3.4 沉淀溶解平衡 同步练习
一、单选题
1.25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡:PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是( )
A. 溶液中Pb2+和I-浓度都增大
B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡向右移动
D.溶液中Pb2+浓度减小
2.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是( )
A.NaHS水解反应:HS-+H2O H3O++S2-
B.AlCl3水解反应:Al3++3H2O Al(OH)3↓+3H+
C.AgCl(s)悬浊液中存在平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
D.BaSO4的水溶液导电性极弱:BaSO4=Ba2++SO
3.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法中错误的( )
A.溶液中不存在难溶电解质离子
B.沉淀的速率和溶解的速率相等
C.继续加入难溶电解质,溶液中各离子浓度不变
D.一定条件下可以转化为更难溶的物质
4.下列有关沉淀溶解平衡的说法中不正确的是( )
A.的溶度积常数表达式
B.难溶于水,溶液中没有和SO
C.升高温度,的溶解度增大
D.向悬浊液中加入固体,溶解的量减少
5.实验:①向盛有1 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液试管中加1 mL 0.2 mol·L-1NaOH溶液,得到浊液a,过滤得到滤液b 和白色沉淀c。②向沉淀c中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,沉淀变为红褐色。下列分析错误的是( )
A.滤液b中不含有Mg2+
B.实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶
C.②中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3
D.浊液a中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq)+2OH-(aq)
6.分离废水中的和,对节约资源和环境保护有着重要意义,已知:当溶液中离子浓度小于时,该离子沉淀完全。25℃时,的电离常数,,有关物质的如下表:
物质
物质下列说法正确的是
A.溶液与废水混合,生成的沉淀成分为、
B.25℃时,反应达到平衡,则溶液中
C.25℃时,用溶液调节废水的pH至8.0,能沉淀完全
D.将溶液逐滴加入浓度均为的和混合溶液中,当完全沉淀生成时,
7.常温下,向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,pH=2时开始产生沉淀溶液中-lgc(Fe3+)随pH变化的情况如下图所示,下列说法正确的是( )
A.x的值是5.6
B.常温下Fe(OH)3溶度积的数量级为10-37
C.开始产生沉淀之前加入NaOH溶液不发生化学反应
D.若将NaOH溶液换成Na2CO3溶液,pH为4时x值不发生变化
8.常温下的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列叙述中正确的是( )
A.常温下,a点对应的溶液能再溶解固体
B.c点对应的溶液中、不能形成沉淀
C.加入溶液可以使的减小
D.加入可以使溶液由a点变到b点
9.难溶盐可溶于盐酸,常温下,用调节浊液的,测得体系中或与的关系如图所示。下列说法错误的是
A.M代表与的变化曲线
B.难溶盐的溶度积常数
C.Y点的溶液中存在
D.Z点的溶液中存在
10.常温下,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断不正确的是( )
A.a点是CaSO4的饱和溶液而b点不是
B.蒸发水可使溶液由b点变化到a点
C.常温下,CaCO3(s)+ (aq) CaSO4(s)+ (aq)的K=3.1 ×10-4
D.除去锅炉中的CaSO4时,可用Na2CO3溶液将其转化为CaCO3
11.下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是(已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(AgBr)=7.7×10-13)( )
A.AgCl>AgI>AgBr B.AgCl>AgBr>AgI
C.AgBr>AgCl>AgI D.AgBr>AgI>AgCl
12.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO +CaSO4=CaCO3+SO
B.酸化NaIO3和NaI的溶液混合:I-+IO +6H+=I2+3H2O
C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO +3Cl-+4H++H2O
D.电解饱和食盐水:2Cl-+2H+ Cl2↑+H2↑
13.在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl﹣会腐蚀阳极板而增大电解能耗.可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl﹣.根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是( )
A.Ksp(CuCl)的数量级为10﹣7
B.除Cl﹣反应为Cu+Cu2++2Cl﹣=2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl﹣.效果越好
D.2Cu+=Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
14.已知CuS、PbS、HgS的溶度积分别为1.3x10﹣36、9.0x10﹣29、6.4x10﹣23.下列推断不正确的是( )
A.向含Pb2+、Cu2+、Hg2+的浓度均为0.010 mol L﹣1的溶液中通入硫化氢气体,产生沉淀的顺序依次为PbS、CuS、HgS
B.在硫化铅悬浊液中滴几滴硝酸铜溶液,会生成硫化铜
C.在含Hg2+、Cu2+、Pb2+的溶液中滴加硫化钠溶液,当c(S2﹣)=0.001 mol L﹣1时三种金属离子都完全沉淀
D.硫化钠是处理废水中含上述金属离子的沉淀剂
15.关于化学平衡常数K,电离平衡常数或,水解平衡常数,沉淀溶解平衡常数,水的离子积常数的叙述中错误的是( )
A.K、或都与温度有关,温度越高,常数值越大
B.二元弱酸如的电离常数
C.由,说明相同物质的量浓度时,次氯酸的酸性比醋酸弱
D.因为,则反应能发生
16.下列说法正确的是( )
A.氨气、二氧化硫、二氧化碳的水溶液均可以导电,故它们都为电解质
B.向氨水中加入少量固体,的电离平衡逆向移动,增大
C.将浓度为的溶液加水稀释,则的值减小,电离平衡常数不变
D.向的溶液中滴加的溶液至生成白色沉淀后向其中滴加4滴的溶液,生成红褐色沉淀,可以说明
二、综合题
17.向50mL 0.018mol L﹣1 AgNO3溶液中加入50mL 0.020mol L﹣1的盐酸,生成沉淀,如果溶液中c(Ag+),c(Cl﹣)的乘积是一个常数:c(Ag+) c(Cl﹣)=1.0×10﹣10,(mol L﹣1)2,试求:
(1)沉淀生成后溶液中c(Ag+)为 ;
(2)沉淀生成后的溶液的pH是 .
