课时规范练29 沉淀溶解平衡一、选择题:本题共10小题,每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2021山东济南模拟)下列说法不正确的是( )A.向盛有1mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中加入2滴0.1mol·L-1的NaCl溶液,产生白色沉淀,然后向其中再滴加2滴0.1mol·L-1KI溶液,可见有黄色沉淀,由此可得出Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)B.相同温度条件下,AgCl在不同浓度的盐酸中,溶解度不同,但Ksp是相同的C.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则难溶电解质的溶解度不一定越小D.已知:20℃的溶解度:AgBr>AgI,将AgBr与AgI的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,反应生成的AgBr沉淀多于AgI沉淀2.(2021福建三明期末质量检测)下列说法正确的是( )A.升高温度,沉淀溶解平衡一定向沉淀溶解的方向移动B.用Na2S作沉淀剂,可除去废水中的Cu2+和Hg2+C.溶解度小的沉淀不能转化为溶解度大的沉淀D.向BaSO4饱和溶液中加入Na2SO4固体,c平(Ba2+)增大3.(2021北京通州模拟)实验:①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和沉淀c;②向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。下列说法不正确的是( )A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)B.滤液b中不含有Ag+C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶4.(2021江苏徐州模拟)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有关叙述正确的是( )A.该反应的平衡常数K=B.MnS的Ksp小于CuS的KspC.达到平衡时c平(Mn2+)=c平(Cu2+)D.向溶液中加入少量Na2S固体后,溶液中c平(Cu2+)、c平(Mn2+)保持不变5.(2021广东佛山模拟)向废水中加入硫化物可以依次获得CuS、ZnS纳米粒子。一定温度下,H2S的Ka1=1.3×10-7mol·L-1,Ka2=7.1×10-15mol·L-1,溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图,下列说法错误的是( )A.Ksp(CuS)的数量级为10-37\nB.a点对应的CuS溶液为不饱和溶液C.向p点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由p向q方向移动D.H2S+Zn2+ZnS+2H+平衡常数很大,反应趋于完全6.(2021辽宁三模)某电子厂排放的酸性废液中含有Fe3+、Cu2+、Fe2+和Cl-等离子,以这种废液为原料设计制备高纯Fe2O3的工艺流程如图所示(部分操作和条件略)。已知:①HCl(浓)+FeCl3HFeCl4(易溶于有机溶剂)②Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38(mol·L-1)4,lg2≈0.3。下列说法不正确的是( )A.反应1所发生的反应中存在氧化还原反应B.在反萃取过程中利用了平衡移动原理,可用水作为反萃取剂C.氨水的作用是调节pH使Fe3+沉淀,相关反应离子方程式为Fe3++3OH-Fe(OH)3↓D.为使Fe3+沉淀完全(浓度小于1×10-5mol·L-1),需调节溶液pH>3.37.(2021河北邯郸一模)难溶金属氢氧化物M(OH)n开始沉淀的pH(简记pH始)与沉淀完全的pH(简记pH终),理论上具有定量关系,假定开始沉淀时c始(Mn+)=0.01mol·L-1,设c终(Mn+)=10-5mol·L-1时沉淀完全,则当n=3时,pH终-pH始的值为( )A.1B.2C.3D.48.(2021山东济南外国语学校月考改编)用煤油作溶剂,二(2-乙基己基)磷酸酯作流动载体,H2SO4作内相酸处理含铜废水。在其他条件相同时,Cu2+萃取率[萃取率=×100%]与初始Cu2+浓度的关系如图1所示;在其他条件相同时,处理前初始Cu2+浓度为200mg·L-1,Cu2+萃取率与废水pH的关系如图2所示。下列说法错误的是( )A.根据图1可知,废水中初始Cu2+浓度越大,Cu2+的萃取效果越好B.根据图2可知,废水初始pH>2时,去除Cu2+的效果较好C.根据图1可知,Cu2+初始浓度为200mg·L-1时,Cu2+的萃取率为97.0%D.根据图2可知,若取800mL初始Cu2+浓度为200mg·L-1的废水,在pH=1.5时处理废水,则处理后的废水中剩余Cu2+的物质的量为1.0×10-3mol(假设体积不变)9.(2021福建莆田第二中学月考改编)溶解度也可用物质的量浓度表示。已知25℃时,Ag2CrO4在Cr浓度不同的溶液中的溶解度如图所示,下列说法正确的是( )\nA.图中a、b两点c平(Ag+)相同B.