通用版高考化学一轮复习课时突破练39　沉淀溶解平衡及图像分析

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通用版高考化学一轮复习
课时突破练39　沉淀溶解平衡及图像分析
必备知识基础练
1.(2024·山东青岛期末)牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分,起着保护牙齿的作用,其主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]。在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3P(aq)+OH-(aq)　Ksp=6.8×10-37。已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp=2.8×10-51。下列说法错误的是(　　)
A.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,经常吃糖易造成龋齿
B.由题述平衡可知,小孩长牙时要少吃糖多补钙
C.若减少OH-的浓度,题述平衡将向右移动,Ksp的值相应增大
D.使用含氟的牙膏能防止龋齿,是因为
Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)
2.(2024·北京大兴区统考)向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知:Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O,平衡常数记为K{[Ag(NH3)2]+},下列分析不正确的是(　　)
A.浊液中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.实验表明实验室可用氨水洗涤附着有银的试管
C.由实验可以判断:NH3结合Ag+的能力比Cl-强
D.由资料信息可推知:加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
3.(2024·山西阳泉期末)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,下列叙述中正确的是(　　)
A.温度升高,Na2CO3溶液的Kw增大,c(OH-)减小
B.CaSO4能转化为CaCO3,说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C.CaCO3溶于盐酸而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C(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+S(aq)
4.(2024·重庆第八中学一模)常温下,分别在Mn(NO3)2、Zn(NO3)2、HNO2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中pX[pX=-lg c(X),X代表Mn2+、Zn2+、]与pH关系如图所示。已知:Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2]。下列叙述错误的是(　　)
A.L3表示p(Mn2+)与pH的关系
B.常温下,Ksp[Zn(OH)2]的数量级为10-17
C.a点存在c(Na+)D.常温下,Mn(OH)2难溶于HNO2
5.(2024·四川广安二模)
25 ℃时,-lg c(X)与pH的关系如图所示,X代表Zn2+或Fe2+或Zn(OH。已知:常温下,Fe(OH)2的Ksp=-8.1×10-16;强碱性溶液中Zn元素主要以Zn(OH的形式存在。
下列说法正确的是(　　)
A.曲线②代表-lg c(Zn2+)与pH的关系
B.常温下,Zn(OH)2的Ksp的数量级为10-18
C.向等浓度的ZnCl2和FeCl2的混合溶液中滴入NaOH溶液,Zn2+先沉淀
D.向c[Zn(OH]=0.1 mol·L-1的溶液中加入等体积0.1 mol·L-1的HCl后,体系中Zn元素只以Zn(OH)2的形式存在
关键能力提升练
6.(2024·湖北原创联盟一模)菠萝“扎嘴”的原因之一是菠萝中含有一种难溶于水的草酸钙针晶。常温下,草酸钙在不同pH下体系中lg c(M)与pH关系如图所示(M代表H2C2O4、HC2、C2、Ca2+),已知Ksp(CaC2O4)=10-8.62、Ksp[Ca(OH)2]=10-5.6。下列有关说法正确的是(　　)
A.数量级为10-4
B.溶液pH=7时,c(HC2)+2c(C2)=2c(Ca2+)
C.pH>12时,曲线①呈上升趋势的原因是部分CaC2O4转化为Ca(OH)2
D.A点时,体系中c(Ca2+)>c(H2C2O4)=c(HC2)>c(C2)>c(H+)>c(OH-)
7.(2024·辽宁丹东一模)工业上使用Na2CO3溶液可以将BaSO4转化为BaCO3。一定温度下BaSO4和BaCO3的溶解平衡曲线如图所示。已知Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),处理过程中忽略溶液体积的变化。下列说法正确的是(　　)
A.曲线Ⅰ是BaSO4的溶解平衡曲线
B.p点能生成BaCO3沉淀
C.向n点饱和溶液中加水,可使溶液由n点变到p点
D.该温度下,BaSO4(s)+C(aq)BaCO3(s)+S(aq)的平衡常数K=10-1.7
