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2021高考化学一轮复习 课时作业28 沉淀溶解平衡鲁科版

2021高考化学一轮复习 课时作业28 沉淀溶解平衡鲁科版

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沉淀溶解平衡
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
1．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是(　　)
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强　②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒　③溶洞、珊瑚的形成　④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能　⑤泡沫灭火器灭火的原理
A．②③④　　　　　　　　 B．①②③
C．③④⑤ D．①②③④⑤
A
2．在100 mL 0.01 mol·L－1的KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1的AgNO3溶液，下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10)(　　)
A．有AgCl沉淀析出　　　　　 B．无AgCl沉淀析出
C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl
A　[Qc＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝0.01 mol·L－1×× mol·L－1≈10－6>1.8×10－10＝Ksp，故有AgCl沉淀生成。]
3．(创新题)已知25 ℃时一些难溶物质的溶度积常数如下：
化学式
Zn(OH)2
ZnS
AgCl
Ag2S
MgCO3
Mg(OH)2
溶度积
5×10－17
2.5×10－22
1.8×10－10
6.3×10－50
6.8×10－6
1.8×10－11
根据上表数据，判断下列化学方程式不正确的是(　　)
A．2AgCl＋Na2S===2NaCl＋Ag2S
B．MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
C．ZnS＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑
D．Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O
C　[根据溶度积常数可知，溶解度：ZnS<Zn(OH)2，根据离子反应的实质，应生成溶解度更小的物质，故C不正确。]
4．已知部分钡盐的溶度积如下：
Ksp(BaCO3)＝8.1×10－9，Ksp[Ba(IO3)2]＝6.5×10－10，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCrO4)＝1.6×10－10。一种溶液中存在相同浓度的CO、CrO、IO、SO，且浓度均为0.001 mol·L－1，若向该溶液中逐滴滴入BaCl2溶液，首先出现的离子反应的离子方程式为(　　)
A．Ba2＋＋CO===BaCO3↓
B．Ba2＋＋CrO===BaCrO4↓
C．Ba2＋＋2IO===Ba(IO3)2↓
D．Ba2＋＋SO===BaSO4↓
D　[根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度，可以计算出开始出现BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时c(Ba2＋)分别为8.1×10－6 mol·L－1、1.6×10－7 mol·L－1、6.5×10－4 mol·L－1、1.1×10－7 mol·L－1，故最先出现的沉淀是BaSO4。]
5．(2019·河南周口期末)已知：常温下，Ksp(BaSO4)＝a。取过量BaSO4溶于蒸馏水，过滤得到滤液R溶液。下列有关说法正确的是(　　)
A．R溶液中c(Ba2＋)＝a mol·L－1
B．常温下，向R溶液中加入少量Na2SO4固体，产生白色沉淀
C．常温下，向R溶液中加入少量BaCl2固体，Ksp(BaSO4)增大
D．向R溶液中加水，c(Ba2＋)、c(SO)均增大
B　[R溶液中c(Ba2＋)＝mol·L－1，A项错误；加入Na2SO4，平衡BaSO4(s)⇌Ba2＋(aq)＋SO(aq)向左移动，产生白色沉淀，B项正确；温度不变，溶度积不变，C项错误；向R溶液中加水，c(Ba2＋)、c(SO)均减小，D项错误。]
6．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)⇌CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是(　　)
A．MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．该反应的平衡常数K＝
B　[根据沉淀转化向溶度积小的方向进行，Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，A对；该反应达平衡时c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持不变，但不一定相等，B错；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡向正方向移动，c(Mn2＋)变大，C对；该反应的平衡常数K＝＝＝，D对。]
7．已知298 K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5。若用难溶盐在溶液中的物质的量浓度来表示其溶解度，则下列叙述中正确的是(　　)
A．298 K时，CaSO4的溶解度约为7.00×10－2 mol·L－1
B．反应CaSO4(s)＋CO(aq)===CaCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝1.75×104
C．CaCO3、CaSO4的饱和溶液的导电能力很弱，所以它们都是弱电解质
D．升高温度，两种盐的溶度积与溶解度都保持不变
B　[由Ksp表达式可求出c(Ca2＋)＝7×10－3 mol·L－1，A项错误；K＝＝＝＝1.75×104，B项正确；CaCO3、CaSO4都是盐，属于强电解质，C项错误；升高温度，溶度积和溶解度均增大，D项错误。]
8．(2019·山西太原期末)已知室温时Ksp(CaCO3)＝3.36×10－9，Ksp(CaF2)＝3.45×10－11。下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法错误的是(　　)
A．CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2＋)较小
B．分别滴加稀硫酸，CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大
C．分别加入0.1 mol·L－1的CaCl2溶液，c(CO)和c(F－)均减小
D．CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中，的值约为97.4
B　[CaCO3悬浊液中c(Ca2＋)＝mol·L－1≈5.8×10－5mol·L－1，CaF2悬浊液中，Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝4c3(Ca2＋)，故c(Ca2＋)＝mol·L－1≈2.0×10－4mol·L－1，A项正确；溶度积只与温度有关，B项错误；加入CaCl2溶液，Ca2＋浓度增大，CaCO3、CaF2沉淀溶解平衡均逆向移动，c(CO)、c(F－)均减小，C项正确；Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－)，Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)，同一溶液中，Ca2＋浓度相等，故＝，该值约为97.4，D项正确。]
9．(2019·重庆合川中学等七校联考)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)＋2H2O，平衡常数记为K[Ag(NH3)]，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
B　[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)，但单质银与NH3·H2O不能反应，可用稀硝酸洗涤附着有银的试管，B错误。AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，生成Ag(NH3)，说明NH3结合Ag＋的能力比Cl－强，C正确。加浓硝酸后，NH3·H2O与H＋反应生成NH，使平衡Ag＋＋2NH3·H2O⇌Ag(NH3)＋2H2O逆向移动，c(Ag＋)增大，Ag＋再与Cl－结合生成AgCl沉淀，D正确。]
10．(2019·广东深圳调研)

