人教版版高考化学一轮复习暑假专题练习25难溶电解质的溶解平衡.docx

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人教版版高考化学一轮复习暑假专题练习25难溶电解质的溶解平衡

课时规范练25　难溶电解质的溶解平衡

基础巩固

1.（2019福建惠安惠南中学高三期中）下列说法正确的是（　　）

A.常温下向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp的值变大

B.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小

C.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c（Ba2+）增大

D.物质的溶解度都随温度的升高而增加,物质的溶解都是吸热的

2.可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。

医院抢救钡离子中毒患者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。

已知室温下,Ksp（BaCO3）=5.1×10-9,Ksp（BaSO4）=1.1×10-10。

下列推断正确的是（　　）

A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp（BaCO3）>Ksp（BaSO4）

B.抢救钡离子中毒患者时,若没有硫酸钠,可以用碳酸钠溶液代替

C.若误饮c（Ba2+）=1.0×10-5mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒

D.可以用0.36mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃

3.工业上采用湿法炼锌过程中,以ZnSO4为主要成分的浸出液中,含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等杂质,这些杂质对锌的电解工序有妨碍,必须事先除去。

现有下列试剂可供选择:

①酸性KMnO4溶液　②NaOH溶液　③ZnO　④H2O2溶液　⑤Zn　⑥Fe　⑦AgNO3

⑧Ag2SO4

下列说法不正确的是（　　）

A.用酸性KMnO4溶液将Fe2+氧化成Fe3+,再转化为Fe（OH）3沉淀除去

B.用ZnO调节浸出液的酸碱性,可使某些离子形成氢氧化物沉淀

C.在实际生产过程中,加入Ag2SO4可除去Cl-,是利用了沉淀转化的原理

D.也可以用ZnCO3代替ZnO调节溶液的酸碱性

4.25℃时,Ksp（FeS）=6.3×10-18,Ksp（CuS）=1.3×10-36,Ksp（ZnS）=1.3×10-24。

下列有关说法中正确的是（　　）

A.25℃时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度

B.25℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36mol·L-1

C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成

D.ZnS（s）+Cu2+（aq）

CuS（s）+Zn2+（aq）的平衡常数为1.0×1012

5.已知25℃时,Mg（OH）2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12。

取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得溶液的pH=13,下列说法不正确的是（　　）

A.所得溶液中的c（H+）=10-13mol·L-1

B.所得溶液中由水电离产生的c（OH-）=10-13mol·L-1

C.所得溶液中的c（Mg2+）=5.6×10-10mol·L-1

D.所加烧碱溶液的pH=13

6.（2019湖北鄂州、黄冈高三模拟）某科研课题小组研究利用含H+、Na+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、S

的工业废电解质溶液,制备高纯的ZnO、MnO2、Fe2O3,设计出如下实验流程:

回答下列问题:

（1）加入双氧水的目的是　　　　　　　　　　　　　。

（2）第一次调pH使Fe3+完全沉淀,写出反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）第二次调pH前,科研小组成员分析此时的溶液,得到相关数据如下表（表中金属离子沉淀完全时,其浓度为1×10-5mol·L-1）。

氢氧化物的Ksp

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Zn2+

0.12

1.2×10-17

6.0

8.1

Mn2+

0.10

4.0×10-14

7.8

9.8

为防止Mn2+也同时沉淀造成产品不纯,最终选择将溶液的pH控制为7,则此时溶液中Zn2+的沉淀率为　　　　　　,利用滤渣Ⅱ制备高纯的ZnO时,必然含有极其微量的　　　　　（以物质的化学式表示）。

（4）已知常温下,Ksp（MnS）=3.0×10-14、Ksp（ZnS）=1.5×10-24。

在除锌时发生沉淀转化的反应为MnS（s）+Zn2+（aq）

ZnS（s）+Mn2+（aq）,其平衡常数K=　　　　　　。

（5）沉锰反应在酸性条件下完成,写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。

能力提升

7.（2019四川成都七中高三模拟）已知298K时,Fe（OH）2和Cu（OH）2的饱和溶液中,金属阳离子[-lgc（M2+）]与溶液pH的变化关系如a、b所示,已知:

该温度下Ksp[Cu（OH）2]

