3.4 沉淀溶解平衡 同步练习(含解析) 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 3.4 沉淀溶解平衡 同步练习(含解析) 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-04 13:27:28

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3.4 沉淀溶解平衡 同步练习
一、单选题
1.下列叙述错误的是(  )
A.BaCO3是难溶于水的强电解质,在医学上用作钡餐
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.施肥时,草木灰不能与铵态氮肥混合使用,否则会降低肥效
D.锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用饱和碳酸钠溶液处理,而后用盐酸除去
2.化学在生活中有着重要的应用。下列叙述错误的是(  )
A.2019年春节部分地方燃放的“烟花”应用了某些金属的焰色反应
B.棉 麻 桑蚕丝均是天然有机高分子材料
C.锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,后用稀硫酸反应即可
D.医院常用体积分数为75%的酒精溶液进行消毒
3.将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是(  )
①20mL0.01mol/L KCl溶液 ②30mL0.02mol/L CaCl2溶液 ③40mL0.03mol/L HCl溶液 ④10mL蒸馏水 ⑤50mL0.05mol/L AgNO3溶液
A.①>②>③>④>⑤ B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>①
4.下列说法正确的是
A.在硫酸钙固体中加入饱和碳酸钠,溶液中增大
B.某醋酸溶液的,将此溶液稀释100倍后,溶液的,则
C.常温下反应能自发进行,则
D.增大压强(对于气体反应),活化分子百分数增大,故反应速率增大
5.一定温度下将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是(  )
①20mL 0.01 mol·L-1KCl溶液 ②30 mL 0.02 mol·L-1CaCl2溶液③40mL 0.03 mol·L-1HCl溶液 ④10 mL蒸馏水 ⑤50 mL 0.05 mol·L-1AgNO3溶液
A.①>②>③>④>⑤ B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>①
6.下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是(  )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将少量浓硝酸分多次加入Cu和稀硫酸的混合物中 产生红棕色气体 硝酸的还原产物为NO2
B 将少量Fe(NO3)2试样加水溶解后,滴加稀硫酸酸化,再滴加KSCN溶液 溶液变成血红色 Fe(NO3)2试样无法确定是否变质
C 2滴0.1mol·L 1 MgCl2溶液中滴加2mL 1mol·L 1 NaOH溶液,再滴加2滴0.1 mol·L 1 FeCl3溶液 先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]> Ksp[Fe(OH)3]
D 将溴乙烷和NaOH乙醇溶液混合加热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液 酸性KMnO4溶液褪色 产生了乙烯
A.A B.B C.C D.D
7.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和白色沉淀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。下列分析错误的是(  )
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AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
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。下列说法不正确的是(  )
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.根据下列实验操作和现象所得出的结论错误的是(  )
  操作 现象 结论
A 向蔗糖中加入浓硫酸 蔗糖变成疏松多孔的海绵状碳 浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B 向盛有H2O2溶液的试管加入几滴酸化的硫酸亚铁溶液 溶液变成棕黄色,一段时间后溶液中有气泡出现,随后有红褐色沉淀生成 Fe2+催化H2O2分解产生O2
C 铝片先用砂纸打磨,再加入到浓硝酸中 无明显现象 浓硝酸具有强氧化性,常温下,铝被浓硝酸钝化
D 向浓度均为0.1mol L—1的KCl、KI混合液中逐滴满加AgNO3溶液 出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A.A B.B C.C D.D