18.
(1)铁及其化合物在生产生活中应用最广泛,炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。整个过程与温度密切相关,当温度低于570℃时,反应Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g),阻碍循环反应的进行。
已知:i. Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g);△H1=+19.3 kJ·mol-1
ii. 3FeO(s)+H2O(g) Fe3O4(s)+H2(g);△H2=-57.2 kJ·mol-1
iii. C(s)+CO2(g) 2CO(g);△H3=+172.4 k]·mol-1
铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是 。
(2)T1℃时,向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和炭粉,发生反应Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g),反应达到平衡后,在t1时刻,改变某条件,V(逆)随时间(t)的变化关系如图所示,则t1时刻改变的条件可能是 (填写字母)。
a.保持温度不变,压缩容器
b.保持体积不变,升高温度
c.保持体积不变,加少量碳粉
d.保持体积不变,增大CO浓度
(3)在一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(p总)加入1molCO2与足量的碳,发生反应,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示
①650℃时,该反应达平衡后吸收的热量是 。
②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2)︰V(CO)=5︰4的混合气体,平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
③925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp为 。[气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数,记作Kp]
(4)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯、AsO3-,其原理如下图所示(导电壳内部为纳米零价铁)
在除污过程中,纳米零价铁中的Fe为原电池的 极(填“正”或“负”),写出C2HCl3在其表面转化为乙烷的电极反应式为 。
(5)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此温度下若在实验室中配制100mL5mol·L-1FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入2mol·L-1的盐酸 mL(忽略加入盐酸体积)。
19.电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离常数(25℃) Ka = 1. 77×10 -4 Ka=4.3×10-10 Ka1=5.0×10-7 Ka2=5.6×10-11
①0.1 moI/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中,c(CN-) c(HCO3 -)(填“>”、“<”或“=”)。
②常温下,pH相同的三种溶液a.HCOONa b.NaCN c.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是 (填编号)。
③已知25℃时,HCOOH( aq) +OH -( aq)=HCOO-(aq) +H2O(1) △H=-a kJ/mol
H+(aq) +OH-(aq) =H2O(1) △H=-b kJ/mol
甲酸电离的热化学方程式为 。
④将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是 。
⑤室温下,—定浓度的HCOONa溶液pH =9,用离子方程式表示溶液呈碱性的原因是 ,溶液中 。
(2)室温下,用0.100 mol/L盐酸溶液滴定20.00mL0.100mol/L 的某氨水溶液,滴定曲线如图所示。
①d点所示的溶液中离子浓度由大到小的顺序依次为 。
②b点所示的溶液中c(NH3·H2O)-c(NH4+)= (用溶液中的其它离子浓度表示)。
③pH =10的氨水与pH =4的NH4Cl溶液中,由水电离出的c(H+)之比为 。
(3)已知Ksp(BaCO3) =2.6×10-9,Ksp( BaSO4)=1.1×10-10.
①现将浓度为2×10-4mol/LNa2CO3溶液与BaCl2溶液等体积混合,则生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小浓度为 mol/L。
②向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时,溶液中 = (保留三位有效数字)。
20.金属及其化合物知识在中学化学中比较重要.请根据题目要求回答下列问题.
(1)已知常温下在溶液中可发生如下两个反应:Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+
Sn2++2Fe3+═2Fe2++Sn4+,由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是 ;一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72﹣ 和Pb2+,则与1mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为 mol.
(2)将磁性氧化铁放入稀HNO3中可发生如下反应:
3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)x+NO↑+14H2O.下列判断合理的是
A.Fe(NO3)x中的x为2
B.稀HNO3 在反应中只表现氧化性
C.反应中每生成0.2mol 还原产物,有0.6mol 电子转移
D.磁性氧化铁中的所有铁元素全部被氧化
(3)Fe3O4按照氧化物的形式可表示为FeO Fe2O3,若将其看做一种盐可表示为Fe(FeO2)2[铁酸亚铁].试根据化合价规则对Pb3O4用上述形式表示组成,其氧化物的形式应为 ,其盐的形式应为 .(已知铅的化合价有+2价、+4价)
(4)已知铅的+2价化合物是稳定的,铅的+4价化合物具有较强的氧化性.Pb3O4与浓盐酸可发生氧化还原反应生成单质.试写出Pb3O4与浓盐酸发生反应的化学方程式 .
