第三节 沉淀溶解平衡
第2课时 沉淀溶解平衡的应用
1.往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸去除,下列叙述正确的是
A.温度升高,Na2CO3溶液的KW和c平(OH-)均会减小
B.CaSO4能转化为CaCO3,说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C.CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶,是因为硫酸酸性强于盐酸
D.沉淀转化的离子方程式为(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+(aq)
【答案】D
【详解】A.温度升高,水的电离平衡正向移动,KW增大;温度升高,Na2CO3的水解平衡正向移动,c(OH-)增大,c(H+)减小,A错误;
B.CaSO4能转化为CaCO3,说明碳酸钙更难溶,Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),B错误;
C.CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳,CaSO4与盐酸不满足复分解反应发生的条件,与酸性强、弱无关,C错误;
D.硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀的离子方程式为CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq),D正确;
故选D。
2.(23-24高二下·安徽淮北·开学考试)一定温度下,AgCl和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法不正确的是
A.a点为的不饱和溶液
B.的数量级等于
C.的平衡常数
D.向NaCl、均为的混合溶液中滴加溶液,先产生沉淀
【答案】D
【分析】由(1.7,5)可得到的溶度积,由(4.8,5)可得到AgCl的溶度积。
【详解】A.a点在的沉淀溶解平衡曲线上方,浓度商小于,即a点为的不饱和溶液,A正确;
B.由(1.7,5)可得到的溶度积,则的数量级等于,B正确;
C.的平衡常数,C正确;
D.向NaCl、均为的混合溶液中滴加溶液,此时横坐标-lg[c(Xn-)]=1,结合图可知,此时生成氯化银所需的银离子浓度更小,故先产生AgCl沉淀,D错误;
故选D。
3.(23-24高二下·山东潍坊·期末)实验室利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备Co3O4的工艺流程如图所示:
已知:,
下列说法正确的是
A.“溶解还原”过程中消耗的Na2SO3与生成Co2+的物质的量之比为1∶2
B.“纯化处理”时需将溶液调至强碱性,确保将铁元素完全除去
C.“沉钴”时,不用Na2C2O4溶液是为了防止溶液碱性太强而生成Co(OH)2沉淀
D.在空气中煅烧时,每生成1 mol Co3O4转移2 mol e-
【答案】C
【分析】由流程图可知,Co(OH)3,加硫酸溶解后为铁离子、钴离子,再与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成亚铁离子和Co2+,加入氯酸钠纯化处理将铁元素转化为为铁渣,加草酸铵沉钴得到草酸钴,高温焙烧得到四氧化三钴,据此回答。
【详解】A.溶解还原过程中三价铁离子和三价钴离子均被亚硫酸钠还原为+2价,2Co(OH)3+4H++═2Co2+++5H2O、2Fe(OH)3+4H++═2Fe 2+++5H2O,所以消耗的Na2SO3与生成Co2+的物质的量之比大于1∶2,A错误;
B.“纯化处理”时若将溶液调至强碱性,铁元素完全除去同时钴元素生成Co(OH)2沉淀降低产品的产率,B错误;
C.由于Na2C2O4溶液呈碱性,且碱性强于溶液,故“沉钴”时,若用溶液代替溶液,则可能由于溶液碱性太强而生成Co(OH)2沉淀引入杂质,C正确;
D.空气中煅烧发生反应为,每生成1 mol Co3O4转移4mol e-,D错误;
故答案为:C。
4.(24-25高二上·山东青岛·阶段检测)下列图示与对应的叙述相符的是
A.图①表示加入催化剂,化学反应的焓变减小
B.图②表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
C.根据图③可判断可逆反应“”的
D.根据图④,若除去溶液中的可向溶液中加入适量,至在4左右
【答案】D
【详解】A.催化剂只改变反应历程,不会改变反应的焓变,A错误;
B.乙酸溶液中通入氨生成乙酸铵,由弱电解质变为强电解质,溶液的导电能力增强,与图像不符,B错误;
C.根据图③可知,交点之前,反应未达平衡,交点时处于平衡状态,交点后增大温度,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热反应方向移动,故可以判断正反应是放热反应,,C错误;
D.由图④可知,在pH=4左右沉淀完全,此时铜离子不沉淀,故可以加入适量CuO调节pH至4左右,从而除去溶液中的,D正确;
故选D。
5.(24-25高二上·山东日照·期中)使用含氟牙膏将牙釉质中的转化为可预防龋齿的形成。下列说法错误的是
A.含氟牙膏预防龋齿的原理为
B.有机酸使牙齿中的溶解易导致龋齿
C.
D.氟离子能抑制口腔细菌产生酸
【答案】C
【详解】A.由题意可知,含氟牙膏预防龋齿的原理为,故A正确;
B.有机酸能中和溶液中的氢氧根离子,使得平衡向正反应方向移动,导致牙齿中的溶解易导致龋齿,故B正确;
C.由题意可知,同类型物质越难溶,对应溶度积越小,溶度积,故C错误;
D.含氟牙膏预防龋齿的原理为,所以氟离子能抑制口腔细菌产生酸,故D正确;
故选C。
6.某温度下:。取适量黄色固体配制成100mL溶液,配制过程中溶液的离子浓度与时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.A点处可表示的不饱和溶液
B.T时刻有可能向该溶液中加入了KI 固体
C.常温下饱和溶液中的
D.向A点处的悬浊液中加入的溶液,平衡后溶液中的c(Pb2+)<410-3mol/L
【答案】B
【详解】A.A点c(I-)不再改变,所以可表示PbI2的饱和溶液,故A错误;
B.T时刻c(Pb2+)逐渐减小、c(I-)先增大后减小,所以有可能向该PbI2溶液中加入了KI固体,故B正确;
C.知PbI2饱和溶液中的,c(I-)=,故C错误;
D.向A点处的PbI2溶液中加入100mL 2×10-3mol/L的Na2S溶液,溶液体积加倍,c(Pb2+)=5×10-3mol/L,硫离子浓度是1×10-3mol/L,S2-完全反应生成PbS沉淀,剩余c(Pb2+)=4×10-3mol/L,PbS沉淀还存在溶解平衡,所以平衡后溶液中的c(Pb2+)>4×10-3mol/L,故D错误;
答案:B。
7.已知:①t℃时的Ksp为;②在t℃时,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.t℃时,的Ksp为
B.在饱和溶液中加入固体,可使溶液由Y点到X点
C.t℃时,反应的平衡常数
D.t℃时,用溶液滴定和的混合溶液,先沉淀
【答案】C
【详解】A. 的沉淀溶解平衡为,根据图象曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到,A错误;
B. 在饱和溶液中加入固体,可使沉淀溶解平衡逆向移动,则溶液中增大,减小,不可能由Y点到X点,B错误;
C. 在时,的平衡常数
,C正确;
D. 混合溶液中,,向其中滴加溶液,开始生成沉淀时所需,开始生成沉淀时所需,故先析出氯化银沉淀,D错误;
答案选C。
8.下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是
A.锅炉水垢中含有CaSO4,先用Na2CO3溶液处理,再用酸除去
