内容正文:
第04讲 沉淀溶解平衡
目录
01 课标达标练
题型01沉淀溶解平衡及应用
题型02 溶度积常数及应用
题型03 沉淀溶解平衡图像
02 核心突破练
03 真题溯源练
01沉淀溶解平衡及应用
1.室温下,时刻向两个盛有50mL蒸馏水的烧杯中分别加入①、②1g蔗糖,搅拌,最终分别得到悬浊液和澄清溶液,溶解过程中分散系的导电能力变化如图。下列分析不正确的是
A.该实验可证明蔗糖不是电解质
B.该实验不能证明碳酸钙是强电解质
C.时刻,①中再加入,导电能力增加
D.当①中导电能力不变时,达到平衡
C【解析】A.由图可知,蔗糖溶液的导电性不变,且微弱导电是由水的电离引起的,说明蔗糖在水溶液中不能电离,则可证明蔗糖不是电解质,故A正确;
B.由图可知,随着CaCO3固体的溶解,溶液中阴阳离子的浓度不断增大,溶液的导电性不断增强,达到饱和溶液时导电性不变,说明CaCO3是电解质,但无法证明CaCO3是完全电离,即不能判断CaCO3是强电解质,故B正确;
C.t2时刻CaCO3溶解达到饱和状态,再加入1gCaCO3时,CaCO3不溶解,溶液中阴阳离子浓度不变,则溶液的导电能力不变,故C错误;
D.CaCO3是不溶性电解质,存在溶解平衡为,当①中导电能力不变时,溶液中阴阳离子浓度不变,即达到平衡状态,故D正确;
故选C。
2.下列用途或转化,不能用沉淀溶解平衡原理解释的是
A.溶液可使PbS转化为CuS
B.向饱和溶液中加入少量纯碱,有白色沉淀生成
C.Fe可除去溶液中的杂质
D.向悬浊液中加入稀盐酸后,悬浊液变澄清
C【解析】A.加入溶液,发生反应,硫离子浓度减小,使PbS的溶解平衡正向移动,能用沉淀溶解平衡原理解释,选项A不符合;
B.加入少量纯碱,使的溶解平衡逆向移动,生成沉淀,能用沉淀溶解平衡原理解释,选项B不符合;
C.Fe与发生氧化还原反应,不涉及沉淀溶解平衡,不能用沉淀溶解平衡原理解释,选项C符合;
D.加入稀盐酸,发生反应,使的溶解平衡正向移动,悬浊液变澄清,能用沉淀溶解平衡原理解释,选项D不符合;
答案选C。
3.某温度下硫酸钡与水组成的混合物中加入少量硫酸钠固体,下列说法错误的是
A.BaSO4的电离程度减小 B.BaSO4溶解的量减小
C.c(Ba2+)与c(SO)的乘积不变 D.溶液的导电能力增强
A【解析】A.硫酸钡在溶液中完全电离,则加入硫酸钠后,硫酸钡的电离程度不变,仍然为100%,故A错误;
B.加入硫酸钠后,溶液中硫酸根离子浓度增大,溶解平衡向着逆向移动,导致硫酸钡的溶解的量减小,故B正确;
C.c(Ba2+)与c(SO)的乘积为溶度积,由于温度不变,则硫酸钡的溶度积不变,故C正确;
D.加入硫酸钠后,溶液中离子浓度增大,则溶液的导电性增强,故D正确;
故选:A。
4.下列说法中正确的是
A.碳酸钡可用于肠胃X射线造影检查
B.在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS小
C.含有AgCl和AgBr固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(Br-)
D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同的①蒸馏水、②0.1mol/L盐酸、③0.1mol/L氯化镁溶液、④0.1mol/L硝酸银溶液中,Ag+浓度:①>④=②>③
B【解析】A. 由于碳酸钡可溶于胃酸,故不用其进行肠胃X射线造影检查,应使用硫酸钡,A错误;
B. 在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS小,B正确;
C. 由于AgCl的溶解度大于AgBr,故混合溶液中c(Ag+)>c(Cl-)>c(Br-),C错误;
D. 盐酸和氯化镁中的氯离子会抑制氯化银的溶解,由于等物质的量浓度的氯化镁溶液中的氯离子浓度更大,所以银离子浓度③<②,由于④加入了硝酸银溶液,所以银离子浓度最大,故银离子浓度④>①>②>③,D错误;
故答案选B。
5.在一定温度下,一定量的水中石灰乳悬浊液存在下列平衡:
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)当向浑浊液中加入少量的生石灰,又恢复到原温度时,下列说法中正确的是
A.溶液中Ca2+数不变 B.c(Ca2+)增大 C.pH不变 D.pH增大
C【解析】A.生石灰与水反应消耗水,水少了会析出Ca(OH)2,因此Ca2+数会减少,故A错误;BCD.该悬浊液为饱和溶液,饱和溶液的浓度只与温度有关,因此,温度不变,离子浓度就不变,pH不变,故B、D错误;故C正确;故选C。
6.某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡: ,下列有关该平衡体系的说法不正确的是
A.恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 B.给溶液加热,平衡逆向移动
C.向溶液中加入少量固体,溶液质量增重 D.向溶液中加入少量水,pH不变
A【解析】A.恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶解的氢氧化钙已经达到饱和,溶液的c(OH-)不变,溶液的pH不变,A错误;
B.该平衡放热,升高温度,平衡逆向移动,B正确;
C.向溶液中加入少量固体,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,相当于减少1个钙离子同时增加2个钠离子,则溶液质量增加,C正确;
D.向溶液中加入少量水,悬浊溶液中少量氢氧化钙溶解,溶液仍然是氢氧化钙的饱和溶液,pH不变,D正确;
故选A。
02 盐类水解的应用
7.镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。某工厂从镍钴矿(主要成分为NiO、、CoO,含少量MgO、FeO、Fe2O3、MnO、SiO2)回收镍、钴、镁元素的工艺流程如图。
已知:①“氧化”时,SO2和空气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸H2SO5(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱),用石灰乳调节,Mn2+被氧化为MnO2.
