3.3 沉淀溶解平衡同步练习题(含解析)2023-2024学年高二上学期鲁科版(2019)选择性必修1

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名称 3.3 沉淀溶解平衡同步练习题(含解析)2023-2024学年高二上学期鲁科版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-02 13:02:11

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3.3 沉淀溶解平衡同步练习题
一、单选题
1.下列说法正确的是(  )
A.向溶液样品中加入硫酸酸化的溶液,紫色褪去,说明该样品中一定混有
B.在一定条件下能自发进行,则该反应的
C.,向的溶液中加水,会增大
D.常温下,用饱和溶液处理,可将转化为,因为该温度下
2.在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示.又知t℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是(  )
A.在t℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D.在t℃时,反应AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数K≈816
3.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是(  )
A.AgCl >AgI> Ag2CrO4 B.AgCl> Ag2CrO4 >AgI
C.Ag2CrO4>AgCl >AgI D.Ag2CrO4>AgI >AgCl
4.已知SrF2属于微溶于水、可溶于酸的强碱弱酸盐。常温下,用HCl调节SrF2浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中—lgc(X)(X为Sr2+或F-)与lg的关系如图所示,下列说法正确的是
A.a点溶液中存在:2c(Sr2+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)
B.c点溶液中存在:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(F-)
C.常温下,Ksp(SrF2)=
D.常温下,氢氟酸的Ka数量级为
5.下列有关说法正确的是(  )
A.镀锡铁制品镀层破损后铁不易被腐蚀
B.相同温度下,pH相同的盐酸和硫酸中水的电离程度相同
C.向饱和石灰水中滴加少量CuCl2溶液出现蓝色沉淀,则Ksp[Ca(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2]
D.合成氨生产中,需将NH3液化分离,目的是加快正反应速率,并提高H2转化率
6.一定温度下,Zn(OH)2固体在水中达到沉淀溶解平衡:Zn(OH)2(s)Zn2+(aq)+2OH-(aq)。要使Zn(OH)2固体质量减少而c(Zn2+)不变,采取的措施可能是
A.加少量水 B.通HCl气体 C.加NaOH固体 D.加ZnSO4固体
7.根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是(  )
编号 实验操作 实验现象 解释与结论
A 常温下,等体积等pH的HA、HB两种酸溶液分别与足量的锌反应 相同时间内,HB收集到的H2多 酸性强弱:HA > HB
B 将炽热的木炭加入到浓硝酸中 产生红棕色气体 木炭与浓硝酸反应生成NO2
C 向盛有2mL 0.1mol/L AgNO3溶液的试管中滴加几滴0.1mol/L NaCl溶液,再向其中滴加0.1mol/L KI溶液 先得到白色沉淀后变为黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D 向1mL 0.5 mol/L KI溶液加入1mL 1mol/LFeCl3溶液,充分反应后向水层滴加KSCN溶液 溶液变红 Fe3+与I-反应是可逆反应
A.A B.B C.C D.D
8.在t℃时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法错误的是(  )
A.t℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-8
B.饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点
C.t℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等
D.t℃时,将0.01 mol·L-1AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol·L-1KCl和0.01 mol·L-1K2CrO4的混合溶液中,Cl-先沉淀
9.已知298K时,Ksp(MnS)=4.65×10-14,Ksp(MnCO3)=2.24×10-11,298K下,MnS、MnCO3(R2-代表S2-或CO32-)在水中的溶解曲线如图所示:
下列说法正确的是(  )
A.图象中x约等于5.0×10-6
B.其它条件不变,加热N的悬浊液可使溶液组成由e点沿ef线向f点方向移动
C.常温下,加水稀释M溶液可使溶液组成由d点沿df线向f点方向移动
D.向含有MnS和MnCO3的饱和溶液中加少量MnCl2,c(CO32-)/c(S2-)增大
10.不同温度(T1和T2)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是(  )
A.T1>T2
B.加入BaCl2固体,可使a点变成c点
C.c点时,在T1、T2两个温度下均有固体析出
D.a点和b点的Ksp相等
11.下列说法正确的是(  )
A.在由水电离产生的氢离子浓度为10﹣13 mol L﹣1的溶液中:Ca2+、K+、Cl﹣、HCO 四种离子能大量共存
