内容正文:
专题09 沉淀溶解平衡
高频考点概览
考点01 沉淀溶解平衡
考点02沉淀溶解平衡综合应用
考点01 沉淀溶解平衡
1.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)下列说法正确的是
A.往氢氧化镁饱和溶液中加少量MgSO4固体,会使Mg(OH)2固体增加
B.Ksp(AgCl)> Ksp(Ag2CrO4),则Ag2CrO4的溶解度小于的溶解度
C.溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积越大
D.升高温度,某沉淀溶解平衡正向移动,说明它的溶解度是减小的,Ksp也变小
2.(2024-2025高二上·浙江省温州新力量联盟·期中)关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B.已知某温度下Ksp(Ag2S)=6×10-50,Ksp(AgCl)= 2×10-10,则的平衡常数约为
C.25℃时Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度
D.向1mL2mo/LNaOH溶液中先滴加2滴0.1mol/L MgCl2溶液,再滴加2滴0.1mo/LFeCl3溶液,先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀,说明Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2]
3.(2024-2025高二上·浙江省六校联盟·期中)已知25 ℃下列物质的溶度积常数:FeS:Ksp=6.3×10-18;CuS:Ksp=1.3×10-36;ZnS:Ksp=1.6×10-24。以下说法正确的是
A.25 ℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为 ×10-18mol·L-1
B.同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
C.因为H2SO4是强酸,故CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能发生
D.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
4.(2024-2025高二上·浙江省宁波五校联盟·期中)下列反应的发生与“盐类水解平衡”或“难溶电解质的溶解平衡”无关的是
A.Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液
B.盐酸与CaCO3反应生成CO2
C.NaHSO4溶液与NaOH溶液反应生成Na2SO4
D.Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液反应生成CO2
5.(2024-2025高二上·浙江省七彩阳光新高考研究联盟·期中)已知溶洞的形成与下列反应有关:
①
②H2CO3H2O+CO2
已知H2CO3的,,
下列说法错误的是
A.反应①的平衡常数为
B.溶液的pH保持不变不能判断反应①达到平衡状态
C.当溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶滴到洞底时可以形成钟乳石
D.将0.02mol/LH2CO3溶液稀释到0.01mol/L,cCO32-几乎不变
6.(2024-2025高二上·浙江省浙南名校联盟·期中)某实验小组用以下方法探究难溶物BaCO3的溶解度s(单位:mol·L-1)。
方法一:时,用计算溶解度s为;
方法二:时,实验测量BaCO3的溶解度。
已知:,,H2CO3的电离常数,。下列说法不正确的是
A.实验测量值大于计算值的可能原因是部分CO32-发生水解生成HCO3-,促进BaCO3继续溶解
B.BaCO3(s)的饱和溶液中,cOH-=cH++cHCO3-+2cH2CO3
C.BaCO3(s)的饱和溶液中,
D.时,向1mL BaSO4饱和溶液中加入0.1mL0.01mol·L-1的Na2CO3溶液,无BaCO3生成
7.(2024-2025高二上·浙江省杭州地区(含周边)重点中学·期中)时,某小组做如下两组实验:
实验I:往0.10mol·L-1 Na2CO3溶液中通入CO2至;
实验Ⅱ:在1.0L0.10mol·L-1 Na2CO3溶液中加入0.01mol BaSO4固体,充分反应。
[已知:,H2CO3的电离常数、。混合后溶液体积变化忽略不计]。下列说法不正确的是
A.0.10mol·L-1 Na2CO3溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH―)>c(HCO3-)>c(H+)
B.实验I结束后,溶液中
C.实验Ⅱ的转化存在平衡常数:
D.实验Ⅱ中,改用饱和Na2CO3溶液,Na2CO3的平衡转化率减小
8.(2024-2025高二上·浙江省衢州五校联盟·期中)某化学兴趣小组用以下两种方法探究难溶物BaCO3的摩尔溶解度(单位:,指每升溶液中最多能溶解BaCO3的物质的量)。
方法一:时,用计算得BaCO3的摩尔溶解度为;
方法二:时,实验测得BaCO3的摩尔溶解度。
已知:的电离常数。
下列说法不正确的是
A.计算值小于实验测量值的主要原因是CO32-发生水解,促进BaCO3溶解
B.BaCO3饱和溶液中,含碳微粒最主要以CO32-的形式存在
C.BaCO3饱和溶液中存在:cOH-=cH++cHCO3-+2cH2CO3
D.BaCO3饱和溶液中存在:
9.(2024-2025高二上·浙江省台金七校联盟·期中)某小组做如下实验:
