2025届高三化学一轮复习---沉淀溶解平衡
2024-09-20
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内容正文:
2025届高三化学复习---沉淀溶解平衡
一、单选题
1.(2024·辽宁葫芦岛·一模)工业上常用作沉淀剂除去废水中的和。通过调节溶液的pH可使和逐一沉降,处理过程中始终保持溶液为饱和状态即mol/L,体系中、、,浓度(mol/L)的负对数pM与pH的关系如图所示。已知:。下列说法不正确的是
A.Ⅱ表示与pH的关系曲线
B.Q点对应的数量级为
C.
D.溶液中和均为0.1mol/L,完全沉淀时溶液的最小pH为2
2.(23-24高三下·黑龙江哈尔滨·开学考试)某废水处理过程中始终保持饱和,即,通过调节使和形成硫化物而分离,体系中与关系如下图所示,为、、和的浓度,单位为,已知,下列说法正确的是
A.
B.
C.
D.③为与的关系曲线
3.(2024·内蒙古包头·一模)一定温度下,分别向体积均为20mL等浓度的NaCl溶液和溶液中滴加等浓度的溶液,滴加过程中和随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.与溶液滴定反应对应曲线②
B.a、b、c三点溶液中的大小关系为:b>c>a
C.该温度下,的平衡常数
D.相同实验条件下,若把NaCl溶液改为等浓度的NaBr,滴定终点由a点将向d点方向移动
4.(23-24高三下·重庆·阶段练习)某温度下,向和的混合溶液中逐滴加入某浓度的溶液,测得溶液中的离子浓度的关系如图所示,已知该温度下的电离平衡常数为,下列说法错误的是
A.该温度下a点溶液的为7
B.b点溶液中存在
C.b点溶液中
D.a、b、c三点溶液中最大的是c点
5.(23-24高三下·北京海淀·阶段练习)已知反应:
(SCN)2性质与卤素单质相似,能与水或碱反应;CuOH沉淀显橙色;。
进行如下实验:
i.将0.2mol·L-1CuSO4溶液与0.4mol·L-1KSCN溶液等体积混合,充分反应后过滤,测得滤液pH=2;
ⅱ.向滤液中滴加1滴稀NaOH溶液,出现白色沉淀;
ⅲ.继续滴加NaOH溶液,数滴后又出现蓝色沉淀,
下列说法不正确的是
A.i充分反应后可观察到白色沉淀和黄绿色溶液
B.ⅱ中未生成蓝色沉淀,说明
C.ⅲ中出现蓝色沉淀时,该平衡可能发生逆向移动
D.无论ⅱ还是ⅲ,随着NaOH溶液的加入,始终降低
6.(2024·山东聊城·一模)下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A.氧化铝熔点高,可用作耐火材料
B.青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑
C.具有还原性,可用于去除水体中的
D.聚合硫酸铁铝能水解形成胶体,可用作净水剂
7.(23-24高三下·重庆大足·阶段练习)将等体积的0.1 mol.L-1AgNO3溶液和0.1 mol.L-1 NaCl溶液混合得到浊液,过滤后进行如图实验:
下列分析不正确的是
A.0.1mol/LNa2SO4溶液中c(Na+)=2c(SO)
B.②的现象说明该温度下Ag2S比Ag2SO4更难溶
C.③中生成[Ag(NH3)2]+,促进AgCl(s)溶解平衡正向移动
D.0.1mol/LNa2S溶液中
8.(23-24高三下·河南·阶段练习)常温下,Mg(OH)2和Cu(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是(10-7≈0.2)
A.的数量级为
B.b、c、d各点对应的关系式为:
C.向点的溶液中加笔少量溶液,溶液组成由点移向点
D.Cu(OH)2的分散系在a点时,v溶解<v沉淀
9.(23-24高三上·广东佛山·阶段练习)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
测某浓度溶液和某浓度溶液的,溶液大
电离出的能力比的强
B
向浓度均为和的混合溶液中滴加2滴溶液,振荡,沉淀呈黄色
C
向含有的溶液中滴加硫酸酸化的溶液,溶液变红色
氧化性:
D
向含有酚酞的溶液中加入少量固体,有白色沉淀生成,溶液红色变浅
纯碱属于碱,其水溶液显碱性
A.A B.B C.C D.D
10.(2024·江苏南通·一模)室温下,用含少量杂质的溶液制备的过程如下图所示。下列说法正确的是
已知:
A.“除锌”后所得上层清液中,一定小于
B.溶液中存在:
C.氨水、溶液中存在:
D.“沉锰”后的滤液中存在:
11.(23-24高三下·北京·开学考试)下列事实与平衡移动有关的说法中,不符合事实的是
A.室温下将氯水放置一段时间后pH会降低
B.将溶液蒸干可以得到固体
C.用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少
