2023屆新高考新教材化學(xué)魯科版一輪限時(shí)訓(xùn)練-第8章第28講　沉淀溶解平衡

第8章第28講沉淀溶解平衡一、選擇題：每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1．下列化學(xué)原理的應(yīng)用，主要用沉淀溶解平衡原理來(lái)解釋的是()①熱純堿溶液洗滌油污的能力強(qiáng)②誤將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]當(dāng)作食鹽混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸鋇不能作“鋇餐”而硫酸鋇則能⑤泡沫滅火器滅火的原理A．②③④ B．①②③C．③④⑤ D．①②③④⑤答案：A2．在100mL0.01mol·L－1的KCl溶液中，加入1mL0.01mol·L－1的AgNO3溶液，下列說(shuō)法正確的是(已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10)()A．有AgCl沉淀析出 B．無(wú)AgCl沉淀析出C．無(wú)法確定 D．有沉淀但不是AgCl解析：AQ＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝0.01mol·L－1×eq\f(100,101)×eq\f(0.01,101)mol·L－1≈10－6>1.8×10－10＝Ksp，故有AgCl沉淀生成。3．已知25℃時(shí)一些難溶物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下：化學(xué)式Zn(OH)2ZnSAgClAg2SMgCO3Mg(OH)2溶度積5×10－172.5×10－221.8×10－106.3×10－506.8×10－61.8×10－11根據(jù)上表數(shù)據(jù)，判斷下列化學(xué)方程式不正確的是()A．2AgCl＋Na2S=2NaCl＋Ag2SB．MgCO3＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Mg(OH)2＋CO2↑C．ZnS＋2H2O=Zn(OH)2↓＋H2S↑D．Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O解析：C根據(jù)溶度積常數(shù)可知，溶解度：ZnS<Zn(OH)2，根據(jù)離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，應(yīng)生成溶解度更小的物質(zhì)，故C不正確。4．已知部分鋇鹽的溶度積如下：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。一種溶液中存在相同濃度的COeq\o\al(2－,3)、CrOeq\o\al(2－,4)、IOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，且濃度均為0.001mol·L－1，若向該溶液中逐滴滴入BaCl2溶液，首先出現(xiàn)的離子反應(yīng)的離子方程式為()A．Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓B．Ba2＋＋CrOeq\o\al(2－,4)=BaCrO4↓C．Ba2＋＋2IOeq\o\al(－,3)=Ba(IO3)2↓D．Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓解析：D根據(jù)溶度積公式及溶液中陰離子的濃度，可以計(jì)算出開(kāi)始出現(xiàn)BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀時(shí)c(Ba2＋)分別為8.1×10－6mol·L－1、1.6×10－7mol·L－1、6.5×10－4mol·L－1、1.1×10－7mol·L－1，故最先出現(xiàn)的沉淀是BaSO4。5．已知：常溫下，Ksp(BaSO4)＝a。取過(guò)量BaSO4溶于蒸餾水，過(guò)濾得到濾液R溶液。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．R溶液中c(Ba2＋)＝amol·L－1B．常溫下，向R溶液中加入少量Na2SO4固體，產(chǎn)生白色沉淀C．常溫下，向R溶液中加入少量BaCl2固體，Ksp(BaSO4)增大D．向R溶液中加水，c(Ba2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))均增大解析：BR溶液中c(Ba2＋)＝eq\r(a)mol·L－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入Na2SO4，平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)向左移動(dòng)，產(chǎn)生白色沉淀，B項(xiàng)正確；溫度不變，溶度積不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向R溶液中加水，c(Ba2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))均減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．化工生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．MnS的Ksp比CuS的Ksp大B．該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)C．