下列说法正确的是（　　）

A.a线表示Fe（OH）2饱和溶液中的变化关系

B.当Fe（OH）2和Cu（OH）2沉淀共存时,溶液中c（Fe2+）∶c（Cu2+）=104.6∶1

C.除去CuSO4溶液中少量的Fe2+,可加入适量CuO

D.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,可转化为Y点对应的溶液

8.（2018河南信阳高中月考）已知25℃时,电离常数Ka（HF）=3.6×10-4,溶度积常数Ksp（CaF2）=1.46×10-10。

现向1L0.2mol·L-1HF溶液中加入1L0.2mol·L-1CaCl2溶液,下列说法正确的是（　　）

A.25℃时,0.1mol·L-1HF溶液中pH=1

B.Ksp（CaF2）随温度和浓度的变化而变化

C.该体系中Ksp（CaF2）=

D.该体系中有CaF2沉淀产生

9.已知:

pAg=-lg[c（Ag+）]。

Ksp（AgCl）=1×10-10,Ksp（AgI）=1×10-17。

如图是向10mLAgNO3溶液中加入0.1mol·L-1NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像（实线）。

根据图像所得下列结论正确的是（　　）

A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1

B.图中x点表示溶液中c（Ag+）=c（Cl-）

C.图中x点的坐标为（10,5）

D.把NaCl溶液换成0.1mol·L-1的NaI溶液,则图像在终点后变为虚线部分

10.纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛。

以工业废渣锌灰（主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质）为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:

已知:

Ksp[Fe（OH）3]=3.8×10-38;Ksp[Cu（OH）2]=2×10-20;Ksp（ZnS）=1.6×10-24。

下列说法不正确的是（　　）

A.酸浸时FeO与稀硝酸反应的离子方程式为3FeO+10H++N

3F

+NO↑+5H2O

B.将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是O2

C.滤渣2中的成分是Zn和Fe

D.当溶液中Zn2+浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,则可认为其沉淀完全。

若要使Zn2+沉淀完全,溶液中S2-浓度应大于1.6×10-19mol·L-1

11.软锰矿（主要成分为MnO2）可用于制备锰及其化合物。

（1）早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4,再利用铝热反应原理制得锰,该铝热反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示:

下表为t℃时,有关物质的pKsp（注:

pKsp=-lgKsp）。

物质

Fe（OH）3

Cu（OH）2

Ca（OH）2

Mn（OH）2

CuS

CaS

MnS

MnCO3

pKsp

37.4

19.32

5.26

12.7

35.2

5.86

12.6

10.7

软锰矿还原浸出的反应为12MnO2+C6H12O6+12H2SO4

12MnSO4+6CO2↑+18H2O

①该反应中,还原剂为　　　　　。

写出一种能提高还原浸出速率的措施:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

②滤液1的pH　　　　（填“>”“<”或“=”）MnSO4浸出液的pH。

③加入MnF2的主要目的是除去　　　　（填“Ca2+”“Fe3+”或“Cu2+”）。

（3）由MnSO4制取MnCO3。

往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 

若往MnSO4溶液中加入（NH4）2CO3溶液,还会产生Mn（OH）2,可能的原因是:

MnCO3（s）+2OH-（aq）

Mn（OH）2（s）+C

（aq）,t℃时,计算该反应的平衡常数K=　　　　（填数值）。

拓展深化

12.某含镍（NiO）废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示:

图1

已知:

①有关金属离子生成氢氧化物沉淀时溶液的pH如图2所示。

图2

②25℃时,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5。

HF的电离常数Ka=7.2×10-4,Ksp（MgF2）=7.4×10-11。

（1）加Na2CO3调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是　　　　　　　（填化学式）。

（2）Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3,请用化学平衡移动原理加以解释:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（用必要的文字和离子方程式回答）。

（3）25℃时,1mol·L-1的NaF溶液中c（OH-）=　　　　　　　　　　　（列出计算式即可）mol·L-1。

NH4F溶液呈　　　　（填“酸性”“碱性”或“中性”）。

（4）已知沉淀前溶液中c（Mg2+）=1.85×10-3mol·L-1,当除镁率达到99%时,溶液中c（F-）=　　　　mol·L-1。

课时规范练25　难溶电解质的溶解平衡

1.B　常温下向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,沉淀溶解平衡逆向移动,但是由于温度不变,所以Ksp的值不变,A项错误;用稀盐酸洗涤AgCl沉淀时由于沉淀溶解平衡逆向移动,所以溶解消耗的AgCl比用水洗涤损耗的AgCl小,B项正确;在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,由于c（S

）增大,所以沉淀溶解平衡逆向移动,使溶液中的c（Ba2+）减小,C项错误;大多数物质的溶解度随温度的升高而增加,说明多数物质的溶解是吸热的,只有少数物质溶解度随温度的降低而增大,这类物质的溶解是放热的,D项错误。