D.向溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液呈红色,再加入少量铁粉,溶液红色变浅
12.(2024·陕西西安·三模)下列根据实验操作及现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
淀粉溶液和稀硫酸混合加热后,再加新制的悬浊液加热,无砖红色沉淀产生
淀粉未水解
B
向氢氧化钠溶液中先加入少量溶液,充分反应后再加入少量溶液,先产生白色沉淀,后产生蓝色沉淀
室温下,比的溶度积小
C
向两支试管中分别加入和溶液,再向盛有溶液的试管中加入蒸馏水,最后同时向两支试管中加溶液,振荡,加入溶液的试管先出现浑浊
其他条件一定时,反应物浓度越大,反应速率越快
D
将通入酸性溶液中,取反应后的溶液于试管中,再向试管中加入溶液,振荡,产生白色沉淀
该环境中的氧化产物为
A.A B.B C.C D.D
13.(23-24高三下·浙江·阶段练习)下列实验方案设计、现象和结论不正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
将 分别通入品红的乙醇溶液和品红的水溶液,观察现象
品红的乙醇溶液不褪色,品红的水溶液慢慢褪色
说明使品红褪色的不是 ,而是 与水反应后的产物
B
向 溶液中滴加 滴 溶液,充分振荡,继续滴加4滴溶液,静置
先有白色沉淀生成,后有红褐色沉淀生成
溶解度:
C
向饱和 溶液中滴加一定量的浓 溶液
溶液变浑浊同时产生气泡
发生的反应:
D
,将 溶液加热到 ,用传感器监测溶液 变化
溶液的 逐渐减小
随温度升高,逐渐增大,溶液中 增大,减小
A.A B.B C.C D.D
14.(23-24高三下·北京·开学考试)下列结论可由实验事实推导出的是
选项
实验事实(均为室温)
结论
A
浓度均为的溶液和溶液的
B
向固体中加入过量饱和溶液,有生成
C
向苯酚钠溶液中通入过量,发生反应:+CO2(过量)+H2O+HCO
Ka2(H2CO3)<Ka()
D
向平衡体系:中加入溶液,平衡向左移动
该条件下氧化性:
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题
15.(21-22高三上·广东梅州·阶段练习)回答下列问题
(1)泡沫灭火器的工作原理就是我们学习的盐类水解,它是彻底的双水解;
①灭火器有两个桶构成,一个是外面的钢桶,用来盛装 ;一个是里面看不到的塑料桶,用来盛装 。(均填硫酸铝或碳酸氢钠的化学式)
②用离子方程式表示其工作原理 。
(2)将足量BaCO3分别加入:① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液 ④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为:
(3)已知常温下,Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20,要使0.2mol/LCuCl2溶液开始产生Cu(OH)2沉淀,则需调节pH= ;要使沉淀较为完全(Cu2+浓度降低至原来的千分之一),则溶液pH= 。
(4)在水的电离平衡中,c(H+)和(OH-)的关系如图所示:
①100℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4mol/L,则由水电离产生的c(H+)= 。
②25℃时,若0.015mol/L H2SO4溶液与pH=12 NaOH液等体积混合(混合后体积变化不计),混合后的pH为 。
16.(2021高三·全国·专题练习)在25 ℃时,对于0.10 mol·L-1的氨水,请回答以下问题:
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”),这是因为 。
(2)若向氨水中加入等体积pH=1的硫酸,此时溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”);用离子方程式表示其原因 ;此时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)向氨水中加入0.05 mol·L-1稀硫酸至溶液正好呈中性,则c(NH) 2c(SO)(填“>”“<”或“=”),此时混合溶液中c(NH)=176c(NH3·H2O),则NH3·H2O的电离常数Kb为 。
(4)向10 mL 0.10 mol·L-1的氨水中加入10 mL 0.02 mol·L-1的CaCl2溶液,通过计算说明是否会生成沉淀 。[已知Ca(OH)2的Ksp=5.5×10-6,氨水中c(OH-)≈]