实验①:向20 mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加盐酸溶液。
实验②:向2.33gBaSO4固体中加入1L0.1mol·L-1 Na2CO3溶液充分搅拌浸泡
[已知:常温下,,的电离常数:,溶液混合后体积变化忽略不计]
下列说法不正确的是
A.实验①选用酚酞作指示剂时,滴定终点发生反应为CO32--+H+ ═HCO3-
B.实验①中盐酸时,存在:
C.实验②中再加入2L0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,可将BaSO4完全转化为BaCO3
D.实验②静置,向上层清液中滴加溶液,会析出CaSO4和CaCO3
10.(2024-2025高二上·浙江省台州市山海协作体·期中)常温下,往10 mL0.1mol·L-1FeSO4溶液中通入H2S形成饱和溶液X,有微量FeS生成。溶液X中(溶液体积和浓度的变化忽略不计)。已知:H2S电离常数、,。下列说法不正确的是
A.溶液X中,
B.反应的
C.溶液X中,
D.溶液X中存在
11.(2024-2025高二上·浙江省金砖联盟·期中)Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示电离常数、水的离子积常数、水解常数、溶度积常数,下列判断不正确的是
A.室温下,CH3COOH的电离度一定比HClO的大
B.的溶液任何温度下均为中性
C.已知25℃时,AgCl和砖红色沉淀Ag2CrO4的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12,则用AgNO3标准溶液滴定Cl-时,可采用K2CrO4为指示剂
D.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh越大
12.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)用含铁废铜制备胆矾的流程如图所示,下列说法不正确的是
A.“溶解”中加H2O2可将Cu和氧化
B.流程中的Cu2(OH)2CO3可用CuO代替
C.pH=3时,
D.“系列操作”前加入H2SO4的目的是抑制Cu2+的水解
考点02 沉淀溶解平衡综合应用
13.(2024-2025高二上·浙江省宁波五校联盟·期中)回答下列问题:
(1)已知葡萄糖(C6H12O6)固体在人体组织中被O2完全氧化为CO2气体和液态水,能产生热量。用燃烧热表示该反应的热化学方程式 。
(2)反应的自发性由焓变和熵变两个因素决定。N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180kJ·mol−1,已知N≡N的键能为946 kJ·mol−1,O=O的键能为498 kJ·mol−1,则N≡O的键能为 。
(3)在化学分析中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-时,采用K2CrO4为指示剂,利用Ag+与K2CrO4反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)= ,c(CrO42-)= mol/L。(分别保留2位有效数字)(已知25℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为和)
14.(2024-2025高二上·浙江省七彩阳光新高考研究联盟·期中)试根据沉淀溶解平衡知识回答问题:
(1)常温下,CaS的Ksp(CaS)=1.0×10-8,饱和溶液中存在平衡:CaS(s)Ca2+ (aq)+ S2-(aq)。将mol/L氯化钙溶液2.0×10-4mol/L硫化钠溶液等体积混合, (填“能”或“不能”)产生沉淀。滴加少量盐酸,c(S2-) (填“增大”或“减小”)。
(2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑色固体物质,写出该过程中反应的离子方程式 。
(3)常温下,Mg(OH)2的Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,在c(Mg2+)=0.01mol/L的溶液中,当Mg(OH)2刚开始沉淀时,溶液的pH为 ;若要使其沉淀完全(mol/L),pH的范围是 。
15.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、FeO、Mg(OH)2杂质)为原料制备氟化钡的流程如下:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。
(1)写出滤液1中所有的阳离子 。(写离子符号)
(2)滤液1加H2O2氧化的过程中主要反应的离子方程式为 。
(3)加20%NaOH溶液调节pH=12.5,得到滤渣的主要成分是 (写化学式)。
(4)滤液3加入盐酸酸化后再经 、过滤、洗涤、真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O。
(5)常温下,用BaCl2·2H2O配制成0.2mol·L-1水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。已知Ksp(BaF2)=1.84×10-7,当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度),至少需要的氟离子浓度是 mol·L-1(结果保留三位有效数字,已知)。
