3.3 沉淀溶解平衡(含解析) 章节测试 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1

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名称 3.3 沉淀溶解平衡(含解析) 章节测试 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(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 2023-12-09 14:29:23

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3.3 沉淀溶解平衡 章节测试
一、单选题
1.已知:室温下,CaCO3的,H2CO3的电离常数,,HClO的电离常数。室温下,向60 mL蒸馏水加入1 g CaCO3,经过一段时间,迅速加入10 mL蒸馏水该操作重复多次,过程中电导率的变化如图,下列说法不正确的是(  )
A.a→b:电导率上升是由于CaCO3固体溶解速率大于沉淀速率
B.c点溶液中Ca2+浓度接近
C.g→h:向饱和CaCO3溶液中迅速加入10 mL蒸馏水
D.向NaClO浓溶液通入少量CO2气体,溶液含碳微粒主要以的形式存在
2.下列实验及其结论都正确的是(  )
  实验 结论
A 氯气的水溶液可以导电 氯气是电解质
B 铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落 铝箔表面氧化铝熔点高于铝
C 将 Na2S 滴入 AgNO3 和 AgCl 的混合浊 液中产生黑色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
D 用分液漏斗分离苯和四氯化碳 四氯化碳密度比苯大
A.A B.B C.C D.D
3.下列说法正确的是(  )
A.KW随浓度的改变而改变
B.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
C.对已达到化学平衡的反应,改变压强,平衡常数(K)一定改变
D.一般情况下,一元弱酸HA的Ka 越大,表明该酸的酸性越弱
4.下列选项中正确的是(  )
A.碳酸钠溶液水解的离子方程式:CO32﹣+2H2O=H2CO3+2OH﹣
B.甲烷的燃烧热为890.3 kJ mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3 kJ mol﹣1
C.氢氧化钡在水溶液中的电离方程式:Ba(OH)2=Ba2++2OH﹣
D.向含Al(OH)3白色沉淀的溶液中不断通CO2沉淀逐渐溶解
5.下列关于电解质溶液的说法正确的是(  )
A.向稀盐酸中加入氨水至中性,则溶液中c(NH)=c(Cl-)>c(H+)= c(OH-)
B.常温下,向AgCl的悬浊液中加入少量蒸馏水,溶解平衡正向移动,故Ksp减小
C.升高温度,水的电离平衡正向移动,故c(H+)增大, Kw增大,pH值也随之增大。
D.因醋酸是弱酸,故等体积、等浓度的盐酸和醋酸分别与等浓度的NaOH溶液反应时,消耗NaOH的体积不同
6.已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11 ,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20, 向浓度均为 0.01 mol ·L- 1 的 Cu2+和 Mg2+ 的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量,下列说法正确的是 (  )
A.较先出现的沉淀是 Mg(OH)2
B.两种离子开始沉淀时,Cu2+所需溶液的 pH 较大
C.当两种沉淀共存时,说明溶液中完全不存在 Cu2+ 、Mg2+
D.当两种沉淀共存时, 溶液中≈8.2×108
7.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是(  )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液 有固体析出 Na2SO4能使蛋白质发生变性
B 向淀粉KI溶液中滴加氯水至过量 溶液先变蓝后褪色 I-先被氧化成I2,后可能继续被氧化成其他物质
C 向浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl和Na2SiO3溶液中分别滴加酚酞 NaCl溶液不变色,Na2SiO3溶液变成红色 非金属性:SiD 向浓度均为0.1 mol·L-1 NaCl和Na2CrO4混合溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液 先生成白色的AgCl沉淀 Ksp(AgCl)A.A B.B C.C D.D
8.证据推理是化学学科重要的核心素养。下列证据与推理的关系,正确的是(  )
A.A B.B C.C D.D
9.Cu(OH)2在水中存在着如下溶解平衡:Cu(OH)2 (s) Cu2+(aq)+2OH﹣ (aq),在常温下Ksp[Cu(OH)2]=2×10﹣20.某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02mol L﹣1,在常温下要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液中加入碱溶液来调节溶液的pH,使溶液的pH大于(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
10.在25 ℃时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液。观察到的现象是先出现黄色沉淀,最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下:
  AgCl AgI Ag2S
Ksp(单位省略) 1.8×10-10 1.5×10-16 6.3×10-50
下列叙述错误的是(  )
