【教材实验热点】16 难溶电解质的溶解平衡
专题16 难溶电解质的溶解平衡
【教材实验梳理】
1.沉淀的溶解
2.沉淀的转化
【答题技巧】
(1)沉淀剂是否过量的判断方法
①静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
②静置,取上层清液适量于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
(2)洗涤沉淀操作
把蒸馏水沿着玻璃棒注入到过滤器中至浸没沉淀,静置,使蒸馏水滤出,重复2~3次即可。
(3)判断沉淀是否洗净的操作
取最后一次洗涤液,滴加……(试剂),若没有……现象,证明沉淀已经洗净。
【例题讲解】
1.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数Ksp = cm(An+)·cn(Bm ),称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据:
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp(25°C) 8.0×10 16 2.2×10 20 4.0×10 38
完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不科学的是( )
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中c(SO42 )∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+ c(Fe3+)]>5∶4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3 4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在
【巩固练习】
2.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如左下图横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或的物质的量浓度的对数。25℃时,下列说法中错误的是
A.pH= 8.0与pH = 12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108
B.该温度时,Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1x 10-10
C.若要从某废液中完全沉淀Zn2+,通常可以调控该溶液的pH在8.0 ~ 12.0之间
D.往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为:Zn2+ + 4OH- =
3.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)。下列分析正确的是
A.d点的CaWO4溶液中,加入CaCl2固体,d点溶液组成沿da线向c点移动(假设混合后溶液体积不变)
B.饱和Ca(OH)2溶液中加入少量CaO,溶液变浑浊,但Ca2+离子数不变
C.饱和Ca(OH)2溶液和饱和CaWO4溶液等体积混合:c()<c(Ca2+)<c(H+)<c(OH-)
D.由图可知常温下,Ksp(CaWO4)<Ksp[Ca(OH)2]
4.25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.25℃时Ksp(CuS)约为1×10-35
B.向含有ZnS和Na2S的浊液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀,可证明:Ksp(CuS)C.向Cu2+浓度为10-5mol/L的工业废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出
D.向100mLZn2+、Cu2+浓度均为10-5mol L-1的混合溶液中逐滴加入10-4mol L-1的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
5.我国电池的年市场消费量约为80亿只,其中70%是锌锰干电池,某工艺利用软锰矿(主要成分MnO2,含少量A12O3和SiO2)和闪锌矿(主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS、CdS)为原料制备MnO2和Zn,其流程如下:
已知:I.矿石中所有金属元素均以离子形式进入滤液A中。
II.各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+ Mn2+ Fe2+ Fe3+| Al3+
pH 8.0 10.1 9.0 3.2 4.7
下列说法中不正确的是A.滤渣A主要成分:S和SiO2
B.适量金属锌是为了回收金属Cu和Cd
C.步骤③中,加入物质X可以是MnO2,调pH:4.7≤pH<8.0
D.上述流程中,可以循环使用的物质有H2SO4
6.若定义pAg=-lgc(Ag+),pCl=-lgc(C1-),根据不同温度下氯化银饱和溶液的PAg和pCl 可绘制图像如下图所示,且已知氯化银的溶解度随温度的升高而增大,根据该图像,下列表述正确的是
