1、课时规范练29沉淀溶解平衡一、选择题:本题共7小题,每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2021湖南攸县三中第四次月考)已知25 下列物质的溶度积常数分别为FeS:Ksp=6.310-18;CuS:Ksp=6.310-36;ZnS:Ksp=1.610-24。以下说法正确的是()A.25 时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为6.310-18 molL-1B.同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度C.因为H2SO4是强酸,故CuSO4+H2SCuS+H2SO4不能发生D.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2.工业上向锅炉里注入Na2CO3
2、溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,而后用盐酸去除。下列叙述不正确的是()A.温度升高,Na2CO3溶液的KW和c(OH-)均会增大B.沉淀转化的离子方程式为CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq)C.盐酸中,CaCO3的溶解度大于CaSO4D.Na2CO3溶液遇CO2后,阴离子浓度均减小3.(2021湖南邵东一中第二次月考)常温时,向一定量的硫酸铜溶液中滴加pH=11的氨水,当Cu2+完全沉淀时,消耗氨水的体积为V,下列说法正确的是(已知KspCu(OH)2=2.210-20)()A.若将氨水加水稀释,则稀释过程中,c(NH4+)c(NH3H2O)
3、始终保持增大B.滴加过程中,当溶液中c(Cu2+)=2.210-2 molL-1时,溶液的pH=9C.滴加过程中,当溶液的pH=7时,溶液中2c(NH4+)=c(SO42-)D.若滴加pH=11的NaOH溶液,Cu2+完全沉淀时消耗溶液的体积小于V4.(2021江苏徐州模拟)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有关叙述正确的是()A.该反应的平衡常数K=Ksp(MnS)Ksp(CuS)B.MnS的Ksp小于CuS的KspC.达到平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)D.向溶液中加入少量Na2S固体后,溶液中c(C
4、u2+)、c(Mn2+)保持不变5.(2021广东佛山模拟)向废水中加入硫化物可以依次获得CuS、ZnS纳米粒子。一定温度下,H2S的Ka1=1.310-7,Ka2=7.110-15,溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图,下列说法错误的是()A.Ksp(CuS)的数量级为10-37B.a点对应的CuS溶液为不饱和溶液C.向p点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由p向q方向移动D.H2S+Zn2+ZnS+2H+平衡常数很大,反应趋于完全6.(2021湖南“湘豫名校”联考)已知某温度下,Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(Ag2CrO4)=110-12,下列叙述正确的是()A.向氯化银
5、的饱和溶液中加入氯化钠固体,氯化银沉淀的质量将减小B.饱和AgCl溶液与饱和Ag2CrO4溶液相比,前者的c(Ag+)大C.向0.000 8 molL-1的K2CrO4溶液中加入等体积的0.002 molL-1AgNO3溶液,则CrO42-沉淀完全(已知沉淀完全时离子浓度小于10-5 molL-1)D.将0.001 molL-1的AgNO3溶液滴入0.001 molL-1的KCl和0.001 molL-1K2CrO4混合溶液,先产生AgCl沉淀7.(2021河北邯郸一模)难溶金属氢氧化物M(OH)n开始沉淀的pH(简记pH始)与沉淀完全的pH(简记pH终),理论上具有定量关系,假定开始沉淀时c
6、(Mn+)=0.01 molL-1,设c(Mn+)=10-5 molL-1时沉淀完全,则当n=3时,pH终-pH始的值为()A.1B.2C.3D.4二、选择题:本题共3小题,每小题有一个或两个选项符合题目要求。8.室温下,通过下列实验探究0.1 molL-1 H2S溶液的性质实验实验操作及现象1用pH计测定其pH约为3.92向溶液中通入SO2发生反应2H2S+SO23S+2H2O3向溶液中加入硫酸铜溶液,产生黑色沉淀,再加入硫酸锰溶液,沉淀量增加下列有关说法错误的是()A.Ka1(H2S)约为10-6.8B.实验2中的溶液pH先增大后减小,最终保持不变C.实验3可以说明Ksp(CuS)Ksp(
7、MnS)D.实验1中溶液存在c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)9.(2021湖南宁乡一中月考)某温度下,分别向10 mL浓度均为0.1 molL-1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1 molL-1的Na2S溶液,滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)和-lgc(Zn2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。已知:Ksp(ZnS)Ksp(CuS),lg30.5,下列说法错误的是()A.溶液pH:abeB.a点的ZnCl2溶液中:c(Cl-)0。某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:已知:37 时,Ka(HUr)=410-6,KW=2.410-14,Ksp