往平衡體系中加入少量CuSO4固體后，c(Mn2＋)變大D．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（CuS）)解析：B根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化向溶度積小的方向進(jìn)行，Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，A對(duì)；該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)K＝eq\f(c（Mn2＋）,c（Ca2＋）)＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（CuS）)＞1，所以c(Mn2＋)＞c(Cu2＋)，B錯(cuò)；往平衡體系中加入少量CuSO4固體后，平衡向正方向移動(dòng)，c(Mn2＋)變大，C對(duì)；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（Mn2＋）,c（Cu2＋）)＝eq\f(c（Mn2＋）·c（S2－）,c（Cu2＋）·c（S2－）)＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（CuS）)，D對(duì)。7．已知298K時(shí)，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5。若用難溶鹽在溶液中的物質(zhì)的量濃度來(lái)表示其溶解度，則下列敘述中正確的是()A．298K時(shí)，CaSO4的溶解度約為7.00×10－2mol·L－1B．反應(yīng)CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)=CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常數(shù)K＝1.75×104C．CaCO3、CaSO4的飽和溶液的導(dǎo)電能力很弱，所以它們都是弱電解質(zhì)D．升高溫度，兩種鹽的溶度積與溶解度都保持不變解析：B由Ksp表達(dá)式可求出c(Ca2＋)＝7×10－3mol·L－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；K＝eq\f(c（SOeq\o\al(2－,4)）,c（COeq\o\al(2－,3)）)＝eq\f(c（SOeq\o\al(2－,4)）·c（Ca2＋）,c（COeq\o\al(2－,3)）·c（Ca2＋）)＝eq\f(Ksp（CaSO4）,Ksp（CaCO3）)＝1.75×104，B項(xiàng)正確；CaCO3、CaSO4都是鹽，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度，溶度積和溶解度均增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．已知室溫時(shí)Ksp(CaCO3)＝3.36×10－9，Ksp(CaF2)＝3.45×10－11。下列關(guān)于CaCO3和CaF2兩懸濁液說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．CaCO3和CaF2兩懸濁液中前者的c(Ca2＋)較小B．分別滴加稀硫酸，CaCO3與CaF2的溶度積常數(shù)均增大C．分別加入0.1mol·L－1的CaCl2溶液，c(COeq\o\al(2－,3))和c(F－)均減小D．CaCO3和CaF2共存的飽和溶液中，eq\f(c（COeq\o\al(2－,3)）,c2（F－）)的值約為97.4解析：BCaCO3懸濁液中c(Ca2＋)＝eq\r(3.36×10－9)mol·L－1≈5.8×10－5mol·L－1，CaF2懸濁液中，Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝4c3(Ca2＋)，故c(Ca2＋)＝eq\r(3,\f(3.45×10－11,4))mol·L－1≈2.0×10－4mol·L－1，A項(xiàng)正確；溶度積只與溫度有關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入CaCl2溶液，Ca2＋濃度增大，CaCO3、CaF2沉淀溶解平衡均逆向移動(dòng)，c(COeq\o\al(2－,3))、c(F－)均減小，C項(xiàng)正確；Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－)，Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))，同一溶液中，Ca2＋濃度相等，故eq\f(c（COeq\o\al(2－,3)）,c2（F－）)＝eq\f(Ksp（CaCO3）,Ksp（CaF2）)，該值約為97.4，D項(xiàng)正確。二、選擇題：每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。9．向AgCl濁液中滴加氨水后可得到澄清溶液，繼續(xù)滴加濃硝酸后又有沉淀生成。經(jīng)查資料得知：Ag＋＋2NH3·H2O[Ag(NH3)2]＋＋2H2O，平衡常數(shù)記為K[Ag(NH3)2]＋，下列分析不正確的是()A．濁液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B．實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)室可用氨水洗滌附著有銀的試管C．由實(shí)驗(yàn)可以判斷：NH3結(jié)合Ag＋的能力比Cl－強(qiáng)D．