A.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
B.溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
C.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同
D.25 ℃时,在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度不同
11.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.0×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-,浓度均为0.01mol/L,向该溶液中逐滴加入0.01mol/L的 AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序是(  )
A.Cl- > Br->CrO42- B.Br->CrO42-> Cl-
C.CrO42-> Br->Cl- D.Br->Cl->CrO42-
12.已知: 时, 的溶度积分别为 .下列说法正确的是(  )
A.可溶性硫化物可作为处理上述金属离子的沉淀剂
B.上述三种物质溶解度最小的是
C.在硫化铜悬浊液中滴加几滴 溶液,会生成 沉淀
D.向含 均为 的溶液中通入 气体,产生沉淀的顺序依次为
13.硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:CdS在水中的溶解过程为吸热过程。下列说法正确的是(  )
A.图中各点对应的Ksp的关系:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)B.温度降低时,p点的饱和溶液的组成由 p沿 pq线向q方向移动
C.向p 点溶液中加入少量 Na2S固体,溶液组成由 p沿 mpn线向 m 方向移动
D.向q点的饱和溶液中滴加Na2S溶液,一.定会析出CdS沉淀
14.常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。已知Ksp(AgCl)数量级为10-10。下列叙述错误的是(  )
A.n点表示Ag2C2O4的不饱和溶液
B.图中X线代表的AgCl
C.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+ 的平衡常数为109.04
D.向c(Cl-)=c( )的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀
15.在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法正确的是(  )
A.加入NaBr固体,AgBr的溶解度减小,Ksp也减小
B.在AgBr饱和溶液中加入固体NaBr,可使溶液中c点变到b点
C.图中a点对应的是有AgBr沉淀生成
D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
16.已知:pAg=-lg c(Ag+),pX=-lg c(Xn-)。298 K时,几种物质的Ksp如下表:
化学式 AgCl AgSCN Ag2CrO4
颜色 白 浅黄 红
Ksp 1.8×10 10 1.0×10 12 2.0×10 12
AgCl、AgSCN、Ag2CrO4的饱和溶液中,阳离子和阴离子的浓度关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.图中x代表AgCl曲线,z代表AgSCN曲线
B.298K时,在Cl-和CrO42-的物质的量浓度均为0.1mol/L的溶液中,滴入少量0.1mol/L的AgNO3溶液,首先产生的是红色沉淀
C.298 K时若增大p点的阴离子浓度,则y上的点沿曲线向上移动
D.298 K时Ag2CrO4(s)+2SCN-(aq) 2AgSCN(s)+CrO42- (aq)的平衡常数K=2.0×1012
二、综合题
17.SOCl2是一种液态化合物,沸点为77℃。有关SOCl2的实验过程如下:
Ⅰ.向盛有10mL蒸馏水的锥形瓶中,小心滴加8~10滴SOCl2,可观察到剧烈反应,液面上有雾形成,逸出有刺激性气味的气体,该气体通过含有品红的溶液时溶液褪色。
Ⅱ.轻轻振荡锥形瓶,待白雾消失后,往溶液中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,再加入HNO3,沉淀不溶解。
请回答:
(1)SOCl2与水反应的化学方程式是   。
(2)蒸干AlCl3溶液或加热氯化铝的晶体(AlCl3·6H2O)都不能得到无水AlCl3。若使SOCl2与AlCl3·6H2O按恰当比例混合并加热,可得到无水AlCl3,原因是   。
(3)若将AlCl3溶液蒸干,得到的固体是   ,继续灼烧,最终得到的固体是   。
(4)若向实验Ⅱ后的浊液中继续滴加KI溶液,现象是   ,结合化学用语用平衡移动原理解释其原因   。
18.Ⅰ.“一酸两浸,两碱联合”法是实现粉煤灰(含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等)综合利用的新工艺。聚合氯化铝铁(PAFC)化学式为:[Al2(OH)nCl6-n]m·[Fe2(OH)xCl6-x]y,是一种新型高效的净水剂。工业流程如下:
回答下列问题:
(1)实际工业中“酸浸”、“碱浸”均不能充分反应,滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”中,它们分别发生反应的化学方程式为   、   。
(2)滤液混合后“蒸发”的作用是   。
(3)“电解”时阳极的电极反应式为   。
(4)PAFC、无水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均为25 mg·L-1时,处理不同pH污水的浊度去除率如图所示,PAFC的优点是   。
