1、规范演练21一、选择题1(2019黄冈模拟)有关CaCO3的沉淀溶解平衡的说法不正确的是()ACaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行，但速率相等BCaCO3难溶于水，其饱和溶液不导电，属于弱电解质C升高温度，CaCO3沉淀的溶解度增大D向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体，会有CaCO3析出解析：CaCO3固体在溶液中达到溶解平衡后，沉淀溶解与沉淀生成速率相等，但不为0；CaCO3难溶于水，但溶解的部分是完全电离的，电离出Ca2和CO，属于强电解质；一般来说，升高温度，有利于固体物质的溶解；向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体，增大了CO浓度，使溶解平衡向左移动，从而析出CaCO3。答案：B
2、2(2019江西南昌第一中学月考)25 时，在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，已知25 时KspMg(OH)21.81011，KspCu(OH)22.21020。下列说法错误的是()A若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s)，c(Mg2)会增大B若向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液，沉淀将由白色逐渐变为蓝色C若向Mg(OH)2悬浊液中加入适量蒸馏水，Ksp保持不变，故上述平衡不发生移动D若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2S(s)，固体质量将增大解析：向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s)，c(OH)减小，Mg
3、(OH)2沉淀溶解平衡正向移动，c(Mg2)会增大，A项正确；向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液，由于KspMg(OH)21.81011KspCu(OH)22.21020，则白色氢氧化镁沉淀将逐渐变为蓝色的氢氧化铜沉淀，B项正确；加入少量水，Ksp保持不变，但c(Mg2)、c(OH)减小，沉淀溶解平衡正向移动，C项错误；向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2S(s)，由于S2水解呈碱性，所以溶液中c(OH)增大，Mg(OH)2沉淀溶解平衡逆向移动，有Mg(OH)2固体析出，固体质量增大，D项正确。答案：C3(2019太原实验中学月考)已知lg 20.301 0，KspMn(OH)22.
4、01013。实验室制氯气的废液中含c(Mn2)0.1 molL1，向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液至Mn2完全沉淀的最小pH等于()A8.15B9.3C10.15D11.6解析：Mn2沉淀较为完全时的浓度为1105 molL1，已知Kspc(Mn2)c2(OH)，c(OH) molL1104 molL1，c(H) molL11010 molL1，所以pHlg10lg 210.15。答案：C4(2019三晋名校联考)SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)1.8102，Ka2(H2SO3)6.0108，忽略SO的第二步水解，
5、则Ksp(CaSO3)为()A3.66107B3.66109C4.201010 D3.661010解析：常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，由CaSO3(s)Ca2(aq)SO(aq)，且SOH2OHSOOH，得c(HSO)c(OH)1105 molL1，Ka2(H2SO3)6.0108，可知SOH2OHSOOH的水解常数Kh1.67107，以此计算c(SO) molL16104 molL1，溶液中根据原子守恒c(Ca2)c(SO)c(HSO)6.1104 molL1，Ksp(CaSO3)c(Ca2)c(SO)6.11046.01043.66107。答案：A5(2019南昌模拟)