10.下列图示与对应的叙述相符合的是(  )
A.图甲表示某可逆反应中物质浓度随时间的变化,反应在t时刻达到平衡状态
B.图乙表示NO2在恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)= N2O4(g),NO2体积分数与温度的变化曲线,则该反应的正反应△H<0
C.图丙表示某温度时,BaSO4在水中溶解平衡曲线,蒸发水可使溶液由b点变到a点
D.图丁表示分别稀释l0 mLpH均为12的NaOH和NH3 H2O溶液时pH的变化,曲线I表示NH3 H2O溶液,n>100
11.已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10﹣12,Ksp[MgF2]=7.42×10﹣11.则该温度下,下列说法正确的是
(  )
A.在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
B.饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2 溶液相比,前者的c(Mg2+)大
C.Mg(OH)2固体在0.01mol/L氨水中的Ksp比在 0.01mol/L NH4Cl 溶液中的Ksp小
D.在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF 溶液后,不可能有MgF2沉淀生成
12.某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法中不正确的是(  )
A.b点对应的Kap等于c点对应的Kap
B.采取蒸发溶剂的方法可以使溶液从a点变到b点
C.该温度下,Ag2SO4的溶度积常数(Kap)为1.6×10﹣5(mol L﹣1)2
D.0.02mol L﹣1的AgNO3溶液与的0.2mol L﹣1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
13.下列反应的发生与“盐类水解平衡”或“难溶电解质的溶解平衡”无关的是
A.镁条与NH4Cl溶液反应生成H2
B.明矾用于净水
C.盐酸与CaCO3反应生成CO2
D.NaHSO4溶液与NaOH溶液反应生成Na2SO4
14.ZnS常用于制造分析试剂荧光体、光导体材料、染料、涂料、颜料、玻璃、固化油等。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:
已知:常温下,;;。离子浓度小于10-5时,可认为沉淀完全,下列说法不正确的是(  )
A.常温下使Fe3+沉淀完全的最小
B.还原过程中加入的物质X可能是金属Zn
C.沉淀过程中发生反应的离子方程式为
D.第二次调节pH也可以用ZnO,但不能用、
15.常温下,下列有关说法错误的是(  )
A. 的醋酸溶液稀释至100mL,稀释后溶液的
B.在稀释 溶液的过程中, 的值不变
C. 溶液中存在的离子浓度关系
D.反应 的平衡常数
16.下列图示与对应的叙述相符的是(  )
A.图1表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH
B.图2表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将t1℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃时,溶质的质量分数B>A
C.图3表示在其他条件相同时,分别在T1、T2温度下由CO2和H2合成甲醇的物质的量随时间变化情况,则CO2和H2合成甲醇是吸热反应
D.图4表示将1.000mol/L氨水滴入20.00mL 1.000mol/L盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线
二、综合题
17.硫酸锰铵是一种浅粉色固体,可溶于水,工业上可用于加工木材防火剂。用软锰矿(主要含,还含有、、、、等)制备硫酸锰铵的工艺流程如下:
已知:①该流程中金属离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Mg2+
开始沉淀时pH 8.0 6.3 1.5 8.1
沉淀完全时pH 10.0 8.3 2.8 9.4
②MgSO4和MnSO4的溶解度如下:
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 100
溶解度/g MgSO4 22 28.2 33.7 38.9 44.5 54.6 55.8 52.9 50.4
MnSO4 52.9 59.7 62.9 62.9 60 53.6 45.6 40.9 35.3
③常温下:,。
回答下列问题:
(1)“还原酸浸”主要反应的离子方程式为   。
(2)滤渣1的主要成分为   。
(3)“除铜”反应的平衡常数   (结果保留2位有效数字)。
(4)“氧化除杂”加的作用是   ,加调节溶液的的范围为   。
(5)“系列操作”包括   、   洗涤。