A.将A点的溶液降温,可能得到C 点的饱和溶液
B.T3 C.向B点所表示的溶液中加入氯化钠溶液,溶液可能改变至D点
D.A点表示的是T1温度下的饱和溶液
7.在时,橘红色在水中的沉淀溶解平衡平衡曲线如图所示。又知时AgCl的,下列说法不正确的是
A.在时,的Ksp为
B.在饱和溶液中加入可使溶液由Y点到Z点
C.在时,平衡常数
D.在时,以0.001 mol/LAgNO3溶液滴定20 mL0.001 mol/L KCl和0.001 mol/L的的混合溶液,先沉淀
8.常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O的水解)。已知Ksp(AgCl)数量级为10-10。下列叙述不正确的是
A.图中X线代表的AgCl
B.Ag2C2O4 + 2Cl-===2AgCl + C2O的平衡常数为1.0×10-0.7l
C.a点表示AgCl的过饱和溶液
D.向c(Cl-) = c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀
9.已知 p(A)=-lgc平(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图 所示。下列说法不正确的是
A.a 点有 ZnS 沉淀生成
B.可用 MnS 除去 MnCl2溶液中混有的少量 ZnCl2
C.向 CuS 悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,c平(S2-)增大
D.CuS 和 MnS 共存的悬浊液中,=10-20
10.已知下表数据:
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp(25℃) 8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-38
完全沉淀时的pH 9.6 6.4 3.4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不正确的是
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中c(SO):[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]=5:4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3.4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在
11.某温度下,分别向20mL浓度均为xmol/L的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加0.1mol/AgNO3溶液,滴加过程中-lgc(Cl-)和-lgc(CrO)与AgNO3溶液的体积关系如图所示。下列说法不正确的是
A.x=0.1
B.曲线Ⅰ代表NaCl溶液
C.Ksp(Ag2CrO4)约为2×10-8
D.y=9
12.为回收利用废镍催化剂主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等,科研人员研制了一种回收镍的新工艺。工艺流程如图所示:
已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.7
沉淀完全的pH 3.7 9.7 9.2
常温下,Ksp(CaF2) =2.7×10-11。请回答下列问题:
(1)加快酸浸速率的常用措施有______________任写一条即可得分。
(2)“浸出渣”主要成分为CaSO4·2H2O和______两种物质。
(3)“操作B”的过程是:先在40~50℃加入H2O2,其作用是_______________(用离子方程式表示);再调pH至___________,其目的是______________。
(4)操作C可除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3 mol/L,则溶液中= _______。【教材实验热点】16 难溶电解质的溶解平衡
专题16 难溶电解质的溶解平衡
【教材实验梳理】
1.沉淀的溶解
2.沉淀的转化
【答题技巧】
(1)沉淀剂是否过量的判断方法
①静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
②静置,取上层清液适量于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
(2)洗涤沉淀操作
把蒸馏水沿着玻璃棒注入到过滤器中至浸没沉淀,静置,使蒸馏水滤出,重复2~3次即可。
(3)判断沉淀是否洗净的操作
取最后一次洗涤液,滴加……(试剂),若没有……现象,证明沉淀已经洗净。
【例题讲解】
1.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数Ksp = cm(An+)·cn(Bm ),称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据:
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp(25°C) 8.0×10 16 2.2×10 20 4.0×10 38