6、已知一定温度下，有下列难溶电解质的相关数据。对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不正确的是()物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/25 8.010162.210204.01038完全沉淀时的pH范围9.66.434A向该混合溶液中加过量铁粉，能观察到红色固体析出B向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀C该混合溶液中c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)54D向该混合溶液中加入适量氯水，并调pH至34后过滤，能得到纯净的CuSO4溶液解析：A项，加入过量铁粉，发生反应：Fe2Fe3=3Fe2、FeCu2=Fe2Cu
7、，有Cu析出，正确；B项，对于M(OH)n，开始产生沉淀时，c(OH) ，根据所给物质的Ksp数据，可以判断产生Fe(OH)3时所需c(OH)最小，因此先产生Fe(OH)3沉淀，正确；C项，假设各物质的物质的量均为a，则n(SO)5a，由于三种金属离子均发生水解反应，溶液中n(Cu2)n(Fe2)n(Fe3)54，正确；向混合溶液中加入适量氯水，Fe2被氧化为Fe3，调pH至34，Fe3虽能完全沉淀，但由于引入了Cl，得到CuCl2和CuSO4的混合溶液，D项错误。答案：D6(2019河南南阳模拟)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：p(Ba2)lg c(Ba2)，p(
8、SO)lg c(SO)。下列说法正确的是()A该温度下，Ksp(BaSO4)1.01024Ba点的Ksp(BaSO4)小于b点的Ksp(BaSO4)Cd点表示的是该温度下BaSO4的不饱和溶液D加入BaCl2可以使溶液由c点变到a点解析：由图象可知，Kspc(Ba2)c(SO)10p(Ba2)10p()1010，A错误；处于同一温度下，Ksp相等，B错误；d点时p(Ba2)偏小，则c(Ba2)偏大，溶液过饱和，C错误；加入BaCl2，c(Ba2)增大，平衡逆向移动，则可使溶液由c点变到a点，D正确。答案：D7(2019甘肃张掖一中月考)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl会腐蚀阳极板而增
9、大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是()AKsp(CuCl)的数量级为107B除Cl反应为CuCu22Cl=2CuClC加入Cu越多，Cu浓度越高，除Cl效果越好D2Cu=Cu2Cu平衡常数很大，反应趋于完全解析：由题图可知，当c(Cu)102 molL1时，c(Cl)约为104.75 molL1，则Ksp(CuCl)c(Cu)c(Cl)的数量级为107，A项正确；根据题目信息可知B项正确；Cu、Cu2是按一定物质的量之比反应的，并不是加入Cu越多，Cu浓度越高，除Cl效果越好，C项错误；由题图可知
10、，交点处c(Cu)c(Cu2)106 molL1，则2Cu=Cu2Cu的平衡常数K106，该平衡常数很大，因而反应趋于完全，D项正确。答案：C8(2019惠州中学月考)用0.100 molL1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL1 Cl溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()A根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为1010B曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)C相同实验条件下，若改为0.040 0 molL1 Cl，反应终点c移到aD相同实验条件下，若改为0.050 0 molL1 Br，反应终点c向b方向移动解析：根据滴定曲线
11、，当加入25 mL AgNO3溶液时，Ag与Cl刚好完全反应，AgCl处于沉淀溶解平衡状态，此时溶液中c(Ag)c(Cl)104.75 molL1，Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)109.53.161010，A项正确；曲线上各点都处于沉淀溶解平衡状态，故符合c(Ag) c(Cl)Ksp(AgCl)，B项正确；根据图示，Cl浓度为0.050 0 molL1时消耗25 mL AgNO3溶液，则Cl浓度为0.040 0 molL1时消耗20 mL AgNO3溶液，a点对应AgNO3溶液体积为15 mL，所以反应终点不可能由c点移到a点，C项错误；由于AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp，初始c