(6)通过实验测定产品硫酸锰铵中锰元素的含量:准确称取所得产品溶于水配成溶液,滴加氨水调至,加入过量的溶液,充分反应后过滤掉,将滤液与洗涤液合并配制成溶液,取用酸性标准液滴定,重复实验3次,平均消耗标准液。滴定终点的判断依据是   ,产品硫酸锰铵中锰元素的质量分数为   (用相应字母表示)。
18.研究碳、氮、硫及其化合物的转化对改善环境有重大意义。回答下列问题:
(1)某处碳循环如图1所示,CaCO3转化为HCO的离子方程式为   。结合平衡移动原理分析CaCO3溶解的原因   。
(2)利用“亚硫酸盐法”吸收工业废气中的SO2。常温下,将工业废气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数[]的变化关系如图2所示。
①Ka2(H2SO3)=   。b点溶液中n(NH):n(SO)=   。
②常温下,Ka1(H2SO3)=1.5×10-2;Kb(NH3 H2O)=1.8×10-5。0.1mol L-1的(NH4)2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为   (不考虑OH-)。
(3)尿素溶于水缓慢水解产生碳酸铵,碳酸铵溶液显碱性,原因是   。向浓度均为0.1mol L-1的CdCl2和ZnCl2混合液中滴加碳酸铵溶液,当加入碳酸铵溶液至生成两种沉淀,则溶液中c(Zn2+):c(Cd2+)=   。[已知Ksp(CdCO3)=1.0×10-12,Ksp(ZnCO3)=1.5×10-10]
(4)工业废水中含有甲醛,某厂降解甲醛的反应机理如图3所示,则X表示的粒子是   。
19.已知下列物质在 20 ℃下的
Ksp 如下,试回答下列问题:
化学式 AgCl AgBr AgI Ag2S Ag2CrO4
颜色 白色 浅黄色 黄色 黑色 红色
Ksp 2.0×10-10 5.4×10-13 8.3×10-17 2.0×10-48 2.0×10-12
(1)20 ℃时,上述五种银盐饱和溶液中,Ag+物质的量浓度由大到小的顺序是   (用化学式表示)。
(2)向等浓度的 KCl 和 KBr 的混合溶液中逐渐加入 AgNO3 溶液,当两种沉淀共存时, =   。
(3)测定水中 Cl-含量时,常用 Ag+进行滴定,滴定时,应加入的指示剂是_____。
A.KBr B.KI C.K2S D.K2CrO4
20.回答下面问题:
(1)在①KNO3②K2CO3③(NH4)2SO4 三种盐溶液中,常温下呈酸性的是   (填序号),显酸性的原因是   (用化学用语表示)。
(2)将三氯化锑(SbCl3)固体溶于水,生成白色沉淀,且溶液 pH<7,则配制 SbCl3 溶液的正确方法是   
(3)某温度下,向含有 AgCl 固体的 AgCl 饱和溶液中加入少量稀盐酸,则 c(Ag+)   (填“增大”“减小”或“不变”,下同),Ksp   。
21.锌元素是重要的金属元素,锌及其化合物在生活、生产中有广泛应用,回答下列问题:
(1)ZnO和Al2O3的化学性质相似,写出ZnO和NaOH溶液反应的离子方程式为   。
(2)闪锌矿(主要成分为ZnS)、软锰矿(主要成分为MnO2)与稀硫酸共热时可以析出单质硫,该反应的化学方程式为   。
(3)火法炼锌时在鼓风炉中加热到1 100 ~ 1 300 ℃,发生反应Ⅰ:
ZnO(s)+CO(g)=
Zn(g)+CO2(g) ΔH=+198 mol L-1。
①该反应的平衡常数表达式K=   。
②温度为T1时,反应Ⅰ的平衡常数为K1,则同温下反应Ⅱ:
ZnO(s)+ CO(g)= Zn(g)+ CO2(g)的平衡常数K2=   (用K1表示)。
③某温度时反应Ⅰ的平衡常数K=1.0 mol L-1,起始时在容积固定的密闭鼓风炉中通入0.11 mol L-1 CO(ZnO足量),达平衡时,CO的浓度为   mol L-1 。
(4)粗铜电解精炼的废电解液中常含有Zn2+、Pb2+,向废电解液中加入Na2S溶液,当有PbS和ZnS沉淀时, =   (已知:Ksp(PbS)=3.4× ,Ksp(ZnS)=1.6× ) 。用平衡移动原理解释PbS难溶于水,却能溶于硝酸中   
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.BaCO3难溶于水但易溶于酸,故不能做钡餐,能用于做钡餐的是硫酸钡,故A符合题意;
B.明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性,铜锈为Cu2(OH)2CO3,溶于酸性溶液,故利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,故B不符合题意;
C.草木灰水溶液显碱性,铵态氮肥与碱性物质混合后,放出氨气,降低肥效,故C不符合题意;
D.由平衡CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO42-(aq)可知,加入Na2CO3溶液后,CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,Ca2+浓度减少,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,发生反应:CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq),然后再加盐酸,盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,从而除去硫酸钙,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、能用于做钡餐的是难溶于水和盐酸的硫酸钡;