(5)在25℃下,向浓度均为0.1mol L﹣1的MgCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为 .
(已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10﹣11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10﹣20)
21.电解质的水溶液中存在电离平衡.
(1)醋酸是常见的弱酸.
①醋酸在水溶液中的电离方程式为 .
②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是 (填字母序号).
A.滴加少量浓盐酸 B.微热溶液
C.加水稀释 D.加入少量醋酸钠晶体
(2)用0.1mol L﹣1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol L﹣1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线.
①滴定醋酸的曲线是 (填“I”或“Ⅱ”).
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是 .
③V1和V2的关系:V1 V2(填“>”、“=”或“<”).
④M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 .
(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验.
资料:AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度:AgSCN>AgI.
操作步骤 现象
步骤1:向2mL 0.005mol L﹣1 AgNO3溶液中加入2mL 0.005mol L﹣1 KSCN溶液,静置 出现白色沉淀
步骤2:取1mL上层清液于试管中,滴加1滴2mol L﹣1 Fe(NO3)3溶液 溶液变红色
步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴3mol L﹣1 AgNO3溶液 现象a﹍﹍﹍,溶液红色变浅
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol L﹣1 KI溶液 出现黄色沉淀
①写出步骤2中溶液变红色的离子方程式 .
②步骤3中现象a是 .
③用化学平衡原理解释步骤4的实验现象 .
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】当加入KI溶液时,溶液中I-浓度增大,PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)溶解平衡向左移动,Pb2+浓度减小,A、C项错误、D项正确;温度不变,Ksp不变,B项错误。
故答案为:D
【分析】本题主要考查沉淀的溶解平衡移动。根据沉淀溶解平衡方程式结合浓度对平衡移动的影响进行解答,注意溶度积常数仅受温度的影响。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.NaHS水解反应为HS-+H2O H2S+OH-,A不符合题意;
B.水解反应可逆,且生成不是氢氧化铝沉淀,符合题意离子方程式为Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,B不符合题意;
C.AgCl(s)悬浊液中存在AgCl的沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),C符合题意;
D.BaSO4为强电解质,其水溶液导电性极弱是因为硫酸钡的溶解度很小,与硫酸钡的电离无关,D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.弱酸盐水解生成弱酸;
B.氯化铝水解生成产物可溶;
C.沉淀微溶后可部分电离;
D.导电弱与是否可以电离无关。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,会有少部分电解质发生电离,得到相应的离子,A符合题意;
B.达到沉淀溶解平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等,各离子浓度保持不变,B不符合题意;
C.达到沉淀溶解平衡时,已经达到难溶电解质的溶解限度,溶液为饱和溶液,加入难溶电解质会以沉淀的形式存在,对于溶液中各离子的浓度无影响,C不符合题意;
D.更难溶的物质溶度积常数更小,更容易形成,一定条件下可以转化为更难溶的物质,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、难溶电解质在水中还是有一定的溶解度,故存在少量或微量的电解质离子
4.【答案】B
【解析】【解答】A.BaSO3难溶于水,悬浊液中存在BaSO3(s)Ba2+(aq)+SO32-(aq),根据溶度积数学表达式,推出Ksp=c(Ba2+)×c(SO32-),故A说法不符合题意;
B.BaSO3虽难溶于水,BaSO3在水中溶解度较小,但溶液中有极少量的Ba2+和SO32-,故B说法符合题意;
C.多数物质的溶解度随着温度升高而升高,升高温度,BaSO3的溶解度增大,故C说法不符合题意;
D.BaSO3悬浊液中存在BaSO3(s)Ba2+(aq)+SO32-(aq),加入Na2SO3固体,溶液中c(SO32-)增大,c(Ba2+)减少,BaSO3溶解的量减少,故D说法不符合题意;
故答案为B。
【分析】考查沉淀溶解平衡及影响因素。
5.【答案】A
【解析】【解答】将1 mL 0.1mol L-1 MgCl2溶液和1 mL 0.2 mol·L—1NaOH溶液等体积混合,恰好得到氢氧化镁悬浊液和氯化钠溶液的混合物,氢氧化镁存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2 Mg2++2OH-。A、将a中所得浊液氢氧化镁过滤,氢氧化镁存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2 Mg2++2OH-,所得滤液中含少量Mg2+,故A符合题意;
B、氢氧化镁的悬浊液中滴加氯化铁会生成氢氧化铁沉淀,沉淀向着更难溶的物质转化,所以实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶,故B不符合题意;
C、②中沉淀变为红褐色,说明Mg(OH)2和氯化铁之间反应生成氢氧化铁,故C不符合题意;