8、(NaUr)=6.410-5。37 时,模拟关节滑液pH=7.4,c(Ur-)=4.610-4 molL-1。(1)尿酸电离方程式为。(2)Kh为盐的水解常数,37 时,Kh(Ur-)=。(3)37 时,向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中c(Na+)(填“”“”或“=”)c(Ur-)。(4)37 时,向模拟关节滑液中加入NaCl(s)至c(Na+)=0.2 molL-1时,通过计算判断是否有NaUr晶体析出,请写出判断过程:。(5)对于尿酸偏高的人群,下列建议正确的是(填字母)。a.加强锻炼,注意关节保暖b.多饮酒,利用乙醇杀菌消毒c.多喝水,饮食宜少盐、少脂d.减少摄
9、入易代谢出尿酸的食物12.某种电镀污泥主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:已知:煅烧时,Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2。(1)煅烧时,Cr2O3发生反应的化学方程式为。(2)浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还可能含有(填化学式)。(3)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)母液生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如图所示:通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的原因是。(4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下
10、:称取产品试样2.50 g配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入几滴指示剂,用0.100 0 molL-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定,重复进行二次实验。(已知Cr2O72-被还原为Cr3+)氧化还原滴定过程中的离子方程式为。若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00 mL,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为%。已知M(K2Cr2O7)=294 gmol-1,计算结果保留三位有效数字(5)上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外,还含有一定浓度的Fe3+杂质,可通
11、过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)=310-5 molL-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全(填“是”或“否”),写出计算过程。(已知题给环境下:KspFe(OH)3=4.010-38,KspCr(OH)3=6.010-31)参考答案1.A解析饱和CuS溶液中c(Cu2+)=c(S2-),且c(Cu2+)c(S2-)=Ksp,从而推出c(Cu2+)=6.310-36molL-1=6.310-18molL-1,A正确;CuS和ZnS的形式相同,根据题中所给数据,可以看出CuS的Ksp小于ZnS的Ksp,则CuS的溶解度小于ZnS,B错误;CuS的K
12、sp很小,CuSO4电离的Cu2+与H2S电离出的S2-结合生成CuS沉淀和硫酸,与硫酸是否为强酸无关,C错误;ZnS的Ksp比FeS的Ksp小,因此向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,ZnS先沉淀出来,D错误。2.D解析温度升高,KW增大,温度升高促进碳酸钠溶液水解,c(OH-)增大,A正确;加入碳酸钠溶液,把硫酸钙转化为碳酸钙:CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq),B正确;因为碳酸钙与盐酸反应,而硫酸钙不与盐酸反应,所以在盐酸中碳酸钙的溶解度大于硫酸钙,C正确;根据CO32-+CO2+H2O2HCO3-可知,阴离子HCO
13、3-的浓度增大,D错误。3.A解析氨水中存在电离平衡NH3H2ONH4+OH-,加水稀释促进电离,n(NH4+)增大,n(NH3H2O)减小,因此c(NH4+)c(NH3H2O)的值增大,A正确;根据Ksp=c(Cu2+)c2(OH-),当溶液中c(Cu2+)=2.210-2molL-1时,c(OH-)=10-9molL-1,因此c(H+)=10-5molL-1,pH=5,B错误;根据电荷守恒,有c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),因为pH=7,则c(H+)=c(OH-),因此有c(NH4+)=2c(SO42-),C错误;pH相同时,强电解质的浓度小于弱电解质的浓度,
14、NH3H2O是弱电解质,滴加NaOH溶液使Cu2+完全沉淀时消耗的溶液的体积大于V,D错误。4.A解析反应的平衡常数K=c(Mn2+)c(Cu2+)=c(Mn2+)c(S2-)c(Cu2+)c(S2-)=Ksp(MnS)Ksp(CuS),故A正确;化学组成相同的物质,溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀,则MnS的Ksp比CuS的Ksp大,故B错误;该反应达到平衡时各离子的浓度保持不变,但不一定相等,故C错误;Cu2+(aq)+S2-(aq)CuS(s)、Mn2+(aq)+S2-(aq)MnS(s),增大硫离子的浓度,平衡均正向移动,所以c(Cu2+)、c(Mn2+)均减小,故D错误。5.
