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选修4第三章第四节难溶电解质的溶解平衡同步练习
第I卷(选择题)
一、单选题
1.已知AgCl的溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),下列说法不正确的是( )
A.除去溶液中Ag+,加盐酸盐比硫酸盐好
B.加入H2O,溶解平衡不移动
C.用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl,可以减少沉淀损失
D.反应2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,说明溶解度:AgCl>Ag2S
2.已知表数据:
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp(25℃) 8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-38
完全沉淀时的pH 9.6 6.4 3.4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不正确的是( )
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中c(SO):[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5:4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3.4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在
3.下列离子方程式书写正确的是( )
A.沉淀在水中的溶解:
B.的电离:
C.的水解:
D.明矾净水原理:
4.一定温度下,难溶强电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,其平衡常数如下:
物质
对于1L含、和各的混合溶液,根据表中数据判断,下列说法错误的是( )
A.向混合溶液中逐滴加入溶液,最先看到红褐色沉淀
B.向溶液中加入双氧水,并用粉末调节,过滤后可获得较纯净的溶液
C.该溶液中
D.将少量粉末加入悬浊液中,增大
5.已知常温下,,下列有关说法正确的是( )
A.常温下,在纯水中的比在溶液中的大
B.向与的悬浊液中加入几滴浓溶液,不变
C.在的饱和溶液中通入,有析出,且溶液中
D.向、的混合溶液中滴入几滴溶液,出现黄色沉淀,此现象可验证
6.已知:25℃时,的,现将浓度为的溶液与某浓度溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少应大于( )
A. B.
C. D.
7.下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 操作 现象 结论或解释
A 常温下向物质的量浓度均为0.1mol/L的NaCl和NaI混合溶液中逐滴滴入AgNO3溶液 先出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)
B 向Na2SiO3溶液中液加稀盐酸 产生白色沉淀 非金属性:Cl>Si
C 将Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液 溶液变红 Fe(NO3)2晶体已变质
D 滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2固体 溶液红色变浅 Na2CO3溶液中存在水解平衡
8.工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和溶液浸泡水垢,将水垢中的转化为,再用盐酸除去[已知常温下:,]。下列说法错误的是( )
A.温度升高,溶液的和均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为
C.该条件下,的溶解度约为大于
D.和共存的悬浊液中,
9.已知时一些难溶物质的溶度积常数如下:
化学式
溶度积
化学式
溶度积
根据上表数据判断,下列化学方程式不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10.t℃时,已知PdI2在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.t℃时,PdI2的
B.图中a点对应的溶液是饱和溶液,b、d两点对应的溶液都是不饱和溶液
C.向a点的溶液中加入少量NaI固体,有PdI2固体析出
D.要使d点移动到b点可以降低温度
11.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强;②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用时,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒;③石灰岩(喀斯特地貌)的溶洞形成;④BaCO3不能做“钡餐”,而BaSO4则可以;⑤使用泡沫灭火器时“泡沫”生成的原理。
A.②③④ B.①②③ C.③④⑤ D.①②③④⑤
12.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.皮肤被昆虫叮咬后会产生红疹,主要是由于昆虫的体液内含有乙酸
B.热的纯碱溶液可用于洗涤以除去油污
C.牙膏中加入氟化钠或氟化锶,可以预防龋齿
D.依据碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液反应原理来制备泡沫灭火器
13.下列说法正确的是( )
A.25℃时,pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合溶液显酸性
B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
C.相同温度下,相同浓度的NH4Cl溶液与(NH4)2SO4溶液pH前者小于后者
D.相同温度下,足量的氯化银固体分别溶于相同浓度的盐酸和氯化镁溶液中,Ag+的浓度:前者大于后者
14.下列说法不正确的是( )
A.向悬浊液中滴加溶液,生成红褐色沉淀
B.碳酸氢钠药片,该药是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
C.配制氯化铁溶液时需加入适量盐酸抑制水解
D.水垢中的,可先用溶液处理,而后用酸除去
15.已知298 K时,,;,或。在含物质的量浓度相同的和的混合溶液中滴加溶液产生两种沉淀(温度升高,NiS、的均增大),298 K时,溶液中阳离子、阴离子浓度的负对数关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.常温下的溶解度大于NiS的溶解度
B.向d点溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动
C.对于曲线Ⅰ,加热b点溶液(忽略水的蒸发),b点向c点方向移动
D.m为3.5且曲线Ⅱ对应的阴离子是
16.已知:室温时,饱和溶液的pH约为3.9;SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5;不溶于乙醇。根据以上信息设计以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法如图所示,下列说法错误的是( )
