3.4 沉淀溶解平衡 课后训练
一、单选题
1.已知在25℃时,AgCl的Ksp为1.8×10-10,Ag2S的Ksp为6.3×10-50,将AgCl与Ag2S的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,发生的反应为( )
A.只有Ag2S沉淀生成 B.AgCl和Ag2S等物质的量生成
C.AgCl沉淀多于Ag2S沉淀 D.Ag2S沉淀多于AgCl沉淀
2.下列有关沉淀溶解平衡的说法中错误的是( )
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
3.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
4.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
5.下列对应的方程式错误的是( )
A.水的电离:2H2OH3O++OH-
B.明矾净水的原理:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
C.酸性氢氧燃料电池的正极反应:O2+4e-+2H2O=4OH-
D.闪锌矿(ZnS)经CuSO4溶液淋滤后转化为更难溶的CuS:ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)
6.和是两种难溶性盐。常温时两种物质的溶解度曲线如图所示,下列叙述错误的是( )
A. B.x为0.33
C.d点 D.不能转化为
7.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )(提示BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42-(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)·c(SO42-),Ksp称为溶度积常数。)( )
A.加入Na2SO4可以使溶液由a 点变到b 点
B.通过蒸发可以使溶液由d 点变到c 点
C.d 点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
8.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4,滴加KSCN溶液,溶液变红。 原Fe(NO3)2样品溶于酸前已氧化变质
B T℃时,向等体积的饱和AgCl、AgI溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,所得沉淀n(AgCl)>n(AgI) T℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C 向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,出现白色胶状沉淀。 非金属性:Cl>Si
D 无水乙醇与浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水,溴水褪色。 乙烯和溴水发生加成反应
A.A B.B C.C D.D
9.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法中错误的是( )
A.沉淀的速率和溶解的速率相等
B.难溶电解质在水中形成饱和溶液
C.再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变
D.难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
10.根据下列实验操作和现象不能得到相应结论的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 乙醇钠的水溶液显强碱性 C2H5O-结合H+的能力强
B 向KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯,有机层呈橙红色 氧化性:Cl2>Br2
C 向盛有KI3溶液的两支试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀 溶液中存在平衡: I2+I-
D 向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少许等物质的量的ZnS和CuS固体,ZnS溶解而CuS不溶解 Ksp(CuS)A.A B.B C.C D.D
11.根据下列图示所得出的结论正确的是( )
A.图甲表示和体积相同的溶液与氨水稀释过程的变化,曲线a对应氨水
B.图乙是常温下用溶液滴定的滴定曲线,Q点表示酸碱中和滴定终点
C.图丙表示用溶液滴定浓度均为的、混合溶液时,随溶液体积的变化,说明
D.图丁表示不同温度水溶液中和的浓度变化,图中a点对应温度高于b点
12.下列实验中,对应的现象以及解释或结论都符合题意,且两者具有因果关系的是( )
选项 实验 现象 结论或解释
A 将0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入过量NaOH溶液,再滴加几滴0.1 mol·L-1 CuSO4溶液 先有白色沉淀生成,后有蓝色沉淀生成 Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