B、明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性,铜锈与酸性物质反应;
C、草木灰水溶液显碱性,铵态氮肥与碱性物质反应;
D、先用Na2CO3溶液处理,发生沉淀的转化生成碳酸钙,碳酸钙溶于盐酸。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.“烟花”的焰色来源于高温下金属离子的焰色反应,故A不符合题意;
B. 棉麻的成分是纤维素、桑蚕丝的成分是蛋白质,都是天然有机高分子材料,故B不符合题意;
C.锅炉水垢中含有的CaSO4,处理该水垢的方法是:先用Na2CO3溶液处理将其转化为碳酸钙,再用盐酸将碳酸钙溶解。若用稀硫酸溶解,由于碳酸钙与硫酸反应生成微溶物硫酸钙,水垢不能完全除去,故C符合题意;
D. 体积分数为75%的酒精溶液的消毒效果好,所以医院常用体积分数为75%的酒精溶液进行消毒,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.焰色反应是某些金属元素在高温下特定光波的现象;
B.注意天然、高分子、有机物几个重点词语;
C.水后中加入过量碳酸钠溶液后,应再加入盐酸;
D.75% 的酒精能使蛋白质变性。
3.【答案】B
【解析】【解答】①20mL 0.01mol/L KCl溶液中氯离子浓度为0.01mol/L;
②30mL 0.02mol/L CaCl 2溶液氯离子浓度为0.04mol/L;
③40mL 0.03mol/L HCl溶液中氯离子浓度为0.03mol/L;
④10mL 蒸馏水中可以认为氯离子或银离子浓度为0mol/L;
⑤50mL 0.05mol/L AgNO 3溶液中银离子浓度为0.05mol/L。
所以氯化银溶解度由大到小的顺序为④①③②⑤。
故答案为:B。
【分析】按照氯离子的浓度,浓度越大,则溶解度越小。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.,只与温度有关,所以不变,故A不符合题意;
B.某醋酸溶液的,将此溶液稀释100倍后,溶液的,稀释将促进醋酸的电离,所以,故B符合题意;
C.反应中,,常温下该反应能自发进行,;故C不符合题意;
D.增大压强(对于气体反应),活化分子百分数增大;但是反应速率还与温度等因素有关,所以无法确定反应速率变化情况;故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、溶度积只跟温度有关;
B、醋酸每稀释10倍,pH增大不到1个单位;
C、结合△G=△H-T△S<0判断;
D、增大压强,单位体积内活化分子数目增加,活化分子百分数不变,反应速率加快。
5.【答案】B
【解析】【解答】AgCl饱和溶液中存在溶解平衡:AgCl(aq) Ag+(aq)+Cl-(aq),AgCl的溶解度大小取决于溶液中c(Ag+)或c(Cl-)的大小,c(Ag+)或c(Cl-)越小,AgCl的溶解度越大,①c(Cl-)=0.01mol/L,②c(Cl-)=0.04mol/L,③c(Cl-)=0.03mol/L,④c(Cl-)或c(Ag+)为0,⑤c(Ag+)=0.05mol/L,则AgCl的溶解度由大到小排列顺序是④>①>③>②>⑤,
故答案为:B。
【分析】氯化银是固体,在水中存在着溶解平衡,当加入的氯离子浓度或者银离子浓度越大时,氯化银的溶解被抑制,因此请将诶度越小,故可以比较浓度的大小即可比较
6.【答案】B
【解析】【解答】A.浓硝酸被稀释变为稀硝酸,稀硝酸的还原产物是无色的一氧化氮,一氧化氮易与氧气反应生成红棕色二氧化氮,选项A不符合题意;
B.将少量Fe(NO3)2试样加水溶解后加稀硫酸酸化,在酸性条件下亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应可生成Fe3+,此时滴加KSCN溶液,溶液变为血红色不能断定Fe(NO3)2试样已变质,B项符合题意;
C.NaOH过量,FeCl3会与剩余的NaOH反应生成Fe(OH)3,无法确定两种沉淀的Ksp大小,故C不符合题意;
D.乙烯中含有乙醇,乙醇也可使酸性KMnO4溶液褪色,故D项不符合题意。
【分析】A.铜和稀硝酸的反应产物是一氧化氮,不是二氧化氮
B.硝酸根在加入硫酸后,具有很强的氧化性,将亚铁离子氧化为铁离子,不能检验是否变质
C.氢氧化钠过量不能验证难溶沉淀之间的转化,如要验证需要控制氢氧化钠的量是少量
D.通入高锰酸钾之前需要进行除去其他还原性气体,防止干扰乙烯的验证
7.【答案】B
【解析】【解答】A.浊液a中含有AgCl,存在沉淀的溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),故A不符合题意;
B.滤液为AgCl的饱和溶液,也存在沉淀的溶解平衡,即存在Ag+,故B符合题意;
C.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不符合题意;