A.将浓硫酸稀释为25%稀硫酸,所需玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管、容量瓶
B.操作Ⅱ中用硫酸酸化至pH=2的主要目的是抑制的水解
C.操作Ⅱ中,通入至饱和的目的是使转化为SnS沉淀并防止被氧化
D.操作Ⅳ中所得的晶体可用乙醇洗去晶体表面附着的水
17.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.用溶液吸收过量:
B.ICl和的化学性质相似,将ICl通入NaOH溶液中:
C.用稀硝酸清洗试管内壁的银镜:
D.往溴化银悬浊液中滴加少量KCl稀溶液:
18.常温下,、分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( )
A.常温下,
B.加适量固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中与乘积相等
D.、分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
19.常温下,金属离子(Mn+)浓度的负对数pM [ pM=-lgc(Mn+) ] 随溶液pH变化关系如图所示。当c(Mn+)≤10-6 mol/L时认为该金属离子已沉淀完全,下列叙述正确的是( )
A.常温下,Mg(OH)2的溶解度比Cu(OH)2的溶解度小
B.可以通过调节溶液pH的方法分步沉淀Mg2+和Fe2+
C.除去含Cu2+溶液中的少量Fe2+,可加入适量H2O2后控制溶液3≤pH<4
D.pM与Ksp之间的关系式为pM=lgKsp+n(14-pH)
20.黄铁矿(主要成分FeS2),在空气中会被缓慢氧化,氧化过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.发生反应a时,FeS2被还原
B.为了验证b过程反应后溶液中含Fe3+,可选用KSCN溶液
C.c发生反应的离子方程式为:
D.已知25℃时,,则该温度下d逆反应的平衡常数为
第II卷(非选择题)
二、流程图题
21.以镍黄铁矿为原料制备Ni(OH)2的工艺流程如下:
已知:①高镍锍的主要成分为Ni、Fe、Co、Cu的低价硫化物及合金;
②氧化性:Ni3+>Co3+>H2O2>Fe3+;
③Ksp[Ni(OH)2]=1×10-15,Ksp[Co(OH)2]=5×10-15,Ksp[Co(OH)3]=1×10-44。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,H2SO4溶液需过量,其目的是__________________________________________。
(2)“氧化”时反应的化学方程式为___________________________,若用NaClO代替H2O2溶液,使0.2molFe2+转化为Fe3+,则需NaClO至少为_______mol。
(3)“除铁”的原理是______________________。
(4)“过滤”时滤渣1的主要成分是_______。
(5)“沉镍”后需过滤、洗涤,证明沉淀已洗涤干净的方法是_____________________________。若“沉镍”后的滤液中c(Ni2+)<1×10-5mol·L-1,则滤液的pH>_______。
(6)“除钴”时,发生反应的离子方程式为_______________________________。
三、填空题
22.溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答下列问题:
(1)盐碱地(含较多Na2CO3、NaCl)不利于植物生长,试用化学方程式表示:盐碱地产生碱性的原因:_______;农业上用石膏降低其碱性的反应原理:_______。
(2)若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别用水稀释m倍、n倍,稀释后pH仍相等,则m_______(填“>”“<”或“=”)n。
(3)常温下,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中水电离出来的c(OH-)=____。
(4)25℃时,将amol·L-1氨水与0.01mol·L-1盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c()=c(Cl-),则溶液显_______(填“酸”“碱”或“中”)性。用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=_______。
(5)含的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3 mol/L的。为了使废水的排放达标,进行如下处理:
①绿矾化学式为FeSO4·7H2O。反应(I)的离子方程式为________________________________。
②若处理后的废水中c(Cr3+)=3.0×10-6 mol/L,则废水中c(Fe3+)=_______mol/L。Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38;Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)
23.电解质的溶液中存在着众多的化学平衡。
(1)25℃时向浓度均为0.1mol/L的和混合溶液中逐滴加入氨水,首先生成沉淀的离子方程式为___________。已知,。当两种沉淀共存时,___________。
(2) 25℃时,电离常数,,则该温度下的水解平衡常数Kh=___________mol/L(水解平衡常数Kh的书写规则同化学平衡常数)。
(3)在25℃下,将amol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中,则溶液显___________性(填“酸”或“碱”或“中”);用含a的代数式表示的电离常数Kb=___________。
(4) 25℃时向含有的溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将___________(填“正向”、“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为___________mol/L。(的电离平衡常数取)
(5)向废水中加入硫化物可以依次获得CuS、ZnS纳米粒子。常温下,的,,溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图,下列说法正确的是___________。
a. 的数量级为
b. a点对应的CuS溶液为不饱和溶液
c. 平衡常数很大,反应趋于完全
d. 向p点的溶液中加入少量固体,溶液组成由p向q方向移动
24.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
I.已知在水中存在以下平衡:,。
(1)常温下NaHA溶液的pH_______(填序号),原因___________________________;
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
(2)某温度下,若向的NaHA溶液中逐滴滴加溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是_______;