完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不科学的是( )A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中c(SO42 )∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+ c(Fe3+)]>5∶4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3 4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在
【巩固练习】
2.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如左下图横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或的物质的量浓度的对数。25℃时,下列说法中错误的是
A.pH= 8.0与pH = 12.0的两种废液中,Zn2+浓度之比为108
B.该温度时,Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1x 10-10
C.若要从某废液中完全沉淀Zn2+,通常可以调控该溶液的pH在8.0 ~ 12.0之间
D.往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为:Zn2+ + 4OH- =
3.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)。下列分析正确的是
A.d点的CaWO4溶液中,加入CaCl2固体,d点溶液组成沿da线向c点移动(假设混合后溶液体积不变)
B.饱和Ca(OH)2溶液中加入少量CaO,溶液变浑浊,但Ca2+离子数不变
C.饱和Ca(OH)2溶液和饱和CaWO4溶液等体积混合:c()<c(Ca2+)<c(H+)<c(OH-)
D.由图可知常温下,Ksp(CaWO4)<Ksp[Ca(OH)2]
4.25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.25℃时Ksp(CuS)约为1×10-35
B.向含有ZnS和Na2S的浊液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀,可证明:Ksp(CuS)C.向Cu2+浓度为10-5mol/L的工业废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出
D.向100mLZn2+、Cu2+浓度均为10-5mol L-1的混合溶液中逐滴加入10-4mol L-1的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
5.我国电池的年市场消费量约为80亿只,其中70%是锌锰干电池,某工艺利用软锰矿(主要成分MnO2,含少量A12O3和SiO2)和闪锌矿(主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS、CdS)为原料制备MnO2和Zn,其流程如下:
已知:I.矿石中所有金属元素均以离子形式进入滤液A中。
II.各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+ Mn2+ Fe2+ Fe3+| Al3+
pH 8.0 10.1 9.0 3.2 4.7
下列说法中不正确的是
A.滤渣A主要成分:S和SiO2
B.适量金属锌是为了回收金属Cu和Cd
C.步骤③中,加入物质X可以是MnO2,调pH:4.7≤pH<8.0
D.上述流程中,可以循环使用的物质有H2SO4
6.若定义pAg=-lgc(Ag+),pCl=-lgc(C1-),根据不同温度下氯化银饱和溶液的PAg和pCl 可绘制图像如下图所示,且已知氯化银的溶解度随温度的升高而增大,根据该图像,下列表述正确的是
A.将A点的溶液降温,可能得到C 点的饱和溶液
B.T3 C.向B点所表示的溶液中加入氯化钠溶液,溶液可能改变至D点
D.A点表示的是T1温度下的饱和溶液
7.在时,橘红色在水中的沉淀溶解平衡平衡曲线如图所示。又知时AgCl的,下列说法不正确的是
A.在时,的Ksp为
B.在饱和溶液中加入可使溶液由Y点到Z点
C.在时,平衡常数
D.在时,以0.001 mol/LAgNO3溶液滴定20 mL0.001 mol/L KCl和0.001 mol/L的的混合溶液,先沉淀
8.常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O的水解)。已知Ksp(AgCl)数量级为10-10。下列叙述不正确的是
A.图中X线代表的AgCl
B.Ag2C2O4 + 2Cl-===2AgCl + C2O的平衡常数为1.0×10-0.7l
C.a点表示AgCl的过饱和溶液
D.向c(Cl-) = c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀
9.已知 p(A)=-lgc平(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图 所示。下列说法不正确的是
A.a 点有 ZnS 沉淀生成