17.(21-22高三上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习)Ⅰ.金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)如图所示。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是 (写化学式)。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH为 。
A.3左右 B.4左右 C.2左右
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质, (填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是 。
(4)已知一些难溶物的溶度积常数如表:
物质
FeS
MnS
CuS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×10-18
2.5×10-13
1.3×10-36
3.4×10-28
6.4×10-53
1.6×10-24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的 除去它们。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
Ⅱ.某小组同学进行如图实验探究:
(5)预通过实验Ⅰ和实验Ⅱ证明Ksp(ZnS)<Ksp(CuS),实验Ⅰ中加入1mol•L-1Na2S的体积范围为: 。
难溶电解质
颜色
Ksp的数值(18~25℃)
ZnS
白色
1.6×10-24
CuS
黑色
1.3×10-36
FeS
黑色
6.3×10-18
(6)试管Ⅱ中观察到白色沉淀转化为黑色沉淀。请结合化学用语,从平衡移动的角度进行解释 。
(7)若将沉淀a洗涤3次后,加适量0.1mol/LFeSO4溶液,是否能看到白色沉淀转化为黑色沉淀,请结合计算予以说明 。
18.(20-21高三上·河北石家庄·阶段练习)金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol/L)]如图。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是 。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH为 。
A.<1 B.4左右 C.>6
(3)在Ni(OH)2溶液中含的少量的Co2+杂质, (填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是 。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+,写出反应的离子方程式 。
(5)已知常温下一些难溶物的溶度积常数如表:
物质
FeS
MnS
CuS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×10-18
2.5×10-13
1.3×10-36
3.4×10-28
6.4×10-53
1.6×10-24
常温下,饱和HgS溶液中c(Hg2+)= mol·L-1,某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的 除去它们(选填序号)。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
B
C
B
C
D
D
B
A
题号
11
12
13
14
答案
B
C
D
A
1.B
【分析】H2S饱和溶液中随着pH增大,c(H+)减小,c(HS-)、c(S2-)均增大,则-lgc(HS-)和-lgc(S2-)随着pH增大而减小,且pH相同时,c(HS-)>c(S2-),即-lgc(HS-)<-lgc(S2-),则Ⅰ、Ⅱ分别表示-lgc(HS-)、-lgc(S2-)与pH的关系曲线;随着pH增大,c(S2-)增大,则c(Zn2+)和c(Mn2+)逐渐减小,且Ksp(MnS)>Ksp(ZnS),即当c(S2-)相同时,c(Mn2+)>c(Zn2+),则-lgc(Mn2+)和-lgc(Zn2+)随着pH增大而增大,且-lgc(Mn2+)<-lgc(Zn2+),则Ⅲ、Ⅳ分别表示-lgc(Zn2+)、-lgc(Mn2+)与pH的关系曲线,据此分析结合图像各点数据进行解题。
【详解】A.由分析可知,Ⅱ表示-lgc(S2-)与pH的关系曲线,故A正确;
B.Ⅰ表示-lgc(HS-)与pH的关系曲线,当c(H+)=10-5.5mol/L时,c(HS-)=10-2.6mol/L,,且,则a=2.2,则c(H+)=10-2.2mol/L=100.8×10-3mol/L,所以Q点对应c(H+)的数量级为10−3,故B错误;