A. B.
C. D.
(3)已知常温下的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡: 。若要使该溶液中浓度变小,可采取的措施有___________________________;
A.升高温度 B.降低温度 C.加入晶体
II.含有的废水毒性较大,某工厂废水中含的。为了使废水的排放达标,进行如下处理:、、
(1)若处理后的废水中残留的,则残留的的浓度为_______;(已知:,)
(2)已知室温时,。在0.1mo/L的溶液中,逐滴加入NaOH溶液,当完全沉淀时,溶液的pH是_______;(已知)
四、计算题
25.电解质溶液中的离子间存在多种形式的平衡。
(1)电离平衡
弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离度(α=)或电离常数(K)来表示。常温下,实验测定的醋酸电离达到平衡时各种微粒的浓度如下表:
醋酸溶液的初始浓度: 0.100
平衡浓度/ mol·L-1 c(CH3COOH)
c(CH3COO-) 1.34×10-3
c(H+) 1.34×10-3
①该条件下醋酸的电离度α=________%。
②该条件下醋酸的电离常数Ka=________(用科学计数法表示,保留两位有效数字)。
(2)水解平衡
①写出Na2CO3溶于水时发生水解反应的离子方程式:________________________。
②比较常温下同浓度溶液的pH:Na2CO3___ NaHCO3(选填“>”“<”或“=”)。
③常温下,浓度均为0.1 mol/L的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中,离子浓度从大到小到顺序为_______________________。物料守恒关系为____________________________。
(3)沉淀溶解平衡
①写出Mg(OH)2沉淀溶解平衡常数的表达式:_________________________。
②已知常温下Mg(OH)2、Al(OH)3的溶度积常数分别为5.6×10-12和1×10-33。常温下,某溶液中c(Mg2+)=5.6 mol·L-1,欲除去该溶液中的Al3+(使其浓度小于1×10-6 mol·L-1),需调节溶液的pH范围为___<pH<___。
参考答案
1.B
解析:
A.氯化银为难溶物,而硫酸银为微溶物,故除去溶液中Ag+加盐酸比硫酸盐好,A正确;
B.加入H2O,促进溶液中氯化银的溶解平衡正向移动,B错误;
C.用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl,溶液的氯离子浓度增大,促进溶液中氯化银的溶解平衡逆向移动,氯化银的溶解度降低,可以减少沉淀损失,C正确;
D.反应向生成更难溶的方向进行,溶解度越小,沉淀越易转化,反应2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl说明溶解度:AgCl>Ag2S,D正确;
答案为:B。
2.C
解析:
A.从表格中可以看出,Fe(OH)3的Ksp是最小的,所以它最先出现沉淀,故A正确;
B.因为Cu2+、Fe2+、 Fe3+对应的碱全是弱碱,所以这三种离子在溶液中都会发生水解,因此它们的物质的量会减少,故B正确;
C.加入氯水,可以把亚铁离子全氧化成三价,但它的还原产物Cl-肯定还在溶液中,而且在调节pH时加入的试剂也会在溶液中有所保留,所以得到的溶液中不可能只含CuSO4一种溶质,故C错误;
D.在pH = 5的溶液中c(H+)= 10-5moL/L,c(Fe3+)=.,Fe3+不能大量存在,故D正确;
故答案:C。
3.D
解析:
A.沉淀在水中存在溶解平衡:,A错误;
B.分步电离,以第一步电离为主:,B错误;
C.溶于水铵根水解:,C错误;
D.明矾净水原理是因为电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体:,D正确;
答案选D。
4.C
解析:
A.向混合溶液中逐滴加入溶液,Fe3+开始沉淀时c(OH-)= mol/L=×10-13mol/L,Cu2+开始沉淀时c(OH-)=mol/L=×10-10mol/L>×10-13mol/L,Fe(OH)2和Cu(OH)2类型相同,Fe(OH)2的Ksp大于Cu(OH)2,Fe2+开始沉淀时c(OH-)>×10-10mol/L,所以最先看到红褐色沉淀,故A正确;
B.向溶液中加入双氧水,可将氧化为,当Fe3+完全沉淀时c(OH-)>mol/L=×10-12mol/L<Cu2+开始沉淀时的c(OH-),故用粉末调节可使转化为沉淀,过滤后可获得较纯净的溶液,故B正确;