由資料信息可推知：加濃硝酸后生成的沉淀為AgCl解析：BAgCl是難溶電解質(zhì)，在濁液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，A正確。Ag＋與NH3·H2O反應(yīng)生成[Ag(NH3)2]＋，但單質(zhì)銀與NH3·H2O不能反應(yīng)，可用稀硝酸洗滌附著有銀的試管，B錯(cuò)誤。AgCl濁液中滴加氨水后可得到澄清溶液，生成[Ag(NH3)2]＋，說(shuō)明NH3結(jié)合Ag＋的能力比Cl－強(qiáng)，C正確。加濃硝酸后，NH3·H2O與H＋反應(yīng)生成NHeq\o\al(＋,4)，使平衡Ag＋＋2NH3·H2O[Ag(NH3)2]＋＋2H2O逆向移動(dòng)，c(Ag＋)增大，Ag＋再與Cl－結(jié)合生成AgCl沉淀，D正確。10．常溫下，向20mL等濃度的NaCl溶液和Na2CrO4溶液中分別滴加AgNO3溶液，滴加過(guò)程中pCl＝－lgc(Cl－)、pCr＝－lgc(CrOeq\o\al(2－,4))隨AgNO3溶液體積變化如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．AgNO3溶液的濃度為0.01mol·L－1B．L1代表pCr隨AgNO3溶液體積變化的曲線(xiàn)C．Ksp(AgCl)的數(shù)量級(jí)為1×10－10D．若將原溶液濃度均降低一倍，圖中b點(diǎn)將移動(dòng)至c點(diǎn)解析：BDA．V＝20mL時(shí)，Cl－和Ag＋恰好沉淀，發(fā)生反應(yīng)Ag＋＋Cl－=AgCl，體積相等，故濃度相等，所以硝酸銀的濃度等于0.01mol/L，故A正確；B.L1代表pCl隨硝酸銀的體積變化的圖像，故B錯(cuò)誤；C.V＝20mL時(shí)，Cl－和Ag＋恰好沉淀，發(fā)生反應(yīng)Ag＋＋Cl－=AgCl，c(Ag＋)＝c(Cl－)＝10－5mol/L，所以Ksp(AgCl)＝1×10－10，故C正確；D.若將原溶液濃度降低一倍，c(CrOeq\o\al(2－,4))＝0.005mol·L－1，圖中b點(diǎn)應(yīng)上移，故D錯(cuò)誤。11．一定溫度下，三種碳酸鹽MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．Ksp(MnCO3)的數(shù)量級(jí)為10－11B．向MgCO3的懸濁液中加入少量水充分振蕩，c(Mg2＋)不變C．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，c(Ca2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))D．向濃度均為0.01mol·L－1的Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，最先形成MgCO3沉淀解析：D由圖像中MnCO3的沉淀溶解平衡曲線(xiàn)可知，當(dāng)－lgc(Mn2＋)＝0時(shí)，－lgc(COeq\o\al(2－,3))≈10.7，而Ksp(MnCO3)＝c(Mn2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))＝1×10－10.7＝100.3×10－11，A項(xiàng)正確；一定溫度時(shí)，向MgCO3的懸濁液中加入少量水充分振蕩，仍為懸濁液，故c(Mg2＋)不變，B項(xiàng)正確；a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液為CaCO3飽和溶液，－lgc(Ca2＋)<－lgc(COeq\o\al(2－,3))，所以c(Ca2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))，C項(xiàng)正確；由圖像可知，Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)，故向濃度均為0.01mol·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項(xiàng)錯(cuò)誤。12．用含鐵廢銅制備膽礬的流程如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．“溶解”中加H2O2只是將Fe2＋氧化為Fe3＋B．流程中Cu2(OH)2CO3可用CuO代替C．pH＝3時(shí)，c(Cu2＋)·c2(OH－)＞Ksp[Cu(OH)2]D．“系列操作”前加入H2SO4的目的是抑制Cu2＋的水解解析：AC根據(jù)題中圖示信息可知，含鐵廢銅加入過(guò)量的稀硫酸、H2O2，F(xiàn)e溶解并被H2O2氧化成Fe3＋，H2O2在酸性條件下將Cu溶解，Ⅰ中含F(xiàn)e3＋、Cu2＋等金屬陽(yáng)離子，加入Cu2(OH)2CO3調(diào)溶液的pH＝3，且加熱煮沸，使Fe3＋充分生成Fe(OH)3沉淀而除去，過(guò)濾，在濾液中加入H2SO4，防止Cu2＋水解，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌，制得膽礬晶體。A．由上述分析可知，“溶解”中加H2O2除了將Fe2＋氧化為Fe3＋，還將Cu溶解，發(fā)生的反應(yīng)有Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O，F(xiàn)e＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O等，故A錯(cuò)誤；B.