②离子浓度c≤1.0×10-6mol/L时,可认为该离子沉淀完全
③常见物质的
物质
Ksp
10-37.4
10-14.7
10-14.7
10-10.8
下列说法错误的是
A.发生“氧化”的离子方程式为
B.滤渣的成分为、
C.中过氧键的数目为
D.“沉钴镍”时钴镍恰好完全沉淀时溶液中
A【分析】镍钴矿主要成分为(NiO、、CoO,含少量MgO、FeO、Fe2O3、MnO、SiO2)中加入硫酸酸浸,金属元素转化为可溶的硫酸盐, 与硫酸溶液不反应,过滤得到含有可溶硫酸盐的硫酸浸取液;向浸取液中通入二氧化硫和氧气的混合气体,混合气体在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸H2SO5,向反应后的溶液中加入石灰乳调节溶液pH为4,将溶液中的铁离子转化为 沉淀,锰离子转化为沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、二氧化锰的滤渣和含硫酸镍、硫酸镁、硫酸钴的滤液;向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH,将溶液中的钴离子、镍离子转化为氢氧化钴和氢氧化镍沉淀,向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH,将溶液中的镁离子转化为氢氧化镁沉淀,过滤得到含有氢氧化镁的沉渣和上层清液。
【解析】A.由分析可知,锰离子被过一硫酸H2SO5(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱)转化为氧化为二氧化锰沉淀,H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱,应写成离子,则锰离子被氧化的离子方程式为,故A错误;
B.由分析可知,滤渣的主要成分为氢氧化铁、二氧化锰,故B正确;
C.设中—1价氧原子个数为a、—2价氧原子个数为b,则a+b=5,由化合价代数和为0可得:a+2b=8,解联立方程可得a=2、b=3,则1个过一硫酸中含有1个过氧键,中过氧键的数目为,故C正确;
D.由溶度积可知,钴镍恰好完全沉淀时溶液中氢氧根离子浓度为,故D正确;
故选A。
8.某小组设计实验测定的,实验步骤如下:
步骤1:常温下,在干燥的锥形瓶中加入溶液,再加入溶液,轻轻摇动锥形瓶约。
步骤2:过滤后滤液完全澄清。准确量取滤液于洁净的锥形瓶中,加入溶液和溶液,若溶液显红色(水解),再加硝酸直至无色,用溶液滴定至恒定浅红色,消耗滴定液。
已知:。下列叙述错误的是
A.步骤1中,轻轻摇动约的目的是确保完全反应 B.步骤2中,加入硝酸的目的是抑制水解
C.步骤2中,如果用湿润的滤纸过滤,测得的结果会偏低 D.常温下,
C【解析】A.步骤1中,轻轻摇动约30min,能使溶液和溶液充分接触、充分反应,A正确;
B.因为在溶液中会发生水解使溶液显红色,加入硝酸可抑制水解,避免干扰滴定终点判断,B正确;
C.如果用湿润的滤纸过滤,会稀释滤液,导致滴定过程中消耗KSCN溶液体积V偏小,根据后续计算原理,会使计算出的浓度偏低,而,偏小则测得的结果会偏低,但从滴定角度,消耗标准液体积偏小,会使计算出的剩余物质的量偏小,而实际上剩余物质的量不变,会使计算出的与反应的物质的量偏大,导致测得结果偏高,C错误;
D.,,NaAc过量,反应后溶液总体积近似为,取20.00mL滤液滴定,,则滤液中,根据反应关系,反应后溶液中,所以,D正确;
故选C。
9.常温下,向浓度均为的KSCN和K3AsO4溶液中滴加AgNO3溶液,溶液中 或与 lgc(Ag+)的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.直线L1代表与 lgc(Ag+)的关系
B.滴定时,先生成 沉淀,后生成AgSCN沉淀
C.
D.饱和AgSCN溶液中
C【分析】在AgSCN(1:1型)中,,斜率为1(平缓直线),对应;在(3:1 型)中,,斜率为3(陡峭直线),对应,由M点可知,,,据此回答。
【解析】A.由分析知,直线代表与 lgc(Ag+)的关系,A错误;
B.比较初始沉淀所需浓度,在中,在中, ,可知先生成AgSCN沉淀,后生成沉淀,B错误;
C.由分析知,,C正确;
D.由分析知,在AgSCN饱和溶液中, ,,D错误;
故选C。
10.实验小组设计实验除去粗盐溶液中的、、,制备电解用精制食盐水。已知:
下列说法不正确的是
A.加入溶液发生的反应是、
B.加入盐酸发生的反应是、
C.调节溶液的,可使滤液中
D.若不除去、,电解食盐水时在阴极区可能形成氢氧化物沉淀
A【分析】粗盐溶液中含有、、,加入①过量的饱和BaCl2溶液,发生反应,除去,②再加入NaOH溶液调pH,发生,除去,③再加入溶液发生的反应是、,除去和过量的,④过量将、、、除去,得到含NaCl、NaOH和的滤液,加入过量盐酸,发生、,将NaOH和除去,蒸干得到NaCl样品,加入10mL蒸馏水,再加入2滴饱和BaCl2溶液,得到大量白色沉淀M,据此回答。
【解析】A.由题知,由于 ,故加入溶液发生的反应是、外还有,A错误;
B.由分析知,加入过量盐酸,发生、,将NaOH和除去,B正确;
C.调节溶液的,则,则滤液中,C正确;
D.电解食盐水时,阴极反应为,若溶液中存在、,会在阴极与反应生成氢氧化物沉淀,D正确;
故选A。
11.(1)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
①加入NH3·H2O调节pH = 8可除去 (填离子符号),滤渣Ⅱ中含 (填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是 。[已知:Ksp(BaC2O4) = 1.6×10−7,Ksp(CaC2O4) = 2.3×10−9]
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
②常温下,0.2 mol/L的BaCl2·H2O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,当钡离子沉淀完全时,至少需要氟离子浓度为 (结果保留三位有效数字)。
(2)用低品铜矿(主要含、)制备的一种工艺流程如下:
“调pH”后滤液中刚好沉淀完全(离子浓度小于认为沉淀完全),此时pH约为 ([])
(1)Fe3+;Mg(OH)2、Ca(OH)2;BaC2O4与CaC2O4接近,H2C2O4过量可能会生成BaC2O4沉淀,导致产品量减少;0.136(2)3