(5)Ⅱ. 25℃时,用0.1mol/L的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol/L的NaOH溶液,当滴加VmLCH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的电离平衡常数为Ka,忽略混合时溶液体积的变化,Ka的表达式为   。
(6) 常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,已知Ka1(H2SO3)=1.8×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-9,忽略SO32-的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=   。
19.电子工业中,常用氯化铁溶液作为印刷电路铜板蚀刻液。
(1)若向氯化铁溶液中加入一定量的氨水,调节溶液pH,可得红褐色沉淀,该反应的离子方程式为:   ,该过程中调节溶液的pH为5,则c(Fe3+)为:    mol/L。(已知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38)
(2)某探究小组设计如图线路处理废液和资源回收:
①用足量FeCl3溶液蚀刻铜板后的废液中含有的金属阳离子有:   。
②步骤①中加入H2O2溶液的目的是:    。
(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
  Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀时 4.7 7.0 1.9
沉淀完全时 6.7 9.0 3.2
根据表中数据推测调节pH的范围是:   。写出步骤③中的离子方程式:   
(4)已知:Ksp(FeS)=6.5×10-18,Ksp(CuS)=1.3×10-36。向浓度均为0.1 mol·L-1的FeSO4和CuSO4的混合溶液中滴加Na2S溶液,当加入Na2S溶液至出现两种沉淀,溶液中c(Fe2+) : c(Cu2+)=   。
20.As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素(As)的工业废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在]通过如下流程转化为粗As2O3。
已知:Ⅰ. As2S3+ 6NaOH = Na3AsO3 + Na3AsS3+ 3H2O
Ⅱ. As2S3(s) + 3S2-(aq) 2 (aq)
Ⅲ.砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性,能被SO2、氢碘酸等还原。
(1)As2S3中砷元素的化合价为   价。
(2)“沉砷”过程中FeS是否可以用过量的Na2S替换   (填“是”或“否”);请从平衡移动的角度解释原因:   。
(3)向滤液Ⅱ中通入氧气进行“氧化脱硫”,写出脱硫的离子反应方程式   。
(4)用SO2“还原”过程中,发生反应的化学方程式为   。若需检验还原后溶液中是否仍存在砷酸。则还需要的实验试剂有   。
(5)“还原”后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,同时结晶得到粗As2O3,As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”需要控制的具体条件是   。
(6)含砷废水也可采用另一种化学沉降法处理:向废水中先加入适量氧化剂,再加入生石灰调节pH,将砷元素转化为Ca3(AsO4)2沉淀。若沉降后上层清液中c(Ca2+)为2×10-3mol/L,则溶液中 的浓度为   mol/L。(已知Ksp[Ca3(AsO4)2]=8×10-19)
21.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   。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A、a→b电导率上升是由于CaCO3固体部分溶解于水中造成溶液中离子浓度增大,即碳酸钙固体溶解速率大于沉淀速率,故A正确;
B、c点对应饱和溶液, CaCO3的 ,则Ca2+浓度为,故B正确;
C、g、h均为不饱和溶液,向饱和CaCO3溶液中迅速加入10 mL蒸馏水,电导率会小于h点的电导率,故C错误;
D、向NaClO浓溶液通入少量CO2气体,反应生成次氯酸和碳酸氢钠,则溶液含碳微粒主要以的形式存在,故D正确;
故答案为:C。
【分析】 室温下,向60 mL蒸馏水加入1 g CaCO3,碳酸钙存在溶解平衡,a→b段,碳酸钙溶于水,溶液中离子浓度增大,电导率增大;经过一段时间,迅速加入10 mL蒸馏水该操作重复多次,溶液中离子浓度减小,电导率减小;由图可知,饱和时电导率约为30,则c、e点对应饱和溶液,d、f、g、h对应不饱和溶液。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.氯气为单质,电解质必须为化合物,则氯气既不是电解质也不是非电解质,故A不符合题意;
B.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落,故B符合题意;
C.发生沉淀的生成,不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2S)的大小,故C不符合题意;
D.苯和四氯化碳互溶,不能分液分离,应选蒸馏法,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.单质和化合物既不是电解质也不是非电解质;
B.铝和氧气发生氧化还原反应生成的氧化铝是致密的,并且具有较高的熔点;
C.无法证明两种沉淀生成的先后顺序,因此不能比较二者的溶度积大小;
D.分液操作只能分离互不相溶的液体。
3.【答案】B
【解析】【解答】解:A.KW只与温度有关,与溶液的浓度以及溶液的酸碱性无关,故A错误;
B.化学反应平衡常数只与反应本身的性质和温度有关,当难溶物确定时就只和温度有关了,与溶液中离子浓度无关,故B正确;
C.对于反应前后气体体积不变的反应,改变压强,平衡不移动,则平衡常数不变,故C错误;
D.一元弱酸HA的Ka 越大,酸性越强,故D错误.