向Ⅰ中加Cu2(OH)2CO3是為了調(diào)pH＝3，即Cu2(OH)2CO3與H＋反應(yīng)，消耗H＋且不引入其他雜質(zhì)離子，符合此要求的物質(zhì)除Cu2(OH)2CO3外，還有Cu(OH)2、CuCO3、CuO等，故B正確；C.調(diào)pH＝3的目的是使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不生成Cu(OH)2沉淀，故c(Cu2＋)·c2(OH－)＜Ksp[Cu(OH)2]，故C錯(cuò)誤；D.溶液中Cu2＋會(huì)發(fā)生水解，即Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，加入H2SO4，使平衡向左移動(dòng)，抑制Cu2＋的水解，故D正確。三、非選擇題13．沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化在無(wú)機(jī)物制備和提純以及科研等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。已知25℃時(shí)，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝1×10－9。(1)將濃度均為0.1mol·L－1的BaCl2溶液與Na2SO4溶液等體積混合，充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾，濾液中c(Ba2＋)＝________mol·L－1。(2)醫(yī)學(xué)上進(jìn)行消化系統(tǒng)的X射線(xiàn)透視時(shí)，常使用BaSO4作內(nèi)服造影劑。胃酸酸性很強(qiáng)(pH約為1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是________。(用溶解平衡原理解釋)。萬(wàn)一誤服了少量BaCO3，應(yīng)盡快用大量0.5mol·L－1的Na2SO4溶液給患者洗胃，如果忽略洗胃過(guò)程中Na2SO4溶液濃度的變化，殘留在胃液中的Ba2＋濃度僅為_(kāi)____mol·L－1。(3)長(zhǎng)期使用的鍋爐需要定期除水垢，否則會(huì)降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。①CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的離子方程式為_(kāi)____________________________________________________________________________________________________________。②請(qǐng)分析CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的原理______________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)1×10－5(2)對(duì)于溶解平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，H＋不能減少Ba2＋或SOeq\o\al(2－,4)的濃度，平衡不能向溶解方向移動(dòng)2×10－10(3)①CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)=CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，COeq\o\al(2－,3)與Ca2＋結(jié)合生成更難溶的CaCO3沉淀，Ca2＋濃度減小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)14．以煉鋅煙塵(主要成分為ZnO，含少量CuO和FeO)為原料，可以制取氯化鋅和金屬鋅。制取氯化鋅的主要工藝如下：下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L－1計(jì)算)。金屬離子Fe3＋Zn2＋Fe2＋開(kāi)始沉淀的pH1.15.25.8沉淀完全的pH3.26.48.8(1)加入H2O2溶液的作用是________。(2)調(diào)節(jié)pH時(shí)，加入的試劑X可以是________(填序號(hào))，pH應(yīng)調(diào)整到________。A．ZnO B．Zn(OH)2C．Zn2(OH)2CO3 D．ZnSO4解析：(1)根據(jù)流程圖分析可知，加入H2O2的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋。(2)調(diào)節(jié)pH時(shí)要消耗H＋，且不能引入雜質(zhì)，ZnO、Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3均與H＋反應(yīng)生成Zn2＋，消耗H＋的同時(shí)不引入雜質(zhì)，ZnSO4不能與H＋反應(yīng)，所以不能用來(lái)調(diào)節(jié)pH，故選ABC；調(diào)節(jié)pH是為了使Fe3＋轉(zhuǎn)化為沉淀，而Zn2＋不沉淀，由表中數(shù)據(jù)可知當(dāng)pH≥3.2時(shí)，F(xiàn)e3＋沉淀完全，而Zn2＋開(kāi)始沉淀的pH為5.2，所以要調(diào)節(jié)pH為3.2≤pH<5.2。答案：(1)將Fe2＋全部氧化為Fe3＋(2)ABC3.2≤pH<5.215．我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定生活飲用水中鎘的排放量不超過(guò)0.005mg·L－1。處理含鎘廢水可采用化學(xué)沉淀法。試回答下列問(wèn)題：(1)磷酸鎘[C