8.(2024·河南许昌高考冲刺)298 K时,用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、Ga(NO3)3、Ge(NO3)3三种溶液pM[p表示负对数,M表示、c(Ga3+)、c(Ge3+)]随溶液pH变化的关系如图所示。已知:常温下,Ksp[Ge(OH)3]>
Ksp[Ga(OH)3]。下列推断正确的是(　　)
A.曲线③代表Ga3+与pH的关系曲线
B.调节pH=8.5时,可将废水中Ge3+完全沉淀
C.滴定HR溶液至X点时,溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.经计算,Ga(OH)3能完全溶于HR溶液
9.(2024·湖南长沙雅礼中学模拟)室温下,将Na2CO3溶液与过量CaSO4固体混合,溶液pH随时间变化如图所示。
已知:Ksp(CaSO4)=4.9×10-5、Ksp(CaCO3)=3.4×10-9。下列说法不正确的是(　　)
A.室温下,反应CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)的K≈1.4×104
B.随着反应的进行,溶液的pH下降的原因是C+H2OHC+OH-逆向移动
C.0~600 s内上层清液中存在:c(Na+)+2c(Ca2+)>c(HC)+2c(C)+2c(S)
D.反应过程中,溶液中始终存在:c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3)
10.(2021·湖北卷节选)25 ℃时,已知:Kb(NH3·H2O)≈2.0×10-5,Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35,Ksp[In(OH)3]≈1.0×10-33,Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20,“浸出液”中c(Cu2+)=0.01 mol·L-1。
(1)当金属阳离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时沉淀完全,In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为　　　　　(保留一位小数)。
(2)继续加入6.0 mol·L-1氨水至过量,观察到的实验现象是先有蓝色沉淀,然后　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解,计算反应Ga(OH)3(s)+NH3·H2O[Ga(OH)4]-+N的平衡常数K=　　　　　。{已知:Ga3++4OH-[Ga(OH)4]-　K'=≈1.0×1034}
参考答案
1.C　解析 残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,与OH-反应生成H2O,促使Ca5(PO4)3OH(s)的沉淀溶解平衡正向移动,易造成龋齿,A正确;小孩长牙时,要在牙齿表面形成Ca5(PO4)3OH(s),从平衡移动角度分析,要增大牙齿表面的c(Ca2+)、c(OH-),促使Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡逆向移动,故小孩长牙时要少吃糖多补钙,B正确;减少OH-的浓度,Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡将向右移动,由于温度不变,Ksp的值不变,C错误;由于Ca5(PO4)3F的Ksp小于Ca5(PO4)3OH的Ksp,使用含氟牙膏,使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s),可有效防止龋齿,D正确。
2.B　解析 AgCl是难溶电解质,在浊液中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),A正确;Ag+与NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)2]+,但单质银与NH3·H2O不能反应,可用稀硝酸洗涤附着银的试管,B错误;AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,生成[Ag(NH3)2]+,说明NH3结合Ag+的能力比Cl-的强,C正确;加浓硝酸后,NH3·H2O与H+反应生成N,使平衡Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O逆向移动,c(Ag+)增大,Ag+再与Cl-结合生成AgCl沉淀,D正确。
3.D　解析 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,A错误;Ksp(CaCO3)4.D　解析 L1随着pH的增大而减小,即代表,L2、L3均随pH的增大而增大,且pH相同时,L2更大,由于Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2],即L2为Zn2+,L3为Mn2+,A正确;由b点坐标可得:Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-6.15×()2=10-16.15,其数量级为10-17,B正确;a点纵坐标为0,即=1,存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(N),c(H+)>c(OH-),即c(Na+)105,可知常温下Mn(OH)2溶于HNO2,D错误。