D.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不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氯化银和碘化银都是难溶性沉淀,存在着溶解平衡,难溶沉淀的转化是向着ksp减小的反应移动
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,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,B不符合题意;
C、Y点、Z点溶液的温度相同,则Ksp相同,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,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、由图中数据计算;
B、溶度积为常数,一种离子浓度的增大,会导致另一种离子浓度的减小;
C、溶度积只和溶液的温度有关;
D、根据Ksp代入c(Ag+)进行计算。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.浓硫酸能将有机物中H、O元素以2:1水的形式脱去而体现脱水性,浓硫酸还将氧化C生成二氧化碳,浓硫酸还体现强氧化性,故A项不符合题意;
B.溶液变棕黄色,说明H2O2溶液氧化硫酸亚铁溶液生成Fe3+,一段时间后,溶液中有气泡生成,则说明溶液中的Fe3+催化H2O2分解产生O2,起催化作用的不是Fe2+,故B项符合题意;
C.铝片先用砂纸打磨,再加入到浓硝酸中,由于浓硝酸具有强氧化性,常温下,铝被浓硝酸钝化,所以没有明显现象,故C项不符合题意;
D.AgCl、AgI组成相似,则溶度积小的物质先生成沉淀,向浓度均为KCl、KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,先出现黄色沉淀,可说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.浓硫酸的性质有吸水性、脱水性以及强氧化性,还具有酸的通性;
B.过氧化氢具有强氧化剂,可以和亚铁离子发生氧化还原反应;
C.钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态,而延缓金属的腐蚀速度的方法。另外,一种活性金属或合金,其中化学活性大大降低,而成为贵金属状态的现象,也叫钝化;
D.溶度积常数可以代表沉淀生成的难易程度,溶度积越小,就代表该沉淀越容易形成。
10.【答案】B
【解析】【解答】t时刻,虽然生成物的浓度等于反应物的浓度,当还没有建立平衡,故A不符合题意;
B、NO2的体积分数最小时,反应达到平衡,以后升高温度,NO2的体积分数增大,即升高温度,平衡向逆反应方向移动,即正反应方向是放热反应,△H<0,故B符合题意;
C、蒸发水,c(Ba2+)和c(SO42-)的浓度都增大,故C不符合题意;
D、NH3·H2O是弱碱,部分电离,相同pH,NH3·H2O的浓度大于NaOH,加水稀释,促进NH3·H2O的电离,稀释相同体积,NaOH的pH大,因此I是NaOH,II是NH3·H2O,故D不符合题意。
【分析】A.生成物的浓度与反应物的浓度相等不能表示反应达到平衡状态;
B.该反应达到平衡状态后温度继续升高平衡向逆反应方向移动,则逆反应为吸热反应;
C.硫酸钡饱和溶液蒸发水,钡离子浓度和硫酸根离子浓度变化方向一致;
D.pH相同的强碱溶液和弱碱溶液稀释相同倍数时,强碱溶液的pH变化大。
11.【答案】A
【解析】【解答】解:A.铵根离子与氢氧根离子结合生成弱碱,促进氢氧化镁的溶解,则Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,c(Mg2+)增大,故A正确;
B.同类型的难溶电解质,Ksp大的溶解度大,由Ksp[MgF2]大,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2 溶液相比,后者的c(Mg2+)大,故B错误;
C.Ksp与浓度无关,与温度有关,则Mg(OH)2固体在0.01mol/L氨水中的Ksp与在 0.01mol/L NH4Cl 溶液中的Ksp相同,故C错误;
D.Qc(MgF2)>Ksp(MgF2)时生成MgF2沉淀,则Mg(OH)2的悬浊液加入NaF 溶液后,可能有MgF2沉淀生成,故D错误;
故选A.
【分析】A.铵根离子与氢氧根离子结合生成弱碱,促进氢氧化镁的溶解;
B.同类型的难溶电解质,Ksp大的溶解度大;
C.Ksp与浓度无关,与温度有关;
D.Qc(MgF2)>Ksp(MgF2)时生成MgF2沉淀.
12.【答案】B
【解析】【解答】解:A.在相同温度下,Kap相同,故A正确;
B.蒸发溶液,Ag+浓度和SO42﹣浓度都增大,不可能为a点达到b点,故B错误;
C.由图象可知,Ag2SO4的溶度积常数Ksp=(0.02)2×0.04=1.6×10﹣5((mol L﹣1)2),故C正确;
D.0.02mol/L的AgNO3溶液与0.2mol/L的Na2SO4溶液等体积混合,c(Ag+)=0.01moL/L,c(SO42﹣)=0.1mol/L,则(0.01)2×0.1=1×10﹣5<1.6×10﹣5,没有沉淀生成,故D正确.
故选B.
【分析】在相同温度下,Ag2SO4的溶度积为定值,随着浓度SO42﹣的增大,Ag+浓度逐渐减小,位于曲线的点b、c为平衡状态,即溶液达到饱和,a为不饱和状态,以此解答该题.