D、浊液a为氢氧化镁悬浊液,氢氧化镁存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2 Mg2++2OH-,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. 由于该反应生成的氢氧化镁存在沉淀溶解平衡,滤液中含有Mg2+。向氢氧化镁的悬浊液中加入FeCl3溶液出现红褐色沉淀氢氧化铁,即沉淀向着更难溶的物质转化。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.假设等体积混合,的水解平衡常数为,推出c(OH-)=2.06×10-2mol/L。若Co2+以CoCO3沉淀加入Na2CO3后溶液中的Co2+为。若以Co(OH)2沉淀溶液中,以上计算得知CoCO3和NiCO3在此溶液中更难溶。以CoCO3、NiCO3沉淀,A项符合题意;
B.,B项不符合题意;
C.由得,Co2+无法完全沉淀,C项不符合题意;
D.Co2+以CoS完全沉淀即。由,Q(NiS)=0.10.1mol/L×4.0×10-16=4.0×10-17故答案为:A。
【分析】依据Ksp数据计算分析。
7.【答案】D
【解析】【解答】开始沉淀时pH为2,c(OH-)=10-12mo/L,c(Fe3+)=100.6mol/L,Ksp=10-35.4,数量级为10-36,B不符合题意;p为4时,c(OH-)=10-10mol/L,根据Ksp=10-35.4可算出c(Fe3+)=10-5.4mol/L,因此x的值为5.4,A不符合题意;沉淀前溶液pH小于2,说明FeCl3溶液中有盐酸酸化开始沉淀前加入的NaOH溶液与盐酸发生反应,C不符合题意;温度不变,Ksp不变,因此只要pH为4溶液中c(Fe3+)一定是10-5.4mol/L,x一定是5.4,D符合题意。
【分析】可以根据pH=2时,铁离子的浓度计算氢氧化铁的溶度积常数,然后结合pH=4计算x的值,溶度积常数只是温度的函数,据此解答即可。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.由图示知,a点对应溶液为BaCO3饱和溶液,不能再溶解BaCO3,A不符合题意;
B.c点对应溶液为BaCO3过饱和溶液,能形成BaCO3沉淀析出,B不符合题意;
C.Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,C不符合题意;
D.加入Na2CO3,则c(
)增大,促使沉淀溶解平衡
逆向移动,c(Ba2+)减小,可实现溶液由a点变到b点,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】依据图示分析溶液的饱和性,再结合沉淀的溶解平衡常数和化学平衡移动原理分析解答。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.根据题意,浊液存在溶解平衡:,用调节溶液存在平衡:。根据,随着横坐标增大,则减小,增大,故M代表与的变化曲线,A不符合题意;
B.根据X点坐标可求,由W点可知,当时,,此时,则,B符合题意;
C.Y点,氟离子的浓度与钙离子的相同,即,溶解出的氟离子,,再根据电荷守恒,故,C不符合题意;
D.Z点的溶液中,根据及,存在,根据可求,而此时,则,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据结合图中曲线变化分析;
B.根据X点坐标和W点,利用;
C.根据电荷守恒;
D.根据分析。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.a点在溶解平衡曲线上,所以为饱和溶液,b点位于曲线下方,该点处溶液中c(Ca2+)·c(SO42-)<9×10-6,所以为非饱和溶液,A不符合题意;
B.b点和a点溶液中硫酸根浓度相同,蒸发水后,硫酸根和钙离子浓度均会增大,无法变化到a点,B符合题意;
C.对于反应CaCO3(s)+SO42-(aq)CaSO4(s)+CO32-(aq)平衡常数K=,C不符合题意;
D.常温下Ksp(CaSO4)> Ksp(CaCO3),二者为类型相同沉淀,因此硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度,所以Na2CO3溶液可将CaSO4转化为CaCO3,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】曲线上的点均为硫酸钙溶解平衡点,曲线下方的点为不饱和溶液,曲线上方的点为过饱和溶液。由a点溶液c(Ca2+)=3×10-3mol/L,c(SO42-)=3×10-3mol/L,可求得Ksp(CaSO4)= c(Ca2+)·c(SO42-)=9×10-6。
11.【答案】B
【解析】【解答】卤化银的化学式相似,所以溶度积越大,银离子的浓度越大,所以难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序为AgCl> AgBr>AgI,
答案选B。
【分析】根据溶度积的判断规则,化学式结构相似,溶度积越大其溶解度越大。
12.【答案】A
【解析】【解答】A.碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO +CaSO4=CaCO3+SO ,A符合题意;
B.酸化NaIO3和NaI的溶液混合发生氧化还原反应:5I-+IO +6H+=3I2+3H2O,B不符合题意;
C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3发生氧化还原反应:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO +3Cl-+5H2O,C不符合题意;
D.电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气:2Cl-++2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.沉淀的转化,碳酸钙的溶解度小于硫酸钙;
B.电荷不守恒;
C.碱性环境不出现H+;
13.【答案】C
【解析】【解答】解:A.由图象可知,横坐标为1时,lgc(Cu+)大于6,则Ksp(CuCl)的数量级为10﹣7,故A正确;
B.涉及反应物为铜、硫酸铜以及氯离子,生成物为CuCl,反应的方程式为Cu+Cu2++2Cl﹣=2CuCl,故B正确;
C.发生Cu+Cu2++2Cl﹣=2CuCl,反应的效果取决于Cu2+的浓度,如Cu2+不足,则加入再多的Cu也不能改变效果,故C错误;
D.酸性条件下,Cu+不稳定,易发生2Cu+=Cu2++Cu,可知没有Cl﹣存在的情况下,2Cu+=Cu2++Cu趋向于完全,说明2Cu+=Cu2++Cu的平衡常数很大,故D正确.