【解析】(1)毒重石用盐酸浸取后用调节pH=8,根据表格中数据可知Fe3+可完全转化为Fe(OH)3,故滤渣I为:Fe(OH)3,NaOH调节pH=12.5,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,故滤渣II为:Mg(OH)2、Ca(OH)2,滤液中加入H2C2O4,可除去未沉淀完全的Ca2+,故滤渣III为CaC2O4,滤液中主要成分为BaCl2,经过加热浓缩或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,最后获得氯化钡晶体。
根据分析,加入NH3·H2O调节pH = 8可除去Fe3+,滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2。加入H2C2O4时应避免过量,原因是:BaC2O4与CaC2O4接近,H2C2O4过量可能会生成BaC2O4沉淀,导致产品量减少;Ksp(BaF2) =c(Ba2+)c2(F-)= 1.84×10−7,Ba2+沉淀完全时浓度,故,故至少需要氟离子浓度为0.136mol/L。
(2)低品铜矿中加入稀硫酸和二氧化锰,硫化铜与二氧化锰发生氧化还原反应生成铜离子、二价锰离子和硫单质,氧化亚铁与稀硫酸反应生成亚铁离子,又被氧化成铁离子,再调节pH除去铁离子,然后加氨水和碳酸氢铵除去锰离子,最后再加水合肼还原铜离子得到产品。
Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=1×10-38,则,,,pH=3。
12.(1)铬的化合物应用广泛,工业上以铬铁矿(含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠的工艺流程如下图。已知:①中Cr的化合价为;②焙烧的目的是将转化为,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,同时在焙烧过程中有二氧化碳产生。
请回答下列问题:
①常温下,矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度的对数与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分浓度时,可认为已除尽。则“中和”时pH的理论范围为 ;“酸化”过程中的离子方程式为 。
②工业上常用电解法处理含的酸性废水,用金属铁作阳极、石墨作阴极,一段时间后产生和沉淀。若电解后溶液中,则 {已知,可从第(4)小题图中计算得出}。
(2)二氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈。
已知:①硫脲()具有还原性,酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2;
②Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+,两者均能形成氢氧化物沉淀;
③Ce2(CO3)3为白色粉末,难溶于水。
回答下列问题:
步骤③向复盐沉淀中加入NaOH溶液充分反应后,加入稀盐酸得到含Ce3+的滤液。步骤④向含Ce3+的滤液中加入NH4HCO3溶液,充分反应得到Ce2(CO3)3
Ⅰ:写出步骤④对应反应的离子方程式为 。
Ⅱ:常温下,Ka2(H2CO3)=5.0×10-11,Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10-28。Ce3+恰好沉淀完全时c(Ce3+)=1.0×10-5mol∙L-1,此时测得溶液pH=5,则溶液中c(HCO)= mol∙L-1。
(1)4.5<pH≤9.3;;(2)2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O;0.20;3:1;1mol
【解析】(1)该工艺流程原料铬铁矿的主要成分为 (含Al、Si氧化物等杂质),产品为红矾钠,流程主线中的主元素为Cr。铬铁矿、纯碱通入氧气焙烧将转化为,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,加入水浸取除去不溶性杂质,滤液加入稀硫酸“中和”除去硅、铝等元素,继续向滤液中加入稀硫酸酸化,将转变为,蒸发结晶分离出副产品、冷却结晶得到红矾钠。由流程可知,“中和”的目的是通过调节pH除去溶液中,使其浓度,且不能转化为铝离子,结合题中图像可知,pH的理论范围为4.5<pH≤9.3。继续加入稀硫酸酸化,是将转变为,离子方程式为;三价铁离子恰好完全沉淀时溶液的pH=3.0,即,溶液中的,则,当时,溶液中,则。
(2)氟碳铈矿含CeFCO3、BaO、SiO2等,在空气中焙烧,Ce3+在空气中氧化为Ce4+,用硫酸浸取,Ce4+进入溶液,SiO2不反应,BaO与硫酸反应生成BaSO4沉淀,过滤分离,滤渣A为SiO2、BaSO4;滤液A中加入硫脲将还原为Ce3+,Ce2(SO4)3与Na2SO4形成复盐沉淀Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O,过滤分离;复盐沉淀加入碱,再加入酸,Ce3+被转移到溶液中,再加入碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce2(CO3)3,最后灼烧分解生成CeO2。步骤④是碳酸氢铵提供碳酸根与Ce3+结合生成为(Ce2(CO3)3,产生的氢离子又与碳酸氢根反应生成二氧化碳与水,反应离子方程式为2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O;Ka2(H2CO3)==5.0×10-11,Ksp[Ce2(CO3)3]=c2(Ce3+)c3()=1.0×10-28,Ce3+恰好沉淀完全时c(Ce3+)=1.0×10-5mol∙L-1,此时测得溶液pH=5,c(H+)=1.0×10-5mol∙L-1,解得c()=1.0×10-6mol∙L-1,c()=0.20mol∙L-1。
03沉淀溶解平衡图像
13.常温下,、和在水中达到沉淀溶解平衡时(M代表金属阳离子)与pH的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.图中的
B.的数量级为
C.浓度不同的和,可通过分步沉淀进行分离
D.向含,的溶液中加入的NaOH越多,,沉淀越完全
C【解析】A.由图可知,,当时,,此时溶液的,即,A错误;
B.,的数量级为,B错误;
C.当时,,此时,在溶液中最大值为,不会沉淀,可通过分步沉淀进行分离,C正确;
D.过量的NaOH能溶解,D错误;
故选C。
14.硫酸钡难溶于水,常用作胃肠造影剂。的水溶液中存在平衡:。下,其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A.下,