故选B.
【分析】A.KW只与温度有关;
B.化学反应平衡常数只与反应本身的性质和温度有关,当难溶物确定时就只和温度有关了,与溶液中离子浓度无关;
C.改变压强,如平衡不移动,则平衡常数不变;
D.一元弱酸HA的Ka 越大,酸性越强.
4.【答案】C
【解析】【解答】解:A.碳酸钠溶液中,碳酸根离子的水解分步进行,主要以第一步为主,正确的离子方程式为:CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,故A错误;
B.甲烷的燃烧热为890.3 kJ mol﹣1,液态水更稳定,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3 kJ mol﹣1,故B错误;
C.氢氧化钡在水溶液中完全电离出钡离子和氢氧根离子,正确的电离方程式为:Ba(OH)2=Ba2++2OH﹣,故C正确;
D.碳酸的酸性较弱,向含Al(OH)3白色沉淀的溶液中不断通CO2,沉淀不会溶解,故D错误;
故选C.
【分析】A.碳酸根离子的水解分步进行,水解方程式只写出第一步的反应即可;
B.燃烧热中生成氧化物必须为稳定氧化物,液态水比气态水稳定;
C.氢氧化钡为强电解质,在溶液中完全电离;
D.碳酸为弱酸,氢氧化铝不溶于碳酸.
5.【答案】A
【解析】【解答】A.根据电荷守恒有:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),溶液显电中性,c(H+)=c(OH-),因此推出c(NH)=c(Cl-),即离子浓度大小顺序是c(NH)=c(Cl-)>c(H+)= c(OH-),故A符合题意;
B.Ksp只受温度的影响,常温下,向AgCl的悬浊液中加入少量蒸馏水,溶解平衡正向移动,温度不变,Ksp不变,故B不符合题意;
C.升高温度,水的电离平衡正向移动,c(H+)增大,Kw增大,pH=-lgc(H+),因此pH降低,故C不符合题意;
D.盐酸、醋酸均为一元酸,同体积、同浓度的盐酸和醋酸溶液中H+总物质的量相等,因此等体积、等浓度的盐酸和醋酸分别与等浓度的NaOH溶液反应时,消耗NaOH的体积相同,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.利用电荷守恒进行判断即可
B. 故Ksp只与温度有关
C.温度发生变化,pH也会随之改变
D.都是一元酸,物质的量相同,消耗氢氧化钠相同
6.【答案】D
【解析】【解答】A.Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2更小,因此Cu(OH)2越先形成沉淀,故较先出现的沉淀是Cu(OH)2,A不符合题意;
B.Mg(OH)2、Cu(OH)2二者的组成和结构相似,且c(Mg2+)、c(Cu2+)相等,由于Mg(OH)2的Ksp较大,因此Mg2+开始沉淀时溶液中c(OH-)较大,根据水的离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)可得,此时溶液中c(H+)较小,pH较大,因此两种离子开始沉淀时,Mg2+所需溶液的pH较大,B不符合题意;
C.当两种沉淀共存时,溶液中c(Mg2+)=c(Cu2+)≈10-5mol·L-1,溶液中仍然还存在极少量的Mg2+和Cu2+,C不符合题意;
D.当溶液中两种沉淀共存时,溶液中,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、Ksp越小,沉淀越难溶,越先形成沉淀;
B、根据两种沉淀Ksp分析;
C、当溶液中离子浓度小于10-5mol/L时,即视为离子完全沉淀;
D、当两种沉淀共存时,溶液中c(OH-)相等,结合二者的Ksp进行计算;
7.【答案】B
【解析】【解答】A、向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液,发生蛋白质的盐析,不是变性,故A不符合题意;
B、向淀粉KI溶液中滴加氯水至过量,溶液中KI被氯气氧化生成碘单质,溶液变蓝,然后氯气与碘反应生成卤素互化物,溶液又褪色,故B符合题意;
C、向浓度均为0.1mol/L的NaCl和Na2SiO3溶液中分别滴加酚酞,NaCl溶液显中性,不变色,Na2SiO3 溶液水解显碱性,溶液变成红色,氯化氢不是氯元素的最高价氧化物的水化物,不能比较2种元素的非金属性强弱,故C不符合题意;
D、向浓度均为0.1mol/LNaCl和Na2CrO4混合溶液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,先生成白色的AgCl沉淀说明氯化银的溶解度小于Ag2CrO4 , 但不能说明Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2CrO4)的大小,因为二者化学式中阴阳离子的个数比不同,故D不符合题意;
故答案为B。【分析】A选项考查蛋白质的盐析与变性的区别,B选项考查氯气的性质,C选项考查非金属性强弱比较,D选项考查溶解度与溶解平衡常数的区别。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.反应速率加快,说明Fe3+对H2O2的分解具有催化作用,一段时间后,溶液的颜色加深,说明Fe3+的水解受到促进,因此溶液的温度升高,反应为放热反应,A符合题意;