B 将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧 铝箔熔化但不滴落 下来 铝箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3的熔点高于Al
C 向新收集的酸雨中滴加硝酸钡溶液 产生白色沉淀 酸雨中一定含有SO42-
D 取久置的Na2O2粉末,向其中 滴加过量的盐酸 产生无色气体 Na2O2没有变质
A.A B.B C.C D.D
13.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是( )
A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小
B.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小
C.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp增大
D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变
14.、、、分别表示电离常数、水的离子积常数、水解常数、溶度积常数,下列判断错误的是
A.室温下,的电离度一定比HClO的大
B.的溶液任何温度下均为中性
C.已知25℃时,AgCl和砖红色沉淀的分别为和,则用标准溶液滴定时,可采用为指示剂
D.某温度下,一元弱酸HA的越小,则NaA的越大
15.将足量的BaCO3粉末分别加入下列溶液中,充分溶解至溶液饱和。各溶液中Ba2+的浓度最小的为 ( )
A.10 mL 0.2 mol/LNa2CO3溶液 B.40 mL水
C.50 mL 0.01 mol/L 氯化钡溶液 D.100 mL 0.01 mol/L盐酸
16.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
二、综合题
17.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)
18.2019 年诺贝尔化学奖用于奖励对锂离子电池的发展做出贡献的三位科学家。锂离子电池如今被用于各个领域,使一个无化石燃料的社会成为可能。LiFePO4是新型锂离子电池的正极材料。某小组拟设计以一种锂辉石(主要成分为Li2O
Al2O3 4SiO2,含少量铁、钙、镁)为原料制备纯净的碳酸锂,进而制备LiFePO4的工艺流程:
已知:Li2O Al2O3 4SiO2+H2SO4(浓) Li2SO4+Al2O3 4SiO2 H2O↓回答下列问题:
(1)LiFePO4 中铁元素的化合价为 ,铁元素进行焰色反应的颜色是 (填序号)。
A.无焰色反应 B.黄色 C.紫色 D.砖红色
(2)向滤液 1 中加入适量的 CaCO3 细粉用于消耗硫酸并将 Fe3+转化为红褐色沉淀,若 =3,反应的化学方程式为 ;滤渣2 的主要成分是 Fe(OH)3、 (填化学式)
(3)已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,上述流程中趁热过滤的目的是__。
(4)流程中加H2C2O4和FePO4,用于煅烧制备
LiFePO4,该反应的化学方程式为 。
(5)若滤液1中c(Mg2+)=0.2 mol/L,向其中加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加 1 倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1.0×10-5 mol/L,此时是否有 Mg3
(PO4)2 沉淀生成? (列式计算说明)。已知 FePO4 、Mg3 (PO4)2 的
Ksp 分别为 1.3×10-22、1.0×10-24。(6)一种锂离子电池的反应原理为 LiFePO4 Li+FePO4。写出放电时正极电极反应式: 。
19.
(1)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);已知:Ksp(BaCO3)=2.6×10 9,Ksp(BaSO4)=1.1×10 10。
(2)已知室温时,Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10 11。在0.1 mol/L的MgCl2溶液中,逐滴加入NaOH溶液,当Mg2+完全沉淀时,溶液的pH是 (已知lg2=0.3)。
20.硫是生物必须的营养元素之一,含硫化合物在自然界中广泛存在,循环关系如下图所示:
(1)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成 CuSO4溶液,向地下深层渗透遇到难溶的ZnS,慢慢转变为铜蓝( CuS), 请用化学用语表示 ZnS 转变为 CuS 的过程 。
(2)火山喷发产生 H2S 在大气当中发生如下反应:
①2H2S(g)+O2(g) =2S(g) +2H2O(g) △H=﹣442.38kJ/mol
②S(g)+O2(g)=SO2(g) △ H=﹣297.04kJ/mol。
H2S(g)与 O2(g)反应产生 SO2(g)和 H2O(g)的热化学方程式是 。
