),D正确。
答案:
BD
9.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数Ksp=cm(An+)·cn(Bm-),称为难溶电解质的溶度积。
25℃时,在AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,观察到的现象是先出现黄色沉淀,最后生成黑色沉淀。
已知有关物质的颜色和溶度积如下:
物质
AgCl
AgI
Ag2S
颜色
白
黄
黑
Ksp(25℃)
1.8×10-10
1.5×10-16
1.8×10-50
下列叙述不正确的是( )
A.溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀
B.若先加入Na2S溶液,再加入KI溶液,则无黄色沉淀产生
C.25℃时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag+的浓度相同
D.25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度为NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
解析:
由于在25℃时AgCl、AgI、Ag2S的溶度积常数不同,在各饱和溶液中Ag+的浓度分别为
mol/L、
mol/L和
mol/L,C错。
答案:
C
10.已知Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9。
若用10LNa2CO3溶液溶解1.0mol的BaSO4,则Na2CO3溶液的最初浓度不得低于( )
A.2.6mol/LB.2.5mol/L
C.2.3mol/LD.3.0mol/L
解析:
当BaSO4溶解完后,溶液中c(SO
)≈0.1mol/L,设此时溶液中的c(CO
)=xmol/L。
溶液中有BaSO4(s)+CO
(aq)BaCO3(s)+SO
(aq),故K=
=
=
=
=0.04=
,x=2.5,因此Na2CO3溶液的最初浓度:
c(Na2CO3)≥(0.1+2.5)mol/L=2.6mol/L。
答案:
A
11.
已知常温下Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11。
若某氢氧化镁溶液的pH=9,则该溶液中c(Mg2+)最大为( )
A.0.18mol/LB.1.8×10-2mol/L
C.1.8×10-6mol/LD.2.0×10-10mol/L
解析:
氢氧化镁溶液的pH=9,即溶液中c(OH-)=10-5mol/L,根据Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)=1.8×10-11,可求得c(Mg2+)=0.18mol/L。
答案:
A
12.
下列说法正确的是( )
A.用氯酸钾固体和浓盐酸制氯气的反应方程式:
KClO3+6H37Cl(浓)===KCl+337Cl2↑+3H2O
B.向含有大量Ca2+、Cl-、Al3+的溶液中通入适量SO2,有沉淀生成
C.用少量酸性KMnO4溶液可以检测FeCl3浓溶液中是否含有Fe2+
D.常温下Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,则常温下2.2mol/LCuCl2溶液的pH不大于4
解析:
A项,该反应是一个归中反应,6molHCl有5molCl被氧化成2.5molCl2,还有0.5molCl2的氯原子来自KClO3,同时6molHCl中还有1mol氯原子化合价没有变,在KCl中,所以6mol37Cl,5mol在氯气中,1mol在氯化钾中,错误。
B项,SO2通入上述溶液中,首先生成亚硫酸,亚硫酸不会与钙离子反应生成沉淀,错误。
C项,FeCl3浓溶液呈棕黄色,并且颜色很浓,即使里面有Fe2+,加入少量酸性KMnO4溶液,反应的现象并不明显,错误。
D项,首先计算CuCl2溶液Cu2+沉淀最小的pH,c(OH-)=
=
=10-10mol/L,则pH=4,因此常温下2.2mol/LCuCl2溶液的pH≤4。
答案:
D
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
13.(10分)环境问题已成为社会关注的焦点。
某农药厂排放的废水中常含有较多的NH
和PO
,一般可以通过两种方法将其除去。
①方法一:
将CaO投加到待处理的废水中,生成磷酸钙,从而进行回收。
当处理后的废水中c(Ca2+)=2×10-7mol/L时,试计算溶液中c(PO
)(写出计算过程,已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-33)
②方法二:
在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成高品质的磷矿石——鸟粪石,反应式为Mg2+(aq)+NH
(aq)+PO
(aq)MgNH4PO4(s),该方法中需要控制污水的pH为7.5~10,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。
其原因可能为___________。
答案:
①Ksp[Ca3(PO4)2]=c3(Ca2+)·c2(PO
)=2×10-33
(2×10-7)3×c2(PO
)=2×10-33
c(PO
)=5×10-7mol/L
②当pH高于10.7时,溶液中的Mg2+、NH
会与OH-反应,平衡向逆反应方向移动(合理即可)
14.(13分)某课外活动小组为了测定某氯化锶(SrCl2)样品的纯度,设计了如下方案:
称取1.0g样品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO32.38g的AgNO3溶液(溶液中除Cl-外,不含其他与Ag+反应生成沉淀的离子),Cl-即被全部沉淀。
然后用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2mol·L-1的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,以测定氯化锶样品的纯度。
请回答下列问题:
(1)滴定反应达到终点的现象是_____________。
(2)实施滴定的溶液以呈________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)为宜,加________(填化学式)试剂可达到这一目的。