15、D解析Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-),从图像上取一点-lgc(Cu2+)18.3时,-lgc(S2-)18.3,则c(Cu2+)=c(S2-)10-18.3molL-1,Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)=10-36.6,数量级为10-37,故A正确;a点在溶解平衡曲线的右上方,横纵坐标数值大,则c(Cu2+)和c(S2-)较小,即未达到饱和,为不饱和溶液,故B正确;p点的溶液存在溶解平衡:ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq),加入少量Na2S固体,Na2S固体溶于水电离出S2-,S2-浓度增大,溶解平衡逆向移动,Zn2+的浓度减小,则-lgc(Zn2+)增大,
16、-lgc(S2-)减小,由p向q方向移动,故C正确;该反应的平衡常数K=c2(H+)c(H2S)c(Zn2+)=c(H+)c(HS-)c(H2S)c(H+)c(S2-)c(HS-)c(Zn2+)c(S2-)=Ka1Ka2Ksp(ZnS)1.310-77.110-1510-10.310-12=9.23100.3105),故D错误。6.D解析向AgCl的饱和溶液中加入NaCl固体使其溶解后,AgCl的沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移动,故AgCl沉淀的质量会增加,A错误;饱和AgCl溶液中,存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),溶液中c(Ag+)=c(Cl-),则c2(Ag
17、+)=Ksp(AgCl)=1.810-10,饱和Ag2CrO4溶液中,存在沉淀溶解平衡:Ag2CrO42Ag+CrO42-,c(Ag+)=2c(CrO42-),则c2(Ag+)c(CrO42-)=Ksp(Ag2CrO4)=110-12,显然后者的c(Ag+)大,B错误;忽略溶液混合后体积的变化,则两溶液混合后c(K2CrO4)=0.0004molL-1,c(AgNO3)=0.001molL-1,根据反应2Ag+CrO42-Ag2CrO4,则溶液中剩余的c(Ag+)molL-1=0.001molL-1-0.0004molL-12=2.010-4molL-11.010-5molL-1,根据沉淀完全
18、的标准可知,CrO42-没有完全沉淀,C错误;当Cl-开始沉淀时,c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)=1.810-7molL-1,当CrO42-开始沉淀时c(Ag+)=Ksp(Ag2CrO4)c(CrO42-)=110-4.5molL-1,故先产生AgCl沉淀,D正确。7.A解析c始(OH-)=nKspM(OH)nc始(Mn+),c终(OH-)=nKspM(OH)n110-5,n=3时,c始(OH-)c终(OH-)=310-50.01=0.1,即KWc始(H+)KWc终(H+)=c终(H+)c始(H+)=0.1,pH终-pH始=-lgc终(H+)c始(H+)=1。8.C解析0.1mo
19、lL-1H2S溶液用pH计测定其pH约为3.9,c(H+)=10-3.9molL-1,弱酸的第一步电离远远大于第二步电离,根据电离方程式H2SH+HS-,Ka1(H2S)=c(H+)c(HS-)c(H2S)10-3.910-3.90.1=10-6.8,A正确;实验2中向溶液中通入SO2发生反应2H2S+SO23S+2H2O,氢硫酸消耗时溶液pH先增大,后亚硫酸过量,溶液pH减小,最终保持不变,B正确;实验3向溶液中加入的硫酸铜溶液和硫酸锰溶液的浓度和体积未知,不能说明发生沉淀转化,故不能说明Ksp(CuS)Ksp(MnS),C错误;实验1中H2S溶液存在电荷守恒:c(H+)=c(HS-)+2c
20、(S2-)+c(OH-),D正确。9.C解析a点溶液中Zn2+和Cu2+水解,溶液显酸性,分别加入硫化钠时生成沉淀,硫化钠中,S2-水解而使溶液呈碱性,根据溶度积常数的相对大小可知,b点为ZnCl2溶液曲线上的点,Zn2+恰好完全沉淀,溶质为氯化钠,溶液呈中性,e点时Na2S过量,溶液中主要成分为NaCl和Na2S,溶液显碱性,故溶液pH:abe,A正确;a点,ZnCl2溶液显酸性,由电荷守恒可知,c(Cl-)=2c(Zn2+)+c(H+)-c(OH-)Ksp(CuS),abe为滴定ZnCl2溶液的曲线,C错误;acd为滴定氯化铜溶液的曲线,向10mL浓度为0.1molL-1的CuCl2溶液中
21、滴加0.1molL-1的Na2S溶液,c点达到滴定终点,S2-、Cu2+的浓度近似相等,则-lgc(Cu2+)=17.7,Ksp(CuS)=10-35.4,d点时c(S2-)=130.1molL-1,c(Cu2+)=10-35.4130.1molL-1=310-34.4molL-1,故d点纵坐标-lgc(Cu2+)=33.9,D正确。10.AC解析当c(Cu2+)=c(Fe3+)=10-5molL-1时,Cu(OH)2溶液中c(OH-)=110-2010-5molL-1=10-7.5molL-1,此时溶液pH=6.5,Fe(OH)3溶液中c(OH-)=3110-3810-5molL-1=10-