2.D　因胃酸可与C

反应生成水和二氧化碳,使溶液中C

浓度降低,从而使平衡BaCO3（s）

Ba2+（aq）+C

（aq）向溶解方向移动,使Ba2+浓度增大,会造成人体中毒,与Ksp大小无关,故A项错误;BaCO3能溶于胃酸,起不到解毒的作用,故B项错误;c（Ba2+）=1.0×10-5mol·L-1的溶液钡离子浓度很小,不会引起钡离子中毒,故C项错误;用0.36mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃,反应后c（Ba2+）=

mol·L-1,浓度很小,可起到解毒的作用,故D项正确。

3.A　用酸性KMnO4溶液氧化Fe2+时,会引入K+、Mn2+等新的杂质,这些离子在后续反应中难以除去。

生产中应该使用H2O2溶液氧化Fe2+,然后加入ZnO或ZnCO3调节溶液的pH,使Fe3+等离子形成沉淀。

4.D　A项中,三种物质均为AB型化合物,CuS的溶度积最小,因而溶解度最小;B项中,c（Cu2+）=

×10-18mol·L-1;C项中,Ksp（FeS）>Ksp（ZnS）,应首先生成ZnS沉淀;D项中,K=

=1.0×1012。

5.D　溶液的pH=13,则c（H+）=10-13mol·L-1,A项正确;溶液的pH=13,则c（H+）=10-13mol·L-1,溶液中只有水电离产生H+,水电离产生的H+浓度c（H+）=10-13mol·L-1,水电离产生的H+和OH-浓度相等,所以所得溶液中由水电离产生的c（OH-）=10-13mol·L-1,B项正确;c（H+）=10-13mol·L-1,则c（OH-）=10-1mol·L-1,由于Mg（OH）2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,所以所得溶液中的c（Mg2+）=

mol·L-1=5.6×10-10mol·L-1,C项正确;向MgCl2溶液加入一定量的烧碱溶液,发生反应后溶液的pH=13,所以所加NaOH溶液的pH应大于13,D项错误。

6.答案:

（1）将Fe2+氧化为Fe3+

（2）Fe3++3OH-

Fe（OH）3↓

（3）99%　Fe2O3　（4）2×1010

（5）Mn2++S2

+2H2O

MnO2↓+2S

+4H+

解析:

（1）加入双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。

（2）第一次调pH使Fe3+完全沉淀,其反应的离子方程式为Fe3++3OH-

Fe（OH）3↓。

（3）pH控制为7时c（H+）=10-7mol·L-1,c（OH-）=10-7mol·L-1,c（Zn2+）=

=1.2×10-3mol·L-1,

×100%=1%,则Zn2+的沉淀率=1-1%=99%。

第一次调pH使Fe3+完全沉淀时,有及其少量的Fe3+存在,所以利用滤渣Ⅱ制备高纯的ZnO时,必然含有极其微量的Fe2O3。

（4）根据题意可知,MnS（s）

Mn2+（aq）+S2-（aq）

Ksp（MnS）=3.0×10-14,ZnS（s）

Zn2+（aq）+S2-（aq）

Ksp（ZnS）=1.5×10-24,在除锌时发生沉淀转化反应为MnS（s）+Zn2+（aq）

ZnS（s）+Mn2+（aq）,其平衡常数K=

=2×1010。

（5）沉锰反应在酸性条件下完成,由生成物为MnO2可知Mn化合价升高,则S化合价下降,根据得失电子守恒配平反应的离子方程式为Mn2++S2

+2H2O

MnO2↓+2S

+4H+。

7.B　题给温度下,Ksp[Cu（OH）2]c（Cu2+）,离子浓度越大,-lgc（M2+）值越小,所以b线表示Fe（OH）2饱和溶液中的变化关系,A错误;c（Fe2+）∶c（Cu2+）=

=104.6∶1,B正确;Ksp[Cu（OH）2]

8.D　HF为弱酸,不能完全电离,则25℃时,0.1mol·L-1HF溶液中pH>1,A项错误;Ksp（CaF2）只与温度有关,B项错误;由已知得Ksp（CaF2）≠

C项错误;两溶液混合后,c（Ca2+）=0.1mol·L-1,c（F-）=

=6×10-3mol·L-1,则Qc=c2（F-）·c（Ca2+）=3.6×10-6>Ksp（CaF2）,故体系中有CaF2沉淀产生,D项正确。

9.B　起始时,pAg=0,即-lg[c（Ag+）]=0,则c（Ag+）=1mol·L-1,A项错误;x点时pAg=5,则c（Ag+）=1×10-5mol·L-1,根据Ksp（AgCl）=c（Ag+）·c（Cl-）=1×10-10,可得c（Cl-）=1×10-5mol·L-1,B项正确;x点表示溶液中c（Ag+）=c（Cl-）=1×10-5mol·L-1,说明Ag+沉淀完全,由A项分析可知原溶液中c（Ag+）=1mol·L-1,则消耗的n（NaCl）=n（Cl-）=n（AgCl）≈1mol·L-1×0.01L=0.01mol,V（NaCl溶液）=