(6)已知:Ksp(BaCO3)=2.58×10-9,Ksp(BaSO4)=1.07×10-10。将氯化钡溶液滴入等物质的量浓度的硫酸钠和碳酸钠的混合溶液中,当BaCO3开始沉淀时,溶液中 (结果保留三位有效数字)。
16.(2024-2025高二上·浙江省台金七校联盟·期中)软锰矿的主要成分是MnO2,还含有少量金属铁、铝、铜的化合物等杂质,黄铁矿的主要成分是FeS2,还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上采用同槽酸浸工艺制备碳酸锰并回收硫酸铵,其主要流程如下:
(1)在浸取时不能提高浸出率的措施是_______。
A.适当升高温度 B.加压 C.搅拌 D.矿石研成粉末
(2)“氧化”中加入MnO2与Fe2+反应的离子方程式为: 。
(3)已知:Fe(OH)3:,Al(OH)3:,Cu(OH)2:,Mn(OH)2:。若形成“滤渣3”之前溶液中,则理论上需调节的pH范围为 。(一般溶液中离子浓度小于或等于,即认为已经除尽,)
(4)“碳化”反应:。
①碳化温度采用50℃的原因是 。
②已知:。请设计实验检验Mn2+是否反应完全: 。
17.(2024-2025高二上·浙江省金兰教育合作组织·期中)某研究小组尝试用黄铁矿烧渣制取绿矾(FeSO4•7H2O),流程图如下。
已知:25℃时,部分物质的Ksp相关信息如表所示:
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
1.0×10-38
8.0×10-16
1.0×10-33
依据题目信息,回答下列问题。
(1)浸取烧渣时,可采用升高温度的措施,其目的是 。
(2)滤渣1的主要成分是 ,滤渣2的成分是 。
(3)工序a的名称为 工序,填(还原或氧化)。
(4)若试剂a是一种硫的氧化物,则该物质为 ,写出工序a发生反应的离子方程式: 。
(5)若工序a后所得滤液中中c(Fe2+)=2.0mol·L-1,中c(Al3+)=1.0mol·L-1,当溶液中某离子浓度小于10-5 mol·L-1时可认为该离子沉淀完全,流程中调节pH的范围为 。(已知)
试卷第1页,共3页
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专题09 沉淀溶解平衡
高频考点概览
考点01 沉淀溶解平衡
考点02沉淀溶解平衡综合应用
考点01 沉淀溶解平衡
1.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)下列说法正确的是
A.往氢氧化镁饱和溶液中加少量MgSO4固体,会使Mg(OH)2固体增加
B.Ksp(AgCl)> Ksp(Ag2CrO4),则Ag2CrO4的溶解度小于的溶解度
C.溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积越大
D.升高温度,某沉淀溶解平衡正向移动,说明它的溶解度是减小的,Ksp也变小
【答案】A
【解析】A.Mg(OH)2固体存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq),加少量MgSO4固体时,溶液中c(Mg2+)增大,平衡逆向移动,会使Mg(OH)2固体增加,故A正确;B.Ag2CrO4和AgCl是两种物质类型不同的物质,不能根据Ksp大小判断其溶解度大小,故B错误;C.溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积不一定越大,可能反而越小,如氢氧化钙固体,故C错误;D.升高温度时某沉淀溶解平衡正向移动,说明它的溶解度是增大的,Ksp也增大,故D错误;故选A。
2.(2024-2025高二上·浙江省温州新力量联盟·期中)关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B.已知某温度下Ksp(Ag2S)=6×10-50,Ksp(AgCl)= 2×10-10,则的平衡常数约为
C.25℃时Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度
D.向1mL2mo/LNaOH溶液中先滴加2滴0.1mol/L MgCl2溶液,再滴加2滴0.1mo/LFeCl3溶液,先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀,说明Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2]
【答案】D
【解析】A.Ksp是溶度积常数,只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关,A正确;B.已知某温度下Ksp(Ag2S)=6×10-50,Ksp(AgCl)= 2×10-10, 的平衡常数,B正确;C.25℃时Cu(OH)2在水中存在溶解平衡:,在Cu(NO3)2溶液中,平衡向左移动,故在纯水中溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度,C正确;D.向1mL2mo/LNaOH溶液中先滴加2滴0.1mol/L MgCl2溶液,生成氢氧化镁沉淀,NaOH有剩余,再滴加2滴0.1mo/LFeCl3溶液,则发生Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,不能说明红褐色沉淀由白色沉淀转化而来,不能说明Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2],D错误;故选D。
