。用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值1gc(S2-)与lgc(M2+)关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线A表示的是ZnS,曲线B表示的是CuS
B.q点表示CuS的过饱和溶液
C.Na2S溶液中:
D.向曲线B表示的溶液中加入少量Na2S固体,能实现由p点到q点的移动
4.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
5.(23-24高二上·山西朔州·阶段练习)下列关于难溶电解质沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.可直接根据Ksp的数值大小比较同温度下不同难溶电解质在水中的溶解度大小
B.在AgCl的饱和溶液中,加入蒸馏水,Ksp(AgCl)不变
C.难溶电解质的溶解平衡过程是可逆的,且在平衡状态时
D.25 ℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),向AgCl的饱和溶液中加入少量KI固体,一定有黄色沉淀生成
6.(23-24高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)已知。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.向悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动
B.可用除去溶液中混有的少量
C.和共存的悬浊液中,
D.a点有沉淀生成
7.下列说法正确的是
A.相同温度下,溶度积越大,溶解度越大
B.相同温度下,在水中和溶液中的相等
C.向悬浊液中,加入固体,溶液中增加
D.已知常温下,则常温下饱和AgCl溶液中为 mol/L
8.一定温度下,向足量的固体中加入100 mL水充分搅拌,慢慢加入固体,随着增大,溶液中的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.该温度下
B.从Y点到Z点发生的离子反应为:
C.与在一定条件下可以相互转化
D.P点溶液中
【提升练】
1.(23-24高二上·山东青岛·期末)已知溶液中存在平衡:,下列有关该平衡体系的说法正确的是
①升高温度,平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶液的c(Ca2+)变大
⑤给溶液加热,溶液的pH升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥ B.①④⑥ C.①②③④⑥ D.①③⑥
2.(23-24高二上·湖南邵阳·期末)某温度下,分别向的和溶液中滴加溶液,滴加过程中为或与溶液体积的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是
A.曲线表示与的变化关系
B.点溶液中:
C.该温度下,的数量级为
D.相同实验条件,若改为的和溶液,曲线中点移到点
3.(23-24高二上·内蒙古赤峰·期中)有关的沉淀溶解平衡,下列说法中错误的是
A.饱和溶液中
B.用溶液代替蒸馏水洗涤沉淀,可以减少沉淀的损失
C.向悬浊液中加少量水,一定减小
D.,,说明溶解度:
4.(2024·安徽淮北·一模)黑色的水溶性很差。已知:平衡常数,。下列有关说法错误的是
A.降低可以增大的溶解量
B.可将气体通入水溶液中制备
C.的电离平衡常数的乘积
D.用除废水中,平衡常数
5.(2024高二上·山东临沂·竞赛)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
提示:BaSO4(s)=Ba2+(aq)+(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)·c(),称为溶度积常数。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点有BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
6.(23-24高二下·江苏无锡·期末)几种难溶盐在水溶液中离子浓度负对数关系如题图所示。已知溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1时可认为沉淀完全。下列说法正确的是
A.Ksp(CaCO3)>10-8 B.0.001mol·L-1MnCl2溶液可将沉淀完全
C.在a点,碳酸镁向着沉淀的方向进行 D.Ksp(CaCO3)>Ksp(MgCO3)
7.(23-24高二上·湖北襄阳·阶段练习)常温下,向5mL蒸馏水中加入一定量的Mg(OH)2固体后,再加入FeCl3溶液,测得-lgc与进程的曲线如图所示[c代表溶液中c(H+)、c(Mg2+)、c(Fe3+)],下列说法错误的是
A.曲线z表示c(Mg2+)
B.进程到a点时,由水电离出的c(OH-)=10-9.8mol·L-1