B.浓FeCl3溶液滴入沸水加热形成红褐色液体
C.自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)
D.医院里不用碳酸钡,而用硫酸钡作为“钡餐”
【答案】B
【详解】A.CaSO4在水溶液中存在溶解平衡CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO(aq),先用Na2CO3溶液处理,由于碳酸钙更难溶,所以钙离子和碳酸根沉淀,使硫酸钙的沉淀溶解平衡正向移动,最终将硫酸钙转化为可以和酸反应的碳酸钙,能用沉淀溶解平衡移动原理解释,故A不符合题意;
B.浓FeCl3溶液滴入沸水加热形成红褐色液体,是因为氯化铁和水之间发生水解反应形成氢氧化铁胶体,不能用沉淀溶解平衡移动原理解释,故B符合题意;
C.ZnS在水溶液中存在溶解平衡ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq),遇到硫酸铜时,铜离子和S2-结合成更难溶的CuS沉淀,使ZnS的沉淀溶解平衡正向移动,最终全部转化为CuS,PbS同理,能用沉淀溶解平衡移动原理解释,故C不符合题意;
D.BaCO3在水溶液中存在溶解平衡BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO(aq),胃酸主要成分为盐酸,可以和碳酸根反应从而使碳酸钡的沉淀溶解平衡正向移动,产生大量有毒的钡离子,而硫酸根不与盐酸反应,所以硫酸钡不会溶解,用硫酸钡作为“钡餐”,能用沉淀溶解平衡移动原理解释,故D不符合题意;
综上所述答案为B。
9.一定温度下的难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数。已知如表所示数据:
物质
(单位略)
完全沉淀时的pH范围 3~4
关于含等物质的量的、、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.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH至3~4后过滤,可获得纯净的溶液
D.在的溶液中不能大量存在
【答案】C
【详解】A.根据表中的大小可判断,向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的红褐色沉淀,A项正确;
B.由于、和在溶液中均能发生水解反应,使得金属阳离子浓度减小,则,B项正确;
C.加入氯水,溶液中必有氯离子存在,得不到纯净的溶液,C项错误。
D.由表中数据知在的环境中已沉淀完全,D项正确;
答案选C。
10.(23-24高二下·湖南岳阳·期末)可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡作为内服造影剂。已知:、,在饱和的BaSO4溶液中,下列说法错误的是
A.BaSO4的溶解方程式为:
B.向饱和的BaSO4溶液中加入固体BaSO4,不变
C.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为
D.向BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中加入少量BaCl2,溶液中不变
【答案】C
【详解】A.BaSO4的饱和溶液中存在平衡:,A正确;
B.向饱和的BaSO4溶液即浓度最大值,加入固体BaSO4,不变,B正确;
C.胃液中含有盐酸,不用碳酸钡作为内服造影剂的原因是:碳酸钡能和盐酸反应而溶解,和溶度积常数无关,C错误;
D.BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中存在平衡:,溶液中,少量BaCl2,温度不变,和不变,不变,D正确;
故选C。
11.(23-24高二下·湖南长沙·期末)已知,现进行下列实验。
(1)将溶液和溶液等体积混合,得到悬浊液a;将悬浊液a过滤,得到滤液b和白色沉淀c。
(2)向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊。
(3)向沉淀c中滴加溶液,沉淀变为黄色。
下列关于上述实验的分析不正确的是
A.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:
B.滤液b中
C.实验(3)表明转化为
D.实验可以证明的比的小
【答案】B
【分析】将溶液和溶液等体积混合,两者刚好完全反应:得到悬浊液a;将悬浊液a过滤,得到滤液b中含溶液,白色沉淀c为;向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊,说明滤液b中含有Ag+;向沉淀c中滴加溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀。
【详解】A.由分析可知,向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊,说明滤液b中含有Ag+,可知悬浊液中存在沉淀溶解平衡,A正确;
B.向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊,说明实验(1)中银离子未完全沉淀,故滤液b中,B错误;
C.实验(3)向沉淀中滴加溶液,白色沉淀变为黄色沉淀,说明转化为,C正确;
D.一种沉淀更易转化为比它更难溶的沉淀,转化为说明,D正确;
故选B。
12.(24-25高二上·河北石家庄·期中)室温下,下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图(pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5mol·L-1可认为M离子沉淀完全)。下列叙述不正确的是
A.由b点可求得Ksp[Al(OH)3]=10-33
B.a、c两点对应物质的Ksp相同,溶解度不同
C.将0.01mol/LFeCl3溶液中Fe3+完全转化为沉淀,需要将pH至少调至2.8左右
D.浓度均为0.02mol/L的Al2(SO4)3、CuSO4溶液等体积混合,调节pH,Al3+沉淀完全时Cu2+也会生成沉淀
【答案】D
【详解】A.由点b坐标可知,此时pH=4,pM=3,则,A正确;
B.温度不变,K值不变,a、c两点对应物质的Ksp相同,但pH变化导致铁离子浓度改变,溶解度不同,B正确;
C.由点a坐标可知,此时pH=2,pM=2.5,则,完全沉淀时,需要将pH至少调至2.8左右,C正确;
D.当pH=5时,pAl=6,此时,pH=5,pCu=1.5,,恰好完全沉淀时,,,在此时Q[Cu(OH)2]=0.01×(10-9.3)2=10-20.6<Ksp[Cu(OH)2],则Cu2+不会生成沉淀,D错误;
答案选D。
13.已知:25℃时,,,,。
(1)①25℃时,向浓度均为的和混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 (填化学式)沉淀。
②将、的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应,为使、同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入 (填“A”或“B”),再滴加另一反应物。
(2)①25℃时,发生水解反应,该反应的平衡常数为 。
②25℃时,若向溶液中加入一定量的石灰水来调节溶液的pH,可得到红褐色沉淀。若调节后溶液的pH为5,则溶液中的浓度为 。
(3)溶液中金属离子的物质的量浓度低于时,可认为已沉淀完全。现向一定浓度的和的混合溶液中逐滴加入氨水,当恰好完全沉淀时,测得,此时所得沉淀中 (填“含有”或“不含有”)。
【答案】 B 不含有