B.已知MgCO3的Ksp=6.82×10﹣6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+)=c(CO ),且c(Mg2+) c(CO )=6.82×10﹣6
C.对于反应2N2H4(l)=N2(g)+2H2(g),△H=﹣50.6 kJ mol﹣1,它只在高温下自发进行
D.常温下,将0.2 mol L﹣1某一元碱(ROH)溶液和0.1 mol L﹣1HCl溶液等体积混合,混合后溶液pH<7,则c(ROH)>c(R+)
12.常温时,若Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知 =0.58)。下列分析不正确的是(  )
A.a点表示Ca(OH)2与CaWO4均未达到溶解平衡状态
B.饱和Ca(OH)2溶液和饱和CaWO4溶液等体积混合: c(OH-)>c(H+)>c(Ca2+)>c(WO42-)
C.饱和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O,溶液变浑浊
D.石灰乳与0.1mol/LNa2WO4溶液混合后发生反应:Ca(OH)2+WO42-=CaWO4+2OH-
13.已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=3.0×10-25,Ksp(PbS)=9.0×10-29。在自然界中,闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇CuSO4溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是(  )
A.ZnS转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq) Zn2+(aq)+CuS(s)
B.在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS)
C.若溶液中c(Cu2+)=1×10-10 mol·L-1,则S2-已完全转化成CuS
D.在白色ZnS浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,不会生成黑色沉淀(PbS)
14.在 时,AgI在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知 时AgBr的 ,下列说法错误的是(  )
A.在 时,AgI的
B.图中b点有碘化银晶体析出
C.向c点溶液中加入适量蒸馏水,可使溶液由c点到a点
D.在 时,反应 的平衡常数
15.已知:p(Ba2+)=-1gc(Ba2+),p(酸根离子)=-1gc(酸根离子),酸根离子为SO42-或CO32-。某温度下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解关系如图所示,下列叙述正确的是(  )
A.p(Ba2+)=a时,溶液中c(SO42-)>c(CO32-)
B.M点对应的溶液中有BaCO3沉淀生成
C.由图可知该温度下:KSP(BaSO4)D.BaSO4沉淀不能转化为BaCO3沉淀
16.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列叙述正确的是(  )
A.给溶液加热,溶液的pH升高
B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,则其中的Ca(OH)2的固体增多
D.向溶液中加入少量的NaOH固体,则其中的Ca(OH)2的固体增多
二、综合题
17.镉(Cd)是一种用途广泛的金属,也是对人体健康威胁最大的有害元素之一。
(1)1.00gCdS固体完全燃烧生成CdO固体和SO2气体放出2.75kJ的热量,该反应的热化学方程式为   。
(2)常温下,Ksp(CdCO3) = 4.0×10-12,Ksp[Cd(OH)2] = 3.2 ×10-14,则溶解度(mol·L-1)较大的是    [填“CdCO3”或“Cd(OH)2”];若向含112mg·L-1
Cd2+的废水加碱调pH至9.0,达到平衡时,溶液中c(Cd2+)=   。
(3)一种鳌合絮凝剂的制备及其用于去除含镉废水中Cd2+的原理如下:
①聚丙酰胺的单体的结构简式为   。
②使用鳌合絮凝剂处理某含镉废水,镉去除率与pH的关系如图-1所示。在强酸性条件下,pH越小除镉效果越差,其原因是   。
(4)一种用电动力学修复被镉污染的土壤的装置如图-2所示。
①实验前铁粉需依次用NaOH溶液、稀硫酸及蒸馏水洗涤,其目的是   。
②实验过程中铁粉上发生的电极反应为   。
③活性炭的作用是   。
18.印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2.下表是25℃时HClO2 及几种常见弱酸的电离平衡常数:
弱酸 HClO2 HF HCN H2S
Ka 1×10﹣2 6.3×10﹣4 4.9×10﹣10 K1=9.1×10﹣8K2=1.1×10﹣12
(1)常温下,物质的量浓度相等的①NaClO2、②NaF、③NaCN、④Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为   ;体积相等,物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为:   (填“前者大”“相等”或“后者大”).
(2)Na2S是常用的沉淀剂.某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+ 离子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是   ;当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10﹣5mol L﹣1)此时的S2﹣的浓度为   .
已知Ksp(FeS)=6.3×10﹣18(mol L﹣1)2,Ksp(CuS)=6×10﹣36(mol L﹣1)2,Ksp(PbS)=2.4×10﹣28(mol L﹣1)2.