B.点对应的等于点对应的
C.加入固体(忽略体积变化)可以实现由点到点
D.点对应的是下的不饱和溶液
D【分析】由图可知,a、b在平衡曲线上,因此a、b为沉淀溶解平衡点,c点在曲线下方,为沉淀溶解的点,d点在曲线上方,为生成沉淀的点。
【解析】A.由a点坐标的数据可知,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c()=1×10-5×2×10-5=2×10-10,A正确;
B.溶度积常数只与温度有关,温度不变时Ksp不变,因此a点和b点的Ksp相等,B正确;
C.c点未到达平衡,加入Na2SO4固体,c()增大,逐渐到达平衡点b,C正确;
D.根据分析,d点c(Ba2+)和c()浓度较大,是生成沉淀的点,即为BaSO4的过饱和溶液,D错误;
故选D。
15.时,向的溶液中通入氨气,测得溶液中的与之间的变化曲线如图所示。已知:,,,忽略反应过程中溶液体积的变化。下列说法正确的是
A.a点溶液满足: B.b点溶液中会产生沉淀
C.d点溶液满足: D.的数量级是
B【解析】A.a点溶液中,,根据且此时,可推导出溶液中的,A错误;
B.b点溶液中c(Mg2+)和c(OH-)均大于沉淀溶解平衡时的浓度,故会有沉淀产生,B正确;
C.d点溶液中存在电荷守恒:,d点溶液为碱性,故,C错误;
D.a点计算,数量级是,D错误;
故选B。
16.难溶物MI2加水,存在如下平衡:
MI2(s)M2+(aq)+2I-(aq) Ksp;M2+(ag)+nI-(aq)(aq) Kn(n=1,2,3,4)。
MI2的溶解度S(所有含M的微粒在水溶液中的总浓度)、以及其中三种含M微粒的分布系数(δ)与溶液中I-浓度的关系如图所示。已知Ksp远远小于(n=1,2,3,4),下列说法错误的是
A.10-9<Ksp<10-8
B.K4>K3
C.曲线B、C分别代表δ[(aq)]、δ[MI2(ag)]
D.向1L 0.1mol/L的M2+溶液中加入约0.3mol NaI固体时,沉淀效果最好
C【分析】溶液中随着碘离子浓度增大,M2+会逐渐化为、、,其分布系数减小、先增大后减小、在之后先增大后减小、含量一直增大;由图,当溶解度S最小时,MI2沉淀程度最大,此时-lgc(I-)≈1,,此时再增大碘离子浓度,则MI2(s)M2+(aq)+2I-(aq) 逆向移动、M2+(ag)+nI-(aq)(aq)正向移动,使得溶液中 向、转化,则ABC分别为、、分布系数(δ)与溶液中I-浓度的关系曲线;
【解析】A.由图,-lgc(I-)≈4,,此时溶液中M的微粒总浓度为1mol/L,结合MI2(s)M2+(aq)+2I-(aq),则,由于溶液(aq)总的分布系数小于0.1,则,A正确;
B.,由图,时,,则K4>K3,B正确;
C.由分析,曲线B、C分别代表δ[(aq)]、δ[],C错误;
D.向1L 0.1mol/L的M2+溶液中加入约0.3mol NaI固体时,碘离子和M2+生成MI2沉淀,反应后溶液中碘离子浓度约为0.1mol/L,结合分析,此时沉淀效果最好,D正确;
故选C。
17.一定温度下,在不同pH的溶液中存在形式不同。图1中的两条曲线分别为、的沉淀溶解平衡曲线,。图2为溶液中含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。若初始时,下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ为的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,时,
C.、时,发生反应:
D.若通过通入HCl调节pH形成了和的混合溶液,溶液中始终存在
B【分析】氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁,当溶液中pH=12时碳酸镁对应的镁离子浓度大于对应的镁离子浓度,故曲线I为沉淀溶解平衡曲线;图2中pH=12至pH=8的虚线下降表示碳酸根离子浓度变化,pH=12至pH=8以及pH减小的实线表示碳酸氢根离子浓度变化,pH=8减小部分虚线为碳酸浓度的变化;
【解析】A.相同温度下,的溶解度小于,故当pH=12时碳酸镁对应的镁离子浓度大于对应的镁离子浓度,故曲线I为沉淀溶解平衡曲线,曲线Ⅱ为的沉淀溶解平衡曲线,A正确;
B.根据图示可得出的,,根据,简化后带入数据可得,B错误;
C.pH=8时溶液中主要含碳离子为碳酸氢根,pM=1即镁离子浓度为0.1mol/L,该点碳酸镁曲线在氢氧化镁曲线下方,生成碳酸镁较多,故发生反应:,C正确;
D.通入HCl调节pH形成了和的混合溶液,溶液中始终存在元素守恒:,D正确;
答案选B。
18.常温下,向饱和AgAc溶液(有足量AgAc固体)中滴加稀硝酸,调节体系pH促进AgAc溶解,总反应为AgAc(s)+H+(aq)Ag+(aq)+HAc(aq),平衡时lgc(Ag+)、分布系数δ(M)与pH的变化关系如图所示〔其中M代表HAc或Ac,δ(HAc)=,Ag+水解忽略不计]。
已知:常温下,pKsp(AgAc)=-lgKsp(AgAc)=2.71。
下列叙述错误的是
A.曲线代表lgc(Ag+)与pH的关系
B.pH=4.5时,溶液中c(HAc)<c()
C.pH=6时,溶液中>10
D.AgAc(s)+H+(aq)Ag+(aq)+HAc(aq)的平衡常数K=102.04
C【分析】随着pH增大,c(H+)减小,c(HAc)减小,c(Ac−)增大,所以曲线Ⅱ对应HAc的分布系数(随pH增大而减小),曲线Ⅲ对应Ac−的分布系数(随pH增大而增大),据此分析解题。
【解析】A.随着pH减小,c(H+)增大,AgAc(s)+H+(aq)Ag+(aq)+HAc(aq),平衡正向移动,随pH减小lgc(Ag+)增大,曲线I代表lgc(Ag+) 与pH的关系,A正确;
B.当pH=4.5时,溶液中存在物料守恒c(Ag+)=c(Ac−)+c(HAc),电荷守恒c(Ag+)+c(H+)=c(Ac−)+c()+c(OH−),联立可得c(HAc)+c(H+)=c()+c(OH−) ,pH=4.5时,c(H+)>c(OH−),所以c(HAc)<c(),B正确;
C.pH=6时,c(H+)= 10−6mol/L,Ka(HAc)=,X点时pH=4.75,δ(HAc)==0.5,即,Ka(HAc)= c(H+)=10-4.75,溶液中,C错误;
D.AgAc(s)+H+(aq)Ag+(aq)+HAc(aq),平衡常数K,Ksp(AgAc) =10-2.71,Ka(HAc) =10-4.75,平衡常数K=102.04,D正确;
故选C。
1.用溶液滴定相同浓度的和的混合溶液,其滴定曲线如图。混合液中(X代表),,下列说法错误的是
A.曲线②代表与体积的关系 B.