故选C.
【分析】A.根据Ksp(CuCl)=c(Cu+)×c(Cl﹣)判断;
B.涉及反应物为铜、硫酸铜以及氯离子,生成物为CuCl;
C.铜为固体,加入铜的量的多少不能影响化学反应速率和效率;
D.酸性条件下,Cu+不稳定,易发生2Cu+=Cu2++Cu.
14.【答案】A
【解析】【解答】解:A.CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物,可通过它们的溶度积直接判断溶解度大小,根据题干信息可知,溶解度最小的、最难溶的为CuS,溶度积最小、最后生成沉淀的为HgS,所以产生沉淀的顺序依次为HgS、CuS、PbS,故A错误;
B.在硫化铅悬浊液中滴几滴硝酸铜溶液,由于硫化铜的溶度积小于硫化铅,所以硫化铅会转化成更难溶的硫化铜,故B正确;
C.在含Hg2+、Cu2+、Pb2+的溶液中滴加硫化钠溶液,当c(S2﹣)=0.001 mol L﹣1时,c(Hg2+)=6.4x10﹣20mol L﹣1、c(Cu2+)=1.3x10﹣33mol L﹣1、c(Pb2+)=9.0x10﹣26mol L﹣1,三种金属离子浓度都小于1×10﹣5mol/L,所以Hg2+、Cu2+、Pb2+离子都完全沉淀,故C正确;
D.氯化钠能够与Hg2+、Cu2+、Pb2+离子反应生成难溶物CuS、PbS、HgS,所以硫化钠是处理废水中含上述金属离子的沉淀剂,故D正确;
故选A.
【分析】CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物,可以直接根据它们的溶度积判断溶解度大小,根据CuS、PbS、HgS的溶度积可知,溶解度由大到小的顺序为:HgS、CuS、PbS,
A.溶解度越小,优先 生成沉淀,所以生成沉淀顺序为:PbS、CuS、HgS;
B.硫化铅的溶度积大于硫化铜,所以硫化铅会转化成更难溶的硫化铜沉淀;
C.HgS的溶度积增大,只要Hg2+离子完全沉淀,则Cu2+、Pb2+已经完全沉淀,根据硫离子浓度计算出此时Hg2+的浓度;
D.可以使用氯化钠将废水中Hg2+、Cu2+、Pb2+离子转化成沉淀,从而达到除污目的.
15.【答案】A
【解析】【解答】A.平衡常数只有温度有关,与浓度无关,如果化学反应正反应是放热反应,升高温度化学平衡常数减小,如酸碱中和反应,温度越高,平衡常数越小,A符合题意;
B.二元弱酸的一级电离大于二级电离,则Ka2C.电离常数越大,酸性越强,则相同物质的量浓度时,次氯酸的酸性比醋酸弱,C不符合题意;
D.溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质,因为Ksp(AgCl)>Ksp
(AgBr),则因为AgCl溶解能力大于AgBr溶解能力,则反应AgCl(s)+Br-(aq)=AgBr(s)+Cl- (aq)能发生,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、电离、水解、沉淀的溶解平衡、水的电离都是吸热过程;
B、多元弱酸的一级电离大于二级电离;
C、电力平衡常数越小,酸性越弱;
D、难溶电解质可以转化为更难溶的电解质。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.氨气、二氧化硫、二氧化碳都不能电离出自由移动的离子,都属于非电解质,故A不符合题意;
B.一水合氨是弱碱,在溶液中存在电离平衡,向氨水中加入氢氧化钠固体,溶液中氢氧根离子浓度增大,电离平衡逆向移动,但溶液中氢氧根离子浓度增大,故B符合题意;
C.由醋酸的电离常数可知,溶液中=,向醋酸溶液加水稀释时,溶液中氢离子浓度减小,醋酸的电离常数不变,则溶液中和的值增大,故C不符合题意;
D.向氯化镁溶液中加入过量氢氧化钠溶液后,在滴加氯化铁溶液,溶液中只存在沉淀的生成,不存在沉淀的转化,无法判断氢氧化铁和氢氧化镁溶度积的大小,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;
C.电离平衡常数只与温度有关;
D.氢氧化钠溶液过量,直接生成氢氧化铁沉淀,不存在沉淀的转化。
17.【答案】(1)1.0×10﹣7mol/L
(2)2
【解析】【解答】解:(1)向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.02mol/L的盐酸,混合后两者浓度分别为c(Ag+)= mol/L=0.009 mol/L、c(Cl﹣)= mol/L=0.01mol/L,Ag+与Cl﹣是等物质的量反应的,此时Cl﹣过量,过量浓度c(Cl﹣)=0.01mol/L﹣0.009mol/L=0.001mol/L,
Ksp=c(Ag+)×C(Cl﹣)=1.0×10﹣10,则:c(Ag+)= mol/L=1.0×10﹣7mol/L,
故答案为:1.0×10﹣7mol/L;(2)沉淀生成后,氢离子浓度c= =0.01mol/L,所以pH=2,
故答案为:2.