C.Ksp[Mg(OH)2]= 10-12.6
D.进程到b点时,溶液中无固体剩余
8.(23-24高二下·云南昭通·期末)硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.图中T1>T2
B.图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)= Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C.向m点的溶液中加入少量K2S固体,溶液中Cd2+浓度降低
D.温度升高时,q点饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
9.(23-24高二下·安徽亳州·期末)、温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法错误的是
A.的值:
B.温度下,加入可使溶液由a点变到b点
C.温度下,蒸发溶剂可能使溶液由d点变为b点
D.温度下,在曲线下方区域(不含曲线)任意一点均没有沉淀生成
10.回答下列问题:
(1)已知H2A在水中发生电离:H2A=H++HA-,HA-⇌H++A2-。
①向H2A稀溶液中加入少量NaHA固体,溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
②常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)⇌Ca2+(aq)+A2-(aq)。加入少量Na2A固体,c(Ca2+) (填“增大”“减小”或“不变”),原因是 。
(2)含有Cr2的废水毒性较大。经化学分析,某工厂废水中Cr2的浓度为4.00×10-3mol·L-1。为使废水能达标排放,作如下处理:Cr2Cr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3。
①在废水中加入FeSO4·7H2O和稀硫酸,发生反应的离子方程式为 。
②已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Cr(OH)3]=7.0×10-31。若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-14mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为 。
11.(23-24高二下·云南玉溪·开学考试)电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡是水溶液中离子反应的三大重要平衡。
部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
按要求回答下列问题:
(1)同浓度的、、、、、结合的能力由强到弱的顺序为 。
(2)运用上述电离常数及物质的特性写出下列反应的离子方程式
①溶液中通入过量 。
②少量通入NaClO溶液中 。
(3)要使溶液中增大,可以采取的措施是 (填标号)。
①加少量烧碱 ②通入少量气体 ③加入少量 ④加水
(4)取等体积的的溶液和的溶液,分别加水稀释到pH均等于5,所需水的体积分别为、,则 (填“>”“<”或“=”)。
(5)已知几种金属离子以氢氧化物形式开始沉淀时溶液的pH如下表所示:
离子
7.6
5.2
10.4
当向含有相同浓度的、、的溶液中滴加氢氧化钠溶液时, (填离子符号)先沉淀。已知,要使溶液中的沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一),则常温下应向溶液中加以氢氧化钠溶液使溶液的 。
12.某小组同学查阅资料:工业生产中,用乳状液处理酸性废水,得到pH约为9的溶液。小组同学利用化学实验和定量计算对其反应过程进行探究。
【实验1】
回答下列问题。
(1)①中上层清液变红,证明固体加水后,溶液中的 (填“<”“>”“=”)。
(2)②中反应的离子方程式是 。
红色褪去的试管②中几分钟后上层清液又恢复红色。小组同学提出猜测:
i.甲同学猜测可能滴入的盐酸不足。
ii.乙同学不同意甲的猜测。认为应该是试管底部的固体继续溶解产生的所致,并设计实验2进一步探究其中的反应。
【实验2】
(3)综合试管③和④中的现象,认为乙同学的猜测 (填“合理”或“不合理”)。
(4)用离子方程式解释试管④中的现象 。
(5)试管⑤中产生白色浑浊的原因是 (用Q与大小关系对比说明)。
(6)丙同学查阅资料:室温下,,经计算得出。丙同学分析实验过程,因为有固体剩余,排除了溶液不饱和导致减小的可能。
请你帮助丙同学分析:处理的酸性废水得到pH约为9的溶液,小于10.3的可能原因是 。
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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
【基础练】
1.下列说法中正确的是
A.只有难溶电解质在溶液中才存在沉淀溶解平衡