C.该溶液中、、因发生水解而消耗一部分,所以>5:4,故C错误;
D.将少量粉末加入悬浊液中,25℃时,,因此Fe3+更易与OH-结合,使平衡右移,增大,故D正确;
答案选C。
5.B
解析:
A.只随温度的改变而改变,所以二者相等,A项错误;
B.AgI与的悬浊液在滴入几滴浓溶液后,仍是二者的饱和浴液,温度不变,、不变,故不变,B项正确;
C.在的饱和溶液中通入,增大,的沉淀溶解平衡向左移动,有析出,溶液中增大,减小,、不再相等,C项错误;
D.向、的混合溶液中滴入几滴溶液,出现黄色沉淀,证明发生了反应:,但由于不知道溶液中、的浓度大小,不能确定和溶度积大小关系,故D项错误。
故选B。
6.B
解析:
溶液的浓度为,与某浓度CaCl2溶液等体积混合后溶液中,时,会产生沉淀,即×c混(Ca2+)>3.4×10-9,解得,故原CaCl2溶液的最小浓度应大于,故B正确;
选B。
7.D
解析:
A.先出现黄色沉淀,黄色沉淀是碘化银,说明碘化银的溶度积常数小,A错误;
B.盐酸中的氯不是最高正价,不能通过酸性强弱说明非金属性强弱,B错误;
C.Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸,相当于溶液中有硝酸,硝酸可以把二价铁氧化成三价铁,所以溶液中有三价铁不一定是原来晶体变质,C错误;
D.Na2CO3溶液水解显碱性,滴入酚酞变红,加入氨化钡溶液后,钡离子与碳酸根离子结合生成白色沉淀,平衡左移,碱性减弱红色变浅,D正确;
故选D。
8.C
解析:
A.水电离、盐水解都是吸热反应,温度升高,溶液的和均会增大,故A正确;
B.一般溶解度小的沉淀易转化为溶解度更小的沉淀,沉淀转化的离子方程式为,故B正确;
C.该条件下,设溶液体积为1L,由,则,的溶解度约为,且和的组成形成相似,,所以溶解度小于,故C错误;
D.和共存的悬浊液中,,故D正确。
故选C。
9.C
解析:
A.由可得达到沉淀溶解平衡时,由可得达到沉淀溶解平衡时,,可知比更难溶,由同样的计算方法可知比更难溶、比更难溶。容易转化为更难溶的,A项正确;
B.加热促进水解,可转化为更难溶的,B项正确;
C.容易转化为更难溶的,C项错误;
D.水溶液中,和过量反应时生成,溶液中还有过量的,由于比更难溶,而且由澄清石灰水吸收生成的反应可知比更难溶,故反应生成和,D项正确。
故选C。
10.C
解析:
A.在时的,A错误;
B.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,即a点是饱和溶液,b点是不饱和溶液,d点是过饱和溶液,B错误;
C.向a点的溶液中加入少量固体,碘离子浓度增大,的沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动,有固体析出,C正确;
D.沉淀溶解过程吸热,要使d点移动到b点,即使过饱和溶液变为不饱和溶液,应升高温度,若降低温度,沉淀溶解平衡向放热的方向移动,即向生成沉淀的方向移动,仍为饱和溶液,D错误;
答案选C。
11.A
解析:
①碳酸钠是强碱弱酸盐,因为水解使其溶液呈碱性,碱能促进油脂水解;水解是吸热过程,加热有利于水解平衡正向移动,故热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强,应用了盐类水解原理,故①不选;
②可溶性的钡盐有毒,钡离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钡,即易溶性的物质能向难溶性的物质转化,所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释,故②可选;
③碳酸钙在水中存在溶解平衡、水中含有钙离子、碳酸根,空气中有二氧化碳,二氧化碳、碳酸根和水反应生成碳酸氢根、促使碳酸钙溶解平衡右移,所以可以用沉淀平衡原理来解释,故③可选;
④碳酸钡在水中存在溶解平衡、水中含有钡离子、碳酸根,碳酸根能和氢离子反应生成二氧化碳、水,促使碳酸钡溶解平衡右移,所以可以用沉淀平衡原理来解释,故④可选;
⑤碳酸氢钠水解使其溶液呈碱性,硫酸铝水解使其溶液呈酸性,氢离子和氢氧根离子反应生成水,则碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解,从而迅速的产生二氧化碳,所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理,故⑤不选;
故能用沉淀溶解平衡原理来解释的是②③④,故选:A。
12.A
解析:
A.皮肤被昆虫叮咬后会产生红疹,主要是由于昆虫的体液内含有甲酸,故A错误;
B.热的纯碱溶液中氢氧根离子浓度大,碱性强,能使油脂发生水解反应,可用于洗涤以除去油污,故B正确;