B.加入足量的稀盐酸后,固体部分溶解且有无色无味气体产生,则BaCO3与稀盐酸反应,但不能得出BaSO4、BaCO3的溶度积大小,B不符合题意;
C.酸性条件下,NO3-具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,加入KSCN溶液,溶液变红色,不能说明原Fe(NO3)2溶液已变质,C不符合题意;
D.相同温度下,测得0.1mol·L-1的Na2CO3溶液、0.1mol·L-1的CH3COONa溶液,前者的pH大于后者,说明水解程度CO32->CH3COO-,因此酸性HCO3-故答案为:A
【分析】A、结合反应速率加快、溶液颜色变深的现象分析;
B、BaSO4的溶度积小于BaCO3的溶度积;
C、NO3-在酸性条件下具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+;
D、CO32-所对应的酸为HCO3-,该实验只能比较CH3COOH和HCO3-的酸性强弱;
9.【答案】D
【解析】【解答】解:氢氧化铜的溶度积:Ksp=c(Cu2+) [c(OH﹣)]2=2×10﹣20,c(Cu2+)=0.02mol/L,如果生成Cu(OH)2沉淀,则氢氧根离子的物质的量浓度至少为:c(0H﹣)= mol/L=1×10﹣9mol/L,
所以溶液中氢离子浓度为:c(H+)= mol/L=10﹣5mol/L,
所以溶液的pH=5,若要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH>5,
故选D.
【分析】根据氢氧化铜的溶度积:Ksp=c(Cu2+) [c(OH﹣)]2计算出生成氢氧化铜沉淀时氢氧根离子的浓度,然后根据水的离子积计算出氢离子浓度,最后根据氢离子浓度得出溶液的pH.
10.【答案】C
【解析】【解答】A.AgCl悬浊液中,有沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag++Cl-,加入KI后生成AgI黄色沉淀,上述平衡右移,即AgCl转化为AgI。类似地,AgI转化为Ag2S。A项不符合题意;
B.从题中AgCl转化为AgI,再转化为Ag2S来看,B项不符合题意;
C.等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中,氯离子浓度不同,使平衡AgCl(s) Ag++Cl-左移程度不同,故AgCl溶解程度不同。C项符合题意;
D.25 ℃时,AgCl、AgI、Ag2S的Ksp不同,饱和溶液中Ag+的浓度不同。D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.沉淀溶解平衡的移动可实现沉淀的转化;
B.沉淀会向更难溶的物质转化;
C.等物质的量浓度的氯化钠和氯化钙溶液中的氯离子浓度不同;
D.相同温度下,溶度积常数不同,可得出银离子浓度不同。
11.【答案】D
【解析】【解答】某溶液中含有Cl-、Br-和CrO ,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀时,c(Ag+)分别为1.56×10-8mol·L-1,7.7×10-11mol·L-1,3.00×10-5mol·L-1,所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、CrO ,
故答案为:D。
【分析】难溶电解质的溶度积越小就越容易生成沉淀。
12.【答案】A
【解析】【解答】A.S2-能与上述金属离子形成沉淀,因此可溶性硫化物可作为处理上述金属离子的沉淀剂,A符合题意;
B.HgS的Ksp最小,因此其溶解度最小,B不符合题意;
C.由于溶度积:CuSD.组成和结构相似的物质,其Ksp越小,越先形成沉淀,因此产生沉淀的顺序为HgS、CuS、PbS,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、上述硫化物均为难溶于水的沉淀;
B、Ksp越小,其溶解度越小;
C、沉淀的转化过程中,会向着更难溶的方向进行;
D、组成和结构相似的物质,其Ksp越小,越容易形成沉淀;
13.【答案】A
【解析】【解答】A.温度相同,Ksp相同,温度升高,Ksp增大,所以图中各点对应的Ksp的关系:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)B.p点Cd2+、S2-相等,温度降低时,CdS沉淀溶解平衡逆向移动,Cd2+、S2-均减小,所以p点的饱和溶液的组成由 p沿 pq线向O方向移动,故B不符合题意;
C.向p 点溶液中加入少量 Na2S固体,S2-浓度增大,Ksp不变,溶液组成由 p沿 mpn线向 n方向移动,故C不符合题意;