19.我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨,从含铅废料(PbSO4、PbO2、PbO等)中回收铅,实现铅的再生,意义重大。一种回收铅的工作流程如下:
(1)铅蓄电池放电时,PbO2作   极。
(2)过程 I ,已知:PbSO4、PbCO3 的溶解度(20℃)见图 1; Na2SO4、Na2CO3的 溶解度见图2。
①根据图1写出过程I的离子方程式:   。
②生产过程中的温度应保持在40℃。若温度降低,PbSO4的转化速率下降。根据图2,解释原因:
i.温度降低,反应速率降低;
ii.   (请你提出一种合理解释)。
(3)过程 II,发生反应 2PbO2 + H2C2O4=2PbO + H2O2 + 2CO2↑。PbO与 Al2O3性质相似,PbO与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是   。
(4)过程Ⅲ,将PbO粗品溶解在H2SO4和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液。电解Na2PbCl4溶液,生成Pb,如下图。
①阴极的电极反应式是   。
②电解一段时间后,Na2PbCl4浓度极大下降,为了恢复其浓度且实现物质的循环利用,阴极区采取的方法是   。
20.化学学科中的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,且均符合勒夏特列原理.请回答下列问题:
(1)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色,则该溶液呈   性,原因是   ;(用离子方程式表示)
(2)在常温下将pH=2的盐酸10mL加水稀释到1L,则稀释后的溶液的pH值等于   ;
(3)已知在H2S溶液中存在下列平衡:H2S═HS﹣+H+
①向H2S溶液中加入NaOH固体时,(不考虑温度变化)电离平衡向   移动,(填“左”或“右”)c(H+)   .(填“增大”、“减小”或“不变”)
②向H2S溶液中加入NaHS固体时,电离平衡向   移动,(填“左”或“右”)c(S2﹣)   .(填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示.则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是   (填“A”或“B”);设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2.则m1    m2.(选填“<”、“=”、“>”)
(5)难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡.某MgSO4溶液里c(Mg2+)=0.002mol L﹣1,如果生成Mg(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于   ;(该温度下Mg(OH)2的Ksp=2×10﹣11)
21.回答下列问题:
(1)CuSO4的水溶液呈   (填“酸”“中”或“碱”)性,原因是(用离子方程式表示)   ;实验室在配制CuSO4溶液时,常先将CuSO4固体溶于较浓的硫酸中,然后用蒸馏水稀释到所需的浓度,以    (填“促进”或“抑制”)其水解。
(2)泡沫灭火器的灭火原理是(用离子方程式表示)   。
(3)已知在25℃:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10,Ag2S(s) 2Ag+(aq)+S2-(aq) Ksp=6.3×10-50,向浓度均为0.001 mol/L的NaCl和Na2S的混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,最先产生的沉淀是   (填“AgCl”或“Ag2S”)。
(4)燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。天然气燃料电池中,在负极发生反应的物质是    (填化学式);如果该电池中的电解质溶液是KOH溶液,电极B电极上发生的电极反应式是:   。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.可能是氯离子还原高锰酸钾使之褪色,A不符合题意;
B.该反应是个气体减少的熵减的反应,一定条件下能自发进行,由复合判据知该反应是一个焓减的过程,B符合题意;
C.铵根离子水解:,Kh=只与温度有关,温度不变,常数不变,C不符合题意;
D.常温下,用饱和溶液处理,可将转化为,是因为碳酸根离子浓度大,与钡离子浓度的乘积大于碳酸钡的溶度积,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氯离子也能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应;
C.=Kh,只与温度有关;
D.沉淀通常是由溶解度大的向溶解度小的转化。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10-13,故A不符合题意;
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,不可能由c点到b点,故B符合题意;
C.在a点时Qc不符合题意;
D.K=
,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据C点时各离子的浓度结合Ksp=c(Ag+)c(Br-)分析解答;
B.依据化学平衡移动原理分析;
C.依据Qc和Ksp分析解答;
D.依据平衡常数分析解答。
3.【答案】C
【解析】【解答】因为AgCl和AgI的结构相似,由Ksp可知AgCl的c(Ag+)大于AgI的;AgCl中的c2(Ag+)=Ksp=1.8×10-10,Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+CrO4(aq)的Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-)= c3(Ag+)=2.0×10-12,所以Ag2CrO4中c(Ag+)大于AgCl中的c(Ag+)。
故答案为:C
【分析】根据溶度积常数计算各种溶液中银离子的物质的量浓度,然后进行比较即可.
4.【答案】B
【解析】【解答】A.a点溶液中存在电荷守恒关系2c(Sr2+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)+ c(Cl-),故A不符合题意;
B.由图可知,c点溶液中c(Sr2+)=c(F-),溶液中存在电荷守恒关系2c(Sr2+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)+ c(Cl-),则溶液中c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(F-),故B符合题意;
C.由图可知,溶液中lg=1时,溶液中c(Sr2+)=10-4mol/L、c(F-) =10-2.2mol/L,则溶度积Ksp(SrF2)= 10-4×c(10-2.2)2=10-8。4,故C不符合题意;
D.由氢氟酸的电离常数公式可知,溶液中=,由图可知,溶液中lg=1时,溶液中c(F-) =10-2.2mol/L,则电离常数Ka==10-3.2,数量级为10-4,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 SrF2浊液存在溶解平衡:SrF2 (s) Sr2++2F-,用HCl调节溶液存在平衡:H++F- HF;
A.结合电荷守恒分析;
C.根据Ksp(SrF2)=c(Sr2+)c2(F-)计算;
D.根据=计算。
5.【答案】B
【解析】【解答】解:A、镀锡铁制品的镀层破损后,铁做负极,锡做正极被保护,故铁更易被腐蚀,故A错误;
B、pH相同的盐酸和硫酸溶液中,氢离子浓度相同,对水的电离的抑制程度相同,故两溶液中水的电离程度相同,故B正确;
C、向饱和石灰水中滴加少量CuCl2溶液出现蓝色沉淀,则说明氢氧化铜的溶解度更小,即Ksp更小,即有Ksp[Ca(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],故C错误;
D、合成氨的过程中,将氨气液化分离后,氨气的浓度变小,则逆反应速率变小,则正反应速率也变小,平衡右移,则氢气的转化率提高,故D错误.
