【江苏专用】2014高考化学一轮复习精练:第七章专
题
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七 第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡
第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡
(时间:45分钟 满分:100分)
考 点 题 号
沉淀溶解平衡与溶度积 1、3、4、5、7、8
沉淀溶解平衡的应用 2、6、9、10、11
一、选择题(本题包括4个小题~共24分~每小题只有1个选项符合题意)
,21(Cu(OH)在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)(s) Cu(aq),2OH22
,,20(aq),在常温下K,2×10。在常温下如果要生成Cu(OH)沉淀,需要向sp2
,10.02 mol?L的CuSO溶液中加入碱溶液来调整溶液的pH,使溶液的pH大于4
( )。 A(2 B(3 C(4 D(5
,,,,,222012解析 由K,c(Cu)?c(OH),2×10~若要使0.02 mol?L的Cu沉淀~sp
,,,,,914则需c(OH),1×10~再根据水的离子积常数得~c(H),1×10/c(OH),
,,511×10 mol?L~则pH,5。
答案 D
,22(要使工业废水中的Pb沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知
,2Pb与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物 PbSO PbCO PbS 43
,,,4714溶解度/g 1.03×10 1.81×10 1.84×10 由上述数据可知,沉淀剂最好选用 ( )。 A(硫化物 B(硫酸盐
C(碳酸盐 D(以上沉淀剂均可
,2解析 沉淀工业废水中的Pb时~生成沉淀的反应进行得越完全越好~由于PbS的溶解度最小~故选硫化物作为沉淀剂。
答案 A
,,10173(已知25 ?时,K(AgCl),1.8×10,K(AgI),8.5×10,25 ?时AgCl固spsp
体在下列四个选项中,溶解度最大的是 ( )。
,1A(100 mL 0.01 mol?L KNO溶液 3
,1B(100 mL 0.01 mol?L盐酸
,1C(100 mL 0.01 mol?L AgNO溶液 3
,1D(100 mL 0.01 mol?L KI溶液
解析 根据题给的K数据可知~碘化银的溶解度远小于氯化银~故在KI溶液sp
中~氯化银能转化为碘化银沉淀而溶解~即D项正确。
答案 D
4(电离常数(K或K)、溶度积常数(K)是判断物质性质的重要常数,下列关于这absp
些常数的计算或运用正确的是 ( )。 A(某亚硫酸溶液pH,4.3,若忽略二级电离,则其一级电离常数K,1.0× 101,8.60
B(K(HCN),K(CHCOOH),说明同浓度时氢氰酸的酸性比醋酸强 aa3
C(K(AgI),K(AgCl),向AgCl悬浊液中加入KI溶液会出现黄色沉淀 spsp
D(K(AgCl),K(AgOH),说明AgOH和AgCl均不溶于稀硝酸 spsp
解析 A项缺少亚硫酸的浓度~无法计算其一级电离常数,B项说明醋酸比氢氰酸易电离~醋酸的酸性强,C项由K(AgI),K(AgCl)~可知AgI的溶解性spsp
更小~根据沉淀转化的本质AgCl会转化为溶解性更小的AgI,D项数据只能说明AgOH和AgCl在水中的溶解性大小~而AgOH易溶于稀硝酸。 答案 C
二、选择题(本题包括3个小题~共18分~每小题有1,2个选项符合题意)
,205((2013?苏北四市调研)已知K[Cu(OH)],2.2×10、K[Fe(OH)],4.0× 10sp2sp3,,,3823,Cu和Fe完全以氢氧化物沉淀时的pH分别为:6.7和3.2。现在向pH
,,,,123,0、浓度均为0.04 mol?L 的Cu、Fe溶液中加入某一固体,以中和H调
,,23节pH(设溶液体积不变),该过程中Cu 、Fe的浓度与pH关系正确的是
( )。
,,2038解析 由K[Cu(OH)],2.2×10、K[Fe(OH)],4.0×10~浓度均为0.04 sp2sp3
Ksp,,,,,1232mol?L 的Cu和Fe溶液~Cu开始沉淀时c(OH), ,,2c,Cu,
3Ksp,,,,1031210~pH约为4.8~Fe开始沉淀时~c(OH), ~7.4×,10,3,c,Fe
,3pH,2。所以pH,2时Fe开始沉淀~当全部沉淀时~pH为3.2。 答案 B
,26((2013?镇江中学模拟)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu:
,,22Cu(aq),MnS(s) CuS(s),Mn(aq),下列说法错误的是 ( )。 A(MnS的K比CuS的K大 spsp
,,22B(该反应达到平衡时c(Mn),c(Cu)