B.可用 MnS 除去 MnCl2溶液中混有的少量 ZnCl2
C.向 CuS 悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,c平(S2-)增大
D.CuS 和 MnS 共存的悬浊液中,=10-20
10.已知下表数据:
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp(25℃) 8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-38
完全沉淀时的pH 9.6 6.4 3.4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不正确的是
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中c(SO):[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]=5:4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3.4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在
11.某温度下,分别向20mL浓度均为xmol/L的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加0.1mol/AgNO3溶液,滴加过程中-lgc(Cl-)和-lgc(CrO)与AgNO3溶液的体积关系如图所示。下列说法不正确的是
A.x=0.1
B.曲线Ⅰ代表NaCl溶液
C.Ksp(Ag2CrO4)约为2×10-8
D.y=9
12.为回收利用废镍催化剂主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等,科研人员研制了一种回收镍的新工艺。工艺流程如图所示:
已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.7
沉淀完全的pH 3.7 9.7 9.2
常温下,Ksp(CaF2) =2.7×10-11。请回答下列问题:
(1)加快酸浸速率的常用措施有______________任写一条即可得分。
(2)“浸出渣”主要成分为CaSO4·2H2O和______两种物质。
(3)“操作B”的过程是:先在40~50℃加入H2O2,其作用是_______________(用离子方程式表示);再调pH至___________,其目的是______________。
(4)操作C可除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3 mol/L,则溶液中= _______。
参考答案:
1.C
【详解】A、由于Fe(OH)3的溶度积远小于Fe(OH)2和Cu(OH)2,所以最先看到红褐色Fe(OH)3沉淀,则A正确;
B、由于Cu2+、Fe2+、Fe3+都能够水解,所以等物质的量的CuSO4、 FeSO4、 Fe2(SO4)3的混合溶液中c(SO42 )∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+ c(Fe3+)]> 5∶4,即B正确;
C、氯水氧化FeSO4后生成Cl—,所以溶液中还有CuCl2,因此C错误;
D、当溶液的pH≥4时,Fe3+已沉淀完全,所以在pH=5时Fe3+已不存在,故D正确。本题
答案为C。
2.B
【详解】A.根据图像可得pH=8时,c(Zn2+)=10-5mol·L-1,pH=12时,即c(OH-)=10-2mol·L-1,c(Zn2+)=,Zn2+浓度之比为=108,A项正确;
B.以a点计算:Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c(OH-)2=10-3×(10-7)2=10-17,B项错误;
C.由图象可知,沉淀Zn2+可控制在8~12范围,在此范围内不会生成[Zn(OH)4]2-,C项正确;
D.往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为:Zn2+ + 4OH- =,D项正确;
故选B。
3.D
【详解】A.d点的CaWO4溶液中,为未饱和溶液,加入CaCl2固体,溶液中钙离子浓度增大,-lgc(Ca2+)减小,c()不变,则d点溶液组成沿水平线线向右移动(假设混合后溶液体积不变),A分析错误;
B.饱和Ca(OH)2溶液中加入少量CaO,氧化钙与水反应,生成氢氧化钙,反应放热温度升高,溶液变浑浊,仍为饱和溶液,但溶剂减少,且溶解度变小,则Ca2+离子数减少,B分析错误;
C.饱和Ca(OH)2溶液中存在沉淀溶解平衡Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),则其饱和溶液中c(Ca2+)==2.92×10-3mol/L,溶液中c(OH-)=5.85×10-3mol/L,饱和CaWO4溶液中存在沉淀溶解平衡CaWO4(s) Ca2+(aq)+(aq),则其饱和溶液中c()=c(Ca2+)==10-5mol/L,因此等体积混合后溶液中c(H+)<c(Ca2+),C分析错误;