【分析】(1)依据题干数据计算沉淀后溶液中氯离子浓度,结合Ksp计算溶液中银离子浓度;(2)沉淀后溶液中剩余氢离子浓度,计算pH.
18.【答案】(1)C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)ΔH=+134.5 kJ·mol-1
(2)ad
(3)43kJ;正向;23.04P总
(4)负;C2HCl3 +5H++8e-=C2H6 +3Cl-
(5)2.5
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,将i+ii+iii得:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH=+134.5 kJ·mol-1。
(2)密闭容器中建立的平衡为Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g),由图像可知,t1时改变条件使逆反应速率突然增大,达到新平衡时反应速率跟原速率相等。
a.t1时保持温度不变,压缩容器使气体压强增大,逆反应速率突然增大,由于温度不变,所以平衡常数K=c3(CO)不变,所以达到新平衡时c(CO)不变,逆反应速率不变,符合图像,a符合题意;
b.t1时保持体积不变,升高温度使逆反应速率突然增大,但达到新平衡时温度比原来高,所以达到新平衡时逆反应速率比原来大,不符合图像,b不符合题意;
c.t1时保持体积不变,加少量碳粉,固体物质的浓度视为常数,所以t1时逆反应速率不会发生突变,不符图像,c不符合题意;
d.t1时保持体积不变,增大CO浓度,使逆反应速率突然增大,因温度不变,达到新平衡时平衡常数K=c3(CO)不变,即c(CO)浓度不变,所以达到新平衡时逆反应速率不变,符合图像,d符合题意;
故答案为;ad
(3) ①由图像可知,6500C时反应达到平衡后CO的体积分数为40%,设达到平衡时转化的CO2的物质的量为x。应用“三段式”分析得:
CO的体积分数= ×100%=40%,解得x=0.25mol,由C(s)+CO2(g) 2CO(g); △H3=+172.4 k]·mol-1可知,该反应达到平衡后吸收的热量是:0.25mol×172kJ/mol=43kJ。
②由图像知T℃时CO2和CO的体积分数相等,即V(CO2):V(CO)=1:1,T℃时,向平衡体系中再充入一定量按V(CO2):V(CO)=5:4的混合气体,因V(CO2):V(CO)=5:4>1:1,(相当于增大CO2浓度)所以平衡向正反应方向移动。
③925℃时,CO的体积分数为96%,则CO2的体积分数为4%,所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp= =23.04P总。
(4)由图可知纳米零价铁中Fe失去电子转化为Fe2+,由原电池原理知,纳米零价铁中的Fe作原电池的负极。因根据碳元素化合价知,C2HCl3在其表面被还原为乙烷,根据电荷守恒和原子守恒,该电极反应式为:C2HCl3 +5H++8e-=C2H6 +3Cl-。
(5)Fe(OH)3难溶于水,在溶液中存在溶解平衡:Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq)。为使配制过程中不出现浑浊现象,则c(Fe3+)·c3(OH-)< Ksp[Fe(OH)3],即c(OH-)< = =2×10-13mol/L,则c(H+)= > =0.05mol/L。设加入盐酸体积为x(忽略溶液体积的变化),加入盐酸后溶液中c(H+)= =0.05mol/L,解得x=0.0025L(2.5mL),即至少需要加入2.5mL盐酸。
【分析】(1)根据盖斯定律书写反应的热化学方程式;
(2)结合浓度、温度、压强、催化剂对反应速率的影响进行分析;
(3)①由图像650℃时体积分数结合三段式进行计算;
②结合浓度对平衡移动的影响进行分析;
③根据平衡常数的表达式分析;
(4)由图可知,反应过程中,Fe转化为Fe2+,C2HCl3转化为C2H6,由元素化合价变化确定电极反应式;
(5)根据Fe(OH)3的溶度积进行计算;
19.【答案】(1)<;abc;HCOOH(aq) HCOO-(aq)+H+(aq) △H=(-a+b)kJ/mol;CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-;HCOO-+H2O HCOOH+OH-;1.77×105
(2)c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);2 c(H+)-2c(OH-);10-6
(3)5.2×10-5;23.6
【解析】【解答】本题考查电离平衡常数的应用,盐类水解的规律,弱酸电离热化学方程式的书写,水解离子方程式的书写,溶液中水电离的c(H+)的计算,溶液中粒子浓度的大小比较,溶度积的计算。(1)①由于Ka(HCN) Ka1(H2CO3),根据“越弱越水解”,0.1mol/LNaCN溶液中CN-的水解能力大于0.1mol/LNaHCO3溶液中HCO3-的水解能力,则c(CN-) c(HCO3-)。
②由于Ka(HCOOH) Ka(HCN) Ka2(H2CO3),根据“越弱越水解”,等物质的量浓度的HCOONa、NaCN、Na2CO3溶液水解能力HCOO- CN- CO32-,溶液pH由大到小的顺序为:Na2CO3 NaCN HCOONa;pH相同的三种溶液物质的量浓度由大到小的顺序为:HCOONa NaCN Na2CO3,即a b c。③ 将两式编号,
HCOOH(aq)+OH -(aq)=HCOO-(aq)+H2O(l)ΔH=-a kJ/mol(①式)
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-b kJ/mol(②式)