3.(2024-2025高二上·浙江省六校联盟·期中)已知25 ℃下列物质的溶度积常数:FeS:Ksp=6.3×10-18;CuS:Ksp=1.3×10-36;ZnS:Ksp=1.6×10-24。以下说法正确的是
A.25 ℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为 ×10-18mol·L-1
B.同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
C.因为H2SO4是强酸,故CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能发生
D.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
【答案】A
【解析】A.饱和CuS溶液中c(Cu2+)=c(S2-),且c(Cu2+)×c(S2-)=Ksp,从而推出c(Cu2+)=mol/L,故A正确;B.CuS和ZnS的形式相同,根据题中所给数据,可以看出CuS的Ksp小于ZnS的Ksp,推出CuS的溶解度小于ZnS,故B错误;C.CuS的Ksp很小,CuSO4与H2S电离出的S2-结合生成CuS沉淀和硫酸,与硫酸是否为强酸无关系,故C错误;D.ZnS的Ksp比FeS的Ksp小,因此向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,ZnS先沉淀出来,故D错误;故选A。
4.(2024-2025高二上·浙江省宁波五校联盟·期中)下列反应的发生与“盐类水解平衡”或“难溶电解质的溶解平衡”无关的是
A.Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液
B.盐酸与CaCO3反应生成CO2
C.NaHSO4溶液与NaOH溶液反应生成Na2SO4
D.Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液反应生成CO2
【答案】C
【解析】A.NH4Cl溶液中铵根离子水解生成氢离子,与Mg(OH)2反应,与盐类水解平衡有关,A不符合题意;B.盐酸与CaCO3反应生成CO2,促进碳酸钙沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,最终碳酸钙溶解,与“难溶电解质的溶解平衡”有关,B不符合题意;C.NaHSO4溶液与NaOH溶液反应生成NaHSO4,相当于酸碱反应,与“盐类水解平衡”或“难溶电解质的溶解平衡”均无关,C符合题意;D.Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液反应,铝离子与碳酸氢根离子相互促进水解,生成CO2,与盐类水解平衡有关,D不符合题意;故选C。
5.(2024-2025高二上·浙江省七彩阳光新高考研究联盟·期中)已知溶洞的形成与下列反应有关:
①
②H2CO3H2O+CO2
已知H2CO3的,,
下列说法错误的是
A.反应①的平衡常数为
B.溶液的pH保持不变不能判断反应①达到平衡状态
C.当溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶滴到洞底时可以形成钟乳石
D.将0.02mol/LH2CO3溶液稀释到0.01mol/L,cCO32-几乎不变
【答案】B
【解析】A.反应①的平衡常数为K=,故A正确;B.反应①中随反应正向进行, 溶液pH逐渐减小,当溶液的pH保持不变时,反应达到平衡状态,故B错误;C.溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶滴到洞底时,过程中发生反应①和反应②,最终形成钟乳石,故C正确;D.CO32-是H2CO3二级电离产生的,稀释时对氢离子影响较大,稀释时碳酸浓度变为原来的一半且稀释过程中平衡常数不变,对二级电离影响很小,所以稀释时CO32-浓度基本不变,故D正确;故选B。
6.(2024-2025高二上·浙江省浙南名校联盟·期中)某实验小组用以下方法探究难溶物BaCO3的溶解度s(单位:mol·L-1)。
方法一:时,用计算溶解度s为;
方法二:时,实验测量BaCO3的溶解度。
已知:,,H2CO3的电离常数,。下列说法不正确的是
A.实验测量值大于计算值的可能原因是部分CO32-发生水解生成HCO3-,促进BaCO3继续溶解
B.BaCO3(s)的饱和溶液中,cOH-=cH++cHCO3-+2cH2CO3
C.BaCO3(s)的饱和溶液中,
D.时,向1mL BaSO4饱和溶液中加入0.1mL0.01mol·L-1的Na2CO3溶液,无BaCO3生成
【答案】D
【解析】A.因为,当cBa2+=cCO32-,s=,所以cCO32-发生水解,计算值小于实验测量值,故A正确;B.BaCO3饱和溶液中存在质子守恒,得cOH-=cH++cHCO3-+2cH2CO3,故B正确;C.BaCO3的饱和溶液中存在原子守恒或者物料守恒,即cBa2+=cCO32-+cHCO3-+cH2CO3,故C正确;D. 向1mL BaSO4饱和溶液中Ba2+的浓度=×10-5mol/L,加入0.1mL0.01mol·L-1的Na2CO3溶液后,cCO32-==9.1×10-4mol/L,Qsp==>2.5×10-9,则Qsp>Ksp,会有BaCO3沉淀析出,D错误;故选D。
7.(2024-2025高二上·浙江省杭州地区(含周边)重点中学·期中)时,某小组做如下两组实验:
实验I:往0.10mol·L-1 Na2CO3溶液中通入CO2至;
实验Ⅱ:在1.0L0.10mol·L-1 Na2CO3溶液中加入0.01mol BaSO4固体,充分反应。
[已知:,H2CO3的电离常数、。混合后溶液体积变化忽略不计]。下列说法不正确的是