C.如果减小的初始浓度,则C点右移 D.滴定过程中,使用棕色的酸式滴定管滴定
C【分析】由溶度积可知,向相同浓度的碘化钠和氯化钠的混合溶液中滴加硝酸银溶液时,溶液中银离子浓度增大,混合溶液中碘离子会优先与银离子反应生成溶度积较小碘化银沉淀,后溶液中氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀,则曲线①、②、③分别代表p(Ag+)、p(I—)、p(Cl—)与硝酸银溶液体积的关系。
【解析】A.由分析可知,曲线①、②、③分别代表p(Ag+)、p(I—)、p(Cl—)与硝酸银溶液体积的关系,故A正确;
B.由图可知,加入200mL硝酸银溶液时,混合溶液中氯离子沉淀完全,反应得到的溶液中银离子浓度与氯离子浓度相等,由溶度积可知,溶液中银离子浓度与氯离子浓度都为mol/L,则y3=4.85,故B正确;
C.如果减小氯化钠的初始浓度,溶液中氯离子浓度减小,消耗硝酸银溶液的体积减小,则C点会左移,故C错误;
D.硝酸银溶液见遇易发生分解反应,所以滴定过程中,应使用棕色的酸式滴定管滴定,故D正确;
故选C。
2.下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;
③时,;;代表、或。
下列说法错误的是
A.Cr的基态原子核外共有24种运动状态的电子
B.反应的平衡常数的数量级为
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
D【分析】由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1∶1,即两者图像平行,所以①代表Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线。由于相同条件下,AgCl溶解度大于AgBr,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),所以②代表AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则③代表AgBr的沉淀溶解平衡曲线。根据①上的点(2.0,7.7),可求得Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c()=(10-2mol·L-1)2×10-7.7mol·L-1=10-11.7,根据②上的点(2.0,7.7),可求得Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-2mol·L-1×10-7.7mol·L-1=10-9.7,根据③上的点(6.1,6.1),可求得Ksp(AgBr)=c(Ag+)×c(Br-)=10-6.1mol·L-1×10-6.1mol·L-1=10-12.2。
【解析】A.Cr是24元素,原子核外有24个电子,每个电子运动状态都不同,则Cr的基态原子核外共有24种运动状态的电子,A正确;
B.反应Ag2CrO4+H+2Ag++的平衡常数K===10-5.2,数量级为10-6,B正确;
C.在滴定Cl-时,当Cl-恰好滴定完全时,可以得到氯化银的饱和溶液,根据Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-9.7,可知c(Ag+)=mol·L-1=10-4.85mol·L-1,结合Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c()=10-11.7,此时溶液中的浓度c()=mol·L-1=10-2.0mol·L-1,故理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0mol·L-1,C正确;
D.根据③上的点(6.1,6.1),可求得Ksp(AgBr)=c(Ag+)×c(Br-)=10-6.1×10-6.1=10-12.2,当Br-到达滴定终点时,c(Ag+)=c(Br-)==10-6.1mol·L-1,即c()==100.5mol·L-1 ,=10-6.6,D错误;
故选D。
3.常温下,向、和HR的混合液中滴加NaOH溶液,pM与pH的关系如图所示,已知,代表、或;;当被沉淀的离子的物质的量浓度小于时,认为该离子已沉淀完全,下列叙述正确的是
A.、分别代表、与pH的关系
B.常温下,HR的
C.图中a点对应溶液的pH为6.5,此时溶液中
D.的平衡常数
B【分析】向混合溶液中加入氢氧化钠溶液时,溶液中氢氧根离子浓度增大,增大,溶液中减小,增大,由氢氧化亚钴的溶度积大于氢氧化铅可知,曲线、、分别代表、、与的关系;由图可知,常温下,溶液中时,溶液中铅离子、亚钴离子的浓度分别为、,则氢氧化铅和氢氧化亚钴的溶度积分别为和;溶液中时,溶液,则由可知,。
【解析】A.根据分析可知,曲线、分别代表、与的关系,A错误;
B.溶液中时,溶液,则由可知,,B正确;
C.点对应溶液的时,溶液中,则溶液中,C错误;
D.由方程式可知,反应的平衡常数,,D错误;
故选B。
4.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断不正确的是
A.