5.C　解析 强碱性溶液中Zn元素主要以Zn(OH形式存在,则①代表-lg c[Zn(OH],对③曲线,pH=7时,pOH=7,-lg c=10-3 mol·L-1,则Ksp=(10-7)2×10-3=10-17。常温下,Fe(OH)2的Ksp=8.1×10-16,则②、③分别代表-lg c(Fe2+)、-lg c(Zn2+)与pH的关系,A错误;pH=7.0时,-lg c(Zn2+)=3.0,则Zn(OH)2的Ksp=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,B错误;常温下,Zn(OH)2的Ksp更小,故Zn2+先沉淀,C正确;c[Zn(OH]=0.1 mol·L-1的溶液中加入等体积0.1 mol·L-1的HCl,混合后生成Zn(OH)2、Zn(OH,D错误。
6.B　解析 CaC2O4为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,体系中存在一系列平衡:CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2(aq)、C2+H2OHC2+OH-、HC2+H2OH2C2O4+OH-,在CaC2O4溶液中,c(Ca2+)>c(C2)>c(HC2)>c(H2C2O4),即①表示C2,②表示H2C2O4,③表示HC2,④表示Ca2+。HC2H++C2,①③相交时c(HC2)=c(C2),从图中可知此时pH大于4小于5,故数量级为10-5,A错误;溶液pH=7时,c(H+)=c(OH-),溶液中电荷守恒c(HC2)+2c(C2)+c(OH-)=2c(Ca2+)+c(H+),则有c(HC2)+2c(C2)=2c(Ca2+),B正确;由图像可知,pH>12时,如pH=13,c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(Ca2+)=10-4.5 mol·L-1,此时Q[Ca(OH)2]=10-4.5×=10-6.57.D　解析 BaCO3、BaSO4均为难溶物,饱和溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c(S)]}=-lg[c(Ba2+)×c(S)]=-lg[Ksp(BaSO4)],同理可知溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c(C)]}=-lg[Ksp(BaCO3)],因Ksp(BaSO4)8.C　解析 Ksp[Ge(OH)3]=c(Ge3+)·c3(OH-)推出pGe3+=-lg,同理推出pGa3+=-lg。由于Ksp[Ge(OH)3]>Ksp[Ga(OH)3],即Ga(NO3)3、Ge(NO3)3两条线不可能相交,③为HR滴定曲线,而①、②分别为Ga(NO3)3、Ge(NO3)3滴定曲线,A错误;由4.1可知c(OH-)=10-9.9 mol·L-1推知Ksp[Ga(OH)3]=1×(10-9.9)3=10-29.7,同理7.3可推得Ksp[Ge(OH)3]=1×(10-6.7)3=10-20.1。由5.5可得出Ka(HR)==1×10-5.5=10-5.5。pH=8.5知c(OH-)=10-5.5 mol·L-1,则溶液中c(Ge3+)==10-3.6 mol·L-1>10-5 mol·L-1,溶液中的Ge3+未完全沉淀,B错误;X点成分为NaR、NaOH,该溶液呈碱性,所以c(Na+)>c(OH-)>c(H+),C正确;Ga(OH)3+3HRGa3++3R-+3H2O,K==10-4.2,该反应的K小,即反应很难发生,故Ga(OH)3不能完全溶于HR溶液,D错误。
9.D　解析 反应CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)的K=≈1.4×104,A正确;随着反应进行,碳酸根离子的浓度减小,水解平衡C+H2OHC+OH-左移,溶液的pH下降,B正确;根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)+2c(Ca2+)=c(HC)+2c(C)+2c(S)+c(OH-),0~600 s内上层清液呈碱性,c(H+)c(HC)+2c(C)+2c(S),C正确;在Na2CO3溶液中,由元素守恒得c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),但由于在CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)反应过程中,C浓度会逐渐减小,故c(Na+)>2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),D错误。
10.答案 (1)4.7　(2)蓝色沉淀溶解,溶液变成深蓝色
(3)2.0×10-6
解析 (1)根据Ksp[In(OH)3]=c(In3+)·c3(OH-)≈1.0×10-33,In3+沉淀完全时c(In3+)<1.0×10-5 mol·L-1,则有c3(OH-)==1.0×10-28,c(OH-)= mol·L-1≈1.0×10-9.3 mol·L-1,此时c(H+)=1.0×10-4.7 mol·L-1,故溶液的pH=4.7。
(2)若继续加入6.0 mol·L-1氨水至过量,先有蓝色沉淀Cu(OH)2生成,然后蓝色沉淀溶解,生成[Cu(NH3)4](OH)2,得到深蓝色溶液。
(3)将以下三个平衡相加:Ga(OH)3(s)Ga3+(aq)+3OH-(aq)、Ga3+(aq)+4OH-(aq)[Ga(OH)4]-、NH3·H2ON+OH-,可得:Ga(OH)3(s)+NH3·H2O[Ga(OH)4]-+N,则平衡常数K=Ksp[Ga(OH)3]·K'·Kb(NH3·H2O)=1.0×10-35×1.0×1034×2.0×10-5=2.0×10-6。
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