(3)在终点到达之前的滴定过程中,两种沉淀表面会吸附部分Ag+,需不断剧烈摇动锥形瓶,否则会使n(Cl-)的测定结果________(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)到达终点后,则必须轻轻摇动锥形瓶(此时不得剧烈摇动),以减少误差,否则这种误差会使n(Cl-)测定值偏低,这说明两者的溶解度:
AgCl________AgSCN(填“>”或“<”)。
解析:
(1)当溶液中Ag+以AgSCN白色沉淀完全消耗后,再滴入NH4SCN,则会生成Fe(SCN)3血红色物质,指示滴定终点。
(2)Ag+以及做指示剂的Fe3+均只存在于酸性溶液中,故滴定过程中应保持酸性,可加入硝酸进行调节。
(3)若两种沉淀表面吸附部分Ag+,则会使滴定过程中消耗NH4SCN标准溶液的量偏小,误认为这部分Ag+与样品中的Cl-结合,从而导致所测n(Cl-)偏高。
(4)根据题意,若剧烈摇动,使所测结果偏低。
其原因为AgCl会部分转化为AgSCN,从而使消耗的NH4SCN偏多,误以为剩余的Ag+偏多,故AgCl溶解度大于AgSCN溶解度。
答案:
(1)溶液由无色变为血红色
(2)酸性 HNO3 (3)偏高 (4)>
15.(13分)
某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1mL1mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2mol·L-1NaOH溶液,制得等量Mg(OH)2沉淀;然后分别向其中加入不同试剂,记录实验现象如下表:
实验序号
加入试剂
实验现象
Ⅰ
4mL2mol·L-1HCl溶液
沉淀溶解
Ⅱ
4mL2mol·L-1NH4Cl溶液
沉淀溶解
(1)从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程:
____________________________。
(2)测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性(pH约为4.5),用离子方程式解释其显酸性的原因:
________________________。
(3)甲同学认为应补充一个实验:
向同样的Mg(OH)2沉淀中加4mL蒸馏水,观察到沉淀不溶解。
该实验的目的是_________________。
(4)同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种:
一是NH4Cl溶液显酸性,溶液中的H+可以结合OH-,进而使沉淀溶解;二是__________________________________________________________。
(5)乙同学继续进行实验:
向4mL2mol·L-1NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水,得到pH约为8的混合溶液,向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液,观察现象。
①实验结果证明(4)中的第二种猜测是成立的,乙同学获得的实验现象是__________________________________________。
②乙同学这样配制混合溶液的理由是__________________。
解析:
本题考查Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究,意在考查学生对沉淀溶解和生成原理的理解能力。
(1)Mg(OH)2沉淀存在溶解平衡:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入盐酸,c(OH-)减小,平衡正向移动。
(2)由于NH
水解,NH4Cl溶液显酸性。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ两种溶液中含有溶剂水,补充实验是为了排除溶剂水使沉淀溶解的可能性。
(4)第二种可能是加入NH4Cl溶液NH
与OH-结合为NH3·H2O,溶液中c(OH-)减小,溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)正向移动,沉淀溶解。
答案:
(1)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),盐酸中的H+与OH-中和使得OH-浓度减小,平衡正向移动,沉淀溶解
(2)NH
+H2ONH3·H2O+H+
(3)排除实验Ⅰ、Ⅱ中溶剂水使沉淀溶解的可能性
(4)溶液中c(NH
)较大,NH
结合OH-使沉淀溶解
(5)①沉淀溶解 ②混合溶液显碱性,c(H+)非常小,c(NH
)较大,能确定是NH
结合OH-使沉淀溶解
16.(16分)以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质
Mg(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度/g
9×10-4
1.7×10-6
1.5×10-4
3.0×10-9
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。
例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,再加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果,Fe2+、Fe3+都被转化为________(填名称)而除去。
(2)①中加入的试剂应选择________为宜,其原因是__________。
(3)②中除去Fe3+时所发生的总反应的离子方程式为_________。
(4)下列关于方案③相关的叙述中,正确的是________。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀难过滤
C.调节溶液的pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
解析:
(1)由于氢氧化铁相对于氢氧化亚铁溶解度小,沉淀所需要的pH低,所以通常将Fe2+氧化为Fe3+然后再进行沉淀;沉淀中存在溶解平衡,所以当加入沉淀剂时,沉淀会发生转化,因此加入氢氧化镁时会发生氢氧化镁溶解,生成氢氧化铁沉淀;加入沉淀剂时一般不能引入新的杂质,所以加入时应该加入与溶液中主要离子相同的阴离子或阳离子,因而为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,然后可以加入氧化铜、氢氧化铜等物质调节pH。
答案:
(1)氢氧化铁
(2)氨水 不会引入新的杂质 (3)2Fe3++3Mg(OH)2===3Mg2++2Fe(OH)3 (4)ACDE