B.难溶电解质在溶液中只存在沉淀溶解平衡,不存在电离平衡
C.沉淀溶解平衡只能通过电解质溶于水时建立
D.达到沉淀溶解平衡时,电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等
【答案】D
【分析】沉淀溶解平衡发生在固体表面,是在一定条件下电离出的离子向溶剂中扩散和溶剂中离子回到固体表面析出所建立的平衡。达到沉淀溶解平衡时以上两种速率相等。
【详解】A.无论难溶电解质还是易溶电解质都存在沉淀溶解平衡,只要电解质在溶液中溶解的速率等于沉淀的速率,就达到了沉淀溶解平衡状态,A错误;
B.难溶电解质中存在水的电离平衡,B错误;
C.电解质溶于其他溶剂时,也能建立沉淀溶解平衡,C错误;
D.达到沉淀溶解平衡时,溶解的速率和沉淀的速率相等,D正确;
故选D。
2.(23-24高二上·四川自贡·期末)下列说法中,正确的是
A.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,保持温度不变增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动
B.难溶电解质都是弱电解质
C.室温下,在水中的溶解度大于在饱和溶液中的溶解度
D.在白色沉淀上滴加溶液,沉淀变黑,说明比更难溶于水
【答案】C
【详解】A.难溶电解质是固体,其浓度可视为常数,增加难溶电解质的量对平衡无影响,A错误;
B.难溶电解质在熔融状态下可以完全电离,不一定都是弱电解质,如AgCl难溶于水,但为强电解质,B错误;
C.相同温度下,氯化银在溶液中存在沉淀溶解平衡,氯化钠溶液中氯离子抑制氯化银溶解,AgCl在水中的溶解度大于在饱和NaCl溶液中的溶解度,C正确;
D.在白色ZnS沉淀上滴加 CuSO4 溶液,沉淀变黑,说明CuS比ZnS更难溶于水,D错误;
故选C。
3.常温下,已知Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=6.3×10-36。用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值1gc(S2-)与lgc(M2+)关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线A表示的是ZnS,曲线B表示的是CuS
B.q点表示CuS的过饱和溶液
C.Na2S溶液中:
D.向曲线B表示的溶液中加入少量Na2S固体,能实现由p点到q点的移动
【答案】B
【分析】
常温下Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),c(S2-)相同即1gc(S2-)时,c(Zn2+)>c(Cu2+),lgc(Zn2+)>lg(Cu2+),故A代表CuS曲线,B代表ZnS曲线。
【详解】A.曲线A表示的是CuS,曲线B表示的是ZnS,A错误;
B.q点c(S2-)、c(Cu2+)均大于CuS饱和溶液时的浓度,故该点表示CuS的过饱和溶液,B正确;
C.Na2S溶液中存在电荷守恒:,C错误;
D.B代表ZnS曲线,少量Na2S固体,c(S2-)增大,ZnS溶解平衡逆向移动,c(Zn2+)减小,但溶液依然饱和,依然在曲线B上,不能实现由p点到q点的移动,D错误;
答案选B。
4.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
【答案】B
【详解】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。
5.(23-24高二上·山西朔州·阶段练习)下列关于难溶电解质沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.可直接根据Ksp的数值大小比较同温度下不同难溶电解质在水中的溶解度大小
B.在AgCl的饱和溶液中,加入蒸馏水,Ksp(AgCl)不变
C.难溶电解质的溶解平衡过程是可逆的,且在平衡状态时
D.25 ℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),向AgCl的饱和溶液中加入少量KI固体,一定有黄色沉淀生成
【答案】B
【详解】A.比较不同类型的难溶物的溶解度大小,必须通过计算溶解度比较,不能通过溶度积直接比较,A项错误;
B.因难溶盐电解质的Ksp与温度有关,不受其他因素的影响,所以加入蒸馏水,氯化银的Ksp不变,B项正确;
C.难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时生成沉淀的速率和沉淀溶解的速率相等,且不等于零,即沉淀溶解平衡是一种动态平衡,C项错误;
D.Qc(AgI)<Ksp(AgI)时,无沉淀生成,则向AgCl的饱和溶液中加入少量KI固体,不一定有黄色沉淀生成,D项错误;
答案选B。
6.(23-24高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)已知。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.向悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动