,2C(往平衡体系中加入少量CuSO固体后,c(Mn)变大 4
K(MnS)spD(该反应的平衡常数K, K(CuS)sp
解析 MnS和CuS是同类型物质~沉淀转化反应向溶度积更小的方向进行~因
,,22此K(MnS),K(CuS)~A项正确,该反应达到平衡时c(Mn)、c(Cu)保持不spsp
变~但不一定相等~B项错误,往平衡体系中加入少量CuSO固体后~平衡向4
,2,c,Mn,2正反应方向移动~c(Mn)变大~C项正确,该反应的平衡常数K,,,2c,Cu,
,,22c,Mn,?c,S,K,MnS,sp,~D项正确。 ,,22c,Cu,?c,S,K,CuS,sp
答案 B
,27(常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图,纵坐标为Zn或
,2[Zn(OH)]物质的量浓度的对数。下列说法正确的是 ( )。 4
,2A(pH,12的溶液中不存在[Zn(OH)] 4
,,,,,2161B(如果溶液中c(Zn),0.1 mol?L,则c(H),1×10 mol?L C(控制pH在8,12可以分离出溶液中的锌离子
,,,102 D(Zn(OH)(s) Zn(aq),2OH(aq)的溶解平衡常数为1×102
,2解析 由图像可知~pH,12的溶液中不存在Zn(OH)~A正确,pH在8,12~4
2锌离子以Zn(OH)形式沉淀可分离出~C正确,由a点可确定Zn(OH)(s) Zn22,,,,,176(aq),2OH(aq)的溶解平衡常数为1×10~D错~则B中c(H),1×10
,1mol〃L~B错。
答案 AC
三、非选择题(本题共4个小题~共58分)
8((15分)(2013?盐城调研)20 ?时,已知下列物质的K(如表),试回答下列问题。 sp
化学式 AgCl AgBr AgI AgS AgCrO 224颜色 白色 浅黄色 黄色 黑色 红色
,,,,,1013174812K 1.77×10 5.4×10 8.3×10 2.0×10 1.12×10 sp
,(1)上述5种银盐饱和溶液中,Ag的物质的量浓度由大到小的顺序是____________________________________________________________________
____(用化学式表示)。
,c(Br)(2)向BaCl溶液中加入AgNO和KBr,当两种沉淀共存时,,23,c(Cl)________。
(3)测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银溶液进行滴定,滴定时,应加入的指示剂是________。
A(KBr B(KI C(KS D(KCrO 224
(4)将适量AgCrO固体溶于1 L水中至饱和,试画出24
,,2该过程中Ag和CrO浓度随时间变化的关系图4
3(280,6.54)。
,,2(5)现测得某混合溶液中CrO和Cl的浓度均为4
,10.010 mol?L,当慢慢向其中滴入AgNO溶液时,3
先生成沉淀的离子是________,当第二种离子开始沉淀时,第一种离子的浓度为________(1.12,1.06)。
,解析 (1)AgCl、AgBr、AgI均是AB型分子~其饱和溶液中c(Ag)分别为:1.77
,,,5792×10、54×10、83×10,AgS和AgCrO是AB型分子~c(Ag2242
,3,c,Ag,,,)?,K~c(Ag),2K~AgS、AgCrO的饱和溶液中c(Ag)分别spsp2242
33,,,164为4×10、2.24×10。故Ag的物质的量浓度从大到小的顺序为AgCrO24
,,,,,?c,Br,,AgBr,c,Brc,AgKsp,AgCl,AgBr,AgI,AgS。(2),,2,,,c,Cl,c,Ag,?c,Cl,K,AgCl,sp
,135.4×10,3,,3.1×10。 ,101.77×10
(3)由(1)知~对于AgCl、AgBr、AgI、AgS和AgCrO的饱合溶液中只有AgCrO22424
,溶液中Ag浓度比AgCl溶液中的大~AgCl沉淀完全后再产生AgCrO沉淀~24其他均在AgCl前沉淀~不能作指示剂~故选D。
,,,22(4)本小题应求出AgCrO饱和溶液中c(Ag)与c(CrO)~设c(CrO)为x 2444
,,,,11212mol〃L~则c(Ag)为2x mol〃L~有x×(2x),1.12×10~解得x,6.54×10,5。
,101.77×10,,,,,8(5)Cl开始沉淀时所需的Ag浓度为c(Ag),,1.77×10(mol?L0.010
,3121.12×10,,,,12)~CrO开始沉淀时所需的Ag浓度为c(Ag), ,1.06×1040.010
,51(mol?L)~所以先生成AgCl沉淀,继续滴加AgNO溶液~AgCl不断析出~3
,,,,51c(Cl)不断降低~当Ag浓度增大到1.06×10 mol?L时~开始析出AgCrO24
,沉淀~此时溶液中同时存在两种沉淀溶解平衡~c(Ag)同时满足两种平衡的要
