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【高考a计划】2017年新高考化学一轮复习 84 难溶电解第四节 难溶电解质的沉淀溶解平衡 一、选择题(每小题6分,共54分) 1.(2015?德州模拟)下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是 (A) ?热纯碱溶液的洗涤油污能力强 ?误将钡盐BaCl、Ba(NO)当作食盐混用后,常用0.5%232的NaSO溶液解毒 ?溶洞、珊瑚的形成 ?碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能 ?泡沫24灭火器灭火的原理 A.? B.? C.? D.? 2+【解析】?热纯碱溶液的洗涤油污能力强,应用了盐类水解原理;?Ba有毒,所以可溶性的钡2+盐有毒,Ba和S反应生成不溶于酸和水的硫酸钡,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;?水2+2+中含有Ca,空气中有二氧化碳,二氧化碳、HO和Ca反应生成难溶性的碳酸钙,长时间反应,2形成溶洞、珊瑚,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;?碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡和二氧硫酸钡和盐酸不反应,所以碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能,可以用沉淀溶解化碳、水,平衡原理来解释;?碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解产生二氧化碳,利用盐类水解原理。 2+2.在BaSO(s)Ba(aq)+S(aq)平衡体系中,下列措施可使沉淀量减少的是 (C) 3A.加入KSO(s) B.加入稀HNO 233C.加入稀盐酸 D.加入BaCl(s) 2【解析】加入KSO或BaCl均使平衡逆向移动,加入HNO将BaSO氧化成BaSO,均使沉淀质232334量增大;加入HCl,平衡正向移动,沉淀质量减小。 3.(2015?赣州模拟)有关CaCO的溶解平衡的说法中不正确的是 (B) 3A.CaCO沉淀析出和沉淀溶解不断进行,但速率相等 3B.CaCO难溶于水,其饱和溶液几乎不导电,属于弱电解质溶液 3C.升高温度,CaCO的溶解度增大 3D.向CaCO沉淀中加入纯碱固体,CaCO的溶解度降低 331 【解析】本题考查沉淀溶解平衡。A项,达到平衡时v(沉淀溶解)=v(沉淀析出),正确;B项,CaCO难溶于水,但溶解的部分完全电离,属于强电解质,错误;C项,一般来说,温度越高,3溶解度越大,正确;D项,纯碱电离出的C抑制CaCO沉淀溶解,CaCO的溶解度降低,正确。 33-10-16-124.已知,K(AgCl)=1.8×10K(AgI)=1.5×10,K(AgCrO)=2.0×10,则下列难溶盐的spspsp24+饱和溶液中,Ag浓度大小顺序正确的是 (C) A.AgCl>AgI>AgCrO 24B.AgCl>AgCrO>AgI 24C.AgCrO>AgCl>AgI 24D.AgCrO>AgI>AgCl 24-10+-5-16【解析】由K(AgCl)=1.8×10可求出c(Ag)?1.34×10 mol/L;由K(AgI)=1.5×10spsp+-8-12+-4可求出c(Ag)?1.22×10 mol/L;由K(AgCrO)=2.0×10可求出c(Ag)?1.59×10 sp24+mol/L,所以三者的饱和溶液中c(Ag)大小顺序为AgCrO>AgCl>AgI。 245.(2016?开封模拟)不同温度(T和T)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已12知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是 (D) A.T>T 12B.加入BaCl固体,可使a点变成c点 2C.c点时,在T、T两个温度下均有固体析出 12D.a点和b点的K相等 sp【解析】本题考查沉淀溶解平衡图象分析。在T时硫酸钡的K大,故T>T,A项错误;硫酸2sp212+钡溶液中存在沉淀溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入BaCl固体,会增大c(Ba),平衡左2移,c(S)应降低,所以不能使溶液由a点变到c点,B项错误;在T时c点表示Q>K,溶液1csp过饱和,有沉淀析出,在T时c点表示Q<K,溶液不饱和,没有沉淀析出,C项错误;K只与温2cspsp度有关,温度不变,K不变,D项正确。 sp2 6.(2015?济南模拟)某混合液中含有等物质的量的CuSO、FeSO、Fe(SO)。已知如表数据,44243下列叙述正确的是 (D) 物质 Cu(OH) Fe(OH) Fe(OH) 223-20-16-38K/25 ? 2.2×10 8.0×10 4.0×10 sp完全沉淀时的pH ?6.4 ?9.6 34 A.混合溶液中:c(S)?c(金属离子)=5?4 B.