B.可用除去溶液中混有的少量
C.和共存的悬浊液中,
D.a点有沉淀生成
【答案】D
【详解】A.根据,向CuS悬浊液中加入少量水,溶液中Cu2+、S2-浓度减小,平衡向溶解的方向移动,A正确;
B.离子浓度的负对数越大,其离子浓度越小,由平衡曲线可知:Ksp(MnS)>Ksp(ZnS),则MnS沉淀可以向ZnS沉淀转化,所以可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2,发生其反应:,B正确;
C.由平衡曲线可知:当时,,则,当时,,则,所以CuS和MnS共存的悬浊液中,,C正确;
D.离子浓度的负对数越大,其离子浓度越小,a点在ZnS沉淀溶解平衡曲线的右上方,则a点溶液的离子积,一定没有ZnS沉淀生成,D错误;
故选D。
7.下列说法正确的是
A.相同温度下,溶度积越大,溶解度越大
B.相同温度下,在水中和溶液中的相等
C.向悬浊液中,加入固体,溶液中增加
D.已知常温下,则常温下饱和AgCl溶液中为 mol/L
【答案】B
【详解】A.溶度积的大小反映了难溶电解质的溶解能力,相同温度下,同类型的难容电解质Ksp越大,溶解度越大,不同类型的不能说Ksp越大,溶解度越大,需要进行计算判断,如AgCl的Ksp=1.8×10-10,饱和AgCl溶液中c(Ag+)=mol/L,Ag2CrO4的Ksp=1.12×10-12,饱和Ag2CrO4溶液中c(Ag+)=mol/L,推出Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4),但AgCl饱和溶液中c(Ag+)小于Ag2CrO4溶液中的c(Ag+),AgCl溶解度更小,故A错误;
B.Ksp只受温度的影响,温度不变,则Ksp不变,因此在相同温度下,BaCO3在水中和Na2CO3溶液的Ksp相等,故B正确;
C.向MgCO3悬浊液中,存在Ksp=c(Mg2+)·c(CO),且c(Mg2+)=c(CO),溶度积只受温度的影响,因此加入碳酸镁固体,Ksp不变,c(Mg2+)不变,故C错误;
D.AgCl的Ksp= c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,且c(Ag+)=c(Cl-),饱和AgCl溶液中c(Ag+)=mol/L,故D错误;
答案为B。
8.一定温度下,向足量的固体中加入100 mL水充分搅拌,慢慢加入固体,随着增大,溶液中的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.该温度下
B.从Y点到Z点发生的离子反应为:
C.与在一定条件下可以相互转化
D.P点溶液中
【答案】B
【详解】A.,由初始点X可知,该温度下,A正确;
B.从Y点到Z点硫酸钡沉淀转化为碳酸钡沉淀,发生的离子反应为:,B错误;
C.通过改变溶液中酸根离子的浓度,与在一定条件下可以相互转化,C正确;
D.P点溶液中,D正确;
故选B。
【提升练】
1.(23-24高二上·山东青岛·期末)已知溶液中存在平衡:,下列有关该平衡体系的说法正确的是
①升高温度,平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶液的c(Ca2+)变大
⑤给溶液加热,溶液的pH升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥ B.①④⑥ C.①②③④⑥ D.①③⑥
【答案】A
【详解】①Ca(OH)2(s)溶于水的过程中放出热量,升高温度,平衡逆向移动,①正确;
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末,溶于水后能与Ca2+反应生成CaCO3沉淀,从而减小溶液中钙离子的浓度,②不正确;
③向溶液中加入适量的NaOH溶液,可以降低Ca(OH)2的溶解量,但不能除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,③不正确;
④恒温下,向悬浊液中加入CaO,会生成Ca(OH)2沉淀,但Ca(OH)2的溶解度不变,溶液中c(Ca2+)不变,④不正确;
⑤给溶液加热,Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动,溶液中c(OH-)减小,溶液的pH减小,⑤不正确;
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,会生成CaCO3沉淀,则固体质量增加,⑥正确;
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦不正确;
综合以上分析,①⑥正确,故选A。
2.(23-24高二上·湖南邵阳·期末)某温度下,分别向的和溶液中滴加溶液,滴加过程中为或与溶液体积的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是
A.曲线表示与的变化关系