(3)降低 SO2的排放量已经写入 2018 年政府工作报告, 化石燃料燃烧时会产生含 SO2的废气进入大气,污染环境,有多种方法可用于 SO2的脱除。
①NaClO 碱性溶液吸收法。工业上可用 NaClO 碱性溶液吸收 SO2。
i.反应离子方程式是 。
为了提高吸收效率,常用 Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对 SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示:
ii.过程 1 的离子方程式是 。
iii.Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比 NaClO 更好,原因是 。
②电化学脱硫法。某种电化学脱硫法装置如下图所示,不仅可脱除烟气中的SO2还可以制得 H2SO4。
i.在阴极放电的物质是 。
ii.在阳极生成 SO3的电极反应式是 。
21.通过简单的计算完成下列问题:
(1)已知:常温下HF的Ka=1×10-4,NH3 H2O的Kb=1×10-5,则NH4F溶液显 性,保存此溶液应该放在 中。
(2)已知:常温下 H2S的Ka1=1×10-7、Ka2=1×10-15,CuS的Ksp=1×10-36,FeS的Ksp=1×10-17,则:
①反应CuS(s)+2HCl(aq) H2S(aq)+CuCl2(aq)的K= ;反应FeS(s)+2HCl(aq) H2S(aq)+FeCl2(aq)的 K= ;
由计算结果我们可以知道CuS和FeS中 可溶于盐酸。
②反应 CuS(s)+Fe2+(aq) FeS(s)+Cu2+(aq)的K= ;除去废水中的 Cu2+使用过量的FeS固体的优点有:
a.可以除去废水中的Cu2+,过量的FeS和生成的CuS可以通过过滤一并除去;
B. 。
(3)已知:常温下 Fe(OH)3的 Ksp=1×10-38,则 Fe3+沉淀完全的pH= ;配置FeCl3溶液的方法是 。(以浓度≤10-5mol/L为沉淀完全)
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】在AgCl和Ag2S饱和溶液中,因为Ksp的不同,前者c(Ag+)大于后者,前者c(Cl-)大于后者c(S2-),将AgCl、Ag2S两饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,由于沉淀溶解平衡均要向生成沉淀的方向移动,AgCl和Ag2S沉淀增多,但c(Cl-) c(S2-) 所以AgCl沉淀更多;
故答案为:C。
【分析】根据沉淀溶解平衡结合沉淀的 Ksp分析,即可得出答案。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.BaSO3难溶于水,悬浊液中存在BaSO3(s)Ba2+(aq)+SO(aq),根据溶度积数学表达式,推出Ksp=c(Ba2+)×c(SO),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SO,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)+SO(aq),加入Na2SO3固体,溶液中c(SO)增大,c(Ba2+)减少,BaSO3溶解的量减少,故D说法不符合题意;
答案为B。
【分析】A.难溶物溶度积常数等于难溶物电离出的离子浓度幂之积;
C.BaSO3的溶解平衡吸热;
D.加入Na2SO3固体,溶液中c(SO)增大,c(Ba2+)减少。
3.【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。
4.【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。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.水是弱电解质,部分电离生成氢离子(水合氢离子)和氢氧根,即2H2OH3O++OH-,A不符合题意;
B.明矾为KAl(SO4)2·12H2O,溶于水Al3+水解生成Al(OH)3胶体,可吸附难溶性杂质聚沉,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,B不符合题意;
C.酸性氢氧燃料电池的正极O2得到电子与H+结合生成水,电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O,C符合题意;
D.闪锌矿(ZnS)经CuSO4溶液淋滤后转化为更难溶的CuS,ZnS变为Zn2+,即ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq),D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】易错分析:C,在书写原电池电解反应方程式时,先判断直接产物,在判断最终产物,要注意电解质溶液环境。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.根据图中信息得到,=3.0×10-5mol/L,=3.0×10-5mol/L,因此=3.0×10-5×3.0×10-5=9.0×10-10,同理可得,=1.0×10-10,则,A项不符合题意;