13.【答案】D
【解析】【解答】A.溶液中,水解使溶液显酸性,镁条与酸反应生成氢气,A不符合题意;
B.明矾用于净水,Al3+水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中的悬浮物质,B不符合题意;
C.盐酸与CaCO3发生反应生成CO2,使CaCO3溶解平衡正向移动,C不符合题意;
D.NaHSO4溶液与NaOH溶液反应生成Na2SO4,与水解平衡和沉淀的溶解平衡无关,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯化铵水解显酸性;
B.明矾电离产生的铝离子能水解生成氢氧化铝胶体;
C.盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.当Fe3+离子浓度小于10-5时认为沉淀完全,则c3(OH-)>==810-33,则c(OH-)>210-11mol/L,c(H+)<==510-4 mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg510-4=3.3,故使Fe3+沉淀完全的最小,故A不符合题意;
B.酸浸溶液中含有Fe3+、Zn2+、Cu2+,加入ZnO调节pH,先使三价铁以氢氧化铁沉淀而过滤除去,加入Zn置换溶液中铜而过滤除去,所以还原过程中加入的物质X应该是金属Zn,故B不符合题意;
C.沉淀时加入Na2S,提供S2-与溶液中的Zn2+结合生成ZnS沉淀,离子方程式为,故C不符合题意;
D.第二次调节pH,为了不引入杂质,可以用ZnO、、,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.利用 计算;
B.Zn能置换溶液中铜;
C.S2-与Zn2+结合生成ZnS沉淀;
D.为了不引入杂质,可以用ZnO、、。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.醋酸为弱酸,常温下将10mLpH=3的醋酸溶液稀释到100mL,稀释促进醋酸的电离,稀释10倍,则pH变化小于1,即其pH<4,故A不符合题意;
B. 溶液的水解平衡常数= = ,温度不变,Kw和Ka的值不变,则 的值不变,故B不符合题意;
C. 溶液中存在物料守恒2c(C2O )+2c(HC2O )+2c(H2C2O4)=c(Na+),电荷守恒2c(C2O )+c(HC2O )+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),因此c(OH-)=c(HC2O )+2c(H2C2O4)+c(H+),故C符合题意;
D.①Mg(OH)2(s)═2OH-+Mg2+,②Fe(OH)3(s)═Fe3++3OH-,①×3-②×2得3Mg(OH)2(s)+2Fe3+═2Fe(OH)3(s)+3Mg2+,平衡常数K= = ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、弱酸每稀释10倍,pH增加不到1个单位;
B、稀释过程中,水解平衡常数为定值;
C、结合质子守恒=电荷守恒-物料守恒,可知c(OH-)=c(HC2O42- )+2c(H2C2O4)+c(H+);
D、难溶电解质的溶解平衡常数,要结合其溶度积的比值计算。
16.【答案】A
【解析】【解答】解:A.根据图象知,稀释相同的倍数,HA的pH变化快,所以HA的酸性比HB强,则相同浓度的钠盐溶液中,NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH,故A正确;
B.根据图象知,随着温度的升高,两种物质的溶解度都增大,在t1℃时A、B的饱和溶液的溶解度相同则质量分数相同,将t1℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃时,溶质和溶剂的量都不变,所以其溶质的质量分数 B=A,故B错误;
C.根据“先拐先平数值大”知T1<T2,升高温度,甲醇的物质的量减少,说明平衡向甲醇分解的方向移动,则合成甲醇的反应方向是放热反应,故C错误;
D.将1.000mol/L氨水滴入20.00mL1.000mol/L盐酸中,溶液由酸性逐渐变为中性再到碱性,所以溶液的pH逐渐增大,故D错误;
故选A.
【分析】A.稀释等pH的两种酸,稀释相同倍数时,PH变化越快的酸酸性越强,等浓度的钠盐溶液,弱酸的钠盐溶液pH大;
B.质量分数= ;
C.先根据“先拐先平数值大”确定温度高低,再根据甲醇的量确定温度与平衡移动方向的关系;
D.将氨水滴入盐酸中,溶液的pH逐渐增大,酸碱中和反应是放热反应.
17.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)将亚铁离子氧化为三价铁离子;2.8≤pH<8.0
(5)蒸发结晶;趁热过滤
(6)当滴入最后半滴 FeSO4标准液时,溶液紫色褪去且半分钟内不变色;
【解析】【解答】(1)“还原酸浸”发生的离子方程式为: MnO2+2H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O