B.点溶液中:
C.该温度下,的数量级为
D.相同实验条件,若改为的和溶液,曲线中点移到点
【答案】D
【分析】和溶液均为,所以表示与的变化关系表示与的变化关系。由点(与比为,恰好作用完全)推知:,同理由坐标推知:,以此解题。
【详解】A.由分析可知,曲线表示与的变化关系,A正确;
B.点溶液中过量了,溶液显酸性:(过量,则,B正确;
C.由分析可知,该温度下,,,的数量级为,C正确;
D.根据的计算知,与恰好完全反应时,溶液中,故点移至坐标,不是点,D错误。
故选D。
3.(23-24高二上·内蒙古赤峰·期中)有关的沉淀溶解平衡,下列说法中错误的是
A.饱和溶液中
B.用溶液代替蒸馏水洗涤沉淀,可以减少沉淀的损失
C.向悬浊液中加少量水,一定减小
D.,,说明溶解度:
【答案】C
【详解】A.AgCl电离方程式为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),AgCl饱和溶液中银离子浓度和氯离子浓度相同,则,A正确;
B.AgCl电离方程式为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),NaCl溶液中氯离子浓度较大,用NaCl溶液替代蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可使AgCl的溶解平衡逆向移动,从而减少沉淀损失,B正确;
C.AgCl悬浊液中加入少量水,则可能仍为AgCl饱和溶液,c(Ag+)不变,C错误;
D.,,两者电离方程式相似,Ksp越大,溶解度越大,D正确;
故答案选C。
4.(2024·安徽淮北·一模)黑色的水溶性很差。已知:平衡常数,。下列有关说法错误的是
A.降低可以增大的溶解量
B.可将气体通入水溶液中制备
C.的电离平衡常数的乘积
D.用除废水中,平衡常数
【答案】C
【详解】A.已知:HgS+2H+⇌Hg2++H2S,降低pH,氢离子浓度增大,平衡正向移动,HgS的溶解量增大,故A正确;
B.HgS的溶解平衡为,可将气体通入水溶液中,浓度增大,平衡逆向移动,可制备,故B正确;
C.的电离平衡常数的乘积,故C错误;
D.用除废水中,平衡常数K=,故D正确;
故选C。
5.(2024高二上·山东临沂·竞赛)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
提示:BaSO4(s)=Ba2+(aq)+(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)·c(),称为溶度积常数。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点有BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
【答案】D
【详解】A.硫酸钡溶液中存在着溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入Na2SO4,会增大c(),平衡左移,c(Ba2+)应降低,故A错误;
B.c点时溶液饱和,加入蒸馏水,c()、c(Ba2+)均减小,而c点变到d点硫酸根离子浓度不变,所以加入蒸馏水c点不能变到d点,故B错误;
C.b点表示Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,故C错误;
D.Ksp是一常数,温度不变Ksp不变,在曲线上的任意一点Ksp都相等,故D正确;
故选:D。
6.(23-24高二下·江苏无锡·期末)几种难溶盐在水溶液中离子浓度负对数关系如题图所示。已知溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1时可认为沉淀完全。下列说法正确的是
A.Ksp(CaCO3)>10-8 B.0.001mol·L-1MnCl2溶液可将沉淀完全
C.在a点,碳酸镁向着沉淀的方向进行 D.Ksp(CaCO3)>Ksp(MgCO3)
【答案】B
【详解】A.根据图示Ksp(CaCO3)<10-8,故A错误;
B.根据图示Ksp(MnCO3)<10-10,0.001mol·L-1MnCl2溶液中等浓度小于10-7,所以可将沉淀完全,故B正确;
C.在a点Q(MgCO3)< Ksp(MgCO3),碳酸镁向着溶解的方向进行,故C错误;
D.根据图示,Ksp(CaCO3)<Ksp(MgCO3),故D错误;
选B。
7.(23-24高二上·湖北襄阳·阶段练习)常温下,向5mL蒸馏水中加入一定量的Mg(OH)2固体后,再加入FeCl3溶液,测得-lgc与进程的曲线如图所示[c代表溶液中c(H+)、c(Mg2+)、c(Fe3+)],下列说法错误的是
A.曲线z表示c(Mg2+)
B.进程到a点时,由水电离出的c(OH-)=10-9.8mol·L-1
C.Ksp[Mg(OH)2]= 10-12.6
D.进程到b点时,溶液中无固体剩余
【答案】D