C.牙膏中加入的氟化钠或氟化锶与牙齿组织中易被酸溶解的羟磷灰石反应形成不易溶的氟磷灰石,从而提高了牙齿的抗酸腐蚀能力,起到预防龋齿的作用,故C正确;
D.泡沫灭火器的反应原理为碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故D正确;
故选A。
13.D
解析:
A.25℃时,pH=2的硫酸溶液中c(H+)=10-2mol/L,pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2mol/L,二者等体积混合,二者恰好完全反应,溶液呈中性,不是酸性,故A错误;
B.CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,水解平衡常数Kh=,温度升高Kh增大,则=减小,故B错误;
C.铵根离子水解显酸性,相同温度下,相同浓度的NH4Cl溶液与(NH4)2SO4溶液中铵根离子水解程度相同,但水解的个数前者小于后者,所以相同浓度的NH4Cl溶液与(NH4)2SO4溶液pH前者大于后者,故C错误;
D.盐酸和氯化镁溶液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氯离子浓度更大,所以Ag+的浓度:前者大于后者,故D正确;
答案选D。
14.B
解析:
A.向悬浊液中滴加溶液,可使转化为红褐色沉淀,A正确;
B.碳酸氢钠属于抗酸药,醋酸会与反应,从而降低药效,B错误;
C.氯化铁为强酸弱碱盐,溶于水后易发生水解,为抑制水解,配制氯化铁溶液时需加入适量盐酸,C正确;
D.水垢中的,可先用溶液处理,发生反应,将转化为溶解度更小的,而后用酸除去,D正确。
故选B。
15.C
解析:
本题以向物质的量浓度相同的和的混合溶液中滴加溶液为素材,对难溶电解质的溶解平衡进行考查。
A.298 K时,,,NiS、属于同种类型,常温下的溶解度大于NiS的溶解度,A项正确;
B.,则曲线Ⅰ代表NiS,曲线Ⅱ代表,在d点溶液中存在溶解平衡:,加入,浓度增大,平衡逆向移动,浓度减小,d点向b点移动,B项正确;
C.对于曲线Ⅰ,加热b点溶液,NiS溶解度增大,和浓度均增大,b点向a点方向移动,C项错误;
D.曲线Ⅱ代表,a点溶液中,,,,且对应的阴离子是,D项正确。
故选C。
16.B
解析:
A.将浓硫酸稀释为25%稀硫酸,应用量筒量取一定体积的浓硫酸,沿玻璃棒缓缓倒入盛有水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,最后移入容量瓶中定容,则所需玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管、容量瓶,A项正确;
B.SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6,FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5,在溶液pH=2时,完全沉淀,亚铁离子不沉淀,操作Ⅱ加入稀硫酸调节溶液pH=2是为了除去杂质离子,B项错误;
C.通入至饱和,使完全转化为SnS沉淀,具有还原性,可以防止亚铁离子被氧化,C项正确;
D.易溶于水而不溶于乙醇,用乙醇洗涤,可避免晶体的溶解,D项正确。
故选B。
17.C
解析:
A.盐酸的酸性大于碳酸,次氯酸的酸性小于碳酸,Na2CO3溶液吸收过量Cl2的离子方程式为CO+2Cl2+H2O═CO2↑+2Cl-+2HClO,故A错误;
B.ICl和Cl2的化学性质相似,氯元素化合价为-1价,碘元素化合价为+1价,依据氯气和碱反应的实质,ICl与碱反应生成氯化钾、次碘酸钾和水,反应的离子方程式为ICl+2OH-=Cl-+IO-+H2O,故B错误;
C.用稀硝酸清洗试管内壁的银镜,反应的离子方程式为3Ag+4H++NO═3Ag++NO↑+2H2O,故C正确;
D.由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),所以AgBr悬浊液中滴加少量KCl溶液,AgBr不会转化为AgCl,故D错误;
故选C。
18.B
解析:
A.由b、c两点对应数据可比较出常温下与的大小,,,因这两点中,故,选项A正确;
B.向溶液中加入固体,结合使得的沉淀溶解平衡正向移动,增大,与图像不符,故不能使溶液由a点变到b点,选项B错误;
C.只要温度不发生改变,溶液中与的乘积(即)就不变,该题中温度条件不变,故c、d两点代表的溶液中与的乘积相等,选项C正确;
D.b、c两点分别处在两条沉淀溶解平衡曲线上,故两点均代表溶液达到饱和,选项D正确。
故选B。
19.C
解析:
A.由图可知Mg(OH)2和Cu(OH)2完全沉淀时, Mg(OH)2所需pH值更大,推知Mg(OH)2溶度积常数大于Cu(OH)2,二者为相同类型的沉淀,溶度积常数越大,溶解度越大,所以Mg(OH)2的溶解度比Cu(OH)2的溶解度大,A错误;
B.由图可知当亚铁离子完全沉淀时,镁离子也已经开始沉淀,无法通过调节溶液pH的方法分步沉淀Mg2+和Fe2+,B错误;
C.由图可知,当三价铁离子完全沉淀时,铜离子未开始沉淀,所以除去含Cu2+溶液中的少量Fe2+,可加入适量H2O2将亚铁离子氧化为三价铁离子,之后控制溶液3≤pH<4,使二者分离,C正确;
D.因为,推知,所以,D错误;
答案为:C。
20.A
解析:
实验室检验Fe3+,常用KSCN溶液,二者作用会显红色;检验Fe2+常用K3[Fe(CN)6],二者作用会有蓝色沉淀生成,据此分析解题。
A.据图可知反应a中FeS2被氧化生成Fe2+和,Fe元素化合价不变,S元素化合价升高+7价,故A错误;
B.经反应b后溶液中一定存在Fe3+,滴加KSCN溶液会显红色,故B正确;
C.反应c中反应物有FeS2、Fe3+,产物有Fe2+和,说明该过程中铁离子将硫元素氧化,生成S,结合电子守恒和元素守恒可知离子方程式为14Fe3+ +FeS2+8H2O=15Fe2++ +16H+,故C正确;
D.d的逆反应为Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O,该反应的平衡常数K==2.79×103,故D正确;
故答案为A。
21.
(1)提高镍元素的浸出率
(2) 2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O 0.1
(3)碳酸钙与溶液中的氢离子反应使溶液的pH升高,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀除去
(4)Cu、Cu2S
(5) 取最后一次洗涤液少许,向其中滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则沉淀已洗涤干净 9
(6)NiOOH+Co2++H2O= Ni2++ Co(OH)3
解析:
高镍锍的主要成分为Ni、Fe、Co、Cu的低价硫化物及合金,高镍锍中加入硫酸,过滤得到滤渣1为Cu及其Cu2S,滤液中加入过氧化氢,将亚铁离子氧化生成铁离子,加入碳酸钙除铁,同时放出二氧化碳气体和氢氧化铁沉淀,过滤除去氢氧化铁沉淀,然后加入NiOOH除钴,再加入NaOH溶液沉镍得到 Ni(OH)2,据此分析解答。
(1)“酸浸”时,H2SO4过量,可以使固体充分反应,以提高镍元素的浸出率,故答案为:提高镍元素的浸出率;
(2)H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,反应的化学方程式为2FeSO4+H2O2+2H2SO4═2Fe2(SO4)3+2H2O,若用NaClO代替H2O2溶液,NaClO被还原为Cl-,使0.2molFe2+转化为Fe3+,需要转移电子0.2mol,则需NaClO至少为=0.1mol,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;0.1;
(3)“除铁”时,碳酸钙与溶液中的氢离子反应使溶液的pH升高,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,从而达到除铁目的,故答案为:碳酸钙与溶液中的氢离子反应使溶液的pH升高,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀除去;
(4)Cu及其低价硫化物不溶于稀硫酸,因此“过滤”时滤渣1的主要成分是Cu、Cu2S,故答案为:Cu、Cu2S;
(5)“沉镍”后所得溶液中含有SO,证明沉淀是否洗涤干净只需要检验沉淀上是否吸附有SO即可,方法为:取最后一次洗涤液少许,向其中滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则沉淀已洗涤干净。若“沉镍”后的滤液中c(Ni2+)<1×10-5mol·L-1,则滤液中c(OH-)>==1×10-5,c(H+)<1×10-9,溶液的pH>9,故答案为:取最后一次洗涤液少许,向其中滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则沉淀已洗涤干净;9;
(6)氧化性:Ni3+>Co3+, “除钴”时,NiOOH与溶液中Co2+发生氧化还原反应,反应的离子方程式为NiOOH+Co2++H2O= Ni2++ Co(OH)3,故答案为:NiOOH+Co2++H2O= Ni2++ Co(OH)3。
22.