A.0.10mol·L-1 Na2CO3溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH―)>c(HCO3-)>c(H+)
B.实验I结束后,溶液中
C.实验Ⅱ的转化存在平衡常数:
D.实验Ⅱ中,改用饱和Na2CO3溶液,Na2CO3的平衡转化率减小
【答案】D
【解析】A.0.10mol·L-1 Na2CO3溶液中,Na+不水解,Na+浓度最大,CO32-会有小部分发生水解,生成HCO3-和OH-,且水电离也会产生OH-,故c(OH―)>c(HCO3-),溶液呈碱性,H+浓度最小,各离子浓度大小为c(Na+)>c(CO32-)>c(OH―)>c(HCO3-)>c(H+),A正确;B.Na2CO3溶液呈碱性,通入二氧化碳至溶液呈中性,溶液存在,,,B正确;C.实验Ⅱ发生反应:BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq),平衡常数K===,C正确;D.该反应:BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)可看作气体平衡反应中的等体积类型,增大Na2CO3溶液浓度,等同于等体积气体反应中的增大压强,平衡不移动,Na2CO3的平衡转化率不变,D错误;故选D。
8.(2024-2025高二上·浙江省衢州五校联盟·期中)某化学兴趣小组用以下两种方法探究难溶物BaCO3的摩尔溶解度(单位:,指每升溶液中最多能溶解BaCO3的物质的量)。
方法一:时,用计算得BaCO3的摩尔溶解度为;
方法二:时,实验测得BaCO3的摩尔溶解度。
已知:的电离常数。
下列说法不正确的是
A.计算值小于实验测量值的主要原因是CO32-发生水解,促进BaCO3溶解
B.BaCO3饱和溶液中,含碳微粒最主要以CO32-的形式存在
C.BaCO3饱和溶液中存在:cOH-=cH++cHCO3-+2cH2CO3
D.BaCO3饱和溶液中存在:
【答案】B
【解析】A.因为,当时,S=;CO32-发生水解,使BaCO3(s)Ba2+ (aq)+ CO32-(aq)向溶解方向移动,所以计算值小于实验测量值,A正确;B.假设只有一半的碳酸根发生水解,
则,,则说明反应没有达到平衡,反应继续向水解方向移动,因此,即BaCO3饱和溶液中,含碳微粒最主要以HCO3-的形式存在,B错误;C.BaCO3饱和溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,则质子守恒为:cOH-=cH++cHCO3-+2cH2CO3,C正确;D.S=,根据电荷守恒得,即,故成立,D正确;故选B。
9.(2024-2025高二上·浙江省台金七校联盟·期中)某小组做如下实验:
实验①:向20 mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加盐酸溶液。
实验②:向2.33gBaSO4固体中加入1L0.1mol·L-1 Na2CO3溶液充分搅拌浸泡
[已知:常温下,,的电离常数:,溶液混合后体积变化忽略不计]
下列说法不正确的是
A.实验①选用酚酞作指示剂时,滴定终点发生反应为CO32--+H+ ═HCO3-
B.实验①中盐酸时,存在:
C.实验②中再加入2L0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,可将BaSO4完全转化为BaCO3
D.实验②静置,向上层清液中滴加溶液,会析出CaSO4和CaCO3
【答案】D
【解析】A.酚酞为碱变色指示剂,实验①滴定终点生成NaHCO3,发生反应为:CO32--+H+ ═HCO3-,A正确;B.实验①中时,Na2CO3和HCl等物质的量反应生成等浓度的NaCl和NaHCO3,由于碳酸氢根离子的电离和水解,溶液中存在关系:,碳酸氢根离子的水解平衡常数>,即HCO3-的水解程度大于其电离程度,则,因此,B正确;C.BaSO4的物质的量为0.01mol,假设硫酸钡完全转化为碳酸钡,反应生成的硫酸根的物质的量为0.01mol,需要的碳酸钠的物质的量为xmol,列三段式:
可知反应产生的浓度为,反应后的浓度为 ,该反应的平衡常数,解得x=0.246mol,两次加入碳酸钠的物质的量为0.3mol,大于0.246mol,可将BaSO4完全转化为BaCO3,C正确;D.向2.33gBaSO4固体中加入1L0.1mol·L-1 Na2CO3溶液充分搅拌浸泡,设生成SO42-的物质的量为x,列三段式:
该反应的平衡常数,解得x=,则,,加入溶液后,mol/L,因,,则只会析出CaCO3,不会析出CaSO4,D错误;故选D。
10.(2024-2025高二上·浙江省台州市山海协作体·期中)常温下,往10 mL0.1mol·L-1FeSO4溶液中通入H2S形成饱和溶液X,有微量FeS生成。溶液X中(溶液体积和浓度的变化忽略不计)。已知:H2S电离常数、,。下列说法不正确的是
A.溶液X中,
B.反应的
C.溶液X中,
D.溶液X中存在
【答案】D
【解析】A.往10 mL0.1mol·L-1FeSO4溶液中通入H2S形成饱和溶液X,有微量FeS生成,即亚铁离子恰好生成沉淀,,A正确;B.根据反应①、②、③,由盖斯定律,反应①-②-③可得反应,则,B正确;C.溶液中,HS-的水解常数为,则,故溶液中,C正确;D.根据电荷守恒,溶液X中存在,D错误;故选D。
11.(2024-2025高二上·浙江省金砖联盟·期中)Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示电离常数、水的离子积常数、水解常数、溶度积常数,下列判断不正确的是
A.室温下,CH3COOH的电离度一定比HClO的大