【详解】A.加Mg(OH)2固体之前蒸馏水中c(H+)为10-7mol/L,加入Mg(OH)2固体之后存在平衡,c(OH-)增大,c(H+)减小,加入FeCl3溶液后,Fe3+结合OH-,因此c(H+)增大,曲线y代表,Mg(OH)2溶解导致c(Mg2+)增大,曲线z代表,Fe3+转化为Fe(OH)3使c(Fe3+)减小,曲线x代表,选项A正确;
B.进程a点时,溶液中的H+全部为水电离出的c水(H+)=c水(OH-)10-9.8mol/L,选项B正确;
C.进程a之后c(Mg2+)继续增加,说明还有Mg(OH)2固体,以进程a点计算,c(H+)=10-9.8mol/L,常温下Kw=10-14,得c(OH-)=10-4.2mol/L,c(Mg2+)=10-4.2mol/L,,选项C正确;
D.b点以后溶液中有Fe(OH)3固体存在,选项D错误;
答案选D。
8.(23-24高二下·云南昭通·期末)硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.图中T1>T2
B.图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)= Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C.向m点的溶液中加入少量K2S固体,溶液中Cd2+浓度降低
D.温度升高时,q点饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
【答案】C
【详解】A.根据图中信息,图中p和q分别为T1、T2温度下达到沉淀溶解平衡,T1的阴阳离子浓度小于T2,因而T1<T2,A错误;
B.温度相同,Ksp相同,温度越高,Ksp越大,因此图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)= Ksp(n)= Ksp(p)<Ksp(q),B错误;
C.向点的溶液中加入少量K2S固体,硫离子浓度增大,平衡逆向移动,因此溶液中浓度降低,C正确;
D.温度升高时,Ksp增大,则q点饱和溶液的组成由q点向外的方向移动,D错误;
故答案为:C。
9.(23-24高二下·安徽亳州·期末)、温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法错误的是
A.的值:
B.温度下,加入可使溶液由a点变到b点
C.温度下,蒸发溶剂可能使溶液由d点变为b点
D.温度下,在曲线下方区域(不含曲线)任意一点均没有沉淀生成
【答案】C
【详解】A.由图像可知点浓度相等,浓度,故的值:,故A正确;
B.硫酸钡溶液中存在着溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入,会增大,平衡左移,应降低,故B正确;
C.d点时溶液不饱和,蒸发溶剂水,、均增大,所以可能使溶液变饱和、由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b),故C错误;
D.在曲线下方区域(不含曲线)任意一点时,,溶液未饱和,无沉淀析出,故D正确;
故选C。
10.回答下列问题:
(1)已知H2A在水中发生电离:H2A=H++HA-,HA-⇌H++A2-。
①向H2A稀溶液中加入少量NaHA固体,溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
②常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)⇌Ca2+(aq)+A2-(aq)。加入少量Na2A固体,c(Ca2+) (填“增大”“减小”或“不变”),原因是 。
(2)含有Cr2的废水毒性较大。经化学分析,某工厂废水中Cr2的浓度为4.00×10-3mol·L-1。为使废水能达标排放,作如下处理:Cr2Cr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3。
①在废水中加入FeSO4·7H2O和稀硫酸,发生反应的离子方程式为 。
②已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Cr(OH)3]=7.0×10-31。若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-14mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为 。
【答案】(1) 减小 减小 加少量Na2A固体,c(A2-)增大,CaA的沉淀溶解平衡向左移动,c(Ca2+)减小
(2) Cr2+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O 5.0×10-6mol·L-1
【详解】(1)①根据H2A的电离方程式可知,只发生电离而不水解,NaHA固体溶于水电离出,由于只发生电离,)增大,溶液中c(H+)增大,H2A溶液的pH减小,故答案为:减小;
②由于加入Na2A固体,c(A2- )增大,从而导致溶解平衡左移,c(Ca2+ )减小,故答案为:减小;加少量Na2A固体,c(A2-)增大,CaA的沉淀溶解平衡向左移动,c(Ca2+)减小;
