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高老化学课时分层训练(27)难溶电解质的溶解平衡  

2018-04-19 07:27:48|  分类: 试题精选 |  标签: |举报 |字号 订阅

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课时分层训练(二十七)

难溶电解质的溶解平衡

A组 专项基础达标

(建议用时:30分钟)

1.下列说法正确的是 (  )

①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等

②难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动

③向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO沉淀完全,溶液中只含Ba2NaCl,不含SO

Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小

⑤为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀

⑥洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好

A.①②③            B.①②③④⑤⑥

C.⑤     D.①⑤⑥

C [①中不同离子的溶解或沉淀速率可能不相等;②中加难溶电解质,平衡不移动;③中沉淀完全只是离子浓度很小,不是没有;④若物质的组成不同,则不能根据Ksp的大小确定溶解能力;中沉淀洗涤次数越多,溶解越多。]

2.在BaSO4饱和溶液中,加入Na2SO4(s),达平衡时(  )

【导学号:95812215

Ac(Ba2)c(SO)

Bc(Ba2)c(SO)[Ksp(BaSO4)]

Cc(Ba2)c(SO)c(Ba2c(SO)Ksp(BaSO4)

Dc(Ba2)c(SO)c(Ba2c(SO)Ksp(BaSO4)

C [加入Na2SO4(s)后,c(SO)增大,溶解平衡BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)逆向移动,c(Ba2)减小,Ksp只受温度影响,温度不变,Ksp不变。]

3. (2017·西安质检)在如图所示曲线中,前半支表示芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲线,后半支表示硫酸钠的溶解度曲线,则下列说法错误的是(  )

AT ℃时Na2SO4B点的溶解度大于在C点的溶解度

BA点表示Na2SO4溶液尚未达到饱和,但是降温或加入Na2SO4·10H2O都能使其达到饱和

C.在C点时降低温度或升高温度都可以使Na2SO4溶液变浑浊

D.在T ℃时配制Na2SO4的饱和溶液,降温至0 ℃时可以析出芒硝

A [A项犯概念错误,将溶解度与实际溶解溶质的质量混淆。B项可以A点作x轴的平行线或垂直线,均可以与溶解度曲线的前半部分相交,故可以使用降低温度或添加溶质的方法达到饱和状态。同样方法以C点作x轴的平行线,将与溶解度曲线前半部分和后半部分都相交,所以C选项正确。D选项T 时配制Na2SO4的饱和溶液,降低温度至0 时,Na2SO4饱和溶液将析出晶体,所以将有芒硝析出。]

4. 已知溴酸银的溶解是吸热过程,在不同温度条件下,溴酸银的溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是(  )

AT1>T2

B.加入AgNO3固体,可从a点变到c

Ca点和b点的Ksp相等

Dc点时,在T1T2两个温度条件下均有固体析出

C [A项,由于溴酸银溶解时吸热,故温度升高,溶度积增大,则T1<T2,错误;B项,加入AgNO3固体后,溶液中Ag浓度增大,错误;C项,ab两点所处温度相同,溶度积常数相等,正确;D项,温度为T1时,c点析出固体,而温度为T2时,溶液未达到饱和,故无固体析出,错误。]

525 ℃时,Ksp(BaSO4)1×1010Ksp(BaCO3)2.6×109。该温度下,下列说法不正确的是 (  )

【导学号:95812216

A.向同浓度的Na2SO4Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出

B.向BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水,c(Ba2)增大

CBaSO4BaCO3共存的悬浊液中,=

D.向BaSO4的悬浊液中加入Na2CO3的浓溶液,BaSO4不可能转化为BaCO3

D [BaSO4BaCO3沉淀的Ksp看,BaSO4BaCO3更难溶,故BaSO4先析出,A项正确;新制氯水中存在反应Cl2H2OHClHClO,能够溶解BaCO3B项正确;两沉淀共存的溶液中==,C项正确;增大CO的浓度,c(Ba2c(CO)大于BaCO3的溶度积,BaSO4可能向BaCO3转化,D项错误。 ]

6(2016·贵阳监测)下表是Fe2Fe3Zn2OH完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2Fe3杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是(  )