B.的溶液任何温度下均为中性
C.已知25℃时,AgCl和砖红色沉淀Ag2CrO4的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12,则用AgNO3标准溶液滴定Cl-时,可采用K2CrO4为指示剂
D.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh越大
【答案】A
【解析】A.室温下,说明CH3COOH的酸性比HClO大,但电离度除了和弱酸本身有关外,还和浓度有关,则CH3COOH的电离度不一定比HClO的大,故A错误;B.Kw=c(H+)•c(OH-),则的溶液中c(H+)=c(OH-),该溶液一定呈中性,故B正确;C.25℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12,当离子浓度小于10-5mol/L时可认为沉淀完全,则恰好沉淀完全时c(Ag+)==mol/L=1.8×10-5mol/L,此时溶液中c(CrO42-)==mol/L≈6.17×10-3mol/L>10-5mol/L,CrO42-没有沉淀完全,则可采用K2CrO4作指示剂,故C正确;D.NaA的水解常数Kh==×=,Ka为HA的电离平衡常数,则一元弱酸HA的Ka越小,Kh越大,故D正确;故选A。
12.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)用含铁废铜制备胆矾的流程如图所示,下列说法不正确的是
A.“溶解”中加H2O2可将Cu和氧化
B.流程中的Cu2(OH)2CO3可用CuO代替
C.pH=3时,
D.“系列操作”前加入H2SO4的目的是抑制Cu2+的水解
【答案】C
【解析】向含铁废铜中加入过量稀硫酸和H2O2充分溶解,将铁、铜元素分别转化为Fe3+、Cu2+,则Ⅰ中主要含Fe3+、Cu2+和稀硫酸,再向其加入Cu2(OH)2CO3调节pH=3,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤分离得到含CuSO4滤液,加硫酸经系列操作得到胆矾晶体。A.“溶解”中酸性环境下,H2O2可将Cu氧化为Cu2+,且也可将Fe2+氧化为Fe3+,则“溶解”中加H2O2可将Cu和Fe2+氧化,A正确;B.流程中Cu2(OH)2CO3的作用是中和过量稀硫酸,调节pH,也可用铜的氢氧化物、氧化物代替,则流程中的Cu2(OH)2CO3可用CuO代替,B正确;C.该流程用于含铁废铜制备胆矾,则pH=3时,Fe3+沉淀完全,Cu2+不能转化为Cu(OH)2沉淀,则,C错误;D.硫酸铜为强酸弱碱盐,Cu2+会发生水解:,则“系列操作”前加入H2SO4的目的是抑制Cu2+的水解,D正确;故选C。
考点02 沉淀溶解平衡综合应用
13.(2024-2025高二上·浙江省宁波五校联盟·期中)回答下列问题:
(1)已知葡萄糖(C6H12O6)固体在人体组织中被O2完全氧化为CO2气体和液态水,能产生热量。用燃烧热表示该反应的热化学方程式 。
(2)反应的自发性由焓变和熵变两个因素决定。N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180kJ·mol−1,已知N≡N的键能为946 kJ·mol−1,O=O的键能为498 kJ·mol−1,则N≡O的键能为 。
(3)在化学分析中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-时,采用K2CrO4为指示剂,利用Ag+与K2CrO4反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)= ,c(CrO42-)= mol/L。(分别保留2位有效数字)(已知25℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为和)
【答案】(1)
(2)632
(3)1.8×10-5 6.2×10-3
【解析】(1)18g葡萄糖(C6H12O6)固体的物质的量为=0.1mol,在人体组织中被O2完全氧化为CO2气体和液态水,能产生280kJ热量,则葡萄糖的燃烧热为=2800kJ∙mol-1,用燃烧热表示该反应的热化学方程式为 。
(2)N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180kJ·mol−1,已知N≡N的键能为946 kJ·mol−1,O=O的键能为498 kJ·mol−1,设N≡O的键能为x,则946 kJ∙mol-1+498 kJ∙mol-1-2x=180 kJ∙mol-1,则N≡O的键能为632kJ∙mol-1。
(3)在化学分析中,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-时,采用K2CrO4为指示剂,利用Ag+与K2CrO4反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)==mol/L =1.8×10-5mol/L,==mol/L = 6.2×10-3mol/L。
14.(2024-2025高二上·浙江省七彩阳光新高考研究联盟·期中)试根据沉淀溶解平衡知识回答问题:
(1)常温下,CaS的Ksp(CaS)=1.0×10-8,饱和溶液中存在平衡:CaS(s)Ca2+ (aq)+ S2-(aq)。将mol/L氯化钙溶液2.0×10-4mol/L硫化钠溶液等体积混合, (填“能”或“不能”)产生沉淀。滴加少量盐酸,c(S2-) (填“增大”或“减小”)。