C.,由图可知,当c(H+)=10-5.45mol/L时,c(S2-)=10-11.9mol/L,则,,则,所以,故C正确;
D.曲线Ⅱ、Ⅲ的交点表示c(H+)=10-5.45mol/L时,c(S2-)=c(Zn2+)=10-11.9mol/L,则,恰好完全沉淀时,,由得:,即pH=2,则Zn2+完全沉淀时溶液的最小pH为2,故D正确;
故选B。
2.B
【分析】
已知H2S饱和溶液中随着pH的增大,H2S的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,S2-浓度逐渐增大,则有-lgc(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小,且相同pH相同时,HS-浓度大于S2-,即-lgc(HS-)小于-lg(S2-),则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小,且,即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lgc(Ni2+)和-lg(Cd2+)随着pH增大而增大,且有-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-,④代表HS-,据此分析结合图像各点数据进行解题。
【详解】
A.始终保持饱和,即,由分析可知,曲线④代表HS-,由图示曲线④两点坐标可知,此时c(H+)=10-1.6mol/L时,c(HS-)=10-6.5mol/L,或者当c(H+)=10-4.2mol/L时,c(HS-)=10-3.9mol/L,,A错误;
B.已知Ka1×Ka2==,由曲线③两点坐标可知,当c(H+)=10-4.9mol/L时,c(S2-)=10-13mol/L,或者当c(H+)=10-6.8mol/L时,c(S2-)=10-9.2mol/L,故有Ka1×Ka2===10-21.8,结合C项分析可知Ka1=10-7.1,故有,B正确;
C.由分析可知,曲线①代表Cd2+、③代表S2-,由图示曲线①③交点可知,此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L,则有,C错误;
D.根据分析,③为与的关系曲线,D错误;
故选B。
3.B
【分析】NaCl溶液和溶液与溶液反应的离子方程式分别为:、,在相同浓度的NaCl和溶液中加入相同浓度的AgNO3溶液,Cl-浓度减小的更快,浓度减小的慢,所以曲线①表示,曲线②表示,由图可知, (曲线①)所示反应在加入20mL溶液后恰好沉淀完全,根据a点计算:,(曲线②)所示反应在加入40mL溶液后恰好沉淀完全,根据b点计算:。
【详解】A.有分析可知,曲线②表示,故A正确;
B.由分析知a点c(Ag+)=10-4.9mol/L,b点c(Ag+)=2×10-4mol/L,c点时AgCl已完全沉淀,即,a、b、c三点溶液中c(Ag+)的大小关系为:c>b>a;故B错误;
C.该温度下,的平衡常数,故C正确;
D.由于,若把NaCl溶液改为等浓度的NaBr,滴定终点由a点将向d点方向移动,故D正确;
故选B。
4.C
【详解】A.,,,A项正确;
B.b点溶液中的电荷守恒为,b点,B项正确;
C.,所以,C项错误;
D.因为的电离常数不变,从左到右逐渐增大,所以逐渐减小,逐渐增大,D项正确;
答案选C。
5.B
【详解】A.将0.2mol·L-1CuSO4溶液与0.4mol·L-1KSCN溶液等体积混合要发生题干中的信息反应,故得到白色沉淀和黄绿色溶液,故A正确;
B.ⅱ中出现白色沉淀,说明(SCN)2反应得到SCN-后,继续生成CuSCN沉淀,但是c(OH-)与c(SCN-)大小未知,两个沉淀是不同类型的沉淀,故无法比较,故B错误;
C.继续滴加NaOH溶液,数滴后又出现蓝色沉淀,即Cu2+与OH-反应,导致Cu2+浓度减小,上述平衡逆向移动,故C正确;
D.ⅱ中加入NaOH溶液, (SCN)2与NaOH反应导致平衡正移,根据勒夏特列原理,仍然降低;ⅲ中随着NaOH溶液的加入,平衡逆向移动,降低;故D正确。
答案选B。
6.C
【详解】A.氧化铝熔点高,可用作耐火材料,性质与用途对应关系正确,故A不选;
B.青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑,性质与用途对应关系正确,故B不选;
C.Na2S能与Hg2+的盐溶液发生复分解反应,生成HgS沉淀,消除Hg2+的污染,与还原性无关,故C选;
D.聚合硫酸铁能水解形成胶体,胶体具有吸附作用,可以吸附水中的悬浮物质,达到净水的目的,故D不选;
故选C。
7.D
【详解】A.Na2SO4为强酸强碱盐,溶于水完全电离且离子不水解,故根据其化学式可知c(Na+)=2c(),A正确;
B.向①的溶液中滴加0.1mol/L Na2S溶液,出现浑浊,此实验说明硫化银比Ag2SO4更难溶,故B正确;