应用盖斯定律,①式-②式得,HCOOH(aq) HCOO-(aq)+H+(aq)ΔH=(-a+b)kJ/mol。④由于Ka1(H2CO3) Ka(HCN) Ka2(H2CO3),根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律,将少量CO2通入NaCN溶液中生成HCN和NaHCO3,反应的化学方程式为CO2+H2O+NaCN=NaHCO3+HCN,离子方程式为CO2+H2O+CN-=HCN+HCO3-。
⑤室温下一定浓度的HCOONa溶液pH=9,溶液呈碱性说明HCOO-发生水解,HCOO-水解的离子方程式为HCOO-+H2O HCOOH+OH-。该水解反应的水解平衡常数= = = = =5.65 10-11,pH=9即c(H+)=1 10-9mol/L,c(OH-)=1 10-5mol/L, 1 10-5=5.65 10-11, =5.65 10-6,则 =1.77 105。(2)①d点加入20mL盐酸溶液,盐酸与氨水恰好完全反应得到NH4Cl溶液,NH4Cl溶液中由于NH4+的水解溶液呈酸性,d点所示溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-) c(NH4+) c(H+) c(OH-)。②b点加入10mL盐酸溶液,盐酸与氨水反应后得到等物质的量浓度的NH4Cl和NH3·H2O的混合液,溶液中的电荷守恒为c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),溶液中的物料守恒为c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-),两式整理得,c(NH3·H2O)-c(NH4+)=2c(H+)-2c(OH-)。
③pH=10的氨水溶液中H+全部来自水电离,c(H+)水=c(H+)溶液=1 10-10mol/L;pH=4的NH4Cl溶液中H+与OH-全部来自水电离,水电离的OH-部分与NH4+结合成NH3·H2O,c(H+)水=c(H+)溶液=1 10-4mol/L;pH=10的氨水溶液与pH=4的NH4Cl溶液中水电离的c(H+)之比为(1 10-10mol/L):(1 10-4mol/L)=10-6。(3)①将Na2CO3溶液与BaCl2等体积混合后,c(CO32-)=1 10-4mol/L,c(Ba2+)=1/2c(Ba2+)原溶液,要形成沉淀c(Ba2+)·c(CO32-)=Ksp(BaCO3)=2.6 10-9,c(Ba2+)=2.6 10-9 (1 10-4)=2.6 10-5mol/L,所需BaCl2溶液的最小浓度为5.2 10-5mol/L。
②向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时,溶液中 = =23.6。
【分析】(1)弱酸的电离平衡常数越小,就代表酸的酸性越弱;弱酸的酸性越弱,其弱酸根离子水解程度就越弱;热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量;离子方程式,即用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。是指可溶性物质可拆的反应。多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色,二性,三特殊,四反应。
(2)弱酸根或弱碱阴离子的水解反应会促进水的电离,因为弱酸根离子和弱碱阴离子会结合氢离子和氢氧根离子生成弱酸和弱碱;
(3)沉淀溶解平衡是指在一定温度下难溶电解质晶体与溶解在溶液中的离子之间存在溶解和结晶的平衡,称作多项离子平衡,也称为沉淀溶解平衡。
20.【答案】(1)Sn2+>Fe2+>Ce3+;1.5
(2)C
(3)2PbO PbO2;Pb2PbO4
(4)Pb3O4+8HCl(浓)=3PbCl2+Cl2↑+4H2O
(5)Cu(OH)2;Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
【解析】【解答】解:(1)根据反应:Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,还原性是Fe2+>Ce3+,根据反应:Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+,还原性是Sn2+>Fe2+,所以还原性顺序是:Sn2+>Fe2+>Ce3+;
在一定条件下,PbO2与溶液中Cr3+反应,产物是Cr2O72﹣和Pb2+,反应中Cr的价态升高了3价,pb的化合价降低2价,根据电子守恒,所以与1mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为1.5mol,故答案为:Sn2+>Fe2+>Ce3+;1.5;(2)A.由N原子守恒可知,Fe(NO3)x中的x为3,故A错误;
B.生成NO体现硝酸的氧化性,生成盐体现其酸性,故B错误;
C.反应中每生成0.2mol 还原产物,由N元素的化合价变化可知,就有0.2mol×(5﹣2)=0.6 mol电子被转移,故C正确;
D.磁性氧化铁中Fe元素的化合价为+2、+3价,则部分铁元素被氧化,故D错误;
故选C;(3)Pb在化合物里显+2价或+4价,根据化合价代数和为零的原则写出Pb的两种氧化物形式为:PbO和PbO2,那么Pb3O4的氧化物的表示形式可以写成 2PbO PbO2;盐的形式可以写成Pb2PbO4;故答案为:2PbO PbO2;Pb2PbO4;(4)Pb3O4与浓盐酸反应生成氯化亚铅、氯气和水,反应的化学方程式为:Pb3O4+8HCl(浓)=3PbCl2+Cl2↑+4H2O;
故答案为:Pb3O4+8HCl(浓)=3PbCl2+Cl2↑+4H2O;(5)难溶电解质的溶度积越小,加入氨水时越易生成沉淀,则生成的沉淀为Cu(OH)2,反应的离子方程式为Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,
故答案为:Cu(OH)2;Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+.