故选B.
【分析】A、镀锡铁制品的镀层破损后,铁做负极,锡做正极;
B、pH相同的盐酸和硫酸溶液中,氢离子浓度相同,对水的电离的抑制程度相同;
C、向饱和石灰水中滴加少量CuCl2溶液出现蓝色沉淀,则说明氢氧化铜的Ksp更小;
D、合成氨的过程中,将氨气液化分离后,氨气的浓度变小.
6.【答案】A
【解析】【解答】A.加少量水,部分Zn(OH)2固体溶解,Zn(OH)2固体质量减少,溶液依然饱和,c(Zn2+)不变,A符合题意;
B.通HCl气体,OH-被消耗,溶解平衡正向移动,Zn(OH)2固体质量减少,c(Zn2+)增大,B不符题意;
C.加NaOH固体,OH-浓度增大,溶解平衡逆向移动,Zn(OH)2固体质量增大,c(Zn2+)减小,C不符题意;
D.加ZnSO4固体,c(Zn2+)增大,溶解平衡逆向移动,Zn(OH)2固体质量增大,D不符题意;
故答案为:A。
【分析】A.加入少量水促进Zn(OH)2溶解,但溶液仍然为饱和溶液;
B.通入HCl气体,氢离子与氢氧根离子反应,该沉淀溶解平衡正向移动;
C.加入NaOH固体,OH-浓度增大,该沉淀溶解平衡逆向移动;
D.加入ZnSO4固体,c(Zn2+)增大。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.HB收集到的H2越多,则说明等pH值的HA、HB溶液中,c(HB)>c(HA),因此HB的酸性比HA的酸性弱,A符合题意;
B.产生的红棕色气体为NO2,该NO2可能是由NO于空气中的O2反应生成,因此无法说明木炭与浓硝酸反应生成NO2,B不符合题意;
C.滴入几滴0.1mol·L-1的NaCl溶液,充分反应后,溶液中AgNO3过量,再加入几滴0.1mol·L-1的KI溶液,I-直接与Ag+反应生成AgI沉淀,没有涉及沉淀的转化,因此无法比较AgCl、AgI的溶度积大小,C不符合题意;
D.该反应的离子方程式为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,因此反应后所得溶液中Fe3+过量,加入KSCN后溶液显红色,不能说明Fe3+与I-的反应为可逆反应,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、等体积、等pH值的酸与足量的锌反应,产生的H2越多,则酸的浓度越大,酸性越弱;
B、该红棕色气体为NO2,可能由NO与O2反应后得到;
C、要比较AgCl、AgI的溶度积大小,则应存在AgCl转化为AgI的过程;
D、结合反应的离子方程式可知,反应过程中Fe3+过量;
8.【答案】A
【解析】【解答】A、由图中数据可计算Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(1×10-3)2×1×10-5=1.0×10-11,故A符合题意;
B、在Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,c(CrO42-)增大,则c(Ag+)降低,而X点与Y点的c(Ag+)相同,故B不符合题意;
C、Y点、Z点溶液的温度相同,则Ksp相同,故C不符合题意;
D、由AgCl的Ksp计算此条件下AgCl沉淀时的c(Ag+)= mol·L-1=1.8×10-8mol·L-1,由Ag2CrO4的Ksp计算c(Ag+)= mol·L-1=3.2×10-5mol·L-1,Cl-沉淀需要的c(Ag+)更低,可知Cl-先沉淀,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、根据Ksp的公式结合图象中的数据进行解答;
B、向Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,使得溶液中银离子的浓度降低,再结合图象分析;
C、物质的Ksp只与温度有关;
D、根据AgCl、Ag2CrO4的Ksp分别计算出c(Ag+),据此判断离子的沉淀顺序。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.N代表MnS,则有 ,x约等于2.2×10-7,故A不符合题意;
B.其它条件不变,加热N的悬浊液,MnS的溶解度会增大,则锰离子浓度和硫离子浓度也会增大,可使溶液组成由e点沿ef线向f点方向移动,故B符合题意;
C.加水稀释M溶液,锰离子和碳酸根离子的浓度均会减小,则不可能使溶液组成由d点沿df线向f点方向移动,故C不符合题意;
D. ,则c(CO32-)/c(S2-)为定值,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】Ksp(MnS)小于Ksp(MnCO3),则结合图像可知曲线N代表MnS,M代表MnCO3。
10.【答案】D
【解析】【解答】A、难溶电解质的溶度积受温度的影响,T2的溶度积大于T1的,说明T2的温度大于T1,A不符合题意;
B、加入BaCl2固体,Ba2+的浓度增大,而a和c中c(Ba2+)相等,B不符合题意;
C、T1是c(Ba2+)×c(SO42-)>Ksp,说明有沉淀析出,T2时,c(Ba2+)×c(SO42-)D、Ksp只受温度的影响,a点和b点都在T1,因此Ksp不变,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、难溶电解质的溶度积受温度的影响,一般条件下,温度越高溶度积越大;
B、Ba2+的浓度增大,c点SO42-浓度增大,不能达到新的溶解平衡;
C、比较Ksp的值,T1有沉淀析出;
D、Ksp只随温度的变化而变化。
11.【答案】D
【解析】【解答】解:A、在由水电离产生的氢离子浓度为10﹣13 mol L﹣1的溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,所以溶液中不可能大量存在碳酸氢根离子,故A错误;
B、含有固体MgCO3的溶液中,是饱和溶液,Mg2+离子和CO32﹣离子都能水解,水解后离子浓度可能不相等,但在相同的温度下,溶度积常数不变,故B错误;
C、反应2N2H4(l)=N2(g)+2H2(g)△H=﹣50.6kJ/mol,为熵增、焓减的反应,由△G=△H﹣T△S可知常温下也能进行,故C错误;
D、将0.2mol L﹣1某一元碱ROH溶液和0.1 mol L﹣1HCl溶液等体积混合,得到等量的RCl和ROH的混合溶液,混合后溶液pH<7,则水解大于电离,所以c(ROH)>c(R+),故D正确;
故选D.