图中a点与b点对应的Ag2CrO4的溶度积相等C.向a点溶液中加入少量AgNO3,溶解度可变为c点D.该温度下,Ag2CrO4溶度积的数量级为10-1010.(2021山东泰安四模改编)某温度下,Cu(OH)2和Fe(OH)3饱和溶液的浓度随pH的变化如图所示,已知:Ksp[Cu(OH)2]=1×10-20(mol·L-1)3,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38(mol·L-1)4。下列说法正确的是( )A.曲线b对应的是Fe(OH)3饱和溶液B.调节pH为4.5可除去FeCl3中的CuCl2C.酸性溶液中Cu元素的存在形式可能为Cu2+或Cu(OH)2D.滴加NaOH溶液,可实现X点到Y点的转化二、非选择题:本题共2小题。11.(2021福建福州第一中学模拟)人体内尿酸(HUr)含量偏高,关节滑液中产生尿酸钠晶体(NaUr)会引发痛风,NaUr(s)Na+(aq)+Ur-(aq) ΔH>0。某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:已知:①37℃时,Ka(HUr)=4×10-6mol·L-1,KW=2.4×10-14(mol·L-1)2,Ksp(NaUr)=6.4×10-5(mol·L-1)2。②37℃时,模拟关节滑液pH=7.4,c平(Ur-)=4.6×10-4mol·L-1。(1)尿酸电离方程式为 。 (2)Kh为盐的水解常数,37℃时,Kh(Ur-)= 。 (3)37℃时,向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中c平(Na+) (填“>”“<”或“=”)c平(Ur-)。 (4)37℃时,向模拟关节滑液中加入NaCl(s)至c平(Na+)=0.2mol·L-1时,通过计算判断是否有NaUr晶体析出,请写出判断过程: 。 (5)对于尿酸偏高的人群,下列建议正确的是 (填字母)。 a.加强锻炼,注意关节保暖b.多饮酒,利用乙醇杀菌消毒c.多喝水,饮食宜少盐、少脂d.减少摄入易代谢出尿酸的食物12.某种电镀污泥主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:\n已知:煅烧时,Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2。(1)煅烧时,Cr2O3发生反应的化学方程式为 。 (2)浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还可能含有 (填化学式)。 (3)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)母液生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如图所示:通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的原因是 。 (4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.50g配成250mL溶液,用移液管取出25.00mL于锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入几滴指示剂,用0.1000mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准液进行滴定,重复进行二次实验。(已知Cr2被还原为Cr3+)①氧化还原滴定过程中的离子方程式为 。 ②若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00mL,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为 %。[已知M(K2Cr2O7)=294g·mol-1,计算结果保留三位有效数字] (5)上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外,还含有一定浓度的Fe3+杂质,可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c平(Cr3+)=3×10-5mol·L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全 (填“是”或“否”),写出计算过程 。 {已知题给环境下:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38(mol·L-1)4,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31(mol·L-1)4}参考答案课时规范练29 沉淀溶解平衡1.A 解析1mLAgNO3溶液与2滴相同浓度的NaCl溶液反应生成AgCl,Ag+远远过量,再向含有过量Ag+的溶液中滴加2滴相同浓度的KI溶液,有黄色沉淀生成,其反应原理为Ag++I-AgI↓,与Ksp无关,故A错误;AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),c平(Cl-)不同,AgCl的溶解平衡移动程度不同,溶解的AgCl质量不同,则AgCl在不同浓度的盐酸中溶解度不同,但Ksp的大小只受温度的改变而改变,温度不变,Ksp不变,故B正确;组成类型相同的难溶电解质的溶度积Ksp越小,则溶解度越小,组成类型不同的难溶电解质无法通过溶度积Ksp来比较溶解度,故C正确;在AgBr与AgI的饱和溶液中,前者的c平(Ag+)大于后者的c平(Ag+),c平(Br-)>c平(I-),当将AgBr与AgI的饱和溶液等体积混合时,c平(Br-)大于c平(I-),再加入足量浓AgNO3溶液时,反应生成的AgBr沉淀多于AgI沉淀,故D正确。