【详解】(1)①Ksp小的先沉淀,因为K sp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],向浓度均为0.1mol/L的氯化镁和氯化铜混合溶液中逐渐加入氨水,先生成Cu(OH)2沉淀,故答案为:Cu(OH)2;
②若要使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,氨水应过量,则先向沉淀反应器中加入B,在滴加另一反应物,故答案为B;
(2)①
。
②时,。
(3)恰好完全沉淀时,
,
,所以不含有沉淀。
14.(24-25高二上·山东·期中)工业上常用沉淀法除去废水中的金属离子。
已知:①当时,可认为离子沉淀完全。
②
物质 MgF2 Fe(OH)3 Al(OH)3 MnS
回答下列问题:
(1)向含有的废水中按物质的量之比加入NaF溶液沉镁,充分反应后, ;沉镁时若pH过低,会导致沉淀不完全,原因是 。
(2)假设溶液中、的浓度均为,加NaOH固体调节溶液pH,当恰好沉淀完全时,溶液中的浓度为 。
(3)向工业废水中通入H2S可将转化为MnS除去。25℃时,调控H2S溶液的pH,溶液中H2S、、的分布系数随溶液pH的变化关系如图所示。
①的平衡常数K= ;
②当溶液中时,溶液的pH= ;
③常温下,向含有的废水中通入H2S,当时,开始沉淀,此时废水的pH= 。
【答案】(1) (写“”也可) 与结合,溶液中浓度减小,的溶解平衡正向移动,浓度增大
(2)0.1
(3) 10 4
【详解】(1)向含有的废水中按物质的量之比加入NaF溶液沉镁,恰好充分反应生成MgF2沉淀,此时悬浊液为MgF2的饱和溶液,设x,浓度为,则根据,,代入计算,则=;沉镁时若pH过低,浓度较大,根据,与反应生成弱酸HF,使溶解平衡向正向移动,浓度增大,会导致沉淀不完全,故答案是;与结合,溶液中浓度减小,的溶解平衡正向移动,浓度增大。
(2)假设溶液中、的浓度均为,加NaOH固体调节溶液pH,当恰好沉淀完全时,此时,根据,代入数据计算得到此时溶液c(OH-)=,将此数值代入=,Q小于,未开始沉淀,可知溶液中的浓度为,故答案是0.1。
(3)①H2S是二元弱酸,图像中第一个交点是H2S、含量相等,第二个交点是、的含量相等,将第一个交点代入其第一步电离平衡常数Ka1==10-7,将第二个交点代入第二步电离常数Ka2==10-13,解析的平衡常数K=,分析可知此K===,故答案是;
②由H2S两步的电离平衡常数分析可知,Ka1×Ka2==10-20,当溶液中时,代入上式中,c(H+)=10-10,溶液的pH=10,故答案是10。
③当开始沉淀时,c()=,根据(MnS)=,可知c(S2-)==,由已知此时,代入Ka2=进行计算,可知c(H+)=,则此时pH=4,故答案是4。
15.(24-25高二上·山东青岛·阶段检测)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。
Ⅰ.某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下:
已知:①,,。
②加沉淀剂使一种金属离子浓度,其他金属离子不沉淀,即认为可完全分离。
③以氢氧化物形式沉淀时,与溶液的关系如图所示。
(1)“酸浸”步骤,可提高钴元素浸出效率的操作有 (1条即可)。
(2)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中 ,据此判断 (填“能”或“不能”)实现和的完全分离。
(3)“沉锰”步骤涉及的离子方程式 、 。
(4)“沉淀”步骤,用调,目的是将 (离子)转化为沉淀。
(5)“沉钴”步骤,控制溶液,加入适量,反应的离子方程式为 。
Ⅱ.三氯化六氨合钴是一种橙黄色晶体,可由实验室制备而成。
ⅰ.准确称取制备的产品,配制成溶液,移取溶液于锥形瓶中;
ⅱ.滴加少量溶液作指示剂,用的溶液滴定至终点;
ⅲ.平行测定三次,消耗溶液的平均体积为,计算晶体中元素的质量分数。
已知:为白色沉淀,,为砖红色沉淀,。
(6)ⅱ中,滴定终点的现象是 。
(7)制备的晶体中元素的质量分数是 (列出计算式即可)。
【答案】(1) 研磨粉碎 、适当增加硫酸浓度、加热等合理即可
(2) 不能
(3)
(4)Fe3+
(5)
(6)溶液中出现砖红色沉淀,且半分钟内不消失
(7)
【分析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质,经稀硫酸酸浸时,铜不溶解,Zn及其他+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液;然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀;过滤后,滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去,同时亚铁离子也被氧化为铁离子;再次过滤后,用氢氧化钠调节pH=4,铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去;第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴,得到Co(OH)3。
【详解】(1)增大反应物接触面积、增大反应物浓度等可提高反应速率,加快“酸浸”的效率可采取的方法是研磨粉碎、适当增加硫酸浓度、加热等;
(2)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中,则,小于,说明大部分Co2+也转化为硫化物沉淀,据此判断不能实现Zn2+和Co2+的完全分离
(3)“沉锰”步骤中,Na2S2O8将Mn2+氧化为二氧化锰除去,自身被还原为硫酸根离子,发生反应离子方程式为 ,Na2S2O8将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为;
(4)“沉锰”步骤中,同时将Fe2+氧化为Fe3+,“沉淀”步骤中用NaOH调pH=4,可以将Fe3+完全沉淀为Fe(OH)3,因此,加氢氧化钠调pH=4目的是将Fe3+完全沉淀;
(5)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+生成Co(OH)3,ClO-被还原为Cl-,其反应的离子方程式为;
(6)由题可知,, ,则滴入相同浓度的银离子,氯离子会优先沉淀,当氯离子沉淀完全,银离子开始与铬酸根离子反应,则会生成为砖红色沉淀,所以滴定终点的现象为:溶液中出现砖红色沉淀,且半分钟内不消失;
(7)参与反应的银离子与氯离子物质的量之比为1:1,则元素的质量分数是:
1.(24-25高二上·山东·期中)下列有关盐类水解和沉淀溶解平衡在生产生活中应用的说法错误的是
A.用Na2S、FeS除去废水中的,反应的离子方程式相同
B.将TiCl4溶于大量水并加热制取TiO2,溶于大量水并加热的目的是促进TiCl4水解
C.在SOCl2气流中加热制取无水AlCl3,SOCl2消耗水的同时生成HCl抑制AlCl3水解
D.处理水垢中CaSO4的方法是先用饱和Na2CO3溶液将CaSO4转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,再加酸除去
【答案】A
【详解】A.Na2S为可溶性盐、FeS难溶于水,在离子方程式中Na2S可拆,FeS不可拆,因此离子方程式不同,故A错误;
B.TiCl4加入水中并加热Ti4+使其转化为TiO2 xH2O,过程中TiCl4发生水解,生成的HCl不断挥发,最终转化为TiO2 xH2O,过程与盐类水解有关,故B正确;
C.遇水会发生水解反应:;SOCl2耗水的同时生成HCl可抑制该水解反应发生,有利于得到无水AlCl3,故C正确;
D.水垢中CaSO4与Na2CO3反应,将微溶的CaSO4转化为难溶的CaCO3,涉及沉淀溶解平衡的移动,故D正确;
故选:A。
2.(24-25高二上·山东·期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
操作和现象 结论