金属离子

Fe2

Fe3

Zn2

完全沉淀时的pH

7.7 

2.7 

6.5 

A.H2O2ZnO     B.氨水

CKMnO4ZnCO3     DNaOH溶液

A [要使Fe2Fe3全部除去,由题给信息可知,需将Fe2全部氧化成Fe3,再调节溶液pH范围为2.7pH<6.5,即可将Fe3完全转化为Fe(OH)3沉淀,且保证Zn2不沉淀。氧化Fe2时不能引入新的杂质,只能用H2O2,调pH时也不能引入新的杂质,用ZnO能促进Fe3的水解。

7(2017·长春四校联考)不同温度下,AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,曲线Ⅰ、Ⅱ对应的温度分别是T1T2。已知T1温度下Ksp(AgCl)1.6×109,下列说法正确的是(  )

AT1>T2

Ba4.0×105

CB点溶液温度变为T1时,溶液中Cl的浓度不变

DT2时饱和AgCl溶液中,c(Ag)c(Cl)可能分别为2.0×105mol·L14.0×105 mol·L1

B [AgCl的溶解为吸热过程,温度升高溶度积增大,溶液中离子浓度增大,所以曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线对应的温度T2A错误。T1Ksp(AgCl)1.6×109a2,则a4.0×105B正确。B点溶液温度降至T1时将析出AgCl沉淀,溶液中c(Ag)c(Cl)减小,C错误。T1温度下Ksp(AgCl)1.6×109,则T2温度下Ksp(AgCl)>1.6×109,由于c(Agc(Cl)2.0×105×4.0×1058.0×1010,故D错误。]

8(2016·太原质检)已知AgI为黄色沉淀,AgCl为白色沉淀。25 ℃时,AgI固体溶于水形成的饱和溶液中c(Ag)1.22×108 mol·L1AgCl固体溶于水形成的饱和溶液中c(Ag)1.30×105 mol·L1。若在5 mL含有KClKI浓度均为0.01 mol·L1的混合溶液中,滴加8 mL 0.01 mol·L1AgNO3溶液,则下列叙述中不正确的是(  )

A.溶液中所含溶质的离子浓度大小关系为

c(NO)>c(K)>c(Cl)>c(I)>c(Ag)

B.溶液中先产生AgI沉淀

CAgCl的溶度积常数Ksp的数值为1.69×1010

D.若在AgCl悬浊液中滴加KI溶液,白色沉淀可能转变 成黄色沉淀

A [根据题意可得出25 ℃时,Ksp(AgCl)1.30×105×1.30×1051.69×1010Ksp(AgI)1.22×108×1.22×1081.49×1016,因为AgClAgI的构型相同,所以AgI的溶解度更小,则BCD项正确,A项错误。]

9(2017·南昌模拟)已知一定温度下,有下列难溶电解质的相关数据:

物质

Fe(OH)2

Cu(OH)2

Fe(OH)3

Ksp/25

8.0×1016

2.2×1020

4.0×1038

完全沉淀时的pH范围

9.6

6.4

34

对含等物质的量的CuSO4FeSO4Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不正确的是(  )

【导学号:95812217

A.向该混合溶液中加过量铁粉,能观察到红色固体析出

B.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀

C.该混合溶液中c(SO)[c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)]>54

D.向该混合溶液中加入适量氯水,并调pH34后过滤,能得到纯净的CuSO4溶液

D [加入过量铁粉,发生反应:Fe2Fe3===3Fe2FeCu2===Fe2Cu,有Cu析出,A项正确;对于M(OH)n,开始产生沉淀时,c(OH)=,根据所给物质的Ksp数据,可以判断产生Fe(OH)3时所需c(OH)最小,因此先产生Fe(OH)3沉淀,B项正确;假设各物质的物质的量均为a,则n(SO)5a,由于三种金属离子均发生水解反应,溶液中n(Cu2)n(Fe2)n(Fe3)<4a,则c(SO)[c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)]>54C项正确;向混合溶液中加入适量氯水,Fe2被氧化为Fe3,调pH34Fe3虽能完全沉淀,但由于引入了Cl,得到CuCl2CuSO4的混合溶液,D项错误。]