12、(Br)与c(Cl)相同时，反应终点时消耗的AgNO3溶液体积相同，但Br浓度小于Cl浓度，即反应终点从曲线上的c点向b点方向移动，D项正确。答案：C二、非选择题9钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。已知：SrSO4Sr2(aq)SO(aq)Ksp2.5107，SrCO3(s)Sr2(aq)CO(aq)Ksp2.5109。(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为_，该反应的平衡常数表达式为_；该反应发生的原因是_(用沉淀溶解平衡的有关
13、理论解释)。(2)对于上述反应，实验证明增大CO的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)；升高温度，平衡常数K将_；增大CO的浓度，平衡常数K将_。(3)已知SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为_；实验现象及其相应结论为_。解析：(1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为：SrSO4(s)CO(aq)SrCO3(s)SO(aq)，平衡常数表达式为K，根据沉淀转化的原理，该反应能够发生，是因为Ksp(SrCO3
14、)Ksp(SrSO4)。(2)降低温度有利于提高SrSO4的转化率，说明降温平衡向正反应方向移动，因此升高温度，平衡向逆反应方向移动，故平衡常数K减小。平衡常数只与温度有关，增大CO的浓度，平衡常数不变。(3)根据提供的信息，可以推断SrSO4难溶于盐酸，而SrCO3可溶于盐酸，因此向溶液中加入盐酸，若沉淀全部溶解，则SrSO4完全转化成SrCO3，若沉淀没有全部溶解，则SrSO4没有完全转化成SrCO3，需要注意的是，不能选择稀硫酸，因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。答案：(1)SrSO4(s)CO(aq)SrCO3(s)SO(aq)KKsp(SrCO3)Ksp(SrSO4)，加入C
15、O后，平衡SrSO4(s)Sr2(aq)SO(aq)正向移动，生成SrCO3(2)减小不变(3)盐酸若沉淀完全溶解，则证明SrSO4完全转化成SrCO3，否则，未完全转化(或其他合理答案)10(2019北京朝阳区期末)工业上以软锰矿为原料，利用烧结烟气中的SO2制备MnSO4H2O的流程如下：某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。酸浸过程发生反应：MemOnHMe()H2O，Me表示Fe、 Al、 Zn、 Cu等。25 时部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表
16、，回答下列问题：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2pH5.23.29.710.46.7沉淀物Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH8.00.422.577(1)酸浸时SO2将MnO2还原为MnSO4，其离子方程式为_。酸浸时SO2的吸收率与pH和温度的关系如下图，为提高SO2的吸收率，酸浸适宜的条件是_。(2)滤渣B的主要成分是_。(3)加入MnS的目的是_。(4)操作的步骤为_、_、过滤、洗涤、干燥。(5)已知金属离子浓度小于1.0105 molL1时认为已经完全沉淀，根据表格数据，计算25 时Zn(OH)2溶度积Ksp为_(不需计算过程，计算结
17、果保留两位有效数字)。解析：(1)依题意，二氧化硫为还原剂，二氧化锰为氧化剂，硫酸根是氧化产物，锰离子是还原产物。(2)酸浸时，所得硫酸锰溶于水，而铁、铝、锌、铜的氧化物均溶于硫酸，只有硅的氧化物难溶，所以滤渣A主要为二氧化硅。滤液加氨水和通氧气，调pH为5.4，为除去铁和铝杂质。(3)加入MnS目的是除去Cu2 、Zn2，不引入杂质。(5)Kspc(Zn2)c2 (OH)，由于Zn(OH)2完全沉淀时的pH为8.0，所以c(H)1.0108 molL1 ，推出c(OH)1.0106 molL1，c(Zn2)1.0105 molL1，代入Kspc(Zn2)c2 (OH)可得Ksp1.01017
18、。答案：(1)MnO2SO2=Mn2SOpH为3左右，温度为40 左右(2)Fe(OH)3、Al(OH)3(3)除去Cu2 、Zn2(4)蒸发浓缩、冷却结晶(5)1.0101711(2019河南宜阳一中月考)某工厂对制革工业污泥中Cr元素的回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3，其次是Fe3、Fe2、Al3、Ca2、Mg2)：常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子Fe3Fe2Mg2Al3Cu2Cr3开始沉淀时的pH1.97.04.7沉淀完全时的pH3.29.011.186.79(9溶解)(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是_(至少写一条)。(2)调p