(1) Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH Na2CO3+CaSO4=CaCO3+Na2SO4
(2)<
(3)1.0×10-8 mol·L-1
(4) 中
(5) 14H+++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O 2.0×10-13
解析:
(1)盐碱地(含较多Na2CO3、NaCl),水溶液中强碱弱酸盐Na2CO3会发生水解反应,消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡正向移动,最终导致溶液中c(OH-)>c(H+),因此溶液显碱性,用水解方程式表示为:Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH。
农业上用石膏降低其碱性是由于CaSO4与Na2CO3发生复分解反应产生CaCO3,降低了c(),水解产生的c(OH-)减小,因而碱性减弱,反应原理为:Na2CO3+CaSO4=CaCO3+Na2SO4。
(2)NaOH是一元强碱,c(OH-)=c(NaOH-);NH3 H2O是一元弱碱,部分电离,存在电离平衡,主要以电解质分子存在,c(NH3 H2O)>c(OH-),因此当氨水与NaOH的pH相等时,c(NH3 H2O)>c(NaOH-)。若将两种溶液都稀释相同倍数,氨水中存在的NH3 H2O会进一步电离产生OH-,使氨水中c(OH-)比NaOH大,因此要使稀释后溶液的pH相等,则氨水应该再进一步稀释,故稀释的倍数m<n。
(3)常温下,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,c(OH-)=。溶液中的OH-只有水电离产生,则该溶液中水电离出来的c(OH-)=1.0×10-8 mol·L-1。
(4)溶液中存在电荷守恒:c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c()=c(Cl-),所以c(H+)=c(OH-),溶液显中性;
NH3 H2O电离方程式为:NH3 H2O+OH-,电离平衡常数Kb=;
(5)①绿矾电离产生Fe2+在酸性条件下被氧化为Fe3+,被还原为Cr3+,同时产生H2O,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:14H+++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
②Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31,废液中c(Cr3+)=3.0×10-6 mol/L,则c3(OH-)=2.0×10-25。由于Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38;所以该溶液中c(Fe3+)==2.0×10-13 mol/L。
23.Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2+2 2×10-7 10-12 中 逆向 ABD
解析:
(1) Cu(OH)2、Mn(OH)2的Ksp表达式均为c(M2+)c2(OH-)(M2+为Cu2+或Mn2+),Cu(OH)2的Ksp较小,因此Cu(OH)2先沉淀,离子方程式为Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2+2;当两种沉淀共存时,====2×10-7;
(2) 的Kh=,H2SO3的第一步电离常数Ka1=,故Kh===10-12;
(3)根据电荷守恒,c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c()=c(Cl-),故c(H+)= c(OH-),溶液为中性;等体积混合溶液体积变为原来的2倍,故平衡时溶液中c()=c(Cl-)=0.005mol/L,剩余的c(NH3.H2O)=(0.5a-0.005)mol/L,溶液为中性,c(OH-)=10-7mol/L, NH3 H2O的电离常数Kb===;
(4)铵根离子水解促进水的电离,硝酸铵溶液中铵根离子水解显酸性,溶液中加入氨水是弱碱溶液,抑制水的电离,水的电离平衡向逆向移动;将amol NH4NO3溶于水,向该溶液滴加bL 氨水后溶液呈中性,根据电荷守恒计算可知,c(OH-)=10-7mol/L,c(NH4+)=c(NO3-),NH3 H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol L-1,设混合后溶液体积为1L,c(NH4+)=c(NO3-)=amol/L;根据:NH3 H2O+OH-,平衡常数Kb==2×10-5,设加入氨水的浓度为x,则=2×10-5,解得x=mol/L;
(5) A.取-lgc(Cu2+)=20的点,此时-lgc(S2-)16.3, Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)=10-36.3=100.7×10-37,100.75,故数量级为10-37,A正确;
B.图像的横纵坐标分别是c(Cu2+)和c(S2-)的负对数,越靠右c(Cu2+)越小,越往上c(S2-)越小,饱和时的浓度小,a点溶液在溶解平衡曲线的右上方,即未达到饱和,为不饱和溶液,B正确;
C.该反应的平衡常数表达式为K=,按照A选项方法,c(S2-)=10-12mol·L-1,根据图像,c(Zn2+)约为10-10.3mol·L-1,则Ksp(ZnS)=10-10.3×10-12=10-22.3,将数值代入上式,得出K=1.3×10-7×7.1×10-15×=1.3×7.1×100.3<105(趋向进行完全K>105),因此该反应不趋于完全,C错误;