,10,,1.77×10,,,51求~此时c(Cl),(mol?L)。 ,1.67×10,5,1.06×10,
答案 (1)AgCrO,AgCl,AgBr,AgI,AgS 242
,3(2)3.1×10
(3)D
(4)如图所示
,,,51(5)Cl 1.67×10 mol?L
9((14分)(2013?南通一调)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
难溶物 K sp
,19Ca(AsO) 6.8×10 342
,16AlAsO 1.6×10 4
,21FeAsO 5.7×10 4
表1 几种砷酸盐的K sp
污染物 HSO As 24
,,11浓度 28.42 g?L 1.6 g?L
,1排放标准 pH6,9 0.5 mg?L
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准 回答以下问题:
,(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(HSO),________mol? L241。
(2)写出难溶物Ca(AsO)的K表达式: 342sp
,,,334K[Ca(AsO)],________,若混合溶液中Al、Fe的浓度均为1.0×10 sp342
,,,113mol?L,c(AsO)的最大是______mol?L。 4
(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(HAsO弱酸)不易沉降,可投入MnO先332将其氧化成五价砷(HAsO弱酸),写出该反应的离子方程式34
____________________________________________________________________
____。
(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca(AsO)形式沉降。 342
?将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为__________________________;
?Ca(AsO)在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为___________________ 342
_______________________________________________________。
,,,,322173答案 (1)0.29 (2)c(Ca)?c(AsO) 5.7×10 (3)2H,MnO,42
,2HAsO===HAsO,Mn,HO (4)?CaSO ?HAsO是弱酸,当溶液中33342434
,3pH调节到8左右时AsO浓度增大,Ca(AsO)开始沉淀 4342
10((14分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同,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
,1[S/(mol?L)]如图所示。
(1)pH,3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。
,3(2)若要除去CuCl溶液中的少量Fe,应该控制溶液的pH________。 2
A(,1 B(4左右 C(,6
,2(3)在Ni(NO)溶液中含有少量的Co杂质,________(填“能”或“不能”)通32
过调节溶液pH的方法来除去,理由是______________________________。
2(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(NH)]34,,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。
物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS
,,,,,,4K 6.3×10 2.5×10 1.3×10 3.4×10 6.4×10 1.6×10 sp
,,,222为除去某工业废水中含有的Cu、Pb、Hg杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的________(填选项)。
A(NaOH B(FeS C(NaS 2
2解析 (1)由图可知~在pH,3时溶液中不会出现Cu(OH)沉淀~铜元素以Cu2
,,,32形式存在。(2)要除去Fe的同时必须保证Cu不能沉淀~因此pH应保持在4
,,22左右。(3)从图示关系可看出~Co和Ni沉淀的pH范围相差太小~因此不能
,,2通过调控pH而达到分离的目的。(4)Cu(OH)(s) Cu(aq),2OH(aq)~加入2
,2氨水后生成难电离的[Cu(NH)]~促进Cu(OH)的溶解。(5)要使三种离子生342