19、H8是为了除去_(填“Fe3”“Al3”“Ca2”或“Mg2”)。(3)钠离子交换树脂的原理为MnnNaRMRnnNa，被交换的杂质离子是_(填“Fe3”“Al3”“Ca2”或“Mg2”)。(4)试配平氧化还原反应方程式：Na2Cr2O7SO2H2O=Cr(OH)(H2O)5SO4Na2SO4；每生成1 mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为_。(5)印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3。腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2、Fe3和Fe2的浓度均为0.10 molL1，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3 和Fe2的实验步骤：_；_；过滤。(提供的药
20、品：Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu)。解析：先对污泥处理过程作整体分析，过滤的目的是除去污泥中的不溶性杂质，然后用H2O2将难以沉淀的Fe2氧化成易沉淀的Fe3，在此过程中Cr3被氧化成Cr2O。调节pH至8，通过对照阳离子沉淀的pH表可知，此时Fe3和Al3完全沉淀，通过过滤除去沉淀后，溶液中还有Cr2O、Ca2、Mg2，其中的Ca2、Mg2通过钠离子交换树脂可以除去，最后用SO2还原Cr2O得到最终的产物。还原时，每生成1 mol Cr(OH)(H2O)5SO4时转移电子的物质的量为3 mol，需要SO2 1.5 mol。欲除去CuCl2溶液中的Fe3和Fe2，必须先将F
21、e2氧化成Fe3，然后再通过调节pH至3.24.7，可以将Fe3转化成Fe(OH)3沉淀而除去。为了不引入新的杂质，氧化时用氯气，调节pH用CuO。答案：(1)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)、适当延长浸取时间(任写一条或其他合理答案)(2)Fe3、Al3(3)Mg2、Ca2(4)1311211.5 mol(5)通入足量氯气将Fe2氧化成Fe3加入CuO调节溶液的pH至3.24.712(2019山东潍坊一中月考)金属钒被誉为“合金的维生素”。从废钒(主要成分为V2O5、Fe2O3、SiO2等)中回收V2O5的一种工艺流程如下图所示：已知：步骤、中的变化过程可简化为：Rn(水
22、层)nHA(有机层)RAn(有机层)nH(水层)(式中Rn表示VO2或Fe3，HA表示有机萃取剂)回答下列问题：(1)步骤D酸浸过程中发生氧化还原反应的化学方程式为_。(2)萃取时应加入适量碱的作用是_。(3)步骤中反应的离子方程式为_。(4)步骤加入氨水调节溶液pH2，钒沉淀率达到93%且不产生Fe(OH)3沉淀，则此时溶液中c(Fe3)_molL1(按25 计算，25 时KspFe(OH)32.61039)。所得NH4VO3为离子化合物，NH的电子式为_。(5)V2O5是两性氧化物，在强酸性溶液中以VO形式存在，VO具有强氧化性，能将I氧化为I2，本身被还原为VO，则V2O5与氢碘酸反应的
23、离子方程式为_。(6)为提高钒的回收率，步骤和需多次进行，假设酸浸所得“强酸性浸出液”中c(VO2)a molL1，步骤和每进行一次，VO2萃取率为80%，4次操作后，“强酸性浸出液中”c(VO2)_molL1(萃取率100%)。解析：(1)SiO2不溶于硫酸，铁离子的化合价没有改变，所以亚硫酸根被氧化，而V2O5被还原为VO2，方程式为V2O5K2SO32H2SO4=K2SO42VOSO42H2O。(2)与反应生成的氢离子反应，使反应向正向移动，提高RAn的生产率，增加萃取量。(3)VO2被氧化为VO，ClO被还原为 Cl，所以离子方程式为ClO6VO23H2O=6VOCl6H。(4)当pH2时，c(OH)1.01012 molL1，此时，所以c(Fe3)2.6103 molL1；NH的电子式为。(5)反应物为V2O5、H及I，生成物为VO，I2，离子方程式为V2O56H4I=2VO2I23H2O。(6)c(VO2)a0.24 molL11.6a103 molL1。答案：(1)V2O5K2SO32H2SO4=K2SO42VOSO42H2O(2)加入碱中和产生的酸，使平衡向RAn移动，提高钒的萃取率(3)ClO6VO23H2O=6VOCl6H(4)2.6103(5)V2O56H4I=2VO2I23H2O(6)1.6a103