B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.b、c两点代表的溶液中,的值相等
D.c、d两点代表的溶液中,的值:
B【解析】A.由图可知,b点pH=1.3,其c(OH-)=,则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=c(Fe3+)×103.9K;c点pH=4.4,其c(OH-)=,则Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2(OH-)=c(Cu2+)×108.8K。b、c点:c(Fe3+)=c(Cu2+),则,A项正确;
B.向溶液中加适量NH4Cl固体,铵根离子与氢氧根离子结合生成一水合氨,会导致溶液中的c(OH-)减小,故不能使溶液由a点变到b点,B项错误;
C.由题可知,温度不变,则b、c两点代表的溶液温度相等,溶液中的的值,即水的离子积相等,C项正确;
D.由图可知,c(Cu2+):,pH:,即c(OH-):,则的值:,D项正确;
答案选B。
5.室温下,通过下列实验探究NaHSO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol•L-1NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5。
实验2:向10mL0.1mol•L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1mol•L-1氨水,充分混合后,溶液pH约为9。
实验3:向10mL0.1mol•L-1Na2CO3溶液中滴加几滴0.1mol•L-1NaHSO3溶液,无明显现象。
实验4:向10mL0.1mol•L-1NaHSO3溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是
A.由实验1可得出:
B.实验2所得溶液中存在:
C.由实验3可得出:Ka2(H2SO3)<Ka1(H2CO3)
D.实验4反应后的上层清液中:
B【解析】A.实验1中溶液的pH约为5,可知溶液显酸性,则的水解程度小于电离程度,,则有,,A项错误;
B. 实验2中NaHSO3和氨水等物质的量混合,根据物料守恒可知,含硫元素微粒的总浓度等于含氮元素微粒的总浓度,即c(,B项正确;
C.要证明:,则是证明酸性:,则应该发生的反应为:,该实验没有现象,说明没有发生到这个程度,这是由于实验3中只有几滴,量远远不足,只可能发生:,也同样是没有现象,因此不能得出,C项错误;
D.实验4中过量Ba(OH)2使完全沉淀,说明上层清液为饱和溶液,则上层清液中,而非小于,D项错误;
故答案选B。
6.常温下,向AgCl饱和溶液(含足量AgCl固体)中滴加溶液,发生如下反应:。、与的关系如图所示,M代表或,N代表。
已知:向含的溶液中滴加KI溶液,有黄色沉淀生成,再滴加KCN溶液,沉淀溶解。
下列说法错误的是
A.曲线表示随变化的关系
B.常温下,的
C.b点对应的溶液中存在
D.稳定性:
C【解析】A.向AgCl饱和溶液滴加溶液,与反应,减小,AgCl溶解平衡正向移动,增大,所以b所在的曲线代表银离子浓度随变化关系,表示随变化关系,A正确;
B.反应的,由a点,,,,先求,,,由a点数据,,,,,代入数据得,B正确;
C.溶液中还有,电荷守恒应为,C错误;
D.向含的溶液中滴加KI溶液有黄色沉淀生成,再滴加KCN溶液沉淀溶解,说明比稳定,D正确;
故答案选C。
1.(2023•浙江省1月选考)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:
[已知,,的电离常数],下列有关说法正确的是
A.上层清液中存在
B.上层清液中含碳微粒最主要以形式存在
C.向体系中通入气体,溶液中保持不变
D.通过加溶液可实现向的有效转化
B【解析】A.上层清液为碳酸钙的饱和溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子,因此,故A项错误;
B.上层清液为碳酸钙的饱和溶液,由得=≈6.0×10-5mol/L;存在水解平衡,即、。根据Ka2=4.7×10-11可得,则碳酸根离子的水解平衡常数为,以第一步水解为主,设有x mol/L的水解生成,列三段式有:
,则,x=4.85×10-5mol/L,所以c()=4.85×10-5mol/L,c()=1.15×10-5mol/L,,所以上层清液中含碳微粒主要为碳酸氢根离子,故B项正确;
C.向体系中通入CO2,,c()减小,CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO(aq)正向移动,溶液中钙离子浓度增大,故C项错误;
D.由题干可知,,,则的平衡常数K,故通过加溶液不可实现向的有效转化,故D项错误;
故答案选B。
2.(2023•辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即,通过调节pH使和形成硫化物而分离,体系中与关系如下图所示,c为和的浓度,单位为。已知,下列说法正确的是
A. B.③为与的关系曲线
C. D.
D【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-。
【解析】A.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,A错误;
B.由分析可知,③为与的关系曲线,B错误;
C.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,,C错误;
D.已知Ka1Ka2==,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Ka1Ka2===10-21.8,结合C项分析可知Ka1=10-7.1,故有,D正确;
故答案为D。
3.(2023•全国新课标卷)向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水,发生反应和,与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。
下列说法错误的是
A.曲线I可视为溶解度随浓度变化曲线
B.的溶度积常数
C.反应的平衡常数K的值为
D.时,溶液中
A【分析】氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,氯离子浓度增大、一氨合银离子增大,继续滴加氨水,一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子,则曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。
【解析】A.氨的浓度较小时AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),浓度较大时AgCl(s)+2NH3(aq)+Cl-(aq),氯化银的溶解度曲线应与氯离子的曲线吻合,应该为曲线Ⅳ,故A错误;
B.由图可知,c(NH3)=10-1mol/L时,c(Cl-)=10-2.35mol/L,c(Ag+)=10-7.40mol/L,则氯化银的溶度积为10-2.35×10-7.40=10-9.75,故B正确;
C.由图可知,氨分子浓度对数为-1时,溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10-2.35mol/L和10-5.16mol/L,则的平衡常数K=
==,故C正确;
D.由分析可知,曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线,则时,溶液中,故D正确;
故选A。
4.(2023•山东卷)在含HgI2(s)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:;;;;,平衡常数依次为。已知、,、随的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.线表示的变化情况
B.随增大,先增大后减小
C.
D.溶液中I元素与元素的物质的量之比始终为
BD【分析】由题干反应方程式可知,K1=,则有c(Hg2+)=,则有lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),同理可得:lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-), =lgK3+lgc(HgI2)+ lgc(I-), ==lgK4+lgc(HgI2)+ 2lgc(I-),且由可知K0=为一定值,故可知图示中 曲线1、2、3、4即L分别代表、、、,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,线表示的变化情况,A正确;
B.已知的化学平衡常数K0=,温度不变平衡常数不变,故随增大,始终保持不变,B错误;
C.由分析可知,曲线1方程为:lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),曲线2方程为: lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-)即有①b= lgK1+lgc(HgI2)-2a,②b= lgK2+lgc(HgI2)-a,联合①②可知得:,C正确;
D.若溶液中的溶质只有HgI2,则I-离子浓度应该是一个定值,而不是横坐标这样可以变大的,题目是先HgI2溶液中额外加入含I-离子的溶液,比如KI,则I元素与Hg元素的物质的量之比大于2:1,D错误;
故答案为:BD。
5.(2022•福建卷)锂辉石是锂的重要来源,其焙烧后的酸性浸出液中含有和杂质离子,可在0~14范围内调节对其净化(即相关离子浓度)。时,与关系见下图(碱性过强时和会部分溶解)。下列说法正确的是
A.可被净化的区间最大
B.加入适量,可进一步提升净化程度
C.净化的先后顺序:
D.