(2)软锰矿中只有SiO2既不与酸发生化学反应,也不溶于酸。
(3)“除铜”发生的反应:Cu2++MnSCuS+Mn2+
反应化学平衡常数K==≈ 1.9×1023
(4)氧化除杂”过程中加MnO2的目的是将 Fe2+氧化为Fe3+后 ,调节溶液的 pH而除去。根据题目表格①可知,Mn2+在pH=8.0时开始沉淀, Fe3+在pH=2.8时完全沉淀, 加MnCO3调节溶液的 pH范围应为:2.8pH<8.0
(5) 根据表②MgSO4和MnSO4的溶解度分析, 采用蒸发浓缩,趁热过滤可获得更多的MnSO4·H2O
(6)高锰酸钾溶液为紫色,和 FeSO4反应后生成的Mn2+为无色。故终点判定为:当滴入最后一滴 FeSO4标准液,溶液紫色褪去,且半分钟内不变色。
由MnO4-+5Fe2++8H+ = Mn2++5Fe3++4H2O,得5n(KMnO4)=n(Fe2+) .由此可知与FeSO4反应n(KMnO4)= × C2×V2×10-3=2 ×10-4C2V2mol; 因此,和硫酸锰铵反应的
n(KMnO4)= C1V1×10-3×-2 ×10-4C2V2 = 2 ×10-4(C1V1-C2V2)mol,
由2MnO4-+3Mn2++4H2O = MnO2↓+5Fe3++4H2O,得20mL硫酸锰铵溶液中
n(Mn2+)= ×2 ×10-4(C1V1-C2V2)mol=3 ×10-4(C1V1-C2V2)mol
硫酸锰铵中锰元素的质量分数==
【分析】(1)MnO2具有氧化性,草酸具有还原性。所以“还原酸浸”发生的主要反应是、二氧化锰和草酸在酸性条件中发生反应。
(2)除了SiO2,软锰矿中的其他成分都能与酸发生化学反应,所以滤渣1的主要成分是SiO2
(3)计算化学平衡常数一般是先列出方程式,用平衡常数的计算公式进行计算。
(4)根据题目所给的信息可知,Fe2+与Mg2+、Mn2+开始沉淀和完全沉淀的pH值接近,通过调节溶液pH值Fe2+离子除不尽。一般是先将Fe2+氧化成Fe3+,再通过调节溶液pH值加以除去。调节溶液pH值时,一般考虑需除尽Fe3+,同时又不能让Mg2+、Mn2+形成沉淀析出。
(5)MgSO4的溶解度随温度升高而增大, 温度升至80℃之后溶解度降低,而 MnSO4的溶解度随温度升高增大,40℃之后溶解度降低,所以析出 MnSO4·H2O晶体的操作应为蒸发浓缩,趁热过滤。
(6)该方法先用过量的KMnO4和硫酸锰铵中的锰元素反应生成二氧化锰。剩余的高锰酸钾用 FeSO4标准液滴定, 我们可根据消耗的 FeSO4标准液的量,计算出剩余的高锰酸钾的物质的量。便能计算出硫酸锰铵中锰元素的质量分数 。
18.【答案】(1)CO2+CaCO3+H2O=Ca2++2HCO;CaCO3在溶液中存在平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),大气中的CO2、H2O与CO反应生成HCO,使c(CO)降低,平衡正向移动,CaCO3溶解
(2)1.0×10-7;3:1;c(NH)>c(SO)>c(HSO)>c(H+)
(3)CO的水解程度大于NH的水解程度;150
(4)HCO
【解析】【解答】(1)根据图1的碳循环示意图,大气中的CO2和CaCO3和水参加反应,生成Ca(HCO3)2,则CaCO3转化为HCO的离子方程式为:CO2+CaCO3+H2O=Ca2++2HCO;
(2)①b点pH=7,溶液为中性,溶液中c(H+)=c(OH-),且c(HSO)=c(SO),,b点溶液电荷守恒,,溶液呈中性c(H+)=c(OH-),得到,又由于,因此n(NH):n(SO)=3:1;
②0.1mol L-1的(NH4)2SO3溶液中亚硫酸根离子水解,则铵根离子水解,因此亚硫酸根水解占主要,溶液显碱性,亚硫酸根第一步水解为主, 因此离子浓度由大到小顺序为:c(NH)>c(SO)>c(HSO)>c(H+);
(3)铵根离子水解显酸性,碳酸根离子水解显碱性,碳酸铵溶液显碱性,原因是CO的水解程度大于NH的水解程度,向浓度均为0.1 mol L-1的CdCl2和ZnCl2混合液中滴加碳酸铵溶液,当加入碳酸铵溶液至生成两种沉淀,则溶液中;
(4)碱性条件下HCHO氧化生成的CO2气体溶解在过量的碱性溶液中生成HCO,故答案为:HCO。
【分析】(1)二氧化碳和水、碳酸钙反应生碳酸氢钙;
(2) ① 二级电离平衡常数可以结合二级电离平衡常数中涉及的粒子交点进行判断,根据其pH判断电离平衡常数;
② 结合水解平衡常数的大小进行判断;
(3)根据溶度积的大小判断,可以知道碳酸镉更容易产生沉淀,当碳酸锌开始沉淀时,计算此时碳酸根的浓度,再代入计算镉离子的浓度;
(4)二氧化碳碱性条件下生成碳酸氢根。
19.【答案】(1)Ag2CrO4>AgCl>AgBr>AgI>Ag2S
(2)3.7×102
(3)D