室温下，将尿酸钠(NaUr)悬浊液静置，取上层清液，再通入HCl，溶液中尿酸的浓度c(HUr)与pH的关系如图所示。已知：Ksp(NaUr)＝4.9×10－5，Ka(HUr)＝2.0×10－6。下列说法正确的是(　　)
A．上层清液中c(Ur－)＝7.0×10－2mol·L－1
B．在M→N的变化过程中，c(Na＋)/c(Ur－)的值将逐渐减小
C．当c(HUr)＝c(Ur－)时，c(Cl－)>c(Ur－)
D．当pH＝7时，2c(Na＋)＝c(Ur－)＋c(Cl－)
C　[Ksp(NaUr)＝c(Na＋)·c(Ur－)，因尿酸钠悬浊液中c(Na＋)＝c(Ur－)，故c(Ur－)＝7.0×10－3mol·L－1，A项错误；在M→N的变化过程中，通入HCl，生成HUr，故NaUr⇌Na＋＋Ur－平衡右移，c(Na＋)增大，由温度不变，Ksp(NaUr)不变可知，c(Ur－)减小，故该过程中的值增大，B项错误；当c(HUr)＝c(Ur－)时，根据Ka(HUr)＝2.0×10－6，可求出此时溶液中c(H＋)＝2.0×10－6mol·L－1，溶液呈酸性，根据物料守恒有c(Na＋)＝c(Ur－)＋c(HUr)，根据电荷守恒有c(H＋)＋c(Na＋)＝c(Ur－)＋c(Cl－)＋c(OH－)，故c(HUr)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因c(HUr)＝c(Ur－)，故存在c(Ur－)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因混合液呈酸性，所以c(H＋)>c(OH－)，故c(Ur－)<c(Cl－)，C项正确；溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(Ur－)＋c(Cl－)＋c(OH－)，当pH＝7时c(H＋)＝c(OH－)，故c(Na＋)＝c(Ur－)＋c(Cl－)，D项错误。]
11．(2019·广东广州调研)一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．Ksp(MnCO3)的数量级为10－11
B．向MgCO3的悬浊液中加入少量水充分振荡，c(Mg2＋)不变
C．a点对应的溶液中，c(Ca2＋)>c(CO)
D．向浓度均为0.01 mol·L－1的Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，最先形成MgCO3沉淀
D　[由图像中MnCO3的沉淀溶解平衡曲线可知，当－lg c(Mn2＋)＝0时，－lg c(CO)≈10.7，而Ksp(MnCO3)＝c(Mn2＋)·c(CO)＝1×10－10.7＝100.3×10－11，A项正确；一定温度时，向MgCO3的悬浊液中加入少量水充分振荡，仍为悬浊液，故c(Mg2＋)不变，B项正确；a点对应溶液中CaCO3饱和，－lg c(Ca2＋)<－lg c(CO)，所以c(Ca2＋)>c(CO)，C项正确；由图像可知，Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)，故向浓度均为0.01 mol·L－1的Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，最先形成MnCO3沉淀，D项错误。]
12．(2019·四川攀枝花期末)已知：Ag＋＋SCN－===AgSCN↓(白色)，某同学探究AgSCN的溶解平衡及转化，进行以下实验。