B【解析】A.对离子净化时,相关离子浓度c<10-5mol/L,则lgc<-5,由图可知,可作净化的pH区间最大的是Fe3+,A错误;
B.加入适量H2O2,可将Fe2+氧化为Fe3+,提高净化程度,B正确;
C.由图可知,净化的先后顺序为,C错误;
D.对离子净化时,相关离子浓度c<10-5mol/L,lgc<-5,由图可知,Fe3+完全沉淀的pH约为2.5,c(H+)=10-2.5mol/L,c(OH-)=10-11.5mol/L,,Al3+完全沉淀的pH约为4.5,c(H+)=10-4.5mol/L,c(OH-)=10-9.5mol/L,,Fe2+完全沉淀的pH约为8.5,c(H+)=10-8.5mol/L,c(OH-)=10-5.5mol/L, ,则有,D错误;
故选B。
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第04讲 沉淀溶解平衡
目录
01 课标达标练
题型01沉淀溶解平衡及应用
题型02 溶度积常数及应用
题型03 沉淀溶解平衡图像
02 核心突破练
03 真题溯源练
01沉淀溶解平衡及应用
1.室温下,时刻向两个盛有50mL蒸馏水的烧杯中分别加入①、②1g蔗糖,搅拌,最终分别得到悬浊液和澄清溶液,溶解过程中分散系的导电能力变化如图。下列分析不正确的是
A.该实验可证明蔗糖不是电解质
B.该实验不能证明碳酸钙是强电解质
C.时刻,①中再加入,导电能力增加
D.当①中导电能力不变时,达到平衡
2.下列用途或转化,不能用沉淀溶解平衡原理解释的是
A.溶液可使PbS转化为CuS
B.向饱和溶液中加入少量纯碱,有白色沉淀生成
C.Fe可除去溶液中的杂质
D.向悬浊液中加入稀盐酸后,悬浊液变澄清
3.某温度下硫酸钡与水组成的混合物中加入少量硫酸钠固体,下列说法错误的是
A.BaSO4的电离程度减小 B.BaSO4溶解的量减小
C.c(Ba2+)与c(SO)的乘积不变 D.溶液的导电能力增强
4.下列说法中正确的是
A.碳酸钡可用于肠胃X射线造影检查
B.在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS小
C.含有AgCl和AgBr固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(Br-)
D.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同的①蒸馏水、②0.1mol/L盐酸、③0.1mol/L氯化镁溶液、④0.1mol/L硝酸银溶液中,Ag+浓度:①>④=②>③
5.在一定温度下,一定量的水中石灰乳悬浊液存在下列平衡:
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)当向浑浊液中加入少量的生石灰,又恢复到原温度时,下列说法中正确的是
A.溶液中Ca2+数不变 B.c(Ca2+)增大 C.pH不变 D.pH增大
6.某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡: ,下列有关该平衡体系的说法不正确的是
A.恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 B.给溶液加热,平衡逆向移动
C.向溶液中加入少量固体,溶液质量增重 D.向溶液中加入少量水,pH不变
02 盐类水解的应用
7.镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。某工厂从镍钴矿(主要成分为NiO、、CoO,含少量MgO、FeO、Fe2O3、MnO、SiO2)回收镍、钴、镁元素的工艺流程如图。
已知:①“氧化”时,SO2和空气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸H2SO5(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱),用石灰乳调节,Mn2+被氧化为MnO2.
②离子浓度c≤1.0×10-6mol/L时,可认为该离子沉淀完全
③常见物质的
物质
Ksp
10-37.4
10-14.7
10-14.7
10-10.8
下列说法错误的是
A.发生“氧化”的离子方程式为
B.滤渣的成分为
C.中过氧键的数目为
D.“沉钴镍”时钴镍恰好完全沉淀时溶液中
8.某小组设计实验测定的,实验步骤如下:
步骤1:常温下,在干燥的锥形瓶中加入溶液,再加入溶液,轻轻摇动锥形瓶约。
步骤2:过滤后滤液完全澄清。准确量取滤液于洁净的锥形瓶中,加入溶液和溶液,若溶液显红色(水解),再加硝酸直至无色,用溶液滴定至恒定浅红色,消耗滴定液。
已知:。下列叙述错误的是
A.步骤1中,轻轻摇动约的目的是确保完全反应 B.步骤2中,加入硝酸的目的是抑制水解
C.步骤2中,如果用湿润的滤纸过滤,测得的结果会偏低 D.常温下,
9.常温下,向浓度均为的KSCN和K3AsO4溶液中滴加AgNO3溶液,溶液中 或与 lgc(Ag+)的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.直线L1代表与 lgc(Ag+)的关系
B.滴定时,先生成 沉淀,后生成AgSCN沉淀
C.
D.饱和AgSCN溶液中
10.实验小组设计实验除去粗盐溶液中的、、,制备电解用精制食盐水。已知:
下列说法不正确的是
A.加入溶液发生的反应是、
B.加入盐酸发生的反应是、
C.调节溶液的,可使滤液中
D.若不除去、,电解食盐水时在阴极区可能形成氢氧化物沉淀
11.(1)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
①加入NH3·H2O调节pH = 8可除去 (填离子符号),滤渣Ⅱ中含 (填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是 。[已知:Ksp(BaC2O4) = 1.6×10−7,Ksp(CaC2O4) = 2.3×10−9]
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
②常温下,0.2 mol/L的BaCl2·H2O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,当钡离子沉淀完全时,至少需要氟离子浓度为 (结果保留三位有效数字)。
(2)用低品铜矿(主要含、)制备的一种工艺流程如下:
“调pH”后滤液中刚好沉淀完全(离子浓度小于认为沉淀完全),此时pH约为 ([])
12.(1)铬的化合物应用广泛,工业上以铬铁矿(含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠的工艺流程如下图。已知:①中Cr的化合价为;②焙烧的目的是将转化为,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,同时在焙烧过程中有二氧化碳产生。
请回答下列问题:
①常温下,矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度的对数与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分浓度时,可认为已除尽。则“中和”时pH的理论范围为 ;“酸化”过程中的离子方程式为 。
②工业上常用电解法处理含的酸性废水,用金属铁作阳极、石墨作阴极,一段时间后产生和沉淀。若电解后溶液中,则 {已知,可从第(4)小题图中计算得出}。
(2)二氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈。
已知:①硫脲()具有还原性,酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2;
②Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+,两者均能形成氢氧化物沉淀;
③Ce2(CO3)3为白色粉末,难溶于水。
回答下列问题:
步骤③向复盐沉淀中加入NaOH溶液充分反应后,加入稀盐酸得到含Ce3+的滤液。步骤④向含Ce3+的滤液中加入NH4HCO3溶液,充分反应得到Ce2(CO3)3