A 用pH计分别测量NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH,前者pH较大 酸性CH3COOH>HClO
B 用pH计分别测量和溶液的pH,后者pH大 溶液的水解程度大
C 向等物质的量浓度的NaCl、NaI混合溶液中滴加AgNO3溶液,先生成黄色沉淀
D 先向的NaCl溶液中加入的AgNO3溶液,再向所得悬浊液中滴加KI溶液,有黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.用pH计分别测量等浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH,前者pH较大,说明ClO-的水解程度大于CH3COO-,说明酸性CH3COOH>HClO,A错误;
B.用pH计分别测量和溶液的pH,后者pH大是因为稀释导致溶液中c(OH-)减小,而稀释会促进ClO-的水解,溶液的水解程度大,B错误;
C.向等物质的量浓度的NaCl、NaI混合溶液中滴加AgNO3溶液,先生成黄色沉淀,说明AgI的溶解度较小,则说明,C正确;
D.先向的NaCl溶液中加入的AgNO3溶液,生成AgCl白色沉淀,Ag+有剩余,再向所得悬浊液中滴加KI溶液,有AgI黄色沉淀生成,不能说明AgI是由AgCl转化生成的,不能说明,D错误;
故选C。
3.已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表:
难溶电解质 AgCl(mol2·L-2) AgBr(mol2·L-2) AgI(mol2·L-2) Ag2SO4(mol3·L-3) Ag2CrO4(mol3·L-3)
Ksp 1.8×10-10 5.0×10-13 8.3×10-17 1.4×10-5 1.12×10-12
下列叙述不正确的是
A.由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小
B.将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合,有Ag2CrO4沉淀产生
C.向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到浅黄色AgBr悬浊液
D.向100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液,有白色沉淀生成
【答案】D
【详解】A.对于结构相似的物质,溶度积常数越小,则溶解度越小,所以由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小,A正确;
B.由离子的浓度可知,(2×10-3)2×(2×10-3)=8×10-9>Ksp=1.12×10-12,所以有Ag2CrO4沉淀产生,B正确;
C.由表格中的Ksp可知,1.8×10-10>5.0×10-13,则AgBr的溶度积比AgCl小,所以向AgCl的悬浊液中滴加NaBr的饱和溶液可以得到浅黄色AgBr悬浊液,C正确;
D.混合溶液中c(Ag+)=0.1 mol·L-1×≈0.001 mol·L-1,c2(Ag+)·c()=0.0012×0.1=1×10-7<1.4×10-5,故不会产生沉淀,D错误;
故答案为:D。
4.牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3 (aq)+OH-(aq)。已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比Ca5(PO4)3OH(s)更小,为了保护牙齿,世界各地均采用了不同的措施。以下措施中不能保护牙齿的是
A.饮用纯净水 B.在牙膏中添加适量的Ca2+或
C.在饮用水中加入适量的氟化物添加剂 D.在牙膏中加入氟化物添加剂
【答案】A
【详解】A.纯净水会使更多羟基磷酸钙溶解,不能保护牙齿,A符合题意;
B.在牙膏中添加适量的Ca2+或会促使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向左进行,有利于牙齿的保护,B不符合题意;
C.在饮用水中加入适量氟化物会在牙齿表面生成溶解度更小的Ca5(PO4)3F而保护牙齿,C不符合题意;
D.在牙膏中加入适量氟化物会在牙齿表面生成溶解度更小的Ca5(PO4)3F而保护牙齿,D不符合题意;
故答案为:A。
5.(23-24高二上·山东淄博·期末)常温下,和沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.线Ⅰ表示的变化情况
B.a点,
C.b点条件下既可生成沉淀,也可生成沉淀
D.的平衡常数
【答案】D
【详解】A.根据,可得:,同理可得:,结合数学函数关系,可知斜率较大的为,则线Ⅰ表示,线Ⅱ表示,故A错误;
B.a点表示相等时,= ,而,,,故B错误;
C.b点条件下、,既不能生成沉淀,也不能生成沉淀,故C错误;
D.的平衡常数,结合图中坐标可得,,则K= ,故D正确;
故选:D。
6.(23-24高二上·山东聊城·期末)常温下,分别向溶液中滴加溶液,溶液,代表]与关系如图所示。已知:。下列叙述错误的是
A.图中代表,代表
B.室温下,
C.同时产生两种沉淀时,
D.在溶液中存在:
【答案】A
【分析】由可知,,则代表,、线平行,说明代表、,则代表。根据a、c、d点坐标可知,,,,因,故代表,代表。
【详解】A.由上述分析可知,代表,代表,A错误;
B.据分析,由a点坐标(2,1.30)可得:,B正确;
C.据分析,同时产生两种沉淀,,C正确;
D.在溶液中存在电荷守恒:,存在物料守恒: ,联立得,,D正确;
故选A。
7.(24-25高二上·山东青岛·期中)下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是
选项 实验内容 实验结论
A 向饱和碳酸氢钠溶液中缓缓通入少量,并将产生的气体依次通入品红试液、澄清石灰水中,品红试液无变化,澄清石灰水产生白色沉淀 亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强
B 室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol/L NaClO溶液和0.1mol/L NaF溶液的pH,前者pH大于后者 HClO的酸性小于HF
C 以溶液为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
D 向两支试管中各加入4mL 0.01mol/L 溶液和4mL 0.1mol/L 溶液,再分别通入足量,分别记录溶液褪色所需的时间 0.1mol/L 溶液褪色所需时间更短
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.向饱和碳酸氢钠溶液中缓缓通入少量,并将产生的气体依次通入品红试液、澄清石灰水中,品红试液无变化,澄清石灰水产生白色沉淀,说明SO2参加了反应,有二氧化碳气体放出,根据强酸制弱酸,亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强,故A正确;
B.NaClO溶液具有漂白性,不能pH用试纸测定NaClO溶液的pH,故B错误;
C.Cl-与的浓度是否相等是未知的,且AgCl与Ag2CrO4类型不相同,故无法比较AgCl与Ag2CrO4的Ksp,故C错误;
D.向两支试管中各加入4mL 0.01mol/L 溶液和4mL 0.1mol/L 溶液,再分别通入足量,由于4mL 0.1mol/L 溶液中高锰酸钾的物质的量大,并且没有明确通入二氧化硫的速率,不一定是0.1mol/L 溶液褪色所需时间短,故D错误;
答案选A。
8.(23-24高二上·山东济南·期末)25℃时,三种沉淀溶解平衡体系中相应离子浓度关系如图,表示、、。下列说法正确的是
A.点表示的不饱和溶液、的过饱和溶液
B.