D.温度未变,则Ksp不变,由图可知常温下,a、c两点时,钙离子浓度相等,a点c2(OH-)大于10-2,c点c()=10-4,则Ksp(CaWO4)<Ksp[Ca(OH)2],分析正确;
答案为D。
4.B
【解析】Ksp=c(M2+)×c(S2—),所以lgKsp=lgc(M2+)+lgc(S2—),将图像上任意一点代入即可求出该沉淀的Ksp,而且易知下方直线代表物质的Ksp小于上方直线代表物质的Ksp,Ksp越小,该物质越难溶。
【详解】A. lgKsp=lgc(M2+)+lgc(S2—),将lgc(Cu2+)=—10,lgc(S2—)=—25代入可求Ksp(CuS)= 1×10-35,A项正确;
B.浊液中含有过量的S2—,加入硫酸铜会直接生成黑色的硫化铜,并不是通过硫化锌转化而来,因此不能说明二者的Ksp的大小关系,通过该实验证明Ksp(CuS)C.Ksp(CuS)= 1×10-35,工业废水中Cu2+浓度为10-5mol/L,计算可知当S2—浓度大于10—30就会产生CuS沉淀,根据图像可知ZnS的溶度积大于CuS的溶度积,加入ZnS后溶液中S2—浓度一定大于10—30,所以会有CuS沉淀析出,C项正确;
D.根据分析可知ZnS的溶度积大于CuS的溶度积,阳离子浓度相同的情况下,溶度积小的先生成沉淀,故先生成CuS沉淀,D项正确。
答案为B。
5.C
【分析】软锰矿(主要成分MnO2,含少量A12O3和SiO2)和闪锌矿(主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS、CdS)与硫酸混合反应,-2价的硫元素被MnO2氧化成S单质,SiO2难溶于稀硫酸,所以滤渣A为S和SiO2;得到的滤液A中主要含有Mn2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Cu2+、Cd+等阳离子,加入适量Zn,将Cu2+、Cd+还原为Cu和Cd形成滤渣B,向滤液B中通入O2和X,O2将Fe2+氧化成Fe3+,X调节pH使Al3+、Fe3+形成沉淀除去,所以滤渣C主要含氢氧化铝和氢氧化铁,滤液C中含有MnSO4和ZnSO4,电解得到MnO2和Zn。
【详解】A.根据分析可知滤渣A的主要成分为S和SiO2;
B.根据分析可知加入适量Zn是为了置换出Cu和Cd,故B正确;
C.步骤③中氧气为氧化剂将Fe2+氧化,所以X的作用主要是调节pH值,而MnO2与氢离子并不反应,所以不能用来调节pH,为了不引入新的杂质X可以是ZnO、Mn(OH)2等,故C错误;
D.步骤④中电解时阳极Mn2+失电子发生氧化反应生成MnO2,阳极的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,阴极Zn2+得电子发生还原反应生成Zn,废电解液为硫酸,则本工艺中能循环利用的物质是H2SO4,故D正确;
综上所述答案为C。
6.B
【分析】由信息可知,升高温度,使AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动,则离子浓度增大,导致pAg、pCl越小,则图中T1最大,以此解答。
【详解】A.A点的溶液降温,导致pAg、pCl 增大,则不能得到C点的饱和溶液,可能得到T2、T3上的饱和溶液,故A错误;
B.温度越高, pAg、pCl越小,则T3 C.向B点所表示的溶液中加入氯化钠溶液,pCl减小,pAg增大,不能改变至D点,应从T3线上的B点向下改变,故C错误;
D.T1温度下,A点pAg、pCl 大于平衡时pAg、pCl ,则Qc(AgCl)故选B。
7.A
【详解】A.在t℃时,Ag2CrO4的Ksp=(10-3)2×(10-5)=1×10-11,A错误;
B.Ag2CrO4在溶液中存在沉淀溶解平衡:Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+(aq),向饱和溶液中加入K2CrO4,c()增大,平衡逆向移动,导致c(Ag+)减小,溶液由Y点到Z点,c(Ag+)减小,c()增大,可实现转化,B正确;
C.平衡常数K==6.25×107,C正确;
D.以0.001 mol/L AgNO3溶液滴定20 mL 0.001 mol/L KCl和0.001 mol/L的K2CrO4的混合溶液,c(Cl-)=mol/L=4×10-7 mol/L,c()=mol/L=10-5 mol/L,c(Cl-)<c(),可见形成沉淀需要的Cl-浓度较小,故Cl-先产生沉淀,D正确;
故合理选项是A。
8.B
【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,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,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,曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,且Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)×c(C2O)=(10-4)2×10-2.46=10-10.46,据此分析解答。
【详解】A.根据分析可知X线代表的AgCl,Y线代表的Ag2C2O4,故A正确;
B.Ag2C2O4 + 2Cl-=2AgCl + C2O的平衡常数K==109.04,故B错误;