下列说法中，不正确的是(　　)
A．①中现象能说明Ag＋与SCN－生成AgSCN沉淀的反应有限度
B．②中现象产生的原因是发生了反应Fe(SCN)3＋3Ag＋===3AgSCN↓＋Fe3＋
C．③中产生黄色沉淀的现象能证明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小
D．④中黄色沉淀溶解的原因可能是AgI与KI溶液中的I－进一步发生了反应
C　[由图可知，等量的AgNO3和KSCN反应生成AgSCN沉淀，上层清液中滴加Fe(NO3)3溶液，得到浅红色溶液，则上层清液中含有SCN－，说明Ag＋与SCN－生成AgSCN沉淀的反应有限度，A正确。向含Fe(SCN)3的浅红色溶液中加入AgNO3溶液，红色褪去，产生白色沉淀，发生了反应：Fe(SCN)3＋3Ag＋===3AgSCN↓＋Fe3＋，B正确。①中加入AgNO3溶液生成AgSCN白色沉淀后，AgNO3仍剩余；②中加入2滴2 mol·L－1KI溶液，溶液中Ag＋和I－反应生成AgI黄色沉淀，未发生AgI和AgSCN之间的转化，故不能比较二者的溶解度大小，C错误。白色沉淀AgSCN中加入2 mL 2 mol·L－1KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀，则AgSCN转化为AgI；随后沉淀溶解，得到无色溶液，由于溶液中KI剩余，可能是AgI和I－反应生成无色易溶物质，D正确。]
13．沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。已知25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝1×10－9。
(1)将浓度均为0.1 mol·L－1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c(Ba2＋)＝____________mol·L－1。
(2)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是
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(用溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5 mol·L－1的Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2＋浓度仅为__________mol·L－1。
(3)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为
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②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理
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答案：　(1)1×10－5
(2)对于溶解平衡BaSO4(s)⇌Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SO的浓度，平衡不能向溶解方向移动　2×10－10
(3)①CaSO4(s)＋CO(aq)===CaCO3(s)＋SO(aq)
②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO与Ca2＋结合生成更难溶的CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
14．(2019·云南昆明调研节选)以炼锌烟尘(主要成分为ZnO，含少量CuO和FeO)为原料，可以制取氯化锌和金属锌。制取氯化锌的主要工艺如下：

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。
金属离子
Fe3＋
Zn2＋
Fe2＋
开始沉淀的pH
1.1
5.2
5.8
沉淀完全的pH
3.2
6.4
8.8
(1)加入H2O2溶液的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)调节pH时，加入的试剂X可以是________(填序号)，pH应调整到________。
A．ZnO B．Zn(OH)2
C．Zn2(OH)2CO3 D．ZnSO4
解析：　(1)根据流程图分析可知，加入H2O2的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋。(2)调节pH时要消耗H＋，且不能引入杂质，ZnO、Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3均与H＋反应生成Zn2＋，消耗H＋的同时不引入杂质，ZnSO4不能与H＋反应，所以不能用来调节pH，故选ABC；调节pH是为了使Fe3＋转化为沉淀，而Zn2＋不沉淀，由表中数据可知当pH≥3.2时，Fe3＋沉淀完全，而Zn2＋开始沉淀的pH为5.2，所以要调节pH为3.2≤pH<5.2。
答案：　(1)将Fe2＋氧化为Fe3＋　(2)ABC　3.2≤pH<5.2
15．(2019·四川成都外国语学校考试)我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活饮用水中镉的排放量不超过0.005 mg·L－1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题：
(1)磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp＝
________________________________________________________________________。
(2)一定温度下，CdCO3的Ksp＝4.0×10－12，Cd(OH)2的Ksp＝3.2×10－14，那么它们在水中的溶解量________较大。
(3)向某含镉废水中加入Na2S，当S2－浓度达到7.9×10－8mol·L－1时，废水中Cd2＋的浓度为________mol·L－1[已知：Ksp(CdS)＝7.9×10－27，Ar(Cd)＝112]，此时是否符合生活饮用水卫生标准？________(填“是”或“否”)。
解析：　(1)磷酸镉沉淀溶解平衡方程式为Cd3(PO4)2(s)⇌3Cd2＋(aq)＋2PO(aq)，则其沉淀溶解平衡常数表达式为Ksp＝c3(Cd2＋)·c2(PO)。(2)当CdCO3达到沉淀溶解平衡时有CdCO3(s)⇌Cd2＋(aq)＋CO(aq)，则此时溶液中c(Cd2＋)＝2×10－6mol·L－1，当Cd(OH)2达到沉淀溶解平衡时有Cd(OH)2(s)⇌Cd2＋(aq)＋2OH－(aq)，则c(Cd2＋)＝2×10－5mol·L－1，据此推出在水中的溶解量较大的是Cd(OH)2。(3)向某含镉废水中加入Na2S，当S2－浓度达到7.9×10－8mol·L－1时，溶液中c(Cd2＋)＝＝1.0×10－19mol·L－1，则废水中Cd2＋的含量为1.0×10－19×112×103 mg·L－1＝1.12×10－14mg·L－1<0.005 mg·L－1，因此符合生活饮用水卫生标准。
答案：　(1)c3(Cd2＋)·c2(PO)　(2)Cd(OH)2 (3)1.0×10－19　是