D.向q点的饱和溶液中滴加Na2S溶液,c(Cd2+)×c(S2-)不一定大于Ksp(q),所以不一.定会析出CdS沉淀,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.Ksp与温度有关,同一温度下,Ksp(CdS)=c(Cd2+)c(S2-)是定值,T1温度下的m,p,n三个点的Ksp相等, CdS在水中的溶解过程为吸热过程 ,故温度越高,浓度越大,因此T2>T1,Ksp越大
B.温度降低,浓度降低,曲线下降
C.加入Na2S,硫离子浓度增大,向右移动
D.主要比较浓度商和Ksp的大小关系
14.【答案】D
【解析】【解答】A.曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,在n点,c(Ag+)小于平衡浓度,故n点的离子Qc(Ag2C2O4)B.由以上分析知图中X线代表AgCl,B不符合题意;
C.g2C2O4+2Cl-=2AgCl+ 的平衡常数为K= c( )/c2(Cl-),此时溶液中c(Ag+)相同,故有K= c( )/c2(Cl-)= ,C不符合题意;
D.根据图象可知当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小于生成Ag2C2O4沉淀所需的c(Ag+),故向c(Cl-)=c( )的混合液中滴入AgNO3溶液时先析出氯化银沉淀,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-4×10-5.75=10-9.75=100.25×10-10,则数量级为10-10,若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-4×10-2.46=10-6.46=100.54×10-7,则数量级为10-7,又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10,则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)×c( )=(10-4)2×10-2.46=10-10.46,据此分析解答。
15.【答案】D
【解析】【解答】解:A.加入NaBr固体,AgBr的溶解度减小,但Ksp不变,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,不能使溶液中c点变到b点,故B不符合题意。
C.图中a点表示c(Br-)c(Ag+)<Ksp(AgBr),没有AgBr沉淀生成,故C不符合题意;
D.反应AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数为:K═ = = ≈816,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线,曲线上任意一点为平衡点,曲线上方的点为过饱和点即要生成沉淀,曲线下方的点为不饱和点。
A、化学平衡常数只与温度有关。
D、沉淀转化的平衡常数K═,浓度之比可用K解决。
16.【答案】D
【解析】【解答】A、根据图中曲线x的数据知pAg=-lg c(Ag+)=6, c(Ag+)=10-6mol/L,pX=-lg c(Xn-)=0,则 c(Cl-)=1mol/L,Ksp(AgCl)= 10-6,与表中数据不符,选项A不符合题意;
B、析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)= = mol/L,Ag2CrO4溶液中c(Ag+)= = mol/L,c(Ag+)越小,先生成沉淀,则首先产生白色沉淀,选项B不符合题意;
C、298 K时若增大p点的阴离子浓度,由图可知,若沿曲线向上移动,c(Ag+)减小,选项C不符合题意;
D、298 K时Ag2CrO4(s)+2SCN-(aq) 2AgSCN(s)+CrO42- (aq)的平衡常数K= = = = =2.0×1012,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】本题考查沉淀的溶度积的应用,注意的含义pAg=-lg c(Ag+)、pX=-lg c(Xn-)、Ksp,易错点为选项D:K= = = ,结合表中数据进行计算求解。
17.【答案】(1)SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑
(2)SOCl2与H2O反应生成HCl气体,抑制AlCl3的水解
(3)Al(OH)3;Al2O3
(4)沉淀由白色变成黄色;AgCl存在溶解平衡 ,I-与Ag+结合生成更难溶的AgI沉淀,使c(Ag+)减小,平衡正向移动,AgCl几乎完全转化为AgI
【解析】【解答】(1)液面上有大量白雾,等白雾消失后,往溶液中滴加AgNO3溶液,有不溶于稀HNO3的凝乳状白色沉淀产生,说明白雾为盐酸的小液滴,即会产生HCl;同时有带刺激性气味的气体逸出,该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色说明是SO2,故SOCl2与水反应的化学方程式是:SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑;