B.=1.0×10-10,c点=3.0×10-5mol/L,则,即x为0.33,B项不符合题意;
C.d点在的溶解度曲线下方,则,C项不符合题意;
D.在的悬浊液中,加入碳酸钠,能使其转化为,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、结合溶度积的计算公式,以及题目中给出的已知点,代入公式计算;
B、根据温度不变,则溶度积不变,可以结合A选项计算的溶度积,代入公式计算;
C、Qc的计算公式和Ksp的计算公式是一样的,根据所在的点计算对应的Qc,和A选项计算的Ksp进行对比;
D、一定条件下,沉淀之间可以相互转化。
7.【答案】C
【解析】【解答】A. 在该溶液中始终存在溶解平衡,加入Na2SO4,c(SO42-)增大,平衡左移,c(Ba2+)减小,所以溶液不能有a点变到b点,A不符合题意;
B. 通过蒸发,溶液的浓度增大,若d点变到c点,即仅c(Ba2+)增大,与实际相悖,B不符合题意;
C. d点在曲线以下,说明该点不存在沉淀溶解平衡,即该点没有沉淀生成,C符合题意;
D. 任何平衡的平衡常数K只和温度有关,温度不变,K也不变,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题考查沉淀溶解平衡。该图中的是平衡曲线,线上的任意点都是平衡状态。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.酸性条件下,NO3- 能将 Fe2+氧化为Fe3+,所以将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4,滴加KSCN溶液,溶液变红,不能说明原Fe(NO3)2样品溶于酸前已氧化变质,故A不符合题意;
B. T℃时,向等体积的饱和AgCl、AgI溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,所得沉淀n(AgCl)>n(AgI),说明前者c(Ag+)大于后者c(Ag+),c(Cl-)>c(I-),由此说明T℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故B符合题意;
C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,出现白色胶状沉淀,证明酸性HCl>H2SiO3,由于HCl不是最高价含氧酸,无法判断Cl、S的非金属性,故C不符合题意;
D. 可能生成二氧化硫与溴水反应,不能确定乙烯与溴水是否发生了加成反应,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、硝酸根和氢离子即硝酸,有强氧化性;
B、得到沉淀越多,其离子浓度越大;
C、比较非金属性应该用最高价氧化物的水化物;
D、除以浓硫酸会和乙醇反应生成二氧化硫,也具有还原性。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.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,故A不符合题意;
B.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,故B不符合题意;
C.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,故C不符合题意;
D.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,阴、阳离子的浓度不一定相等,如Fe(OH)3,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.达到沉淀溶解平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等;
B.难溶电解质的溶解限度,溶液为饱和溶液;
C.固体对平衡无影响;
D.依据难溶电解质的组成分析。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.乙醇钠的水溶液显强碱性,说明发生了C2H5ONa + H2O = C2H5OH+NaOH,因此说明C2H5O-结合H+的能力强,A不符合题意;
B.向KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯,有机层呈橙红色,说明KBrO3和Cl2反应产生了Br2,KBrO3作氧化剂,Cl2作还原剂,因此结论是氧化性:KBrO3>Br2,B符合题意;
C.向盛有KI3溶液的两支试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀,说明KI3溶液中含I2和I-,因此说明溶液中存在平衡: I2+I-,C不符合题意;
D.向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少许等物质的量的ZnS和CuS固体,ZnS溶解而CuS不溶解,说明CuS更难溶,因此说明Ksp(CuS)故答案为:B。
【分析】 A.乙醇钠的水溶液显强碱性,可知C2H5O-结合H+使溶液显碱性;
B.由现象可知KBrO3溶液中通入少量Cl2,生成溴单质;
C.分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀,可知溶液中含碘单质、碘离子;