(2)①亚铁离子被氧化的离子方程式为;
②根据,,若处理后的废水中残留的
,,。
11.(23-24高二下·云南玉溪·开学考试)电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡是水溶液中离子反应的三大重要平衡。
部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HClO
电离平衡常数(25℃)
按要求回答下列问题:
(1)同浓度的、、、、、结合的能力由强到弱的顺序为 。
(2)运用上述电离常数及物质的特性写出下列反应的离子方程式
①溶液中通入过量 。
②少量通入NaClO溶液中 。
(3)要使溶液中增大,可以采取的措施是 (填标号)。
①加少量烧碱 ②通入少量气体 ③加入少量 ④加水
(4)取等体积的的溶液和的溶液,分别加水稀释到pH均等于5,所需水的体积分别为、,则 (填“>”“<”或“=”)。
(5)已知几种金属离子以氢氧化物形式开始沉淀时溶液的pH如下表所示:
离子
7.6
5.2
10.4
当向含有相同浓度的、、的溶液中滴加氢氧化钠溶液时, (填离子符号)先沉淀。已知,要使溶液中的沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一),则常温下应向溶液中加以氢氧化钠溶液使溶液的 。
【答案】(1)
(2)
(3)①④
(4)<
(5) 6
【详解】(1)根据电离平衡常数的大小,判断酸性强弱,电离平衡常数值越大,酸性越强,可知酸性:HCOOH>>>HClO>>,酸性越弱,酸根离子结合的能力越强,结合的能力:;
(2)根据酸性:HCOOH>>>HClO>>以及较强酸可以和较弱酸的盐反应生成较弱酸,可以写出①溶液中通入过量离子方程式:;②少量通入NaClO溶液中离子方程式:;
(3)因甲酸溶液存在电离平衡,,
①加少量烧碱,使减小,不变,增大,符合要求;
②通入少量气体,使增大,不变,减小,不符合要求;
③加入少量,使增大,不变,减小,不符合要求;
④加水,使减小,不变,增大,符合要求;
故选①④
(4)因是弱酸,存在电离平衡,稀释平衡正向移动, 稀释到,加水的体积大,即<;
(5)因三种离子均为二价离子,开始沉淀越小,说明对应沉淀的越小,越容易沉淀。当向含有相同浓度的、、的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,先沉淀;要使溶液中的沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一),也就是浓度为,根据可求得,6。
12.某小组同学查阅资料:工业生产中,用乳状液处理酸性废水,得到pH约为9的溶液。小组同学利用化学实验和定量计算对其反应过程进行探究。
【实验1】
回答下列问题。
(1)①中上层清液变红,证明固体加水后,溶液中的 (填“<”“>”“=”)。
(2)②中反应的离子方程式是 。
红色褪去的试管②中几分钟后上层清液又恢复红色。小组同学提出猜测:
i.甲同学猜测可能滴入的盐酸不足。
ii.乙同学不同意甲的猜测。认为应该是试管底部的固体继续溶解产生的所致,并设计实验2进一步探究其中的反应。
【实验2】
(3)综合试管③和④中的现象,认为乙同学的猜测 (填“合理”或“不合理”)。
(4)用离子方程式解释试管④中的现象 。
(5)试管⑤中产生白色浑浊的原因是 (用Q与大小关系对比说明)。
(6)丙同学查阅资料:室温下,,经计算得出。丙同学分析实验过程,因为有固体剩余,排除了溶液不饱和导致减小的可能。
请你帮助丙同学分析:处理的酸性废水得到pH约为9的溶液,小于10.3的可能原因是 。
【答案】(1)>
(2)OH-+H+=H2O
(3)合理
(4)
(5)
(6)与H+反应使废水中较大,减小,溶液的碱性减弱,pH小于10.3
【分析】要探究红色褪去的试管②中几分钟后上层清液又恢复红色的原因,根据甲乙两位同学的猜测,作对比实验,控制变量为氢氧化镁固体,故在试管③中是含有镁离子的上层清液,试管④中是含有镁离子的上层清液和氢氧化镁固体,观察试管③和④中是否恢复红色,即可判断哪个同学的猜测合理。
【详解】(1)①中上层清液变红,说明呈碱性,则证明固体加水后,溶液中的浓度>的浓度。
(2)上层清液中含有OH-,加入盐酸后与H+发生中和反应生成H2O,则②中反应的离子方程式是OH-+H+=H2O。
(3)试管③中是含有镁离子的上层清液,试管④中是是含有镁离子的上层清液和氢氧化镁固体,静置一段时间后③中无现象、④中酚酞又变红,则综合试管③和④中的现象,说明氢氧化镁固体又溶解电离生成了氢氧根离子,②中氢氧根离子浓度较小,则甲猜测不合理,乙同学的猜测合理。
(4)④中存在沉淀溶解平衡,用离子方程式为。
(5)试管⑤中产生白色浑浊,说明浓度商大于溶度积常数,即原因是。
(6)由知,常温下,镁离子浓度越大氢氧根离子浓度越小。则丙同学计算得出,而实际上处理的酸性废水得到pH约为9的溶液,小于10.3,可能原因是:与H+反应使废水中较大, 减小,溶液的碱性减弱,pH小于10.3。
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