10.金属氢氧化物在酸中的溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S mol·L1)如图所示。

【导学号:95812218

(1)pH3时溶液中铜元素的主要存在形式是________

(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3,应该控制溶液的pH_____(填字母)

A>1       B4左右    C<6

(3)Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质,________(填"能"或"不能")通过调节溶液pH的方法来除去,理由是________________________

(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2,写出反应的离子方程式:_____________________

(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表所示:

为除去某工业废水中含有的Cu2Pb2Hg2杂质,最适宜向此工业废水中加入适量的________

ANaOH      BFeS    CNa2S

[解析] (1)由图可知,在pH3时溶液中不会出现Cu(OH)2 沉淀,铜元素主要以Cu2形式存在。(2)要除去Fe3的同时必须保证Cu2不能沉淀,因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出,Co2Ni2沉淀的pH范围相差太小,因此不能通过调节溶液pH的方法达到分离的目的。(4)Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq),加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2,促进Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,且FeSNa2S更经济。

[答案] (1)Cu2 (2)B

(3)不能 Co2Ni2沉淀的pH范围相差太小

(4)Cu(OH)24NH3·H2O===[Cu(NH3)4]22OH4H2O (5)B

11(1)已知Ksp[Cu(OH)2]2.2×1020Ksp[Fe(OH)3]2.6×1039。常温下,某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为了得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,应加入________________(填化学式),调节溶液的pH4,使溶液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3)________。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2·2H2O晶体。

(2)某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢需及时清洗除去。清洗流程如下:

.加入NaOHNa2CO3混合液,加热,浸泡数小时;

.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸和少量NaF溶液,浸泡;

.向洗涤液中加入Na2SO3溶液;

.清洗达标,用NaNO2溶液钝化锅炉。

①用稀盐酸溶解碳酸钙的离子方程式是____________________

②已知:

25 ℃时有关物质的溶度积

物质

CaCO3

CaSO4

Mg(OH)2

MgCO3

Ksp

2.8×109

9.1×106

1.8×1011

6.8×106

根据数据,结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程________________

在步骤 浸泡过程中还会发生反应MgCO3(s)2OH(aq)Mg(OH)2(s)CO(aq),该反应的平衡常数K________(保留两位有效数字)

③步骤Ⅲ中,加入Na2SO3溶液的目的是___________________

④步骤Ⅳ中,钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe2O3保护膜,钝化过程中产生一种无色无毒气体。该反应的离子方程式为__________________

[解析] (1)加入碱性物质,调节溶液的pH,但不应带入其他杂质,故可加入Cu(OH)2Cu2(OH)2CO3CuOCuCO3调节溶液的pH4,使Fe3转化为沉淀析出。pH4时,c(H)104mol·L1,则c(OH)1×1010 mol·L1,此时c(Fe3)Ksp[Fe(OH)3]/c3(OH)2.6×109 mol·L1

(2)Ksp(MgCO3)c(Mg2c(CO)Ksp[Mg(OH)2]c(Mg2c2(OH),反应MgCO3(s)2OH(aq)Mg(OH)2(s)CO(aq)的平衡常数Kc(CO)/c2(OH)Ksp(MgCO3)/Ksp[Mg(OH)2]3.8×105。③步骤Ⅱ中,加入的稀盐酸与铁锈反应生成Fe3,步骤Ⅲ中加入Na2SO3可将Fe3还原成Fe2,防止Fe3腐蚀锅炉。

[答案] (1)Cu(OH)2[Cu2(OH)2CO3CuOCuCO3] 2.6×109 mol·L1

(2)CaCO32H===Ca2H2OCO2↑ ②CaSO4在水中存在溶解平衡CaSO4(s)Ca2(aq)SO(aq),用Na2CO3溶液浸泡,Ca2CO结合成更难溶的CaCO3,使上述平衡右移,CaSO4转化成CaCO3,然后用稀盐酸除去 3.8×105 ③将Fe3还原成Fe2,防止Fe3腐蚀锅炉 ④2Fe2NOH2O===N2↑+Fe2O32OH