\n2.B 解析有些物质升高温度时溶解度减小,沉淀溶解平衡逆向移动,例如氢氧化钙饱和溶液升高温度,沉淀溶解平衡逆向移动,A项错误;硫离子与Cu2+或Hg2+反应生成沉淀,从而除去废水中的Cu2+和Hg2+,硫化钠可以作重金属离子的沉淀剂,B项正确;一般来说,溶解度大的沉淀容易转化为溶解度小的沉淀,但溶解度小的沉淀在一定条件下也能转化为溶解度大的沉淀,如硫酸钡与饱和碳酸钠溶液反应能转化为碳酸钡,C项错误;加入Na2SO4固体,S浓度增大,沉淀溶解平衡向左移动,c平(Ba2+)减小,D项错误。3.B 解析浊液a中含有AgCl,存在沉淀的溶解平衡为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),故A正确;浊液a为AgCl的饱和溶液,存在沉淀的溶解平衡,即存在Ag+,则滤液b中含有Ag+,通过实验②的现象也可知滤液b中含有Ag+,故B错误;向AgCl中滴加0.1mol·L-1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,故C正确;向AgCl中滴加0.1mol·L-1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,实验证明AgI比AgCl更难溶,故D正确。4.A 解析反应的平衡常数K=,故A正确;化学组成相同的物质,溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀,则MnS的Ksp比CuS的Ksp大,故B错误;该反应达到平衡时各离子的浓度保持不变,但不一定相等,故C错误;Cu2+(aq)+S2-(aq)CuS(s)、Mn2+(aq)+S2-(aq)MnS(s),增大硫离子的浓度,平衡均正向移动,所以c平(Cu2+)、c平(Mn2+)均减小,故D错误。5.D 解析Ksp(CuS)=c平(Cu2+)·c平(S2-),从图像上取一点-lgc平(Cu2+)≈18.3时,-lgc平(S2-)≈18.3,则c平(Cu2+)=c平(S2-)≈10-18.3mol·L-1,Ksp(CuS)=c平(Cu2+)·c平(S2-)=10-36.6,数量级为10-37,故A正确;a点在溶解平衡曲线的右上方,横纵坐标数值大,则c平(Cu2+)和c平(S2-)较小,即未达到饱和,为不饱和溶液,故B正确;p点的溶液存在溶解平衡:ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq),加入少量Na2S固体,Na2S固体溶于水电离出S2-,S2-浓度增大,溶解平衡逆向移动,Zn2+的浓度减小,则-lgc平(Zn2+)增大,-lgc平(S2-)减小,由p向q方向移动,故C正确;该反应的平衡常数K=×=9.23×100.3<105(趋向完全时K>105),故D错误。6.C 解析反应1包含氯气氧化二价铁离子变成三价铁离子的反应,属于氧化还原反应,A正确;反萃取过程中存在:HFeCl4HCl(浓)+FeCl3,可用水作反萃取剂,使平衡右向进行,所以在反萃取过程中利用了平衡移动原理,B正确;氨水的作用是调节pH使Fe3+沉淀,NH3·H2O为弱碱,不能拆成离子形式,C错误;根据Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38(mol·L-1)4,三价铁离子完全沉淀时(浓度小于1×10-5mol·L-1),则c平(OH-)>2×10-11mol·L-1,所以为使Fe3+沉淀完全,需调节溶液pH>3.3,D正确。\n7.A 解析c始(OH-)=,c终(OH-)=,n=3时,=0.1,即=0.1,pH终-pH始=-lg=1。8.A 解析根据图1可知,Cu2+萃取率随初始Cu2+浓度的增大而减小,A错误;根据图2可知,废水初始pH>2时,去除Cu2+的效果较好且稳定,B正确;根据图1可知,Cu2+初始浓度为200mg·L-1时,Cu2+的萃取率为97.0%,故C正确;根据图2可知,若取800mL初始Cu2+浓度为200mg·L-1的废水,n(Cu2+)=0.8L×=2.5×10-3mol,在pH=1.5时处理废水,萃取率为60%,则除去的n(Cu2+)=2.5×10-3mol×60%=1.5×10-3mol,则处理后的废水中剩余Cu2+的物质的量为1.0×10-3mol,故D正确。9.B 解析相同温度下,难溶电解质的溶度积不变,图中a、b两点对应的Ksp(Ag2CrO4)相等,而c平(Cr)不相等,则c平(Ag+)不相同,故A错误;溶度积常数只随温度的改变而改变,温度不变,则Ksp不变,所以图中a点与b点Ag2CrO4溶度积相等,故B正确;向a点溶液中加入少量AgNO3,c平(Ag+)增大,使Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+Cr(aq)的溶解平衡逆向移动,c平(Cr)减小,因此溶解度也减小,不可变为c点,故C错误;该温度下,根据b点得知c平(Ag+)=2c平(Ag2CrO4)≈2×10-5mol·L-1,c平(Cr)=1×10-2mol·L-1,则Ksp(Ag2CrO4)=(Ag+)·c平(Cr)≈(2×10-5mol·L-1)2×(1×10-2mol·L-1)=4×10-12mol3·L-3,因此Ag2CrO4溶度积的数量级为10-12,故D错误。