C.沉淀转化反应的平衡常数
D.向悬浊液中加入固体,的沉淀溶解平衡逆向移动,变小
【答案】B
【分析】在=15时,与y轴平衡线画一条平行线,,则Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),以此分析;
【详解】A.w点离子积常数大于Ksp(ZnS),对于ZnS是过饱和溶液,w点离子积常数小于Ksp(MnS),对于MnS是不饱和溶液,A错误。
B.根据分析,Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),B正确;
C.反应平衡常数,,根据图中信息得到Ksp(ZnS)=10 25,Ksp(MnS) =10 15,则K=1010,C错误;
D.Ksp受温度影响,与离子浓度无关,D错误;
综上所述,答案为B。
9.(23-24高二上·山东枣庄·期末)某小组同学进行如下实验探究。下列分析正确的是
A.实验②、③黄色沉淀中均不含
B.实验②证明浊液中存在
C.实验②和③的反应不可用相同的离子方程式表示
D.实验②的黄色沉淀中再滴加几滴0.1mol/L的溶液后,可转变为白色
【答案】C
【分析】1mL0.1mol/LNaCl溶液和2mL0.1mol/LAgNO3溶液混合,反应生成AgCl和NaNO3,AgNO3过量剩余AgNO3,静置后得到浊液a;过滤后,滤渣为AgCl白色沉淀,经多次洗涤后,滴加1mL0.1mol/LKI溶液,生成黄色沉淀,此沉淀应为AgI;滤液中含AgNO3,滴加1mL0.1mol/LKI溶液,生成AgI黄色沉淀,据此分析解答。
【详解】A.实验③中,由于存在平衡,AgCl不能完全转化为AgI,A错误;
B.因①中AgNO3过量,滤液中含有AgNO3,实验②不能证明浊液中存在, B错误;
C.实验②反应的离子方程式为,实验③反应的离子方程式为,二者离子方程式不同,C正确;
D.实验②的黄色沉淀中再滴加足量0.1mol/L的溶液后,可转变为白色,几滴太少,D错误;
故选C。
10.(23-24高二上·山东青岛·期末)AgCl和Ag2CrO4(砖红色都是难溶电解质,常温下以对pCl和pCrO4作图的沉淀平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.阴影区域和都沉淀
B.
C.向含有的溶液中加入,白色固体逐渐变为砖红色
D.用硝酸银标准液滴定溶液中的,作指示剂的浓度在0.01mol/L左右时滴定误差很大
【答案】B
【分析】由图可知,当pAg=0时,c(Ag+)=1mol/L,pCl或pCrO4为9.8或11.72,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+) c(),Ksp(AgCl)=c(Ag+) c(Cl-),曲线①对应的溶度积常数Ksp=10-11.72,数量级为10-12,曲线②对应的溶度积常数Ksp=10-9.8,数量级为10-10,且Ksp(AgCl)=1.6×10-10,所以曲线①线代表Ag2CrO4,曲线②代表AgCl,所以Ksp(Ag2CrO4)=10-11.72,Ksp(AgCl)=10-9.8,据此分析解答。
【详解】A.pAg越大,c(Ag+)越小,由图可知,阴影区域在曲线①、②上方,c(Ag+)小于饱和AgCl和Ag2CrO4溶液中c(Ag+),即阴影区域为AgCl和Ag2CrO4的不饱和溶液,AgCl和Ag2CrO4都不能沉淀而是溶解,A错误;
B.由分析可知,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+) c(),则2pAg+pCrO4=11.72,B正确;
C.当溶液中有1.0mol L-1KCl时,c(Cl-)≈1.0mol L-1,pCl=0,由图可知,此时无法形成Ag2CrO4,C错误;
D.由题干信息可知,饱和AgCl溶液中c(Cl-)=c(Ag+)==mol/L=10-4.9mol/L,K2CrO4浓度在0.01mol/L左右时,形成Ag2CrO4沉淀时c(Ag+)===10-4.86mol/L≈10-4.9mol/L,非常接近AgCl沉淀的滴定终点,故用硝酸银标准液滴定溶液中的Cl-,作指示剂的K2CrO4浓度在0.01mol/L左右是滴定误差很小,可以用K2CrO4作指示剂,D错误;
故答案为:B。
11.(23-24高二上·山东青岛·期末)某废水中含有和,若始终保持饱和,且,调节pH使和形成硫化物而分离,体系中pH与关系如图所示(c为、、、的浓度)。下列说法正确的是
A.
B.
C.调节pH同时沉淀和时,
D.M点条件下能生成沉淀,不能生成沉淀
【答案】A
【分析】酸性较强的溶液中含硫微粒为H2S、HS-、S2-,H2S是二元弱酸,则起始阶段c(HS-)>c(S2-),lgc(HS-)>lgc(S2-),即点(1.6,-6.5)和(4.2,-3.9)所在曲线为c(HS-)随pH的变化,点(4.9,-13.0)和(6.8,-9.2)所在曲线为c(S2-)随pH的变化,随着溶液pH增大,溶液的酸性减弱,c(HS-)和c(S2-)都逐渐增大,c(Ni2+)或c(Cd2+)逐渐减小,当c(S2-)一定时lgc(Ni2+)>lgc(Cd2+),则Ksp(NiS)>Ksp(CdS),据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,(1.6,-6.5)和(4.2,-3.9)所在曲线为c(HS-)随pH的变化,点(4.9,-13.0)和(6.8,-9.2)所在曲线为c(S2-)随pH的变化,则,,则Ka2(H2S)=10-14.7mol L-1,故A正确;
B.点(4.9,-13.0)时c(S2-)=c(Cd2+)=10-13mol/L,Ksp(CdS)=c(S2-) c(Cd2+)=10-26,点(6.8,-9.2)时c(S2-)=c(Ni2+)=10-9.2mol/L,Ksp(NiS)=c(S2-) c(Ni2+)=10-18.4,则Ksp(NiS)>Ksp(CdS),故B错误;
C.由上述分析可知,Ksp(CdS)=10-26,Ksp(NiS)=10-18.4,则同时沉淀Ni2+和Cd2+时=107.6,故C错误;
D.M点为CdS的过饱和溶液,NiS的不饱和溶液,则M点条件下能生成CdS沉淀,不能生成NiS沉淀,故D错误;
故选:A。
12.(24-25高二上·山东青岛·期中)一种锰矿的主要成分为,杂质为、、MnS、FeS、CuS、NiS等。研究人员设计了如下流程制备金属锰,可能用到的数据见下表。下列说法正确的是
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.5 7.6
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.5 9.8
A.“脱硫”过程中通入的目的是将S氧化为除去
B.物质X为,滤渣Y为
C.由上述流程和表格数据可知:,
D.电解过程中Mn元素发生氧化反应
【答案】C
【分析】锰矿(主要成分为MnCO3,杂质为SiO2、CaCO3、MnS、FeS、CuS、NiS)在催化剂条件下与氢氧化钠、空气反应生成硫单质、硅酸钠和金属氢氧化物,过滤,向滤渣中加入硫酸进行酸浸,生成硫酸盐,过滤,滤渣为硫和Y为硫酸钙,向滤液中加入MnO调节pH=4从而沉淀铁离子,过滤,向滤液中加入MnS沉淀铜和镍元素后再过滤得到主要含有MnSO4的溶液,将该溶液电解得到金属锰,据此结合混合物分离提纯原理分析解答。
【详解】A.“脱硫”过程中通入氧气的目的是将硫化物中的-2价硫元素氧化为硫单质,并将亚铁离子氧化为铁离子,A错误;
B.根据分析,物质X为硫酸钙,滤渣Y为氢氧化铁,B错误;
C.难溶沉淀会向更难溶沉淀转化,“除杂”过程中加入硫化锰的目的是为了使镍离子与铜离子转化为硫化镍和硫化铜,故(MnS)>(CuS),根据数据Fe(OH)3在pH=3.2沉淀完全,此时氢氧根浓度为10-10.8mol/L,,Cu(OH)2在pH=6.7沉淀完全,此时氢氧根浓度为10-7.3mol/L,,,C正确;
D.电解过程中锰元素化合价由+2价降低为0价,发生还原反应,D错误;
答案选C。
13.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L 1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+
开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
(1)“滤渣1”含有S和 ;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式 。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将 。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为 ~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是 。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是 。
(6)写出“沉锰”的离子方程式 。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z= 。
【答案】 SiO2(不溶性硅酸盐) MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O 将Fe2+氧化为Fe3+ 4.7 NiS和ZnS F 与H+结合形成弱电解质HF,MgF2 Mg2++2F 平衡向右移动 Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