B组 专项能力提升

(建议用时:15分钟)

12.已知:298 K时,物质的溶度积如表所示。

化学式

CH3COOAg

AgCl 

Ag2CrO4

Ag2S

Ksp

2.3×103

1.56×

1010

1.12×

1012

6.7×

1015

下列说法正确的是(  )

【导学号:95812219

A.将0.001 mol·L1AgNO3溶液逐滴滴入0.001 mol·L1KCl0.001 mol·L1K2CrO4的混合液中,则先产生Ag2CrO4沉淀

B.向2.0×104 mol·L1K2CrO4溶液中加入等体积的2.0×104 mol·L1AgNO3溶液,则有Ag2CrO4沉淀生成(忽略混合时溶液体积的变化)

C.向CH3COOAg悬浊液中加入盐酸,发生反应的离子方程式为CH3COOAgHCl===CH3COOHAgCl

D.向AgCl悬浊液中加入Ag2S固体,AgCl的溶解度增大

C [A项,根据Ksp(AgCl)Ksp(Ag2CrO4)知,当Cl开始沉淀时,c(Ag)==1.56×107 mol·L1,当CrO开始沉淀时,c(Ag)3.35×105 mol·L1,故先产生AgCl沉淀,错误;B项,Qc2(Ag)×c(CrO)2×1.0×1012<1.12×1012,没有沉淀生成,错误;C项,Ksp(CH3COOAg)>Ksp(AgCl),向CH3COOAg悬浊液中加入盐酸时CH3COOAg转化为AgCl,离子方程式为CH3COOAgHCl===CH3COOHAgCl,正确;D项,根据同离子效应可知,加入Ag2S固体,AgCl的溶解度减小,错误。]

13.某铬盐厂净化含Cr()废水并提取Cr2O3的一种工艺流程如图所示。

【导学号:95812220

已知:Ksp[Cr(OH)3]6.3×1031

Ksp[Fe(OH)3]2.6×1039

Ksp[Fe(OH)2]4.9×1017

(1)步骤Ⅰ中,发生的反应为:2H2CrOCr2OH2OB中含铬元素的离子有________(填离子符号)

(2)当清液中Cr3的浓度≤1.5 mg·L1时,可认为已达铬的排放标准。若测得清液的pH5,则清液尚不符合铬的排放标准,因为此时Cr3的浓度=________mg·L1

(3)步骤Ⅱ还可用其他物质代替NaHSO3作还原剂。

①若用FeSO4·7H2O作还原剂,步骤Ⅲ中参加反应的阳离子一定有________(填离子符号)

②若用铁屑作还原剂,当铁的投放量相同时,经计算,C溶液的pHc(Cr2O)的对应关系如下表所示。

pH 

3 

4 

5 

6 

c(Cr2O)/

mol·L1

7.02×

1021

7.02×

107

1.25×

103

2.21×

1034

有人认为pH6时,c(Cr2O)变小的原因是Cr2O基本上都已转化为Cr3。这种说法是否正确,为什么?答: __________________________

③用铁屑作还原剂时,为使所得产品中含铁元素杂质的含量尽可能低,需要控制的条件有______________________________

[解析] (2)清液的pH5,则c(OH)109 mol·L1c(Cr3)===6.3×104 mol·L1Cr3的浓度为6.3×104 mol·L1×52×103 mg·mol132.76 mg·L1(3)若用FeSO4·7H2O作还原剂,则C中的阳离子有Fe3Cr3H,步骤中参加反应的阳离子为Fe3Cr3H该说法不正确,c(H)减小,化学平衡2H2CrOCr2OH2O向逆反应方向移动,溶液中Cr()主要以CrO形式存在。需要控制的条件有:铁屑过量;将溶液的pH控制在使Cr3完全沉淀而Fe2不沉淀的范围内。

[答案] (1)CrOCr2O

(2)32.76

(3)Cr3Fe3H

②不正确,c(H)减小,化学平衡2H2CrOCr2OH2O向逆反应方向移动,溶液中Cr()主要以CrO形式存在

③铁屑过量;将溶液的pH控制在使Cr3完全沉淀而Fe2不沉淀的范围内

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