D.p点存在溶解平衡是ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq),加入Na2S固体,溶液中c(S2-)增大,溶解平衡向左进行,溶液中c(Zn2+)减小,但该溶液仍为ZnS的饱和溶液,溶液组成由p向q方向移动,D正确;
故选ABD。
24.B HA-只能发生电离,不能发生水解 BC BC 3.0×10-6 mol/L 1.7
解析:
I. (1)H2A第一步完全电离、第二步部分电离,说明HA-只能电离不能水解,所以NaHA溶液呈酸性,溶液的pH小于7,故答案为:B;HA-只能发生电离,不能发生水解;
(2)A.温度未知,则c(H+) c(OH-)不一定等于1.0×10-14,A错误;
B.电荷守恒有c(H+)+c(Na+)+c(K+)= c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-),B正确;
C.2NaHA+2KOH=Na2A+K2A+2H2O,二者恰好完全反应得到等浓度的Na2A和K2A混合溶液,此时显碱性,要使溶液呈中性,则KOH量偏少,则c(Na+)>c(K+),C正确;
D.设NaHA溶液的体积为V1,KOH溶液体积为V2,混合后c(Na+)+c(K+)==0.1mol/L,D错误;
故答案为:BC;
(3)CaA的饱和溶液中存在CaA(s) Ca2+(aq)+A2-(aq),并且△H>0,要使该溶液中Ca2+浓度变小,可改变条件使平衡逆向移动:
A.升高温度,平衡正向移动,溶液中Ca2+浓度增大,A不合题意;
B.降低温度,平衡逆向移动,溶液中n(Ca2+)减小,Ca2+浓度减小,B符合题意;
C.加入Na2A固体,增大A2-浓度,平衡逆向移动,溶液中Ca2+浓度减小,C符合题意;
故答案为:BC;
Ⅱ.(1)废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-13 mol/L,则溶液中c3(OH-)== =2.0×10-25,所以溶液中残留的Cr3+的浓度==mol/L=3.0×10-6 mol/L,故答案为:3.0×10-6 mol/L;
(2)当c(Mg2+)小于1×10-5mol/L时,认为完全沉淀,则当镁离子完全沉淀时,c(OH-)==2.0×10-3mol/L,c(H+)=mol/L=5×10-12,pH=-lg(5×10-12)=-lg(×10-12)=-[lg10-lg2+lg10-12]=2-lg2=2-0.3=1.7。
25.1.34 1.8×10-5 +H2O +OH- > c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+) 2c(Na+)=3[c(H2CO3)+c()+c()] Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-) 5 8
解析:
(1)①醋酸在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,电离产生的CH3COO-离子浓度等于电离的醋酸分子的浓度,故醋酸的电离平衡常数K=;
②电离平衡常数是弱电解质达到电离平衡时,电离产生的离子浓度的乘积与未电离产生的电解质分子浓度的比,则常数在该条件下的电离平衡常数K=;
(2)①Na2CO3是强碱弱酸盐,溶于水电离产生的会发生水解反应,消耗水电离产生的H+,使水电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(OH-)>c(H+),所以溶液显碱性,用离子方程式表示为:+H2O +OH-;
②多元弱酸分步电离,电离程度逐渐减弱。弱酸的电离平衡常数越大,表示的相应的弱酸的酸性就越强,其形成的盐水解程度就越弱。由于酸性:H2CO3>,所以盐的水解程度:>。盐水解程度越大,溶液的碱性越强,其pH就越大,故常温下同浓度溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3;
③在常温下,浓度均为0.1 mol/L的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中,根据物料守恒可知c(Na+)最大;、发生水解反应而消耗,由于水解程度:>,水解产生,所以离子浓度:c()>c(),、发生水解反应消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡正向移动,最终导致溶液中c(OH-)>c(H+),但盐水解程度是微弱的,盐电离产生的离子浓度远大于盐水解产生的离子浓度,故该溶液中离子浓度由大到小到顺序为:c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+);
在该溶液中盐电离产生Na+、、,水解产生,水解产生H2CO3,含有C 元素的微粒有:、、H2CO3,则根据物料守恒可得关系式:2c(Na+)=3[c(H2CO3)+c()+c()];
(3)①Mg(OH)2是难溶性物质,在溶液中存在沉淀溶解平衡,根据溶度积常数的含义可知其溶度积常数的表达式为Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-);
②由于Al(OH)3的溶度积常数K[Al(OH)3]= c(Al3+)·c3(OH-),c(Al3+)<1×10-6 mol/L,则使Al3+沉淀完全需溶液c(OH-)=,此时溶液中c(H+)=,此时溶液pH=5; Mg(OH)2的溶度积常数分别为5.6×10-12,溶液中c(Mg2+)=5.6 mol·L-1,若使溶液中Mg2+形成沉淀,则此时溶液中c(OH-)=,则c(H+)=,所以溶液pH=8,故欲除去溶液中的杂质Al3+,而Mg2+不能形成沉淀,溶液的pH应该5<pH<8。
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