(2)用SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热,可得无水AlCl3,是因SOCl2与H2O反应生成HCl气体,抑制AlCl3的水解;
(3)若将AlCl3溶液蒸干,水解产生氢氧化铝和盐酸,盐酸易挥发,得到的固体是Al(OH)3,继续灼烧,氢氧化铝分解生成氧化铝和水,最终得到的固体是Al2O3;
(4)若向实验Ⅱ后的浊液中继续滴加KI溶液,现象是沉淀由白色变成黄色,因为AgCl存在溶解平衡 ,I-与Ag+结合生成更难溶的AgI沉淀,使c(Ag+)减小,平衡正向移动,AgCl几乎完全转化为AgI。
【分析】(1)SOCl2与H2O反应生成HCl和SO2,据此写出反应的化学方程式;
(2)结合Al3+的水解平衡移动分析;
(3)AlCl3溶液中存在Al3+的水解平衡,产生的HCl具有挥发性,会使得水解彻底;
(4)结合AgI和AgCl的溶度积分析沉淀的转化,进而得出实验现象,结合沉淀溶解平衡进行分析;
18.【答案】(1)Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑;Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑
(2)促进Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化铝铁(PAFC)
(3)2Cl--2e-=Cl2↑
(4)聚合氯化铝铁(PAFC)净水效率高,pH适用范围广
(5)Ka=
(6)4.2×10-9
【解析】【解答】(1)滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”后,再次酸浸,烘干得到SiO2,故纯碱混合焙烧后,生成Na2SiO3,它们分别发生反应的化学方程式为Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ 、Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑ ;
(2)滤液中有Al3+、Fe3+,混合后“蒸发”得到[Al2(OH)nCl6-n]m·[Fe2(OH)xCl6-x]y,故其作用是促进Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化铝铁(PAFC);
(3)电解氯化钠溶液,阳极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;
(4)PAFC、无水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均为25 mg·L-1时,处理不同pH污水的浊度去除率图中,PAFC曲线pH适用范围广,净水效率高;
Ⅱ.(5) 当滴加VmLCH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7,此时氢离子和氢氧根离子浓度相等,都是10-7mol/L,根据电荷守恒,钠离子浓度等于醋酸根离子浓度,c(Na+)= . ,CH3COOH的电离平衡常数为Ka= =. = ;
(6) 由Ka2(H2SO3)=6.00-9可知SO32-+H2O HSO3-+OH-的水解Kh= =1.67×10-4,常温下,测得某纯SO3与水形成的浊液pH为9,c(HSO3-)=c(OH-)=1×10-5,可知c(SO32-)= =6×10-5,又c(Ca2+)=c(SO32-)+c(HSO3-)=7×10-5,Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)×c(SO32-)=7×10-5×6×10-5=4.2×10-9。
【分析】(1)在高温条件下二氧化硅和氧化铝都能与碳酸钠反应生成二氧化碳和相对应的盐;
(2)氯离子和铁离子都能水解,加热能促进盐的水解;
(3)电解时阳极发生氧化反应,放电离子是氯离子;
(5)根据电离平衡常数的定义进行计算;
(6)根据电离平衡常数计算亚硫酸根离子的物质的量浓度,结合溶度积常数进行计算即可。
19.【答案】(1);4.0×10-11
(2)Fe2+ 、Cu2+ 、Fe3+;将Fe2+氧化为Fe3+
(3)4.7>pH≥3.2;2Cu2+ + 4HCO = Cu2(OH)2CO3↓+ 3CO2↑+ H2O
(4)1: (2×10-19)
【解析】【解答】(1)氯化铁溶液中加入一定量的氨水,调节溶液pH,可得氢氧化铁红褐色沉淀,反应的离子方程式为 ;pH=5,即c(H+)=10-5mol/L,则c(OH-)= ,由Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)×c3(OH-)=4.0×10-38得c(Fe3+)= mol/L,故答案为: ;4×10-11;(2)①用足量FeCl3溶液蚀刻铜板发生反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,则蚀刻铜板后的废液中含有的金属阳离子有Fe2+ 、Cu2+ 、Fe3+,故答案为:Fe2+ 、Cu2+ 