D.ZnS溶解而CuS不溶解,可知CuS更难溶。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.图甲表示和体积相同的溶液与氨水稀释过程的变化,加水稀释,由于氨水又会电离,因此氨水中氢氧根浓度大于氢氧化钠溶液中氢氧根浓度,即曲线a对应氨水,故A符合题意;
B.图乙是常温下用溶液滴定的滴定曲线,NaOH溶液与醋酸溶液恰好完全反应时所得溶液呈碱性,Q点表示溶液呈中性的点,并非是酸碱中和滴定终点,故B不符合题意;
C.图丙表示用溶液滴定浓度均为的、混合溶液时,随溶液体积的变化,越大,说明阴离子浓度越小,因此说明,故C不符合题意;
D.图丁表示不同温度水溶液中和的浓度变化,b点溶液中水的离子积大于a点溶液中水的离子积,而水的离子积随温度的升高而增大,因此图中a点对应温度低于b点,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.加水稀释pH、体积相同的一元碱,稀释相同倍数时,碱性较强的碱pH值变化较大;
B.酸碱恰好完全中和时,溶液中的溶质为醋酸钠,醋酸钠水解显碱性;
C.硝酸银溶液体积相同时,纵坐标数值越小,离子浓度越大,溶度积常数越大;
D.升温促进水的电离。
12.【答案】B
【解析】【解答】A、反应中氢氧化钠过量,加入硫酸铜一定有蓝色沉淀氢氧化铜生成,不能据此说明二者的溶度积常数,A不符合题意;
B、铝易被氧化物氧化铝,且Al2O3且熔点高于Al,因此铝箔熔化但不滴落下来,B符合题意;
C、硝酸根在酸性溶液中具有强氧化性,能把亚硫酸根氧化生成硫酸,进而生成硫酸钡沉淀,不能说明含有硫酸根,C不符合题意;
D、过氧化钠变质产生碳酸钠,加入盐酸仍然会沉淀气体,不能据此说明过氧化钠没有变质,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.蓝色沉淀可能由CuSO4和NaOH直接反应生成;
B.Al2O3的熔点比Al高,使得熔化的铝不会滴落;
C.硝酸具有氧化性,能将SO32-氧化成SO42-;
D.产生的无色气体可能为CO2;
13.【答案】D
【解析】【解答】A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的溶解度减小,但是由于温度不变,所以Ksp不变,A不符合题意;
B.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,有的物质的溶解度增大,有的物质的溶解度减小。所以Ksp可能会增大,也可能会减小,B不符合题意;
C.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,对于溶解度随温度的升高而增大的物质来说Ksp增大,而对于溶解度随温度的升高而减小的物质来说,Ksp减小,C不符合题意;
D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的沉淀溶解平衡逆向移动,c(OH-)增大,c(Mg2+)减小,而c(Mg2+)·c2(OH-)不变,即Ksp不变,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】溶度积只与温度有关,与溶液中的离子浓度和类型无关,升高温度溶度积可能增大,升高温度溶度积可能减小。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.室温下,说明的酸性比HClO大,但电离度除了和弱酸本身有关外,还和浓度有关,所以的电离度不一定比HClO的大,A符合题意;
B.的溶液中,,则,溶液一定呈中性,B不符合题意;
C.25℃时,AgCl的分别为和,当离子浓度小于时认为沉淀完全,因此恰好沉淀完全时,,此时溶液中,,可采用为指示剂,C不符合题意;
D.某温度下,一元弱酸HA的越小,则和结合就越容易,则NaA越易水解,(水解常数)越大,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.电离度除了和弱酸本身有关外,还和浓度有关;
B.依据分析;
C.依据二者的Ksp计算;
D.根据对应酸越弱,其水解程度越大。
15.【答案】A
【解析】【解答】A、将足量BaCO3粉末加入10mL0.2mol/LNa2CO3溶液中,由于碳酸根离子的浓度较大,抑制碳酸钡的溶解,则Ba2+的浓度很小;
B、BaCO3粉末加入40mL水中,充分溶解至溶液饱和存在溶解平衡,则溶液中存在一定浓度的Ba2+,但浓度较小;
C、将足量BaCO3粉末加入50mL0.01mol/L氯化钡溶液中,氯化钡电离产生0.01mol/LBa2+,则Ba2+的浓度较大;
D、将足量BaCO3粉末加入100mL0.01mol/L盐酸中,碳酸钡与盐酸反应生成0.005mol/LBa2+,则Ba2+的浓度较大;
显然A中Ba2+的浓度最小,
故答案为:A。
【分析】根据BaCO3的溶解平衡,及碳酸钡与选项中的物质中的离子对碳酸钡的溶解为促进还是抑制来分析Ba2+的浓度,以此来解答即可。
16.【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。
17.【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.
