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第4节 沉淀溶解平衡
高考真题
1.★★(2024浙江1月选考,15,3分)常温下,将等体积、浓度均为0.40 mol·L-1 BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3 =1.4×10-2,=6.0×10-8;Ksp(BaSO3)=5.0×10-10;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。
下列说法不正确的是( )
A.H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HS)>c(S)>c(OH-)
B.将0.40 mol·L-1 H2SO3溶液稀释到0.20 mol·L-1,c(S)几乎不变
C.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D.存在反应Ba2++H2SO3+H2O2 BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
答案 C
2.★★★(2025浙江6月选考,15,3分)已知:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10
Ag+(aq)+2Cl-(aq) [AgCl2]-(aq) K=1.1×105
下列有关说法不正确的是( )
A.过量AgCl在1.0 mol/L NaCl溶液中,c(Ag+)=1.8×10-10 mol/L
B.过量AgCl在水中所得的饱和溶液中滴加0.001 0 mol/L AgNO3溶液,有AgCl生成
C.过量AgCl在水中溶解的质量大于在相同体积3.0 mol/L NaCl溶液中溶解的质量
D.0.010 mol AgCl在1 L 10 mol/L的盐酸中不能完全溶解
答案 C
3.★★★(2023全国甲,13,6分)如图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图{pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是( )
A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5
B.pH=4时Al(OH)3的溶解度为 mol·L-1
C.浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离
D.Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时二者不会同时沉淀
答案 C
4.(2023全国乙,13,6分)一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(Cr),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl- 2AgCl+Cr的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
答案 C
5.(2022山东,14,4)工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液。在一定pH范围内,四种溶液中lg[c(Sr2+)/mol·L-1]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应SrSO4(s)+C SrCO3(s)+S的平衡常数K=
B.a=-6.5
C.曲线④代表含SrCO3(s)的1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液的变化曲线
D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0 mol·L-1的混合溶液,pH≥7.7时才发生沉淀转化
答案 D
6.★★★(2025江苏,14节选)ZnS可用于制备光学材料和回收砷。
(1)制备ZnS。由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CdS)=8.0×10-27,(H2S)=1.0×10-7,(H2S)=1.2×10-13。当离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,认为离子沉淀完全。
①酸浸时通入O2可提高Zn2+浸出率的原因是 。
②通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH=0、c(H2S)=0.01 mol·L-1时,Cd2+是否沉淀完全 (写出计算过程)。
答案 (1)①通入O2,将-2价硫元素转化为S单质,S2-浓度减小,利于平衡ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq)正向移动,提高Zn2+的浸出率
②否 (H2S)=,(H2S)=,(H2S)·(H2S)=,pH=0、c(H2S)=0.01 mol·L-1时,反应体系中c(S2-)=≈1.2×10-22 mol·L-1,c(Cd2+)== mol·L-1≈6.67×10-5 mol·L-1>1.0×10-5 mol·L-1,所以Cd2+未沉淀完全
高考模拟
7.★★★(2026届四川威远中学一模,10)常温下,有关物质的溶度积常数如下表所示:
物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×10-9
6.82×10-6
4.68×10-6
5.61×10-12
2.64×10-39
下列有关说法不正确的是( )
A.常温下,除去NaCl溶液中的MgCl2杂质,选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B.常温下,除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+)∶c(Fe3+)=2.125×1021
D.将适量的Ca(OH)2固体溶于100 mL水中,刚好达到饱和[c(Ca2+)=1.054×10-2 mol/L],若保持温度不变,向其中加入100 mL 0.012 mol/L NaOH溶液,则溶液变为不饱和溶液(忽略溶液体积变化)
答案 B
8.★★★(2025江苏徐州二模,12)室温下,用含少量Cu2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如下:
注:“沉锰”时n(NH4HCO3)∶n(Mn2+)=2.5∶1,控制溶液pH=7。下列说法正确的是( )
A.NH4HCO3溶液中:c(N)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)
B.“过滤1”所得滤液中:>
C.“沉锰”时发生反应:Mn2++HC MnCO3↓+H+
D.“过滤2”所得滤液中:c(N)=c(HC)+2c(C)+c(HS-)+2c(S2-)
答案 B
9.★★★(2025北京朝阳二模,14)利用平衡移动原理,分析沉淀溶解平衡。
已知:ⅰ.Ksp(BaCO3)=2.4×10-9;
ⅱ.图中直线的离子浓度关系符合c(Ba2+)·c(S)=Ksp(BaSO4)或c(Ba2+)·c(C)=Ksp(BaCO3)。
下列分析不正确的是( )
A.①表示的是BaSO4,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10
B.a、b两点对应的溶液,相应的离子浓度之比=
C.向c点对应的溶液中加适量BaCl2固体,可使溶液由c点变到a点
D.向0.2 mol BaSO4固体中加入1 L 1.6 mol·L-1的Na2CO3溶液,充分反应后有0.032 mol BaSO4转化为BaCO3
答案 D
10.★★★(2026届重庆西南大学附中10月考,14)已知H2X的电离常数=4×10-8,=3×10-17。常温下,难溶物BaX在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时,测得混合液中lgc(Ba2+)与pH关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.NaHX溶液显酸性
B.M点:c(H+)+2c(Ba2+)=c(OH-)+c(HX-)+2c(X2-)
C.N点:c(HX-)约为4×10-7 mol/L
D.Ksp(BaX)约为1.2×10-21
答案 C
11.★★★(2025福建福州一模,10)某温度下,用0.100 0 mol·L-1硝酸银标准溶液对25 mL含KCl和KCN的混合溶液进行电位滴定(CN-与H+的反应忽略),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。电极电位发生突跃时,说明滴定到终点,即曲线上的转折点为化学计量点。
已知:Ⅰ.Ag+与CN-反应过程为①Ag++2CN- [Ag(CN)2]- K1,②[Ag(CN)2]-+Ag+ 2AgCN↓ K2。
Ⅱ.该温度下,Ksp(AgCN)=2×10-17,Ksp(AgCl)=2×10-10。
下列说法正确的是( )
A.V1=5.50
B.OA段有AgCN沉淀生成
C.K1·K2=(AgCN)
D.C点时,溶液中=107
答案 D
12.★★★(2026届山东临沂一中9月考,19节选)湿法炼锌净化渣中含有ZnO、CuO、PbO2、Fe2O3、NiO、CoO、MnO2等物质,利用该净化渣制备Zn和Co的配合物的流程如图所示。
已知:①MnO2是不溶于水的黑色颗粒状固体,其氧化性随酸性增强而增强;
②当溶液中某离子浓度c(Mn+)≤1×10-5 mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全;常温下,几种沉淀的Ksp如下表所示:
③Co3++6NH3 [Co(NH3)6]3+ K稳=4.5×1033。
回答下列问题:
(3)“转化”时溶液中主要阳离子Zn2+、Ni2+、Cu2+浓度均为1.0 mol·L-1,则加入稍过量ZnS,充分净化后溶液中残留的Cu2+浓度为 mol·L-1。
(4)利用沉淀溶解平衡原理解释从“滤渣Ⅱ”中分离出Co的配合物的原因是 。
答案 (3)2×10-12
(4)Co(OH)3沉淀溶解平衡为Co(OH)3(s) Co3+(aq)+3OH-(aq),加入氨水将Co3+转化为[Co(NH3)6]3+,导致沉淀溶解平衡正向移动,Co(OH)3不断溶解,实现分离
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