C.取少量氯化银沉淀,滴加氨水,发生反应,沉淀逐渐溶解,AgCl(s)溶解平衡正向移动,故C正确;
D.Na2S溶液,由于硫离子水解,溶液为碱性,碱性溶液中含H+非常少,故c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+),D错误;
本题选D。
8.D
【详解】A.由b点可知,当时,,则,A项错误;
B.当时,,则均位于的沉淀溶液平衡曲线上,只与温度有关,故,B项错误;
C.向点的溶液中加入少量溶液,增大,沉淀溶解平衡逆向移动,减小,增大,溶液组成由点沿线向上移动,C项错误;
D.当相同时,点分散系中比溶解平衡时的浓度大,平衡向生成沉淀的方向移动,故沉淀速率大于溶解速率,D项正确;
故答案选D。
9.B
【详解】A.溶液和溶液的浓度未知,无法比较、电离出的能力,A错误;
B.向浓度均为和的混合溶液中滴加2滴溶液,振荡,沉淀呈黄色,先生成碘化银沉淀,证明,B正确;
C.酸性条件下,硝酸根能将亚铁离子氧化为铁离子,不能说明氧化性:,C错误;
D.纯碱属于盐,其水溶液显碱性,D错误;
故选B。
10.A
【分析】“除锌”步骤中,由于,因此当加入过量MnS时,产生ZnS沉淀,过滤后除掉过量的MnS和产生的ZnS沉淀,再用将Mn2+沉淀为MnCO3,据此作答。
【详解】A.MnS过量,“除锌”步骤完成沉淀生成ZnS,则上层清液一定小于,A正确;
B.溶液中由电荷守恒,由物料守恒,联立两式可得,B错误;
C.由电荷守恒,pH>7,说明,则,C错误;
D.沉锰后滤液成分是(NH4)2SO4、、NH4HCO3,则,D错误;
故答案选A。
11.B
【详解】A.新制的氯水放置一段时间,次氯酸分解,导致促进氯气与水反应平衡正向移动,导致溶液的pH会减小,故A不选;
B.将溶液蒸干铝离子发生水解,盐酸易挥发,所以最终得到的是Al(OH)3而得不到固体,故B选;
C.用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少,由于硫酸根离子浓度增大,抑制溶解,与平衡移动有关,故C不选;
D.向溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液呈红色,再加入少量铁粉,铁离子被还原为亚铁离子,平衡逆向移动,溶液红色变浅,与平衡移动有关,故D不选;
故选B。
12.C
【详解】A.醛基与新制氢氧化铜悬浊液反应,要求环境是碱性,题中所给信息,没有中和稀硫酸,A错误;
B.向NaOH溶液的试管中滴加少量MgCl2溶液,氯化镁不足,氢氧化钠过量,再滴加溶液,与剩余NaOH反应生成氢氧化铜沉淀,不能比较出氢氧化铜溶解度与氢氧化镁大小,B错误;
C.其他条件下相同,Na2S2O3的浓度不同,因此可以探究浓度对反应速率的影响,第二支试管中,加入2mL Na2S2O3溶液,Na2S2O3浓度比第一支试管大,第二支试管先变浑浊,说明其他条件不变,浓度越大,反应速率越快,C正确;
D.酸性高锰酸钾溶液一般用稀硫酸酸化,故原溶液中存在,则该实验操作现象不能说明该环境中SO2的氧化产物为,D错误;
故选C。
13.D
【详解】A.将 分别通入品红的乙醇溶液和品红的水溶液,品红的乙醇溶液不褪色,品红的水溶液慢慢褪色,说明使品红褪色的是二氧化硫和水反应的产物,而不是二氧化硫,A正确;
B.氢氧化钠不足,白色的氢氧化镁沉淀转化为更难溶的氢氧化铁沉淀,由实验现象可知溶解度,B正确;
C.向饱和 溶液中滴加一定量的浓 溶液既产生沉淀又产生气体,说明生成了碳酸钡沉淀和二氧化碳,方程式正确,C正确;
D.温度升高,逐渐增大,同时温度升高还会促进醋酸根的电离,会使溶液中的增大,D错误;
故选D。
14.A
【详解】A.浓度均为的溶液和溶液的,根据“越弱越水解”,说明酸性HNO2>HClO,则,故选A;
B.一种沉淀易转化为比它更难溶的沉淀,向固体中加入过量饱和溶液有生成,不能证明,故不选B;
C.向苯酚钠溶液中通入少量,生成苯酚和碳酸氢钠才能证明 小于苯酚,故不选C;
D.向平衡体系中加入溶液生成AgI沉淀,I-浓度降低,平衡向左移动,不能证明氧化性:,故D错误;
选A。
15.(1) NaHCO3 Al2(SO4)3 Al3++3HCO = Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)③④①②
(3) 4.5 6
(4) 2×10-9mol/L 2