18.【答案】(1)+2;A
(2)Fe2(SO4)3+3H2SO4+6CaCO3= 2Fe(OH)3+6CaSO4+6CO2↑;Mg(OH)2 CaSO4
(3)减小 Li2CO3 的溶解损失
(4)Li2CO3+H2C2O4+2FePO4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑
(5)由 Ksp(FePO4)可知 c(PO )= =1.3×10-17mol·L-1;Qc[Mg3(PO4)2]= c3(Mg2+)· c2(PO )= ×(1.3×10-17mol·L-1)2=1.69×10-37【解析】【解答】(1)由化合价代数和等于0得:LiFePO4 中铁元素的化合价为+2价,铁元素进行焰色反应的颜色是无焰色反应,故答案为:+2;A;(2)向滤液 1 中加入适量的 CaCO3 细粉用于消耗硫酸并将 Fe3+转化为红褐色沉淀,若 =3,溶液中有过量的硫酸,所以方程式为Fe2(SO4)3+3H2SO4+6CaCO3= 2Fe(OH)3+6CaSO4+6CO2↑;根据分析可知滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Mg(OH)2以及CaSO4;故答案为:Fe2(SO4)3+3H2SO4+6CaCO3= 2Fe(OH)3+6CaSO4+6CO2↑;Mg(OH)2以及CaSO4;(3)已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,上述流程中趁热过滤的目的是减小碳酸锂的溶解度,减少碳酸锂的溶解损耗;故答案为:减少碳酸锂的溶解损耗;(4)流程中加H2C2O4和FePO4,煅烧制备过程的原料为Li2CO3、H2C2O4和FePO4,产物中有LiFePO4,铁元素的化合价降低,则该过程中某种物质被氧化,根据元素化合价变化规律可知草酸中的C元素被氧化,由+3价升高为+4价,结合电子守恒和元素守恒可知方程式为:Li2CO3+H2C2O4+2FePO4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑。故答案为:Li2CO3+H2C2O4+2FePO4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑;(5)若滤液1中c(Mg2+)=0.2 mol·L-1,向其中加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,由 Ksp(FePO4)可知 c(PO )= =1.3×10-17mol·L-1;Qc[Mg3(PO4)2]= c3(Mg2+)· c2(PO )= ×(1.3×10-17mol·L-1)2=1.69×10-37【分析】锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2,含少量铁、钙、镁)加入浓硫酸共热,根据已知信息可知得到的滤渣1主要成分为Al2O3·4SiO2·H2O,滤液中的主要阳离子有Fe3+、Mg2+、Ca2+、Li+;加入碳酸钙和石灰乳可以将过量的氢离子和Fe3+、Mg2+除去,滤渣2主要为Fe(OH)3、Mg(OH)2以及硫酸钙;滤液主要杂质离子有Ca2+和SO42-;再加入碳酸钠将钙离子除去,得到硫酸锂和硫酸钠的混合溶液,蒸发浓缩后加入饱和碳酸钠溶液,趁热过滤得到碳酸锂沉淀;提纯后加入草酸和磷酸铁经煅烧得到LiFePO4。
19.【答案】(1)23.6
(2)11.3
【解析】【解答】(1) ;
故答案为:23.6;(2)c(MgCl2)=0.1mol L 1,逐滴加入NaOH溶液,当Mg2+完全沉淀时,浓度应小于1.0×10 5mol/L, , ,pH=-lgc(H+)=-lg =11.3;
故答案为:11.3。
【分析】(1)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时,溶液中同时存在BaSO4、BaCO3的沉淀溶解平衡,根据溶度积公式进行计算;(2)0.1 mol/L的MgCl2溶液中,逐滴加入NaOH溶液,当Mg2+完全沉淀时,浓度应小于1.0×10 5mol/L,据此根据溶度积公式进行计算。
20.【答案】(1)ZnS(s) +Cu2+ (aq) Zn2+(aq)+CuS
(2)2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1036.46kJ/mol
(3)ClO-+SO2+2OH- =Cl-+SO42-+H2O;Ni2O3+ClO- =2NiO2 +Cl-;Ca2+与SO42-结合生成微溶的CaSO4有利于反应的进行;O2 ;SO2 - 2e- +SO42-= 2SO3