(2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑色固体物质,写出该过程中反应的离子方程式 。
(3)常温下,Mg(OH)2的Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,在c(Mg2+)=0.01mol/L的溶液中,当Mg(OH)2刚开始沉淀时,溶液的pH为 ;若要使其沉淀完全(mol/L),pH的范围是 。
【答案】(1)不能 减小
(2) CaS(s)+ Cu2+(aq)CuS(s)+ Ca2+(aq)
(3) 9.5 ≥11
【解析】(1)将1.0×10-4mol/L氯化钙溶液2.0×10-4mol/L硫化钠溶液等体积混合,混合后Qc=0.5×10-4mol/L×1.0×10-4mol/L=5×10-9< Ksp(CaS)=1.0×10-8,不会产生沉淀;滴加少量盐酸,氢离子与S2-反应,导致c(S2-)减小;
(2)CaS悬浊液中加入CuSO4溶液,反应生成CuS和硫酸钙,反应离子方程式为:CaS(s)+ Cu2+(aq)CuS(s)+ Ca2+(aq);
(3)Mg(OH)2的Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,在c(Mg2+)=0.01mol/L的溶液中,当Mg(OH)2刚开始沉淀时,c(OH-)=mol/L,,溶液的pH为9.5;若要使其沉淀完全(mol/L),c(OH-)mol/L,,溶液的pH大于11。
15.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、FeO、Mg(OH)2杂质)为原料制备氟化钡的流程如下:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。
(1)写出滤液1中所有的阳离子 。(写离子符号)
(2)滤液1加H2O2氧化的过程中主要反应的离子方程式为 。
(3)加20%NaOH溶液调节pH=12.5,得到滤渣的主要成分是 (写化学式)。
(4)滤液3加入盐酸酸化后再经 、过滤、洗涤、真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O。
(5)常温下,用BaCl2·2H2O配制成0.2mol·L-1水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。已知Ksp(BaF2)=1.84×10-7,当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度),至少需要的氟离子浓度是 mol·L-1(结果保留三位有效数字,已知)。
(6)已知:Ksp(BaCO3)=2.58×10-9,Ksp(BaSO4)=1.07×10-10。将氯化钡溶液滴入等物质的量浓度的硫酸钠和碳酸钠的混合溶液中,当BaCO3开始沉淀时,溶液中 (结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) Ba2+、Fe3+、Mg2+、H+
(2) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
(3) Mg(OH)2
(4)蒸发浓缩、冷却结晶
(5)0.136
(6)24.1
【解析】经过酸浸,滤液中哦主要含有钡离子、亚铁离子、镁离子,加入双氧水后亚铁离子转化为铁离子,调节pH后生成氢氧化铁沉淀,加入NaOH后,生成氢氧化镁沉淀,滤液3中主要含有氯化钡,加入盐酸酸化后再经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶体。
(1)钡矿粉的主要成分有BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质,加入盐酸后,只有二氧化硅不溶于盐酸,因此滤渣A主要为二氧化硅,滤液1中的阳离子有Ba2+、Fe3+、Mg2+、H+;
(2)滤液1中加H2O2的目的是氧化亚铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。
(3)根据题意中常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4,根据流程图,加入双氧水调节pH,主要是去除铁离子,再加20%NaOH溶液调节pH=12.5,主要是去除镁离子,因此得到的滤渣C中主要含有Mg(OH)2;
(4)滤液3中主要含有氯化钡,加入盐酸酸化后再经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶体;
(5)用BaCl2·2H2O配制成0.2mol/L水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。反应的离子方程式为Ba2++2F¯= BaF2↓,根据Ksp(BaF2)=1.84×10-7,当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10-5L),c(F-)=== 0.136mol/L;
(6)根据Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)表达式可知:。
16.(2024-2025高二上·浙江省台金七校联盟·期中)软锰矿的主要成分是MnO2,还含有少量金属铁、铝、铜的化合物等杂质,黄铁矿的主要成分是FeS2,还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上采用同槽酸浸工艺制备碳酸锰并回收硫酸铵,其主要流程如下:
(1)在浸取时不能提高浸出率的措施是_______。