【分析】A、在由水电离产生的氢离子浓度为10﹣13 mol L﹣1的溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液;
B、MgCO3溶液中,Mg2+离子和CO 离子都能水解,水解后离子浓度不相等,存在碳酸镁固体的溶液是饱和溶液,所以在相同的温度下,溶度积常数相同;
C、反应2N2H4(l)=N2(g)+2H2(g)△H=﹣50.6 kJ/mol,为熵增、焓减的反应,常温下也能进行;
D、将0.2 mol L﹣1某一元碱ROH溶液和0.1 mol L﹣1HCl溶液等体积混合,得到RCl和ROH的混合溶液,混合后溶液pH<7,则水解大于电离.
12.【答案】B
【解析】【解答】A项,如图,为Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线,曲线上的点都代表平衡状态,则Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+) c2(OH-)=10-7,Ksp(CaWO4)=c(Ca2+) c(WO42-)=10-10,a点的浓度商Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+) c2(OH-)=10-18小于Ksp[Ca(OH)2],Q(CaWO4)=c(Ca2+) c(WO42-)=10-12小于与Ksp(CaWO4),所以a点表示Ca(OH)2与CaWO4均未达到溶解平衡状态,故A不符合题意。
B项,设饱和Ca(OH)2溶液中,c(Ca2+)=x,则c(OH-)=2x,根据Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+) c2(OH-)=10-7,则x (2x)2=10-7,解得x= ;设饱和CaWO4溶液中,c(Ca2+)=y,则c(WO42-)=y,根据Ksp(CaWO4)=c(Ca2+) c(WO42-)=10-10,则y2=10-10,解得y=10-5;混合时:c(Ca2+)= ( )≈ = = ,c(OH-)= ,c(H+)= =0.29×10-12,c(WO42-)= ×10-5,Q(CaWO4)=c(Ca2+) c(WO42-)= × ×10-5大于Ksp(CaWO4),所以混合后会析出CaWO4,但是溶液中减小的c(Ca2+)=c(WO42-)肯定会小于 ×10-5,所以沉淀后溶液中c(Ca2+)还是10-2级别,根据Ksp(CaWO4)=10-10可推出c(WO42-)是10-8级别,而前面已求得c(H+)=0.29×10-12。综上分析,c(OH-)>c(Ca2+)>c(WO42-)>c(H+),故B符合题意。
C项,Na2O和水反应使水减少,饱和Ca(OH)2溶液中,Q[Ca(OH)2]>Ksp[Ca(OH)2],析出Ca(OH)2固体,所以溶液变浑浊,故C不符合题意。
D项,由前面的分析可知CaWO4比Ca(OH)2更难溶,所以石灰乳与0.1mol/LNa2WO4溶液混合后,会发生反应Ca(OH)2+WO42-=CaWO4+2OH-,实现沉淀的转化,D不符合题意。
故答案选B。
【分析】结合沉淀溶解平衡曲线分析,沉淀溶解平衡曲线上的点都代表平衡状态,曲线下方为不饱和溶液,上方为过饱和溶液;
A.比较Ksp和浓度商Q的相对大小,来判断平衡移动的方向;
B.Ksp的运用,Ksp只与温度有关;
C.比较Ksp和浓度商Q的相对大小,来判断溶液的状态;
D.沉淀的转化的方向,一般溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.由于Ksp(CuS)B.由于Ksp(CuS)C.若溶液中c(Cu2+)=1×10-10mol/L,则此时溶液中,故溶液中S2-已完全沉淀,C不符合题意;
D.由于Ksp(PbS)故答案为:D
【分析】A.根据沉淀转化书写离子方程式;
B.由Ksp的大小确定沉淀在水中的溶解度的大小;
C.根据Ksp(CuS)计算溶液中c(S2-),从而确定其是否完全沉淀;
D.根据沉淀转化分析;
14.【答案】C
【解析】【解答】A.t℃时,根据图象中c点银离子、溴离子浓度分别为:c(I-)=5×10-8mol/L,c(Ag+)=5×10-8mol/L,则Ksp(AgI)=c(I-)×c(Ag+)=5×10-8mol/L×5×10-8mol/L=2.5×10-15 mol2 L-2,选项A不符合题意;
B.b点c(Ag+)=5×10-8mol/L,c(I-)>5×10-8mol/L,则c(I-)×c(Ag+)>Ksp(AgI),所以会析出AgI沉淀,选项B不符合题意;
C.向c点溶液中加入适量蒸馏水,溶液体积增大,导致c(I-)<5×10-8mol/L,不可能使溶液由c点到a点,选项C符合题意;