【分析】(1)氧化还原反应中 氧化剂的氧化性大于氧化产物;在一定条件下,PbO2与溶液中Cr3+反应,产物是Cr2O72﹣和Pb2+,根据电子守恒计算;(2)3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)x+NO↑+14H2O中Fe元素的化合价由+2价升高为+3价,N元素的化合价由+5价降低为+2价,以此来解答;(3)根据题意提供信息,仿照Fe3O4的氧化物形式书写Pb3O4氧化物,把氧化物改写成盐的形式时,要把化合价较低的元素作为阳离子,把化合价较高的元素和氧元素组成酸根;(4)根据氧化还原反应正确书写四氧化三铅与浓盐酸反应的化学方程式;(5)难溶电解质的溶度积越小,加入氨水时越易生成沉淀.
21.【答案】(1)CH3COOH CH3COO﹣+H+;BC
(2)I;0.1mol L﹣1醋酸溶液;<;c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣)
(3)Fe3++3SCN﹣ Fe(SCN)3;出现白色沉淀;AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN﹣(aq),加入KI后,因为溶解度:AgI<AgSCN,Ag+与I﹣反应生成AgI黄色沉淀;Ag++I﹣=AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动
【解析】【解答】解:(1)①醋酸是一元弱酸,在水溶液中部分电离生成醋酸根离子和氢离子,其电离方程式为CH3COOH CH3COO﹣+H+,
故答案为:CH3COOH CH3COO﹣+H+;
②加水稀释、进入和醋酸反应的物质或加热都促进醋酸电离,进入盐酸或醋酸钠都产生同离子效应而抑制醋酸电离,故选BC;(2)①由图中未加NaOH时的pH可知,图Ⅰ中酸的pH大于1,图Ⅱ中酸的pH=1,说明Ⅱ为0.1mol/L的盐酸溶液,为醋酸溶液滴定过程,所以滴定醋酸的曲线是I,
故答案为:I;
②0.1mol L﹣1 NaOH溶液、0.1mol L﹣1的盐酸中氢离子和氢氧根浓度都是0.1mol/L,对水的抑制作用一样,但是0.1mol/L醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L,所以对水的电离抑制较小,即三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是0.1 mol L﹣1醋酸溶液,
故答案为:0.1mol L﹣1醋酸溶液;
③醋酸和氢氧化钠之间的反应,当恰好完全反应得到的醋酸钠显示碱性,要使得溶液显示中性,pH=7,需要醋酸稍过量,所以盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,得到的氯化钠显示中性,所以V1<V2,故答案为:<;
④用0.1mol L﹣1 NaOH溶液10mL和溶液体积为20.00mL0.1mol L﹣1的醋酸反应,得到的是醋酸和醋酸钠的混合物,显示酸性,此时离子浓度大小c(CH3COO﹣)>c (Na+)>c (H+)>c (OH﹣),故答案为:c(CH3COO﹣)>c (Na+)>c (H+)>c (OH﹣).(3)①铁离子遇到硫氰化钾显示红色,发生的反应为:Fe3++3SCN﹣ Fe(SCN)3,故答案为:Fe3++3SCN﹣ Fe(SCN)3;
②加入硝酸银,银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀,故答案为:出现白色沉淀;
③AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN﹣(aq),加入KI后,因为溶解度:AgI<AgSCN,沉淀会向着更难溶的方向转化,即Ag+与I﹣反应生成AgI黄色沉淀:Ag++I﹣═AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动,
故答案为:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN﹣(aq),加入KI后,因为溶解度:AgI<AgSCN,Ag+与I﹣反应生成AgI黄色沉淀:Ag++I﹣═AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动.
【分析】(1)①醋酸是一元弱酸,在水溶液中部分电离生成醋酸根离子和氢离子;
②加水稀释、进入和醋酸反应的物质或加热都促进醋酸电离;(2)①醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等浓度时醋酸的pH大;
②酸和碱都对水的电离起抑制作用,酸、碱性越强,水的电离程度越小;
③醋酸钠显示碱性,氯化钠显示中性;
④0.1mol L﹣1 NaOH溶液10mL和溶液体积为20.00mL0.1mol L﹣1的醋酸反应,得到的是醋酸和醋酸钠的混合物,据此确定离子浓度大小;(3)①铁离子遇到硫氰化钾因发生反应而显示红色;
②银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀;
③沉淀向着更难溶的方向转化.