【解析】【解答】(1)AgCl、AgBr、AgI饱和溶液中c(Ag+)= ,根据这三种银盐溶度积常数知,c(Ag+):AgCl>AgBr>AgI,AgCl溶液中c(Ag+)≈1.4×10-5mol/L,AgBr溶液中c(Ag+)≈0.7×10-6mol/L,AgI溶液中c(Ag+)≈0.9×10-8mol/L,Ag2S、Ag2CrO4 饱和溶液中c(Ag+)= ,根据溶度积常数知,Ag2CrO4 溶液中c(Ag+)= ≈1.6×10-4mol/L,Ag2S溶液中c(Ag+)≈1.6×10-16mol/L,所以上述五种银盐饱和溶液中,c(Ag+)由大到小的顺序是:Ag2CrO4>AgCl>AgBr>AgI>Ag2S;(2)向浓度均为0.1mol/L的KCl和KBr混合溶液中加入足量AgNO3溶液,当两种沉淀共存时 = = = =3.7×102;(3)测定水体中氯化物含量,常用标准硝酸银法进行滴定,滴定时应加入的指示剂与银离子反应在氯离子反应后,根据(1)知,应该加入K2CrO4,故答案为:D。
【分析】(1)AgCl、AgBr、AgI饱和溶液中c(Ag+)= ,Ag2S、Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)= ;(2)向浓度均为0.1mol/L的KCl和KBr混合溶液中加入足量AgNO3溶液,当两种沉淀共存时, = = ;(3)测定水体中氯化物含量,常用标准硝酸银法进行滴定,滴定时应加入的指示剂与银离子反应在氯离子反应后。
20.【答案】(1)③;NH +H2O NH3 H2O+H+
(2)先将SbCl3加入到较浓的盐酸中,搅拌溶解,再稀释成需要的浓度
(3)减小;不变
【解析】【解答】(1)①KNO3是强酸强碱盐,呈中性,②K2CO3是强碱弱酸盐,呈碱性,③(NH4)2SO4是强酸弱碱盐,呈酸性,所以呈酸性的是③,显酸性的原因NH 水解,水解方程式为NH +H2O NH3 H2O+H+;(2)三氯化锑(SbCl3)固体溶于水,生成白色沉淀,且溶液pH<7,是由于三氯化锑发生了水解,可以加入盐酸抑制水解的发生,则配制SbCl3溶液的正确方法是先将SbCl3加入到较浓的盐酸中,搅拌溶解,再稀释成需要的浓度;(3)在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),当加入少量稀盐酸时,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)减小;AgCl的Ksp只受温度影响,温度不变,AgCl的Ksp不变。
【分析】(1)强酸弱碱盐呈酸性,是由于弱碱根离子水解结合氢氧根,放出氢离子
(2)由于Sb离子易水解,故要抑制其水解,则需在酸溶液中进行
(3)Ksp=c(Ag+)c(Cl-),氯离子浓度增大,则银离子浓度减小,ksp只与温度有关
21.【答案】(1)ZnO+2OH﹣═ZnO22﹣+H2O
(2)MnO2+ZnS+2H2SO4═MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O
(3);;0.01
(4)4.7× 或 × ;PbS(s) Pb2+(aq)+S2-(aq),加入硝酸后,S离子被氧化,破坏了PbS的溶解平衡,使平衡向溶解方向移动,故PbS能溶于硝酸
【解析】【解答】(1)ZnO和Al2O3的化学性质相似,氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,则ZnO和NaOH溶液反应的离子方程式为ZnO+2OH﹣=ZnO22﹣+H2O。(2)闪锌矿(主要成分为ZnS)、软锰矿(主要成分为MnO2)与稀硫酸共热时可以析出单质硫,反应中硫元素化合价从-2价升高到0价,失去2个电子,锰元素化合价从+4价降低到+2价得到2个电子,则根据电子得失守恒可知该反应的化学方程式为MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O。(3)①化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,因此该反应的平衡常数表达式K=c(Zn)·c(CO2)/c(CO)。
②根据方程式可知K2=c1/2(Zn)·c1/2(CO2)/c1/2(CO)= 。

  ZnO(s)+ CO(g)= Zn(g)+ CO2(g)
起始(mol/L)   0.11 0 0
转化(mol/L)   x x x
平衡(mol/L)   0.11-x x x

解得x=0.1
所以达平衡时,CO的浓度为0.01 mol L-1。(4)粗铜电解精炼的废电解液中常含有Zn2+、Pb2+,向废电解液中加入Na2S溶液,当有PbS和ZnS沉淀时,c(Zn2+)/c(Pb2+)=c(Zn2+)·c(SO42-)/c(Pb2+)·c(SO42-)=Ksp(ZnS)/Ksp(PbS)= ≈4.7×10-3;根据溶解平衡PbS(s) Pb2+(aq)+S2-(aq)可知加入硝酸后,S离子被氧化,破坏了PbS的溶解平衡,使平衡向溶解方向移动,故PbS能溶于硝酸。
【分析】(1)根据氧化铝的性质推测ZnO的性质;(2)根据硫元素和锰元素的化合价变化结合守恒法书写;(3)根据平衡常数的含义解答;②根据平衡常数的含义解答;③根据三段式结合平衡常数计算;(4)根据溶度积常数计算;根据硝酸具有强氧化性,能氧化硫离子解答。