D.t℃时,Ksp(AgI)=c(I-)×c(Ag+)=2.5×10-15,Ksp(AgBr)=5×10-11,反应AgBr(s)+I-(aq) AgI(s)+Br-(aq) 的平衡常数K= = = =20000,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据公式Ksp(AgI)=c(I-)×c(Ag+)计算
B.线上的点处于溶解平衡状态,线上面的点有晶体析出,线下面的点未达到溶解平衡
C.根据c=n/V,体积增大,浓度减小
D.根据沉淀转化的平衡常数,根据公式K=计算即可
15.【答案】C
【解析】【解答】A.p(酸根离子)越大,酸根离子的浓度越小,当溶液中c(Ba2+)=a相等时,溶液中所含的c(SO42-)<c(CO32-),A不符合题意;
B.M点不在平衡线上,p(Ba2+)与p(SO42-)的值均大于平衡线上的值,值越大,浓度越小,所以是不饱和溶液,B不符合题意;
C.a点对钡离子浓度相同,两种酸根离子浓度不同,而且c(SO42-)<c(CO32-),所以Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),C符合题意;
D.BaSO4悬浊液中存在Ba2+,加入足量的CO32-,当c(CO32-)×c(Ba2+)>Ksp(BaCO3)时,会有BaCO3沉淀生成,所以硫酸钡悬浊液中碳酸根离子浓度足够大时,BaSO4淀能转化为BaCO3沉淀,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.p(酸根离子)越大,酸根离子的浓度越小;
B.M点不在平衡线上,是不饱和溶液;
C.当c(Ba2+)相同,两种酸根离子浓度不同,根据酸根离子浓度大小分析溶度积大小;
D.当硫酸钡悬浊液中碳酸根离子浓度足够大时,BaSO4淀能转化为BaCO3沉淀;
16.【答案】D
【解析】【解答】A.Ca(OH)2(s)的溶解度随温度的升高而减小,给溶液加热,OH-浓度减小,溶液的pH降低,故A不符合题意;
B.恒温下溶解度不变,所以加入氧化钙,溶液的浓度不变,pH不变,故B不符合题意;
C.加入NaCO3溶液,生成碳酸钙沉淀,平衡Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)正向移动,Ca(OH)2的固体减少,故C不符合题意;
D.加入少量的NaOH固体,OH-浓度增大,平衡Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)逆向移动,Ca(OH)2的固体增多,故D符合题意。
【分析】A.氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低;
B.加入CaO后已然是饱和溶液;
C.加入碳酸钠溶液,生成碳酸该,该离子浓度减小,平衡向正反应方向移动;
D.增大氢氧根离子的浓度平衡向逆反应方向移动。
17.【答案】(1)2CdS(s) + 3O2(g) = 2CdO(s) +2SO2(g) ΔH =-792kJ·mol-1
(2)Cd(OH)2;3.2×10-4 mol·L-1
(3)CH2=CHCONH2;H+与-NH2及-NH-上的氮原子结合,抑制了鳌合絮凝剂的活性
(4)除去铁粉表面油污和铁锈;Fe -2e-= Fe2+;作电池正极并吸附迁移至该极周围的Cd2+等阳离子
【解析】【解答】(1)1.00gCdS固体完全燃烧生成CdO固体和SO2气体放出2.75kJ的热量,288g即2mol CdS固体完全燃烧生成CdO固体和SO2气体放出2.75×288kJ=792kJ的热量,该反应的热化学方程式为2CdS(s) + 3O2(g) = 2CdO(s) +2SO2(g) ΔH =-792kJ·mol-1;
(2)因为CdCO3与Cd(OH)2 不是同一类型物质,前者为AB型,后者为AB2型.所以不能直接比较Ksp,需要计算在溶液中的溶解度s(mol / L): CdCO3 的溶解度s = = 2.0×10-6 (mol/L) ; Cd(OH)2 的溶解度s = = 2 ×10-5 (mol/L),故则溶解度(mol·L-1)较大的是Cd(OH)2;常温下,pH=9.0,c(OH-)=10-5mol/L,Ksp[Cd(OH)2] = c(Cd2+)c2(OH-)= c(Cd2+)×(10-5mol/L)2= 3.2 ×10-14,c(Cd2+)= 3.2×10-4 mol·L-1;
(3)①聚丙酰胺的单体为丙酰胺,其结构简式为CH2=CHCONH2;②H+与-NH2及-NH-上的氮原子结合,抑制了鳌合絮凝剂的活性,故在强酸性条件下,pH越小除镉效果越差;
(4)①实验前铁粉需依次用NaOH溶液、稀硫酸及蒸馏水洗涤,以除去铁粉表面油污和铁锈;②实验过程中铁粉作为原电池的负极,负极上铁失电子产生亚铁离子,故发生的电极反应为Fe -2e-= Fe2+;③活性炭的作用是作电池正极并吸附迁移至该极周围的Cd2+等阳离子。
【分析】(1)首先计算1mol镉完全燃烧放出的热量,然后根据热化学方程式的书写要求写出热化学方程式即可;
(2)根据溶度积常数计算镉离子的浓度,然后比较溶解度的大小,注意二者不是相同类型的化合物,不能直接利用溶度积常数进行比较;