【详解】(1)Si元素以SiO2或不溶性硅盐存在,SiO2与硫酸不反应,所以滤渣I中除了S还有SiO2;在硫酸的溶浸过程中,二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应,二氧化锰作氧化剂,硫化锰作还原剂,方程式为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O;
(2)二氧化锰作为氧化剂,使得MnS反应完全,且将溶液中Fe2+氧化为Fe3+;
(3)由表中数据知pH在4.7时,Fe3+和Al3+沉淀完全,所以应该控制pH在4.7~6之间;
(4)根据题干信息,加入Na2S除杂为了除去锌离子和镍离子,所以滤渣3是生成的沉淀ZnS和NiS;
(5)由HF H++F-知,酸度过大,F-浓度减低,使得MgF2Mg2++2F-平衡向沉淀溶解方向移动,Mg2+沉淀不完全;
(6)根据题干信息沉锰的过程是生成了MnCO3沉淀,所以反应离子方程式为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
(7)根据化合物中各元素化合价代数和为0的规律得:1+2x+3y+4z=4,已知,x=y=1/3,带入计算得:z=1/3
14.(24-25高二上·山东青岛·期中)工业上以铬铁矿(,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制红矾钠()的工艺流程如图。回答下列问题:
(1)焙烧的目的是将转化为并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,请写出转化为的化学方程式 。
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。中和时pH值的理论范围为 ,此时得到的滤渣成分主要是 。写出“酸化”步骤时发生的反应的离子方程式 。
(3)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡:
(ⅰ) (25℃)
(ⅱ) (25℃)
25℃时,0.1mol/L 溶液中随pH的变化关系如图。
①当pH=8.8时,设、与的平衡浓度分别为x、y、z,则x、y、z之间的关系式为 =0.10;计算溶液中的平衡浓度 (保留两位有效数字)。
②调整溶液pH从A点到B点的过程中,的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) 4.5~9.3 氢氧化铝和硅酸
(3) 增大
【分析】铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)经焙烧FeCr2O4转化为Na2CrO4,并将Al、Si氧化物转化为偏铝酸钠和硅酸钠两种可溶性钠盐,然后加水溶解,过滤除去不溶性杂质,在滤液中加硫酸中和,使偏铝酸钠和硅酸钠转化成氢氧化铝和硅酸沉淀,过滤除去,再在滤液中加硫酸使Na2CrO4转化成Na2Cr2O7,蒸发结晶得到产品,同时得到副产品硫酸钠晶体。
【详解】(1)由信息可知,焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4,根据氧化还原反应配平可知,该反应的化学方程式为;
(2)中和的目的是除去溶液中Al和Si元素,即将偏铝酸钠和硅酸钠两种可溶性钠盐转化成氢氧化铝和硅酸沉淀,但又要防止氢氧化铝溶于酸生成铝盐,结合图示信息可知pH应控制在4.5~9.3;得到的滤渣为氢氧化铝和硅酸;酸化过程中转化为,反应的离子方程式为:;
(3)①时,溶液中Cr原子的总浓度为,由Cr原子守恒知,,则有;,,,当pH=8.8时此时,,;
②,,溶液pH从A变到B的过程中,pH变大,变小,而不变,所以的值增大。
15.(23-24高二上·山东枣庄·期末)草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O42H2O实验流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
(1)写出1种能提高酸浸速率的措施 ,“沉淀”的化学式为 。
(2)操作X所用的玻璃仪器的名称为 。
(3)“酸浸”过程中加入Na2SO3的目的是将 还原(填离子符号);NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化,产物中氯元素处于最低化合价,该反应的离子方程式为 。
(4)试剂RH对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示,加入萃取剂的作用是 ;使用萃取剂适宜的pH是 。
A.接近2.0 B.接近3.0 C.接近4.0
(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为氟化物沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液= 。
【答案】(1) 将水钴矿粉碎或适当升高温度或搅拌 Fe(OH)3、Al(OH)3
(2)分液漏斗、烧杯
(3) Fe3+、Co3+ ClO+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl—+3H2O
(4) 除去Mn2+ B
(5)0.7
【分析】由题给流程可知,向水钴矿中加入盐酸和亚硫酸钠溶液酸浸,将三价钴和三价铁转化为二价钴离子和Fe2+,少量金属氧化物转化为可溶性氯化物,过滤得到酸性的浸出液;向浸出液中加入氯酸钠溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,向氧化液中加入碳酸钠调节溶液pH为5.2,将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到沉淀和滤液;向滤液中加入氟化钠溶液,将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀,过滤得到沉淀和滤液;向滤液中加入有机萃取剂萃取、分液得到有机层和含有二价钴离子的水层;向水层中加入草酸铵溶液,将溶液中的二价钴离子转化为草酸钴沉淀,过滤得到滤液和草酸钴晶体。
【详解】(1)将水钴矿粉碎、适当升高温度、搅拌等措施能提高酸浸速率,由分析可知,沉淀的主要成分为氢氧化铁、氢氧化铝,故答案为:将水钴矿粉碎或适当升高温度或搅拌;Fe(OH)3、Al(OH)3;
(2)由分析可知,操作X为萃取、分液,操作中所用的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯,故答案为:分液漏斗、烧杯;
(3)亚硫酸钠具有还原性,加入盐酸和亚硫酸钠溶液酸浸的目的是将氧化性离子Fe3+、Co3+还原;加入氯酸钠溶液的目的是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为ClO+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,故答案为:Fe3+、Co3+;ClO+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
(4)由分析可知,加入萃取剂的作用是在pH接近3.0的条件下,将溶液中的锰离子萃取除去,故答案为:除去Mn2+;B;
(5)由分析可知,加入氟化钠溶液的目的是将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀,则当加入过量NaF后,所得滤液====0.7,故答案为:0.7。第三节 沉淀溶解平衡
第2课时 沉淀溶解平衡的应用
1.往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸去除,下列叙述正确的是
A.温度升高,Na2CO3溶液的KW和c平(OH-)均会减小
B.CaSO4能转化为CaCO3,说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C.CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶,是因为硫酸酸性强于盐酸
D.沉淀转化的离子方程式为(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+(aq)
2.(23-24高二下·安徽淮北·开学考试)一定温度下,AgCl和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法不正确的是
A.a点为的不饱和溶液
B.的数量级等于
C.的平衡常数
D.向NaCl、均为的混合溶液中滴加溶液,先产生沉淀
3.(23-24高二下·山东潍坊·期末)实验室利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备Co3O4的工艺流程如图所示:
已知:,
下列说法正确的是
A.“溶解还原”过程中消耗的Na2SO3与生成Co2+的物质的量之比为1∶2
B.“纯化处理”时需将溶液调至强碱性,确保将铁元素完全除去
C.“沉钴”时,不用Na2C2O4溶液是为了防止溶液碱性太强而生成Co(OH)2沉淀
D.在空气中煅烧时,每生成1 mol Co3O4转移2 mol e-
4.(24-25高二上·山东青岛·阶段检测)下列图示与对应的叙述相符的是
A.图①表示加入催化剂,化学反应的焓变减小
B.图②表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
C.根据图③可判断可逆反应“”的
D.根据图④,若除去溶液中的可向溶液中加入适量,至在4左右
5.(24-25高二上·山东日照·期中)使用含氟牙膏将牙釉质中的转化为可预防龋齿的形成。下列说法错误的是
A.含氟牙膏预防龋齿的原理为
B.有机酸使牙齿中的溶解易导致龋齿
C.