22、11molL-1,此时溶液pH=3,所以曲线a对应的是Fe(OH)3饱和溶液,A正确;据题图可知pH为4.5时Fe3+完全沉淀,而c(Cu2+)=110-20(10-9.5)2molL-1=0.1molL-1,B错误;根据A项计算可知当c(Cu2+)10-5molL-1时,pH6.5,所以酸性溶液中Cu元素的存在形式可能为Cu2+或Cu(OH)2,C正确;X点和Y点的pH相同,而滴加NaOH溶液会使溶液碱性增强,pH变大,则不能实现X点到Y点的转化,D错误。11.答案(1)HUrH+Ur-(2)610-9(3)(4)Q=c(Na+)c(Ur-)=0.2 molL-14.610-4 molL-1
23、=9.210-5Ksp(NaUr),故有尿酸钠晶体析出(5)acd解析(1)尿酸是弱酸,不完全电离,其电离方程式为HUrH+Ur-。(2)Kh为盐的水解常数,37时,Kh(Ur-)=KWKa(HUr)=2.410-14410-6=610-9。(3)溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Ur-),37时,KW=2.410-14,模拟关节滑液pH=7.4,c(OH-)c(H+),因此溶液中c(Na+)c(Ur-)。(4)c(Na+)=0.2molL-1时,Q=c(Na+)c(Ur-)=0.2molL-14.610-4molL-1=9.210-5Ksp(NaUr),故有尿酸钠
24、晶体析出。(5)根据NaUr(s)Na+(aq)+Ur-(aq)H0。降低温度,平衡逆向移动,因此要注意关节保暖,a正确;乙醇在体内不能消毒,不能减少痛风,b错误;饮食多盐,增大钠离子的摄入,使平衡逆向移动加重痛风,c正确;减少摄入易代谢出尿酸的食物,使平衡右移,减轻痛风,d正确。12.答案(1)2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2(2)CuSO4(3)该条件下,K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7的小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小(4)Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O49.0(5)是当溶液中开始析出Cr(OH)3沉
25、淀时,c(OH-)=3KspCr(OH)3c(Cr3+)=36.010-31310-5 molL-1,此时溶液中c(Fe3+)=KspFe(OH)3c3(OH-)=4.010-38210-26 molL-1=2.010-12 molL-1110-5 molL-1,说明Fe3+沉淀完全解析(1)煅烧时Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4,反应的化学方程式为2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2。(2)Cu2Te在煅烧时反应生成TeO2和CuO,浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还有氧化铜与稀硫酸反应生成的硫酸铜(CuSO4)等。(3)在
26、低温条件下K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7的小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低显著减小,因此通过冷却结晶可以析出大量K2Cr2O7。(4)氧化还原滴定过程中发生硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2与Cr2O72-的反应,其中Cr2O72-被还原为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O。n(Fe2+)=0.025L0.1000molL-1=0.0025mol,根据关系式Cr2O72-6Fe2+,则n(Cr2O72-)=0.0025mol16250mL25mL=0.0256mol,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为0.0256mol294gmol-12.50g100%=49.0%。(5)c(Cr3+)=310-5molL-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时,c(OH-)=3KspCr(OH)3c(Cr3+)=36.010-31310-5molL-1,此时溶液中c(Fe3+)=KspFe(OH)3c3(OH-)=4.010-38210-26molL-1=2.010-12molL-1110-5molL-1,说明Fe3+沉淀完全。
