1、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)=5.110-9,Ksp(BaSO4)=1.110-10。下列推断正确的是()A.不用碳酸钡作为内
2、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+)=1.010-5 molL-1的溶液时,会引起钡离子中毒D.可以用0.36 molL-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:酸性KMnO4溶液NaOH溶液ZnOH2O2溶液ZnFeAgNO3Ag2SO4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
3、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)=6.310-18,Ksp(CuS)=1.310-36,Ksp(ZnS)=1.310-24。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1.310-36 molL-1C.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
4、)CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为1.010125.已知25 时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.610-12。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+)=10-13 molL-1B.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-13 molL-1C.所得溶液中的c(Mg2+)=5.610-10 molL-1D.所加烧碱溶液的pH=136.(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+、SO42-的工业废电解质溶液,制备高纯的Z
5、nO、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110-5 molL-1)。浓度(molL-1)氢氧化物的Ksp开始沉淀的pH沉淀完全的pHZn2+0.121.210-176.08.1Mn2+0.104.010-147.89.8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)。
6、(4)已知常温下,Ksp(MnS)=3.010-14、Ksp(ZnS)=1.510-24。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298 K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KspCu(OH)2”“Ksp(ZnS),应首先生成ZnS沉淀;D项中,K=c(Zn2+)c(Cu2+)=Ksp(ZnS)Ksp(CuS)=1.310-241.310
7、-36=1.01012。5.D溶液的pH=13,则c(H+)=10-13 molL-1,A项正确;溶液的pH=13,则c(H+)=10-13 molL-1,溶液中只有水电离产生H+,水电离产生的H+浓度c(H+)=10-13 molL-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-)=10-13 molL-1,B项正确;c(H+)=10-13 molL-1,则c(OH-)=10-1 molL-1,由于Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.610-12,所以所得溶液中的c(Mg2+)=5.610-12(10-1)2 molL-1=5.610-10 molL-1,C项
8、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)21010(5)Mn2+S2O82-+2H2OMnO2+2SO42-+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+)=10-7 molL-1,c(OH-)=10-7 molL-1,c(Zn2+)=Kspc2(OH-)=1.210-3 mol
9、L-1,1.210-30.12100%=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)=3.010-14,ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)Ksp(ZnS)=1.510-24,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=3.010-141.51024=21010。(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
10、,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+S2O82-+2H2OMnO2+2SO42-+4H+。7.B题给温度下,KspCu(OH)2c(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+)=KspFe(OH)2KspCu(OH)2=10-15.110-19.7=110-4.6=104.61,B正确;KspCu(OH)21,A项错误;Ksp(CaF2)只与温度有关,B项错误;由已知得Ksp(CaF2)1Ka(HF),C项错误;两溶液混合后,c(Ca2+)=0.1 molL-1,c(F-)=
11、Ka(HF)c(HF)=610-3molL-1,则Qc=c2(F-)c(Ca2+)=3.610-6Ksp(CaF2),故体系中有CaF2沉淀产生,D项正确。9.B起始时,pAg=0,即-lgc(Ag+)=0,则c(Ag+)=1 molL-1,A项错误;x点时pAg=5,则c(Ag+)=110-5 molL-1,根据Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=110-10,可得c(Cl-)=110-5 molL-1,B项正确;x点表示溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=110-5 molL-1,说明Ag+沉淀完全,由A项分析可知原溶液中c(Ag+)=1 molL-1,则消耗的n(NaCl)=n(
12、Cl-)=n(AgCl)1 molL-10.01 L=0.01 mol,V(NaCl溶液)=0.01mol0.1molL-1=0.1 L=100 mL,故x点的坐标为(100,5),C项错误;Ksp(AgI)Ksp(ZnS)时才生成ZnS沉淀,即c(S2-)Ksp(ZnS)c(Zn2+)=1.610-241.010-5 molL-1=1.610-19molL-1,D项说法正确。11.答案:(1)8Al+3Mn3O44Al2O3+9Mn(2)C6H12O6升高反应温度(或将软锰矿研细等其他合理答案)Ca2+(3)Mn2+2HCO3-MnCO3+H2O+CO2100解析:(1)高温下,Al和Mn3
13、O4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+3Mn3O44Al2O3+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。软锰矿还原浸出的反应为12MnO2+C6H12O6+12H2SO412MnSO4
14、+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。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pHMnSO4浸出液的pH。CaF2难溶于水,滤液2中主要含有Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-,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
15、子方程式为Mn2+2HCO3-MnCO3+H2O+CO2;由MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq)可知,K=c(CO32-)c2(OH-)=Ksp(MnCO3)c(Mn2+)KspMn(OH)2c(Mn2+)=10-10.710-12.7=100。12.答案:(1)Fe(OH)3、Al(OH)3(2)NH4Cl水解反应的方程式为NH4+H2ONH3H2O+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NH3H2O部分分解产生NH3,总反应的离子方程式为Mg+2NH4+Mg2+2NH3+H2(3)10-147.210-4酸性(4)
16、2.010-3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-+H2OHF+OH-,水解常数Kh=KWKa=c(HF)c(OH-)c(F-),水解平衡时F-近似取1 molL-1,c(HF)=c(OH-),则c(OH-)=10-147.210-4 molL-1。根据电离常数可知,电离能力HFNH3H2O,故水解能力NH4+F-,所以NH4F溶液呈酸性。(4)c(Mg2+)c2(F-)=Ksp,沉淀后c(Mg2+)=1.8510-5 molL-1,则c2(F-)=7.410-111.8510-5 mol2L-2,解得c(F-)=2.010-3 molL-1。