Ⅰ:写出步骤④对应反应的离子方程式为 。
Ⅱ:常温下,Ka2(H2CO3)=5.0×10-11,Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10-28。Ce3+恰好沉淀完全时c(Ce3+)=1.0×10-5mol∙L-1,此时测得溶液pH=5,则溶液中c(HCO)= mol∙L-1。
03沉淀溶解平衡图像
13.常温下,、和在水中达到沉淀溶解平衡时(M代表金属阳离子)与pH的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.图中的
B.的数量级为
C.浓度不同的和,可通过分步沉淀进行分离
D.向含,的溶液中加入的NaOH越多,,沉淀越完全
14.硫酸钡难溶于水,常用作胃肠造影剂。的水溶液中存在平衡:。下,其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A.下,
B.点对应的等于点对应的
C.加入固体(忽略体积变化)可以实现由点到点
D.点对应的是下的不饱和溶液
15.时,向的溶液中通入氨气,测得溶液中的与之间的变化曲线如图所示。已知:,,,忽略反应过程中溶液体积的变化。下列说法正确的是
A.a点溶液满足: B.b点溶液中会产生沉淀
C.d点溶液满足: D.的数量级是
16.难溶物MI2加水,存在如下平衡:
MI2(s)M2+(aq)+2I-(aq) Ksp;M2+(ag)+nI-(aq)(aq) Kn(n=1,2,3,4)。
MI2的溶解度S(所有含M的微粒在水溶液中的总浓度)、以及其中三种含M微粒的分布系数(δ)与溶液中I-浓度的关系如图所示。已知Ksp远远小于(n=1,2,3,4),下列说法错误的是
A.10-9<Ksp<10-8
B.K4>K3
C.曲线B、C分别代表δ[(aq)]、δ[MI2(ag)]
D.向1L 0.1mol/L的M2+溶液中加入约0.3mol NaI固体时,沉淀效果最好
17.一定温度下,在不同pH的溶液中存在形式不同。图1中的两条曲线分别为、的沉淀溶解平衡曲线,。图2为溶液中含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。若初始时,下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ为的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,时,
C.、时,发生反应:
D.若通过通入HCl调节pH形成了和的混合溶液,溶液中始终存在
18.常温下,向饱和AgAc溶液(有足量AgAc固体)中滴加稀硝酸,调节体系pH促进AgAc溶解,总反应为AgAc(s)+H+(aq)Ag+(aq)+HAc(aq),平衡时lgc(Ag+)、分布系数δ(M)与pH的变化关系如图所示〔其中M代表HAc或Ac,δ(HAc)=,Ag+水解忽略不计]。
已知:常温下,pKsp(AgAc)=-lgKsp(AgAc)=2.71。
下列叙述错误的是
A.曲线代表lgc(Ag+)与pH的关系
B.pH=4.5时,溶液中c(HAc)<c()
C.pH=6时,溶液中>10
D.AgAc(s)+H+(aq)Ag+(aq)+HAc(aq)的平衡常数K=102.04
1.用溶液滴定相同浓度的和的混合溶液,其滴定曲线如图。混合液中(X代表),,下列说法错误的是
A.曲线②代表与体积的关系 B.
C.如果减小的初始浓度,则C点右移 D.滴定过程中,使用棕色的酸式滴定管滴定
2.下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以为指示剂,用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知:①为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;
③时,;;代表、或。
下列说法错误的是
A.Cr的基态原子核外共有24种运动状态的电子
B.反应的平衡常数的数量级为
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定达终点时,溶液中
3.常温下,向、和HR的混合液中滴加NaOH溶液,pM与pH的关系如图所示,已知,代表、或;;当被沉淀的离子的物质的量浓度小于时,认为该离子已沉淀完全,下列叙述正确的是
A.、分别代表、与pH的关系
B.常温下,HR的
C.图中a点对应溶液的pH为6.5,此时溶液中
D.的平衡常数
4.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断不正确的是
A.
B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.b、c两点代表的溶液中,的值相等
D.c、d两点代表的溶液中,的值:
5.室温下,通过下列实验探究NaHSO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol•L-1NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5。
实验2:向10mL0.1mol•L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1mol•L-1氨水,充分混合后,溶液pH约为9。
实验3:向10mL0.1mol•L-1Na2CO3溶液中滴加几滴0.1mol•L-1NaHSO3溶液,无明显现象。
实验4:向10mL0.1mol•L-1NaHSO3溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是
A.由实验1可得出:
B.实验2所得溶液中存在:
C.由实验3可得出:Ka2(H2SO3)<Ka1(H2CO3)
D.实验4反应后的上层清液中:
6.常温下,向AgCl饱和溶液(含足量AgCl固体)中滴加溶液,发生如下反应:。、与的关系如图所示,M代表或,N代表。
已知:向含的溶液中滴加KI溶液,有黄色沉淀生成,再滴加KCN溶液,沉淀溶解。
下列说法错误的是
A.曲线表示随变化的关系
B.常温下,的
C.b点对应的溶液中存在
D.稳定性:
1.(2023•浙江省1月选考)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:
[已知,,的电离常数],下列有关说法正确的是
A.上层清液中存在
B.上层清液中含碳微粒最主要以形式存在
C.向体系中通入气体,溶液中保持不变
D.通过加溶液可实现向的有效转化
2.(2023•辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即,通过调节pH使和形成硫化物而分离,体系中与关系如下图所示,c为和的浓度,单位为。已知,下列说法正确的是
A. B.③为与的关系曲线
C. D.
3.(2023•全国新课标卷)向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水,发生反应和,与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。
下列说法错误的是
A.曲线I可视为溶解度随浓度变化曲线
B.的溶度积常数
C.反应的平衡常数K的值为
D.时,溶液中
4.(2023•山东卷)在含HgI2(s)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:;;;;,平衡常数依次为。已知、,、随的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.线表示的变化情况
B.随增大,先增大后减小
C.
D.溶液中I元素与元素的物质的量之比始终为
5.(2022•福建卷)锂辉石是锂的重要来源,其焙烧后的酸性浸出液中含有和杂质离子,可在0~14范围内调节对其净化(即相关离子浓度)。时,与关系见下图(碱性过强时和会部分溶解)。下列说法正确的是
A.可被净化的区间最大
B.加入适量,可进一步提升净化程度
C.净化的先后顺序:
D.
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