D.氟离子能抑制口腔细菌产生酸
6.某温度下:。取适量黄色固体配制成100mL溶液,配制过程中溶液的离子浓度与时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.A点处可表示的不饱和溶液
B.T时刻有可能向该溶液中加入了KI 固体
C.常温下饱和溶液中的
D.向A点处的悬浊液中加入的溶液,平衡后溶液中的c(Pb2+)<410-3mol/L
7.已知:①t℃时的Ksp为;②在t℃时,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.t℃时,的Ksp为
B.在饱和溶液中加入固体,可使溶液由Y点到X点
C.t℃时,反应的平衡常数
D.t℃时,用溶液滴定和的混合溶液,先沉淀
8.下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是
A.锅炉水垢中含有CaSO4,先用Na2CO3溶液处理,再用酸除去
B.浓FeCl3溶液滴入沸水加热形成红褐色液体
C.自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)
D.医院里不用碳酸钡,而用硫酸钡作为“钡餐”
9.一定温度下的难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数。已知如表所示数据:
物质
(单位略)
完全沉淀时的pH范围 3~4
关于含等物质的量的、、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.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH至3~4后过滤,可获得纯净的溶液
D.在的溶液中不能大量存在
10.(23-24高二下·湖南岳阳·期末)可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡作为内服造影剂。已知:、,在饱和的BaSO4溶液中,下列说法错误的是
A.BaSO4的溶解方程式为:
B.向饱和的BaSO4溶液中加入固体BaSO4,不变
C.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为
D.向BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中加入少量BaCl2,溶液中不变
11.(23-24高二下·湖南长沙·期末)已知,现进行下列实验。
(1)将溶液和溶液等体积混合,得到悬浊液a;将悬浊液a过滤,得到滤液b和白色沉淀c。
(2)向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊。
(3)向沉淀c中滴加溶液,沉淀变为黄色。
下列关于上述实验的分析不正确的是
A.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:
B.滤液b中
C.实验(3)表明转化为
D.实验可以证明的比的小
12.(24-25高二上·河北石家庄·期中)室温下,下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图(pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5mol·L-1可认为M离子沉淀完全)。下列叙述不正确的是
A.由b点可求得Ksp[Al(OH)3]=10-33
B.a、c两点对应物质的Ksp相同,溶解度不同
C.将0.01mol/LFeCl3溶液中Fe3+完全转化为沉淀,需要将pH至少调至2.8左右
D.浓度均为0.02mol/L的Al2(SO4)3、CuSO4溶液等体积混合,调节pH,Al3+沉淀完全时Cu2+也会生成沉淀
13.已知:25℃时,,,,。
(1)①25℃时,向浓度均为的和混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 (填化学式)沉淀。
②将、的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应,为使、同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入 (填“A”或“B”),再滴加另一反应物。
(2)①25℃时,发生水解反应,该反应的平衡常数为 。
②25℃时,若向溶液中加入一定量的石灰水来调节溶液的pH,可得到红褐色沉淀。若调节后溶液的pH为5,则溶液中的浓度为 。
(3)溶液中金属离子的物质的量浓度低于时,可认为已沉淀完全。现向一定浓度的和的混合溶液中逐滴加入氨水,当恰好完全沉淀时,测得,此时所得沉淀中 (填“含有”或“不含有”)。
14.(24-25高二上·山东·期中)工业上常用沉淀法除去废水中的金属离子。
已知:①当时,可认为离子沉淀完全。
②
物质 MgF2 Fe(OH)3 Al(OH)3 MnS
回答下列问题:
(1)向含有的废水中按物质的量之比加入NaF溶液沉镁,充分反应后, ;沉镁时若pH过低,会导致沉淀不完全,原因是 。
(2)假设溶液中、的浓度均为,加NaOH固体调节溶液pH,当恰好沉淀完全时,溶液中的浓度为 。
(3)向工业废水中通入H2S可将转化为MnS除去。25℃时,调控H2S溶液的pH,溶液中H2S、、的分布系数随溶液pH的变化关系如图所示。
①的平衡常数K= ;
②当溶液中时,溶液的pH= ;
③常温下,向含有的废水中通入H2S,当时,开始沉淀,此时废水的pH= 。
15.(24-25高二上·山东青岛·阶段检测)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。
Ⅰ.某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下:
已知:①,,。
②加沉淀剂使一种金属离子浓度,其他金属离子不沉淀,即认为可完全分离。
③以氢氧化物形式沉淀时,与溶液的关系如图所示。
(1)“酸浸”步骤,可提高钴元素浸出效率的操作有 (1条即可)。
(2)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中 ,据此判断 (填“能”或“不能”)实现和的完全分离。
(3)“沉锰”步骤涉及的离子方程式 、 。
(4)“沉淀”步骤,用调,目的是将 (离子)转化为沉淀。
(5)“沉钴”步骤,控制溶液,加入适量,反应的离子方程式为 。
Ⅱ.三氯化六氨合钴是一种橙黄色晶体,可由实验室制备而成。
ⅰ.准确称取制备的产品,配制成溶液,移取溶液于锥形瓶中;
ⅱ.滴加少量溶液作指示剂,用的溶液滴定至终点;
ⅲ.平行测定三次,消耗溶液的平均体积为,计算晶体中元素的质量分数。
已知:为白色沉淀,,为砖红色沉淀,。
(6)ⅱ中,滴定终点的现象是 。
(7)制备的晶体中元素的质量分数是 (列出计算式即可)。
1.(24-25高二上·山东·期中)下列有关盐类水解和沉淀溶解平衡在生产生活中应用的说法错误的是
A.用Na2S、FeS除去废水中的,反应的离子方程式相同
B.将TiCl4溶于大量水并加热制取TiO2,溶于大量水并加热的目的是促进TiCl4水解
C.在SOCl2气流中加热制取无水AlCl3,SOCl2消耗水的同时生成HCl抑制AlCl3水解
D.处理水垢中CaSO4的方法是先用饱和Na2CO3溶液将CaSO4转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,再加酸除去
2.(24-25高二上·山东·期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
操作和现象 结论
A 用pH计分别测量NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH,前者pH较大 酸性CH3COOH>HClO
B 用pH计分别测量和溶液的pH,后者pH大 溶液的水解程度大
C 向等物质的量浓度的NaCl、NaI混合溶液中滴加AgNO3溶液,先生成黄色沉淀
D 先向的NaCl溶液中加入的AgNO3溶液,再向所得悬浊液中滴加KI溶液,有黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
3.已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表:
难溶电解质 AgCl(mol2·L-2) AgBr(mol2·L-2) AgI(mol2·L-2) Ag2SO4(mol3·L-3) Ag2CrO4(mol3·L-3)