【详解】(1)普通泡沫灭火器是碳酸氢钠和硫酸铝溶液混合发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,外面的钢桶,用来盛装碳酸氢钠(NaHCO3),里面看不到的塑料桶,用来盛装硫酸铝(Al2(SO4)3),碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液发生互促水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:Al3++3HC=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(2)BaCO3溶液存在BaCO3(s)Ba2+(aq ) +C (aq),根据物质中的离子对碳酸钡的溶解是促进还是抑制来分析Ba2+的浓度,以此解析;
①BaCO3加入30mL水中,充分溶解至溶液饱和存在, BaCO3(s)Ba2+(aq ) +C (aq), 则溶液中存在一定浓度的Ba2+但浓度较小;
②将足量BaCO3加入10mL 0.2mol/L Na2CO3溶液中,由于碳酸根离子的浓度较大,抑制碳酸钡的溶解,则Ba2+的浓度较①小;
③将足量BaCO3加入50mL 0.01mol/L氯化钡溶液中,氯化钡电离产生0.01mol/LBa2+,则Ba2+的浓度较大;
④将足量BaCO3加入 100mL 0.01mol/L盐酸溶液中,根据反应2HCl+BaCO3=BaCl2+H2O+CO2,可知0.005mol/LBa2+;
综上分析可知 Ba2+的浓度由大到小的顺序为:③④①②;
(3)利用溶度积常数计算溶液中氢氧根离子浓度,①溶液中即c(OH-)= mol/L=mol/L=1×10-9.5 mol/L,c(H+)==10-4.5mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg(10-4.5mol/L)=4.5;
②溶液中即c(OH-)= mol/L=mol/L=1×10-8 mol/L,c(H+)==10-6mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg(10-6mol/L)=6;
(4)①100°C时,若盐酸中c(H+) =5×10-4 mol/L,HCl电离出的氢离子抑制了水的电离,盐酸中氢氧根离子来自水的电离,则由水电离产生的c (H+) =mol/L=2×10-9mol/L;
②pH=12 NaOH的浓度为c(NaOH)=0.01mol/L,设混合前酸碱的体积均为VL,根据反应H2SO4+2NaOH=H2O+Na2SO4,可求出剩余酸的浓度c(H+)===0.01mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg(0.01mol/L)=2;
16.(1) 减小 NH3·H2ONH+OH-,加入硫酸铵后NH浓度增大,平衡逆向移动,使得OH-浓度减小,从而使pH减小
(2) < NH+H2ONH3·H2O+H+ c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
(3) = 1.76×10-5
(4)无沉淀生成
【分析】(1)
氨水中存在电离平衡:NH3·H2ONH+OH-。加入少量硫酸铵固体,c(NH)增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,pH将减小;
(2)
pH=1的硫酸溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,H+浓度与氨水浓度相等,体积相同,所以恰好反应生成硫酸铵,但由于硫酸铵是强酸弱碱盐,NH水解使溶液呈酸性,pH<7;如果NH不水解,c(NH)∶c(SO)=2∶1,但水解是较弱的,所以c(NH)>c(SO);溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-)。
(3)
向氨水中加入0.05 mol·L-1稀硫酸至溶液正好呈中性,则根据电荷守恒有c(NH)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO),所以c(NH)=2c(SO)。因混合溶液中c(NH)=176c(NH3·H2O),NH3·H2O的电离常数Kb= =1.76×10-5
(4)
由(3)NH3·H2O的电离常数Kb=1.76×10-5,因氨水中c(OH-)≈,故混合后c2(OH-)≈×0.10×1.76×10-5=8.8×10-7,10 mL 0.02 mol·L-1的CaCl2溶液中c(Ca2+)=0.02 mol·L-1,混合后c(Ca2+)=0.01 mol·L-1,则Qc=c(Ca2+)·c2(OH-)=0.01×8.8×10-7=8.8×10-9<Ksp,故无沉淀生成。
17.(1)Cu2+
(2)B
(3) 不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
(4)B
(5)<0.2mL
(6)在ZnS中存在平衡:ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq),当加入CuSO4溶液时,Cu2+会与S2-结合,生成溶解度更小的CuS黑色沉淀,使平衡正向移动,ZnS转化为CuS