【解析】【解答】(1)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成 CuSO4溶液,向地下深层渗透遇到难溶的ZnS,慢慢转变为铜蓝(CuS), ZnS 转变为 CuS 的化学方程式为ZnS(s) +Cu2+ (aq) Zn2+(aq)+CuS。
(2) 已知:①2H2S(g)+O2(g) =2S(g) +2H2O(g) △H=﹣442.38kJ/mol;②S(g)+O2(g)=SO2(g) △ H=﹣297.04kJ/mol。根据盖斯定律,由①+② 2可得2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g),故△H=(﹣442.38kJ/mol)+(﹣297.04kJ/mol) 2=﹣1036.46kJ/mol,所以,H2S(g)与O2(g)反应产生SO2(g)和 H2O(g)的热化学方程式是2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1036.46kJ/mol。
(3)①NaClO 碱性溶液吸收法。工业上可用 NaClO 碱性溶液吸收SO2. NaClO 碱性具有强氧化性,可以把SO2氧化为SO42-。
i.反应离子方程式是ClO-+SO2+2OH- =Cl-+SO42-+H2O。由催化过程的示意图可知,过程1中, Ni2O3与ClO- 反应生成具有强氧化性的NiO2 ,过程2中,NiO2与ClO-反应生成具有强氧化性的O原子。
ii.过程 1 的离子方程式是Ni2O3+ClO- =2NiO2 +Cl-。
iii.Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比 NaClO 更好,原因是Ca2+与SO42-结合生成微溶的CaSO4有利于反应的进行。
②ⅰ由电化学脱硫法装置示意图可知,该装置为电解池,烟气经催化氧化后,部分二氧化硫被氧化为三氧化硫,所得气体通入该装置,在阴极上,氧气得到电子被还原为硫酸根离子,电极反应式为O2+4e- + 2SO3= 2SO42-;
ⅱ在阳极上,二氧化硫失去电子被氧化为三氧化硫,电极反应式为2SO2 - 4e- +2SO42-= 4SO3,三氧化硫经氮气导出与水反应生成硫酸,这样,不仅可脱除烟气中的SO2还可以制得 H2SO4。i.在阴极放电的物质是O2。ii.在阳极生成 SO3的电极反应式是SO2 - 2e- +SO42-= 2SO3。
【分析】(1)根据沉淀的转化书写反应的离子方程式;
(2)根据盖斯定律计算反应热,从而写出热化学方程式;
(3)①ⅰClO-具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-,结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒书写离子方程式;
ⅱ过程1中ClO-将Ni2O3氧化成NiO2,据此写出反应的离子方程式;
ⅲCa2+能与SO42-结合成微溶的CaSO4,有利于反应的进行;
②ⅰ在该电解池中,O2在阴极得电子;
ⅱSO2在阳极失电子,被氧化成SO3,据此写出电极反应式;
21.【答案】(1)酸;塑料瓶
(2)10-14;105;FeS;10-19;进入废水中的Fe2+被空气中 的O2氧化,生成的Fe3+水解产生Fe(OH)3 胶体,吸附杂质使杂质沉降
(3)3;将FeCl3固体溶于较浓的 HCl 中,再加水稀释至所需浓度
【解析】【解答】(1)已知:常温下HF的Ka=1×10-4,NH3 H2O的Kb=1×10-5,则铵根离子的水解程度大于氟离子的水解,则NH4F溶液显酸性,水解产生氢氟酸,故保存此溶液应该放在塑料瓶中;(2)①反应CuS(s)+2HCl(aq) H2S(aq)+CuCl2(aq)的 ,反应FeS(s)+2HCl(aq) H2S(aq)+FeCl2(aq)的 ;②反应 CuS(s)+Fe2+(aq) FeS(s)+Cu2+(aq)的 ;除去废水中的 Cu2+使用过量的FeS固体的优点有:a.可以除去废水中的Cu2+,过量的FeS和生成的CuS可以通过过滤一并除去;
B. 进入废水中的Fe2+被空气中 的O2氧化,生成的Fe3+水解产生Fe(OH)3 胶体,吸附杂质使杂质沉降;(3)已知:Fe3+沉淀完全的浓度为 ,常温下 Fe(OH)3的 Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)= ×c3(OH-)=1×10-38,则 c(OH-)=1×10-11,Fe3+沉淀完全的pH=3;为防止FeCl3水解,配置FeCl3溶液的方法是将FeCl3固体溶于较浓的 HCl 中,再加水稀释至所需浓度。
【分析】(1)根据电离平衡常数以及“越弱越水解”可以判断;
(2) 要注意难溶电解质相关的转化的平衡常数,可以从起对应的难溶物的溶度积进行比较;
(3)要注意pH的计算,完全沉淀的离子浓度,以及难溶电解质的溶度积,可以计算氢氧根浓度,再转化为pH。