=0.1L=100mL,故x点的坐标为（100,5）,C项错误;Ksp（AgI）

10.C　稀硝酸具有强氧化性,与FeO发生氧化还原反应生成Fe（NO3）3、NO和H2O,A项说法正确;酸浸时产生的尾气为NO,要循环利用,可通入O2（或空气）将NO再转化为HNO3,即4NO+3O2+2H2O

4HNO3,B项说法正确;酸浸液中含有F

、Zn2+、Cu2+,再加入ZnO调节pH使F

转化为Fe（OH）3沉淀而过滤除去,加入Zn置换出Cu,故滤渣2中的成分是Zn和Cu,C项说法错误;当Qc>Ksp（ZnS）时才生成ZnS沉淀,即c（S2-）>

mol·L-1=1.6×10-19mol·L-1,D项说法正确。

11.答案:

（1）8Al+3Mn3O4

4Al2O3+9Mn

（2）①C6H12O6　升高反应温度（或将软锰矿研细等其他合理答案）　②>　③Ca2+

（3）Mn2++2HC

MnCO3↓+H2O+CO2↑　100

解析:

（1）高温下,Al和Mn3O4发生铝热反应生成Mn,根据反应物、生成物及反应条件可知,反应的化学方程式为8Al+3Mn3O4

4Al2O3+9Mn。

（2）软锰矿还原浸出得到硫酸锰溶液,说明浸取液为稀硫酸,同时溶液中还含有Ca2+、Fe3+、Cu2+等杂质,调节溶液的pH,Fe（OH）3的pKsp为37.4,与其他氢氧化物相比最大,调节pH可以将Fe（OH）3沉淀出来,向滤液中加入硫化铵,CuS的pKsp为35.2,可以将铜离子转化为硫化物沉淀,再加入MnF2,形成CaF2沉淀,除去Ca2+,最后将得到的含有锰离子的盐溶液电解,可以得到金属锰。

①软锰矿还原浸出的反应为12MnO2+C6H12O6+12H2SO4

12MnSO4+6CO2↑+18H2O,该反应中,锰元素化合价由+4价变为+2价、碳元素化合价由0价变为+4价,失电子化合价升高的反应物是还原剂,所以C6H12O6为还原剂;反应物接触面积越大、温度越高反应速率越大,所以能提高还原浸出速率的措施是升高反应温度或将软锰矿研细等。

②由软锰矿还原浸出的反应可知,MnSO4浸出液呈强酸性,而后调节pH将Fe（OH）3沉淀下来,过滤得到滤液1,则滤液1的pH>MnSO4浸出液的pH。

③CaF2难溶于水,滤液2中主要含有Mn2+、Ca2+、N

、S

加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀,除去Ca2+。

（3）锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、水和二氧化碳气体,离子方程式为Mn2++2HC

MnCO3↓+H2O+CO2↑;由MnCO3（s）+2OH-（aq）

Mn（OH）2（s）+C

（aq）可知,K=

=100。

12.答案:

（1）Fe（OH）3、Al（OH）3

（2）NH4Cl水解反应的方程式为N

+H2O

NH3·H2O+H+,Mg与H+反应产生H2,使c（H+）减小,促进水解平衡向右移动,生成的NH3·H2O部分分解产生NH3,总反应的离子方程式为Mg+2N

Mg2++2NH3↑+H2↑

（3）

　酸性　（4）2.0×10-3

解析:

（1）酸浸液中的杂质金属离子有Fe2+、Al3+、Mg2+,H2O2可将Fe2+氧化为Fe3+,调节溶液的pH为5,根据图2可知,Al3+、Fe3+都形成沉淀。

（3）F-在溶液中发生水解反应F-+H2O

HF+OH-,水解常数Kh=

水解平衡时F-近似取1mol·L-1,c（HF）=c（OH-）,则c（OH-）=

mol·L-1。

根据电离常数可知,电离能力HF>NH3·H2O,故水解能力N

>F-,所以NH4F溶液呈酸性。

（4）c（Mg2+）·c2（F-）=Ksp,沉淀后c（Mg2+）=1.85×10-5mol·L-1,则c2（F-）=

mol2·L-2,解得c（F-）=2.0×10-3mol·L-1。