A.适当升高温度 B.加压 C.搅拌 D.矿石研成粉末
(2)“氧化”中加入MnO2与Fe2+反应的离子方程式为: 。
(3)已知:Fe(OH)3:,Al(OH)3:,Cu(OH)2:,Mn(OH)2:。若形成“滤渣3”之前溶液中,则理论上需调节的pH范围为 。(一般溶液中离子浓度小于或等于,即认为已经除尽,)
(4)“碳化”反应:。
①碳化温度采用50℃的原因是 。
②已知:。请设计实验检验Mn2+是否反应完全: 。
【答案】(1)B
(2) 2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
(3)6.7~7.5
(4)温度过低,反应太慢,温度过高NH4HCO3会分解 取碳化后的滤液少许,加入Na2S2O8溶液,若溶液不变为紫红色,则确定Mn2+已完全
【解析】软锰矿和黄铁矿加入硫酸酸浸,滤渣1为S、SiO2,浸取液中含有Mn2+、Fe2+、Cu2+、Al3+等,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节溶液pH=5.4﹣5.8,将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,再加入氨水调节pH,生成氢氧化铜,滤渣3为氢氧化铜,滤液中主要含有MnSO4,在滤液中加入碳酸氢铵,加热碳化,生成MnCO3沉淀、CO2、(NH4)2SO4,过滤得到MnCO3,滤液中主要含有(NH4)2SO4。
(1)提高浸出率的可采取的措施有适当升高温度和搅拌、矿石研成粉末,加压不影响溶液中固体浸出率,故选B;
(2)“氧化”中加入MnO2发生反应生成硫酸铁、硫酸锰和水,反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(3)加入氨水调节pH,生成氢氧化铜,但不能生成Mn(OH)2;c(OH-)= ,c(H+)=,pH=7-lg2=6.7,则调节pH最小值为6.7;,c(OH-)= ,c(H+)=10-7.5,则调节pH最大值为7.5;
(4)①温度过低反应太慢,过高,NH4HCO3会分解,因此采用50℃碳化;②由题意可知,Mn2+能被Na2S2O8氧化为高锰酸根离子,则检验Mn2+是否反应完全的方法是取碳化后的滤液少许,加入Na2S2O8溶液,若溶液不变为紫红色,则确定Mn2+已完全。
17.(2024-2025高二上·浙江省金兰教育合作组织·期中)某研究小组尝试用黄铁矿烧渣制取绿矾(FeSO4•7H2O),流程图如下。
已知:25℃时,部分物质的Ksp相关信息如表所示:
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
1.0×10-38
8.0×10-16
1.0×10-33
依据题目信息,回答下列问题。
(1)浸取烧渣时,可采用升高温度的措施,其目的是 。
(2)滤渣1的主要成分是 ,滤渣2的成分是 。
(3)工序a的名称为 工序,填(还原或氧化)。
(4)若试剂a是一种硫的氧化物,则该物质为 ,写出工序a发生反应的离子方程式: 。
(5)若工序a后所得滤液中中c(Fe2+)=2.0mol·L-1,中c(Al3+)=1.0mol·L-1,当溶液中某离子浓度小于10-5 mol·L-1时可认为该离子沉淀完全,流程中调节pH的范围为 。(已知)
【答案】(1)加快反应速率
(2)SiO2 Al(OH)3
(3)还原
(4) SO2 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
(5)4.7≤pH<6.3
【解析】烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)制取绿矾(FeSO4•7H2O)的流程为:烧渣中加入稀硫酸酸浸,Fe2O3、FeO、Al2O3能溶于稀硫酸,SiO2不溶于稀硫酸,过滤时滤渣Ⅰ为SiO2,滤液中含有FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3和H2SO4,加入还原试剂a还原Fe3+,根据除杂原则中不引入新杂质的原则可知,若a是一种硫的氧化物,则a为SO2,反应为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++ SO42-+4H+,然后向溶液中加入FeO、Fe等调节溶液的pH使Al3+完全转化为Al(OH)3沉淀,过滤,滤渣Ⅱ为Al(OH)3,最后溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4•7H2O。
(1)浸取烧渣时,可采用升高温度的措施,其目的是:加快反应速率;
(2)由分析可知,滤渣1的主要成分是SiO2,滤渣2的成分是Al(OH)3;
(3)由分析可知,浸取后的溶液中存在Fe3+,需要加入还原试剂a还原Fe3+,工序a的名称为还原工序;
(4)由分析可知,加入还原试剂a的作用是还原Fe3+,若试剂a是一种硫的氧化物,则该物质为SO2,发生反应的离子方程式:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+ 4H+;
(5)若工序a后所得滤液中c(Fe2+)=2.0mol·L-1 ,则Fe2+开始沉淀时c(OH-)=,c(H+)=,pH=-lgc(H+)=-lg()=7-lg5=6.3,Al3+完全沉淀时c(OH-)=,c(H+)≈,pH=-lgc(H+)=4.7,流程中调节pH的范围为4.7≤pH<6.3。
试卷第1页,共3页
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