10.C 解析当c平(Cu2+)=c平(Fe3+)=10-5mol·L-1时,Cu(OH)2溶液中c平(OH-)=mol·L-1=10-7.5mol·L-1,此时溶液pH=6.5,Fe(OH)3溶液中c平(OH-)=mol·L-1=10-11mol·L-1,此时溶液pH=3,所以曲线a对应的是Fe(OH)3\n饱和溶液,A错误;据题图可知pH为4.5时Fe3+完全沉淀,而c平(Cu2+)=mol·L-1=0.1mol·L-1,B错误;根据A项计算可知当c平(Cu2+)≤10-5mol·L-1时,pH≥6.5,所以酸性溶液中Cu元素的存在形式可能为Cu2+或Cu(OH)2,C正确;X点和Y点的pH相同,而滴加NaOH溶液会使溶液碱性增强,pH变大,则不能实现X点到Y点的转化,D错误。11.答案(1)HUrH++Ur- (2)6×10-9 (3)>(4)Q=c(Na+)·c(Ur-)=0.2mol·L-1×4.6×10-4mol·L-1=9.2×10-5(mol·L-1)2>Ksp(NaUr),故有尿酸钠晶体析出(5)acd解析(1)尿酸是弱酸,不完全电离,其电离方程式为HUrH++Ur-。(2)Kh为盐的水解常数,37℃时,Kh(Ur-)=mol·L-1=6×10-9mol·L-1。(3)溶液中存在电荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(Ur-),37℃时,KW=2.4×10-14(mol·L-1)2,模拟关节滑液pH=7.4,c平(OH-)>c平(H+),因此溶液中c平(Na+)>c平(Ur-)。(4)c平(Na+)=0.2mol·L-1时,Q=c(Na+)·c(Ur-)=0.2mol·L-1×4.6×10-4mol·L-1=9.2×10-5(mol·L-1)2>Ksp(NaUr),故有尿酸钠晶体析出。(5)根据NaUr(s)Na+(aq)+Ur-(aq) ΔH>0。降低温度,平衡逆向移动,因此要注意关节保暖,a正确;乙醇在体内不能消毒,不能减少痛风,b错误;饮食多盐,增大钠离子的摄入,使平衡逆向移动加重痛风,c正确;减少摄入易代谢出尿酸的食物,使平衡右移,减轻痛风,d正确。12.答案(1)2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2(2)CuSO4(3)该条件下,K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7的小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小(4)①Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O ②49.0(5)是 当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时,c平(OH-)=mol·L-1,此时溶液中c平(Fe3+)=mol·L-1=2.0×10-12mol·L-1<1×10-5mol·L-1,说明Fe3+沉淀完全解析(1)煅烧时Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4,反应的化学方程式为2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2。(2)Cu2Te在煅烧时反应生成TeO2和CuO,浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,\n还有氧化铜与稀硫酸反应生成的硫酸铜(CuSO4)等。(3)在低温条件下K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7的小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低显著减小,因此通过冷却结晶可以析出大量K2Cr2O7。(4)①氧化还原滴定过程中发生硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]与Cr2的反应,其中Cr2被还原为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。②n(Fe2+)=0.025L×0.1000mol·L-1=0.0025mol,根据关系式Cr2~6Fe2+,则n(Cr2)=0.0025mol×mol,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为×100%=49.0%。(5)c平(Cr3+)=3×10-5mol·L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时,c平(OH-)=mol·L-1,此时溶液中c平(Fe3+)=mol·L-1=2.0×10-12mol·L-1<1×10-5mol·L-1,说明Fe3+沉淀完全。