、Fe3+;②结合分析可知步骤①中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+;(3)Fe2+已被氧化为Fe3+,调pH时要使Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀,则4.7>pH≥3.2;结合电荷守恒可知③中的离子方程式为2Cu2+ + 4HCO = Cu2(OH)2CO3↓+ 3CO2↑+ H2O,故答案为:4.7>pH≥3.2;2Cu2+ + 4HCO = Cu2(OH)2CO3↓+ 3CO2↑+ H2O;(4)当加入Na2S溶液至出现两种沉淀,则体系中同时存在FeS(s)、CuS(s)溶解平衡,则Ksp(FeS)=c(Fe2+)×c(S2-)=6.5×10-18、Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)=1.3×10-36,则 1: (2×10-19),即c(Fe2+) : c(Cu2+) =1: (2×10-19),故答案为:1: (2×10-19)。
【分析】(2)刻蚀废液中含Fe3+、Fe2+、Cu2+,加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,调节pH使Fe3+沉淀,过滤得Fe(OH)3沉淀和含Cu2+的滤液,Fe(OH)3沉淀加稀盐酸溶解得FeCl3溶液循环利用,含Cu2+的滤液加NaHCO3得Cu2(OH)2CO3沉淀,Cu2(OH)2CO3可循环利用于调节pH步骤。
20.【答案】(1)+3
(2)否;由于As2S3(s) + 3S2-(aq) 2 (aq),加入过量的硫化钠,溶液中c(S2-)增大,平衡正向移动不利于沉砷
(3) +2O2= +3S↓
(4)SO2+H3AsO4+H2O=H3AsO3+H2SO4;氢碘酸、淀粉溶液
(5)调硫酸浓度约为7 mol/L,冷却至25℃
(6)1 ×10-5
【解析】【解答】含砷废水中含有亚砷酸(H3AsO3),加入FeS可将砷转化为As2S3,过滤后加入NaOH溶液,此时As2S3溶解,FeS成为滤渣;加入NaOH溶液后,As2S3溶解得Na3AsO3和Na3AsS3;氧化脱硫后,生成Na3AsO4和S,将Na3AsO4酸化生成H3AsO4,加入还原剂处理,最终生成As2O3。
(1)As2S3中,S元素显-2价,依据化合物中各元素化合价的代数和为0的原则,可计算出砷元素的化合价为+3价。答案为:+3;
(2)由信息Ⅱ可知,若“沉砷”过程中用Na2S代替FeS,则会生成 ,所以为:否;增大c(S2-),会使As2S3进一步转化为 ,不利于砷转化为沉淀,所以其原因为:由于As2S3(s) + 3S2-(aq) 2 (aq),加入过量的硫化钠,溶液中c(S2-)增大,平衡正向移动不利于沉砷。答案为:否;由于As2S3(s) + 3S2-(aq) 2 (aq),加入过量的硫化钠,溶液中c(S2-)增大,平衡正向移动不利于沉砷;
(3)向滤液Ⅱ中通入氧气,可将 氧化为 等,则脱硫的离子反应方程式为 +2O2= +3S↓。答案为: +2O2= +3S↓;
(4)由“还原后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3”可知,用SO2“还原”过程中,H3AsO4转化为H3AsO3,从而得出发生反应的化学方程式为SO2+H3AsO4+H2O=H3AsO3+H2SO4。若需检验还原后溶液中是否仍存在砷酸,可利用HI进行还原,然后用淀粉检验氧化产物。则还需要的实验试剂有氢碘酸、淀粉溶液。答案为:SO2+H3AsO4+H2O=H3AsO3+H2SO4;氢碘酸、淀粉溶液;
(5)从As2O3 在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线可以看出,As2O3溶解度最小的点,就是沉淀率最高的点,从而得出“结晶”需要控制的具体条件是:调硫酸浓度约为7 mol/L,冷却至25℃。答案为:调硫酸浓度约为7 mol/L,冷却至25℃;
(6)Ksp[Ca3(AsO4)2]=(2×10-3)3×c2( )=8×10-19,从而求出c( )=1 ×10-5mol/L。答案为:1 ×10-5。
【分析】(1)S是-2价,所以As是+3价;
(2)根据题目信息可知沉砷时S2-过量的话会使 As2S3(s) 溶解;
(3)分析流程可知,氧化脱硫的反应物是 和O2,生成物是 和S;
(4)H3AsO4 和SO2反应生成 H3AsO3,H3AsO3溶液加热分解得到As2O3 ;根据已知信息可知 砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性,能氧化氢碘酸,所以用HI,借助淀粉判断是否有I2生成;
(5)要提高粗As2O3的沉淀率,As2O3的溶解度越小越好,所以控制条件是调硫酸浓度约为7 mol/L,冷却至25℃;
(6)根据上层清液中c(Ca2+)为2×10-3mol/L,结合Ksp[Ca3(AsO4)2]=8×10-19,计算 的浓度。
21.【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