(7)由ZnS的Ksp=1.6×10-24可知,Ksp=c(Zn2+)×c(S2-),则c(S2-)===1.26×10-12mol•L-1,c(Fe2+)=0.1mol•L-1,Qc=c(Fe2+)×c(S2-)=0.1×1.26×10-12=1.26×10-13,因为Ksp(FeS)=6.3×10-18,所以Qc>Ksp,因此可以生成FeS沉淀
【分析】(1)
图中曲线上的点对应的溶液达到沉淀溶解平衡,曲线上方的点对应的溶液过饱和,曲线下方的点对应的溶液不饱和,则pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是Cu2+。
(2)
若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,则使铁离子转变为Fe(OH)3沉淀而铜以Cu2+形式存在,应该控制溶液的pH为4左右,选B。
(3)
由图知,Ni(OH)2和Co(OH)2溶度积曲线极其接近,在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,不能通过调节溶液pH的方法来除去,理由是:Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小。
(4)
由溶度积常数可以看出:重金属离子Cu2+、Pb2+、Hg2+的硫化物的溶度积常数远小于FeS的溶度积常数,故最适宜向此工业废水中加入过量的硫化亚铁,发生沉淀的转化除去它们。选B
(5)
欲通过实验Ⅰ和实验Ⅱ证明Ksp(ZnS)<Ksp(CuS),则实验Ⅰ中硫化钠和硫酸锌反应,制备ZnS沉淀时要防止硫离子过量、使锌离子略有过量即可,已知提供硫酸锌2mL0.1 mol·L-1,则加入1mol•L-1Na2S的体积范围为:<0.2mL。
(6)
由表知:ZnS的溶度积常数远小于CuS的溶度积常数,故试管Ⅱ中往ZnS沉淀中加入CuSO4溶液时能生成溶解度更小的CuS黑色沉淀、发生沉淀的转化、能观察到白色沉淀转化为黑色沉淀。结合化学用语,从平衡移动的角度进行解释如下:在ZnS中存在平衡:ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq),当加入CuSO4溶液时,Cu2+会与S2-结合,生成溶解度更小的CuS黑色沉淀,使平衡正向移动,ZnS转化为CuS。
(7)
若将沉淀a即ZnS洗涤3次后,加适量0.1mol/LFeSO4溶液时能否生成FeS黑色沉淀?若能生成、则能观察到白色沉淀转化为黑色沉淀,若不能生成、则不能观察到白色沉淀转化为黑色沉淀。结合计算予以说明如下:由ZnS的Ksp=1.6×10-24可知,Ksp=c(Zn2+)×c(S2-),则c(S2-)===1.26×10-12mol•L-1,c(Fe2+)=0.1mol•L-1,Qc=c(Fe2+)×c(S2-)=0.1×1.26×10-12=1.26×10-13,因为Ksp(FeS)=6.3×10-18,所以Qc>Ksp,因此可以生成FeS沉淀。
18.(1)Cu2+
(2)B
(3) 不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
(5) 8×10-27 B
【详解】(1)据图知pH=4~5时,Cu2+开始沉淀为Cu(OH)2,因此pH=3时,主要以Cu2+形式存在。
(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3+,以保证Fe3+完全沉淀,而Cu2+还未沉淀,据图知pH 为4左右。
(3)据图知,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2+。
(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式:Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
(5)HgS饱和溶液中,c(Hg2+)=c(S2-),HgS 的溶度积常数为6.4×10-53,所以c(Hg2+)c(S2-)=c2(Hg2+)=6.4×10-53,所以饱和HgS溶液中c(Hg2+)=c(S2-)=8×10-27;因为在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中只有FeS的溶度积最大,且与其他三种物质的溶度积差别较大,因此应用沉淀的转化可除去废水中的Cu2+、Pb2+、Hg2+,且因FeS也难溶,不会引入新的杂质。
答案第1页,共2页
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