(3)①聚丙酰胺是发生加聚反应的产物;
② 氢离子与碱性离子反应;
(4)NaOH溶液能使铁表面的油污除去,稀硫酸能溶解氧化铁;结合原电池原理进行分析电极方程式和活性炭的作用。
18.【答案】(1)pH(Na2S)>pH(NaCN)>pH(NaF)>pH(NaClO2);前者大
(2)CuS;6.3×10﹣13
【解析】【解答】解(1)根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序为:HClO2>HF>HCN>HS﹣,酸性越弱,对应钠盐中酸根离子水解程度越大,溶液的pH越大,故物质的量浓度相等各溶液pH关系为:pH(Na2S)>pH(NaCN)>pH(NaF)>pH(NaClO2),NaF、NaCN两溶液中钠离子浓度相同,由于阴离子都是﹣1价离子,1mol阴离子水解得到1mol氢氧根离子,阴离子的总浓度不变,两溶液中阴离子总浓度相同,溶液为碱性,pH(NaCN)>pH(NaF),故NaCN溶液碱氢离子浓度较小,含有阴阳离子总数较小,即NaF溶液中阴阳离子总数较大,故答案为:pH(Na2S)>pH(NaCN)>pH(NaF)>pH(NaClO2);前者大;(2)物质组成类型相同,溶度积越小,溶解度越小,滴加硫化钠,相应阳离子最先沉淀,故首先析出沉淀是CuS,Fe2+最后沉淀,沉淀完全时该浓度为10﹣5mol L﹣1,此时的S2﹣的浓度为 mol/L=6.3×10﹣13mol/L,故答案为:CuS;6.3×10﹣13mol/L.
【分析】(1)弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强,反之酸性越弱,酸性越弱,对应钠盐中酸根离子水解程度越大,溶液的pH越大; NaF、NaCN两溶液中钠离子浓度相同,由于阴离子都是﹣1价离子,1mol阴离子水解得到1mol氢氧根离子,阴离子的总浓度不变,两溶液中阴离子总浓度相同,故溶液碱性越强,氢离子浓度越小,含有阴阳离子总数的越小;(2)物质组成类型相同,溶度积越小,溶解度越小,滴加硫化钠,相应阳离子最先沉淀;根据溶度积计算S2﹣的浓度.
19.【答案】(1)正
(2)PbSO4 +CO32- PbCO3+SO42-;温度降低,Na2CO3溶解度降低,使溶液中c(CO32-)降低,反应速率降低
(3)PbO+OH -+H2O=[Pb(OH)3]-(或PbO+2OH-+H2O=[Pb(OH)4]2 或 PbO+2OH- =PbO22- +H2O)
(4)PbCl42- +2e- =Pb + 4Cl-;向阴极区电解液中加入适量的PbO
【解析】【解答】含铅废料(PbSO4、PbO2、PbO等),加入饱和碳酸钠溶液过滤得到PbCO3、PbO2、PbO和滤液硫酸钠溶液,PbCO3、PbO2、PbO加入草酸过滤得到PbO粗品,将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解Na2PbCl4溶液,生成Pb和O2。
(1)铅蓄电池放电时,铅元素化合价0价变化为+2价,Pb做负极,铅元素化合价+4价变化为+2价,PbO2做正极,故答案为:正;
(2)①碳酸铅溶解度小于硫酸铅,根据图l写出过程I的离子方程式为:PbSO4+CO32- PbCO3+SO42-,故答案为:PbSO4+CO32- PbCO3+SO42-;②生产过程中的温度应保持在40℃,根据影响化学反应速率的因素可知,温度降低,反应速率减小;温度降低,Na2CO3溶解度降低,使溶液中c(CO32-)降低,反应速率降低,故答案为:温度降低,Na2CO3溶解度降低,使溶液中c(CO32-)降低,反应速率降低;
(3)PbO与 Al2O3性质相似,PbO与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为PbO+2OH- =PbO22- +H2O,故答案为:PbO+2OH- =PbO22- +H2O;
(4)电解Na2PbCl4溶液,生成Pb。
①阴极的电极反应是发生还原反应,元素化合价降低,阴极的电极反应式是,PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-,故答案为:PbCl42-+2e-=Pb+4Cl-;
②阴极电解一段时间后溶液为HCl和NaCl的混合溶液,根据题意“将PbO粗品溶解在H2SO4和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液”继续向阴极区加PbO可恢复其浓度且实现物质的循环利用,故答案为:向阴极区加入适量的PbO。
【分析】(1)铅蓄电池中正极发生还原反应,负极发生氧化反应;
(2)难溶电解质向更难溶的沉淀方向进行,据此书写离子方程式;
(3)根据PbO与氧化铝的电解过程相似进行类比书写离子方程式;
(4)根据电解原理书写电极方程式。
20.【答案】(1)碱性;CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣
(2)4
(3)右;减小;左;增大
(4)B;<
(5)10
【解析】【解答】解:(1)碳酸钠为强碱弱酸盐,钠离子不水解、碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,水解离子方程式为:CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,
故答案为:碱性;CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣; (2)pH=2的盐酸,稀释100倍后溶液的pH变为4,故答案为:4; (3)①向H2S溶液中加入NaOH固体时,氢离子的浓度减小,电离平衡向右移动,故答案为:右;减小;②向H2S溶液中加入NaHS固体时,硫氢根离子浓度变大,H2S═HS﹣+H+电离平衡向左移动,硫氢根离子的电离,c(S2﹣)增大,故答案为:左;增大;(4)由于醋酸是弱电解质,与Zn反应同时,电离出H+,所以pH变化较缓慢,所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线.由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4,盐酸中氢离子浓度逐渐减小,但醋酸中存在电离平衡,氢离子和锌反应时促进醋酸电离,补充反应的氢离子,所以醋酸是边反应边电离H+,故消耗的Zn多,所以m1<m2.
故答案为:B;<;(5)0.002mol L﹣1MgSO4溶液中c(Mg2+)=0.002mol/L,沉淀平衡时c(OH﹣)= = mol/L=10﹣4 mol/L,则c(H+)=10﹣10 mol/L,所以溶液的pH=﹣lgc(H+)=10,故应调整溶液pH大于10,故答案为:10.
【分析】(1)碳酸钠为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液呈碱性;(2)pH=2的盐酸,稀释100倍后溶液的pH变为4;(3)①向H2S溶液中加入NaOH固体时,氢离子的浓度减小,电离平衡向右移动;②向H2S溶液中加入NaHS固体时,硫氢根离子浓度变大,H2S═HS﹣+H+电离平衡向左移动,硫氢根离子的电离,c(S2﹣)增大;(4)醋酸为弱酸,等pH时,醋酸浓度较大,与锌反应时,醋酸进一步电离出氢离子,则醋酸的pH变化较小,醋酸中存在电离平衡,氢离子和锌反应时促进醋酸电离,补充反应的氢离子,pH变化等量时,消耗的锌较多,以此解答;(5)根据c(OH﹣)= 计算氢氧根离子浓度,从而确定溶液的pH,
21.【答案】(1)酸;Cu2++2H2O≒Cu(OH)2+2H+;抑制
(2)Al3++3HCO3-=3CO2↑+Al(OH)3↓
(3)Ag2S
(4)CH4;O2+4e-+2H2O=4OH-
【解析】【解答】(1)CuSO4是强酸弱碱盐,铜离子水解方程式为Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+,水解后溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性,即常温下pH<7;为防止CuSO4水解,所以配制CuSO4溶液时将CuSO4先溶于较浓的硫酸中,抑制其水解,然后稀释,故答案为:酸;Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+;抑制;
(2)HCO3-和Al3+均可发生双水解反应,产生气体CO2和沉淀Al(OH)3,离子方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:Al3++3HCO3-═3CO2↑+Al(OH)3↓;
(3)由于25℃:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10,Ag2S(s) 2Ag+(aq)+S2-(aq) Ksp=6.3×10-50,浓度均为0.001 mol/L的NaCl和Na2S的混合溶液,c(Cl-)= c(S2-),要产生氯化银沉淀,需要c(Ag+)= =1.8×10-7mol/L,要产生硫化银沉淀,需要c(Ag+)= = ×10-24mol/L,因此逐滴加入AgNO3溶液,最先产生的沉淀是硫化银,故答案为:Ag2S;
(4)燃料电池中,通入燃料的为负极,通入氧气或空气的为正极。天然气燃料电池中,在负极发生反应的物质为甲烷;在电解质溶液为KOH溶液时,正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:CH4;O2+4e-+2H2O=4OH-。
【分析】(1)CuSO4溶液中存在Cu2+的水解,结合Cu2+的水解进行分析;
(2)泡沫灭火器中的主要成分为Al2(SO4)3和NaHCO3,据此确定其离子反应;
(3)根据AgCl、Ag2S的Ksp进行分析;
(4)燃料电池中,燃料为负极反应物;通入O2的一极为正极,发生得电子的还原反应;