1、课时规范练26沉淀溶解平衡基础巩固1.(2020山东日照校级期末联合考试)已知Ksp(CaCO3)=2.810-9,Ka1(H2CO3)=4.210-7、Ka2(H2CO3)=5.610-11。溶洞是碳酸盐类岩石受到溶有CO2的流水长年累月的溶蚀而形成的,反应的原理可表示为CaCO3+H2CO3Ca2+2HCO3-,该反应的平衡常数为()A.3.710-13B.6.710-3C.510-3D.2.110-52.(2020北京东城区模拟)工业上常用还原沉淀法处理含铬废水(Cr2O72-和CrO42-),常温下,其流程为:CrO42-(黄色)Cr2O72-(橙色)Cr3+(绿色)Cr(OH)3已知
2、:步骤生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-32下列有关说法正确的是()A.步骤中当v(CrO42-)=2v(Cr2O72-)时,说明反应2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O达到平衡状态B.若向K2Cr2O7溶液中加NaOH浓溶液,溶液可由黄色变橙色C.步骤中,若要还原1 mol Cr2O72-,需要12 mol 的Fe2+D.步骤中,当将溶液的pH调节至5时,可认为废水中的铬元素已基本除尽(当溶液中c(Cr3+)10-5 molL-1时,可视作该离子沉淀完全)3.(2020山
3、东淄博一模)常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 molL-1的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。已知Ksp(AgCl)数量级为10-10。下列叙述不正确的是()A.图中Y线代表的Ag2C2O4B.n点表示AgCl的过饱和溶液C.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀D.Ag2C2O4+2Cl-2AgCl+C2O42-的平衡常数为1.010-0.714.(2020山东枣庄期末)25 时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数-lgc(M2+)与溶液
4、pH的变化关系如图所示,已知该温度下KspCu(OH)2Ksp(AgCl),所以n表示AgCl的过饱和溶液,B正确;向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,Cl-生成AgCl沉淀需要的银离子浓度小,所以先生成AgCl沉淀,C正确;Ag2C2O4+2Cl-2AgCl+C2O42-的平衡常数K=c(C2O42-)c2(Cl-)=c(C2O42-)c2(Ag+)c2(Cl-)c2(Ag+)=Ksp(Ag2C2O4)Ksp(AgCl)2,根据图像可知,Ksp(AgCl)=c(Cl-)c(Ag+)=10-5.7510-4=10-9.75,Ksp(Ag2C2O4)=c(C2O42
5、-)c2(Ag+)=10-2.46(10-4)2=10-10.46,则K=10-10.46(10-9.75)2=1.0109.04,D错误。4.A该温度下,KspCu(OH)2c(Cu2+),离子浓度越大,-lgc(M2+)值越小,则相同条件下,饱和溶液中c(Fe2+)较大,所以Fe(OH)2饱和溶液中-lgc(Fe2+)较小,则b线表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系,由图像可知,pH=8时,-lgc(Fe2+)=3.1,KspFe(OH)2=10-3.1(10-6)2=10-15.1,A正确;当pH=10时,-lgc(Cu2+)=11.7,则KspCu(OH)2=10-11.7(10-4
6、)2=10-19.7,当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,c(Fe2+)c(Cu2+)=KspFe(OH)2KspCu(OH)2=10-15.110-19.7=110-4.6,B错误;向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,溶液中会生成Cu(OH)2沉淀,溶液中铜离子的浓度会减小,而从X点到Y点铜离子浓度不变,C错误;KspCu(OH)2KspFe(OH)2,Cu(OH)2更易生成沉淀,在含有Fe2+的CuSO4溶液中,加入适量CuO,不能生成Fe(OH)2沉淀,所以不能除去Fe2+,D错误。5.答案 (1)将Fe2+氧化为Fe3+(2)Fe3+3OH-Fe(OH)3(3)99%Fe2
7、O3(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 molL-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,有极其少量的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
8、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MnS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Mn2+(aq),其平衡常数K=Ksp(MnS)Ksp(ZnS)=3.010-141.510-24=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,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+。6.B由图像中的变化曲线可知pH=9时铜离子浓度最小,废水中C
9、u2+处理的最佳pH约为9,A正确;bc段随c(OH-)增大,铵根离子与氢氧根离子结合生成一水合氨,氨气浓度增大,Cu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42+2OH-平衡正向移动,Cu(OH)2的量减少,溶液中铜元素含量上升,B错误;cd段,随c(OH-)的增大,Cu(OH)2+4NH3Cu(NH3)42+2OH-平衡逆向移动,溶液中铜元素含量下降,C正确;d点以后,随c(OH-)增加,平衡:Cu(OH)2+2OH-Cu(OH)42-正向进行,上层清液中铜元素的含量可能上升,D正确。7.BDNi(NO3)2是强酸弱碱盐,Ni2+水解,促进水的电离,使溶液显酸性,若Ni(NO3)2与Na2S恰好
10、完全反应,生成硝酸钠,此时水的电离程度最小,由图可知,F点对应溶液中水的电离程度最小,A错误;完全沉淀时,pNi=-lgc(Ni2+)=10.5,Ksp(NiS)=c(Ni2+)c(S2-)=110-10.5110-10.5=110-21,B正确;根据物料守恒可得2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),C错误;S2-第一步水解常数Kh1=c(HS-)c(OH-)c(S2-)=KWKa2=1.010-147.110-15,D正确。8.AC该温度下,平衡时c(Pb2+)=c(S2-)=10-14 molL-1,则Ksp(PbS)=c(Pb2+)c(S2-)=1.010-28,
11、A项正确;Pb2+单独存在或S2-单独存在均发生水解,促进水的电离,b点时恰好形成PbS的沉淀,此时水的电离程度最小,B项错误;若改用0.02 molL-1的Na2S溶液,由于温度不变,Ksp(PbS)=c(Pb2+)c(S2-)不变,即平衡时c(Pb2+)不变,纵坐标不变,但消耗的Na2S溶液体积减小,故b点水平左移,C项正确;若改用0.02 molL-1的PbCl2溶液,恰好形成PbS沉淀时消耗的Na2S的体积增大,b点应水平右移,D项错误。9.AC温度不变时,溶度积为常数,Ksp(AgSCN)=c(SCN-)c(Ag+),c(Ag+)增大,则c(SCN-)减小,二者浓度变化倍数相同;Ks
12、p(Ag2CrO4)=c(CrO42-)c2(Ag+),c(Ag+)增大,则c(CrO42-)减小,但二者浓度的变化倍数不同,结合曲线分析,当c(Ag+)由10-6 molL-1增大到10-2 molL-1,c(Xn-)由10-6 molL-1减小到10-10 molL-1,对应下面的曲线为AgSCN溶解平衡曲线,上方的曲线为Ag2CrO4溶解平衡曲线。根据分析,上方的曲线为Ag2CrO4溶解平衡曲线,则Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)c2(Ag+)=10-3.92(10-4)2=10-11.92,A错误;a点的c(Ag+)小于Ag2CrO4溶解平衡时的c(Ag+),则a点的浓度积Q(Ag2CrO4)4。