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~同时又不会引入其他重金属离子。
,2答案 (1)Cu (2)B
,,22(3)不能 Co和Ni沉淀的pH范围相差太小
,,2(4)Cu(OH),4NH?HO===[Cu(NH)],2OH,4HO (5)B 232342
11((15分)(2012?广东,32)难溶性杂卤石(KSO?MgSO?2CaSO?2HO)属于“呆24442矿”,在水中存在如下平衡:
,,,,222KSO?MgSO?2CaSO?2HO(s) 2Ca,2K,Mg,4SO,2HO 2444242为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺
流程
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2
如下:
(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
,(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)溶液能溶解杂卤石浸出K的原因:2
_____________________________________________________________。
(3)“除杂”环节中,先加入________溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入________溶液调滤液pH至中性。
,(4)不同温度下,K的浸出浓度与溶浸时间的关系见下图,由图可得,随着温度升高,
?_______________________________________________________________; ?__________________________________________________________。 (5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:
,,22CaSO(s),CO CaCO(s),SO 4334
,9K(CaCO),2.80×10, 已知298 K时,sp3
,5K,(CaSO),4.90×10,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位sp4
有效数字)。
解析 解题时~要依据制备KSO的工艺流程~结合物质的分离与提纯的原则24
进行分析。
,,2(1)杂卤石中加入Ca(OH)溶液~Mg与OH结合生 2
成Mg(OH)沉淀~CaSO微溶于水~过滤后~滤渣中含有Mg(OH)、CaSO及2424未溶解的杂卤石。
,,,22(2)加入Ca(OH)溶液~Mg与OH结合生成Mg(OH)沉淀~使c(Mg)减小~22
,,22杂卤石的溶解平衡正向移动~同时c(Ca)与c(SO)均增大~从而析出CaSO44
,沉淀~K留在滤液中。
,,,22(3)滤液中含有Ca、OH~可先加入过量KCO溶液~除去Ca~过滤后~23
再加入稀HSO调节溶液的pH至中性。 24
,(4)?溶浸平衡向右移动,?K的溶浸速率增大。
,2c,SO,4,,22(5)CaSO(s),CO CaCO(s),SO的平衡常数K,。4334,2c,CO,3
,,22CaCO(s)、CaSO(s)分别存在溶解平衡:CaCO(s) Ca(aq),CO(aq)~3433
,,,,2222CaSO(s) Ca(aq),SO(aq)~则有K(CaCO),c(Ca)?c(CO),44sp33
,2,c,SO4,,,,92252.80×10~K(CaSO),c(Ca)?c(SO),4.90×10~那么K,,sp44,2c,CO,3K,CaSO,sp4,,25c,,CaSO,Ca,K4.90×10sp44,1.75×10。 ,,,9K,CaCO,K,CaCO,2.80×10sp3sp3,2c,Ca,
答案 (1)Mg(OH) CaSO 24
,,,22(2)加入Ca(OH)溶液,Mg与OH结合生成Mg(OH)沉淀,Mg浓度减小,22
,平衡正向移动,K增多
(3)KCO HSO 2324
,(4)?溶浸平衡向右移动 ?K的溶浸速率增大
,2)c(SO4,,22(5)CaSO(s),CO CaCO(s),SO的平衡常数K,,据4334,2c(CO)3
)(CaSOK4sp,,22K(CaSO)、K(CaCO)可知,c(SO),),,c(COsp4sp34,32c(Ca)
,,25K(CaCO)c(SO)K(CaSO)4.90×10sp34sp44,则有K,,,,1.75×10。 ,,,292c(Ca)c(CO)K(CaCO)2.80×103sp3
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设计
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内容
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