Ksp 1.8×10-10 5.0×10-13 8.3×10-17 1.4×10-5 1.12×10-12
下列叙述不正确的是
A.由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小
B.将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合,有Ag2CrO4沉淀产生
C.向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到浅黄色AgBr悬浊液
D.向100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液,有白色沉淀生成
4.牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3 (aq)+OH-(aq)。已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比Ca5(PO4)3OH(s)更小,为了保护牙齿,世界各地均采用了不同的措施。以下措施中不能保护牙齿的是
A.饮用纯净水 B.在牙膏中添加适量的Ca2+或
C.在饮用水中加入适量的氟化物添加剂 D.在牙膏中加入氟化物添加剂
5.(23-24高二上·山东淄博·期末)常温下,和沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.线Ⅰ表示的变化情况
B.a点,
C.b点条件下既可生成沉淀,也可生成沉淀
D.的平衡常数
6.(23-24高二上·山东聊城·期末)常温下,分别向溶液中滴加溶液,溶液,代表]与关系如图所示。已知:。下列叙述错误的是
A.图中代表,代表
B.室温下,
C.同时产生两种沉淀时,
D.在溶液中存在:
7.(24-25高二上·山东青岛·期中)下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是
选项 实验内容 实验结论
A 向饱和碳酸氢钠溶液中缓缓通入少量,并将产生的气体依次通入品红试液、澄清石灰水中,品红试液无变化,澄清石灰水产生白色沉淀 亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强
B 室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol/L NaClO溶液和0.1mol/L NaF溶液的pH,前者pH大于后者 HClO的酸性小于HF
C 以溶液为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
D 向两支试管中各加入4mL 0.01mol/L 溶液和4mL 0.1mol/L 溶液,再分别通入足量,分别记录溶液褪色所需的时间 0.1mol/L 溶液褪色所需时间更短
A.A B.B C.C D.D
8.(23-24高二上·山东济南·期末)25℃时,三种沉淀溶解平衡体系中相应离子浓度关系如图,表示、、。下列说法正确的是
A.点表示的不饱和溶液、的过饱和溶液
B.
C.沉淀转化反应的平衡常数
D.向悬浊液中加入固体,的沉淀溶解平衡逆向移动,变小
9.(23-24高二上·山东枣庄·期末)某小组同学进行如下实验探究。下列分析正确的是
A.实验②、③黄色沉淀中均不含
B.实验②证明浊液中存在
C.实验②和③的反应不可用相同的离子方程式表示
D.实验②的黄色沉淀中再滴加几滴0.1mol/L的溶液后,可转变为白色
10.(23-24高二上·山东青岛·期末)AgCl和Ag2CrO4(砖红色都是难溶电解质,常温下以对pCl和pCrO4作图的沉淀平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.阴影区域和都沉淀
B.
C.向含有的溶液中加入,白色固体逐渐变为砖红色
D.用硝酸银标准液滴定溶液中的,作指示剂的浓度在0.01mol/L左右时滴定误差很大
11.(23-24高二上·山东青岛·期末)某废水中含有和,若始终保持饱和,且,调节pH使和形成硫化物而分离,体系中pH与关系如图所示(c为、、、的浓度)。下列说法正确的是
A.
B.
C.调节pH同时沉淀和时,
D.M点条件下能生成沉淀,不能生成沉淀
12.(24-25高二上·山东青岛·期中)一种锰矿的主要成分为,杂质为、、MnS、FeS、CuS、NiS等。研究人员设计了如下流程制备金属锰,可能用到的数据见下表。下列说法正确的是
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.5 7.6
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.5 9.8
A.“脱硫”过程中通入的目的是将S氧化为除去
B.物质X为,滤渣Y为
C.由上述流程和表格数据可知:,
D.电解过程中Mn元素发生氧化反应
13.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L 1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+
开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
(1)“滤渣1”含有S和 ;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式 。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将 。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为 ~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是 。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是 。
(6)写出“沉锰”的离子方程式 。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z= 。
14.(24-25高二上·山东青岛·期中)工业上以铬铁矿(,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制红矾钠()的工艺流程如图。回答下列问题:
(1)焙烧的目的是将转化为并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,请写出转化为的化学方程式 。
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。中和时pH值的理论范围为 ,此时得到的滤渣成分主要是 。写出“酸化”步骤时发生的反应的离子方程式 。
(3)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡:
(ⅰ) (25℃)
(ⅱ) (25℃)
25℃时,0.1mol/L 溶液中随pH的变化关系如图。
①当pH=8.8时,设、与的平衡浓度分别为x、y、z,则x、y、z之间的关系式为 =0.10;计算溶液中的平衡浓度 (保留两位有效数字)。
②调整溶液pH从A点到B点的过程中,的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
15.(23-24高二上·山东枣庄·期末)草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O42H2O实验流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
(1)写出1种能提高酸浸速率的措施 ,“沉淀”的化学式为 。
(2)操作X所用的玻璃仪器的名称为 。
(3)“酸浸”过程中加入Na2SO3的目的是将 还原(填离子符号);NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化,产物中氯元素处于最低化合价,该反应的离子方程式为 。
(4)试剂RH对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示,加入萃取剂的作用是 ;使用萃取剂适宜的pH是 。
A.接近2.0 B.接近3.0 C.接近4.0
(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为氟化物沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液= 。