C.据图可知a点在曲线X的右方,所以溶液中c(Ag+)×c(Cl-)> Ksp(AgCl),为AgCl的过饱和溶液,故C正确;
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(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时先析出氯化银沉淀,故D正确;
综上所述答案为B。
9.AC
【分析】当横坐标相同时,纵坐标数值越大,金属阳离子浓度越小,其溶度积常数越小,根据图知,溶度积常数:Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
【详解】A.在ZnS曲线下方表示过饱和溶液,曲线上表示饱和溶液,曲线上方表示不饱和溶液,对于ZnS,a点为不饱和溶液,所以a点无ZnS沉淀生成,故A错误;
B.溶度积常数表达式相同时,溶度积常数大的难溶物容易能转化为溶度积常数小的难溶物,Ksp(MnS)>Ksp(ZnS),所以可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2,故B正确;
C.向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,但是溶液仍然为饱和溶液,c平(S2-)不变,故C错误;
D.CuS和MnS共存的悬浊液中,
,故D正确;
故答案选AC。
10.BC
【详解】A.根据表格数据可知Fe(OH)3的Ksp要比另外两种物质小的多,所以最先沉淀,即最先看到红褐色沉淀,故A正确;
B.因为Cu2+、Fe2+、Fe3+对应的碱全是弱碱,所以这三种离子在溶液中都会发生水解,因此它们的物质的量会减少,c(SO):[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5:4,故B错误;
C.加入氯水,可以把亚铁离子全氧化成三价,但它的还原产物Cl-肯定还在溶液中,所以得到的溶液中不可能只含CuSO4一种溶质,故C错误;
D.根据表格数据可知pH为3.4时铁离子已经完全沉淀,即浓度小于1×10-5mol/L,所以在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在,故D正确;
综上所述答案为BC。
11.CD
【详解】A.根据图象可知,未滴加AgNO3溶液时-lgc(Cl-)或-lgc(CrO)均为1,则NaCl和Na2CrO4均为强电解质,所以溶液均为0.1mol L-1,即x=0.1,故A正确;
B.1molCl-和CrO分别消耗1mol和2molAg+,由图象可知,滴加AgNO3溶液过程中,曲线I突跃时加入的AgNO3溶液的体积为20mL,则曲线I代表NaCl溶液,故B正确;
C.b点时,硝酸银和Na2CrO4恰好完全反应,所以溶液中的溶质为NaNO3,同时存在沉淀溶解平衡Ag2CrO4CrO+2Ag+;-lgc(CrO)=4,则c(CrO)=10-4mol L-1,c(Ag+)=2×10-4mol L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO) c2(Ag+)=10-4×4×10-8=4×10-12,故C错误;
D.a点时,Cl-恰好完全沉淀,-lgc(Cl-)=5,则c(Cl-)=10-5mol L-1,c(Ag+)=10-5mol L-1,Ksp(AgCl)=c(Cl-) c(Ag+)=10-10,c点加入40mLAgNO3溶液,溶液中c(Ag+)=,c(Cl-)==3×10-9mol/L,则-lgc(Cl-)=9-lg3≈8.52,故D错误;
综上所述答案为CD。
12. 适当加热或搅拌或适当增大酸溶液浓度 BaSO4 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O 3.7≤pH<7.7 将Fe3+完全转化为沉淀除去,而使Ni2+未沉淀 1.0×10-3
【分析】废镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等),用硫酸浸取,过滤得含有镍离子、铁离子、钙离子、铜离子的溶液,再通入硫化氢除去铜离子,且使铁离子被还原成亚铁离子,得硫化铜、硫固体,过滤得滤液中含有镍离子、亚铁离子、钙离子,加入氟化钠除去钙离子,再加入氯化钠后电解得NiOOH,灼烧得三氧化二镍,硫化铜、硫固体灼烧后用硫酸酸浸得硫酸铜溶液,结晶可得硫酸铜晶体,以此解答该题。
【详解】(1)适当加热或搅拌或适当增大浓度均加快酸浸速率;
(2)氧化钙和氧化钡与硫酸反应生成难溶的硫酸钙和硫酸钡,所以浸出渣主要成分为CaSO4 2H2O和BaSO4;
(3)过氧化氢具有强氧化性,酸性条件下氧化亚铁离子生成铁离子,易生成氢氧化铁沉淀而除去,反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;操作B是要除去铁,但不能除去Ni,根据表格数据可知pH大于3.7时Fe3+完全沉淀,pH小于7.7时Ni2+不沉淀,所以为了将Fe3+完全转化为沉淀除去,而使Ni2+未沉淀,需调节3.7≤pH<7.7;
(4)根据常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11可知,溶液中F-浓度为3×10-3 mol L-1,则Ca2+的浓度为=3×10-6mol/L,所以则溶液中=1.0×10-3。