若向混合溶液中加入铁粉,不可能观察到红色固体析出 C.若向混合溶液中加入足量氯水,调节pH到34后过滤,得到纯净的CuSO溶液 4D.若向混合溶液中逐滴加入烧碱溶液,首先生成Fe(OH)沉淀 32+2+3+【解析】本题考查离子浓度比较、沉淀溶解平衡的应用。A项,Cu、Fe、Fe在水溶液中会2+2+3+发生水解,所以该混合溶液中c(S)?c(Cu)+c(Fe)+c(Fe)>5?4,错误;B项,氧化3+2+2+3+性:Fe>Cu>Fe,加入铁粉先和Fe发生氧化还原反应,所以开始时无红色固体析出,随铁量3+-的增多,Fe全部反应后会生成红色铜,错误;C项,引入了杂质Cl,错误。 -4-117.(2015?常州模拟)已知25 ?时,K(HF)=6.0×10,K(MgF)=5.0×10。现向1 L 0.2 asp2mol/L HF溶液中加入1 L 0.2 mol/L MgCl溶液。下列说法中正确的是 (D) 2A.25 ?时,0.1 mol/L HF溶液中pH=1 2+-+-B.0.2 mol/L MgCl溶液中离子浓度关系为2c(Mg)=c(Cl)>c(H)=c(OH) 22+7C.2HF(aq)+Mg(aq)MgF(s)+2H(aq),该反应的平衡常数K=1.2×10 2D.该反应体系中有MgF沉淀生成 2【解析】本题考查离子浓度比较、沉淀的生成、弱电解质的电离、平衡常数的计算等。A项,HF是弱酸,25 ?时,0.1 mol/L HF溶液中pH>1,错误;B项,MgCl属于强酸弱碱盐,溶液中离子浓2-2+-度关系为c(Cl)>2c(Mg)>c(H)>c(OH),错误,C项,该反应的平衡常数32+K=(HF)/K(MgF)=7.2×10,错误;D项,两溶液混合后c(HF)=0.1 mol/L,c(Mg)=0.1 sp2-mol/L,c(F)= mol/L,所以2+2-5-6Q=c(Mg)?c(F)=0.1×6.0×10=6.0×10>K,说明有MgF沉淀生成,正确。 csp23 2+8.(2015?南昌一模)化工生产中含Cu的废水常用MnS(s)作沉淀剂,其反应原理为2+2+Cu(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn(aq)。下列有关该反应的推理不正确的是 (A) 2+2+A.该反应达到平衡时:c(Cu)=c(Mn) B.CuS的溶解度可能比MnS的溶解度小 2+C.往平衡体系中加入少量Cu(NO)(s)后,(Mn)变大 c32D.该反应的平衡常数表达式:K= 2+2+【解析】反应达到平衡时,c(Cu)和c(Mn)不再变化,但二者不一定相等,A项错误;该反应是沉淀的转化,溶解度小的物质能够转化为溶解度更小的物质,B项正确;加入Cu(NO)(s),溶322+2+液中的c(Cu)增大,平衡向正反应方向移动,c(Mn)增大,C项正2+2-2+2-确;K(MnS)=c(Mn)?c(S),K(CuS)=c(Cu)?c(S),所以spsp2+2+K(MnS)/K(CuS)=c(Mn)/c(Cu)=K,D项正确。 spsp9.在一定温度下,当Mg(OH)固体在水溶液中达到下列平衡22+-2+(aq)+2OH(aq),要使Mg(OH)固体减少而(Mg)不变,可采取的措施是时:Mg(OH)(s)Mgc22(D) A.加MgSO B.加HCl溶液 4C.加NaOH D.加水 2+【解析】加MgSO会使该溶解平衡左移,Mg(OH)固体增多,c(Mg)变大;加HCl溶液会使该溶422+解平衡右移,Mg(OH)固体减少,c(Mg)变大;加NaOH会使该溶解平衡左移,Mg(OH)固体增多。 22二、非选择题(共46分) 10.(16分)已知几种难溶电解质的K(25 ?时)如下表所示: sp沉淀溶解平衡 K sp+-132-2AgBr(s)Ag(aq)+Br(aq) 5.0×10 mol?L +-172-2AgI(s)Ag(aq)+I(aq) 8.3×10 mol?L 2+2-182-2FeS(s)Fe(aq)+S(aq) 6.3×10 mol?L 2+2-242-2ZnS(s)Zn(aq)+S(aq) 1.6×10 mol?L 2+2-362-2CuS(s)Cu(aq)+S(aq) 1.3×10 mol?L (1)AgBr、AgI、FeS、ZnS、CuS的溶解能力由大到小的顺序为 AgBr>AgI>FeS>ZnS>CuS 。 4 -(2)向饱和的AgI溶液中加入固体硝酸银,则c(I) 减小 (填“增大”“减小”或“不+变”),若改加AgBr固体,则c(Ag) 增大 (填“增大”“减小”或“不变”)。 -1(3)在25 ?时,向100 mL浓度均为0.1 mol?L的FeCl、ZnCl、CuCl混合溶液中逐滴加222入NaS溶液,生成沉淀的先后顺序是 CuS、ZnS、FeS (用沉淀物的化学式表示)。 22+2-时,把ZnS加入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡:ZnS(s)Zn(aq)+S(aq),(4)在25 ?下列措施可使ZnS(s)减少的是 CD 。 A.加入少量CuS固体 B.加入少量FeS固体 C.加入少量FeCl固体 D.加入少量CuCl固体 22【解析】(1)AgBr、AgI、FeS、ZnS、CuS组成相似,溶度积越大,溶解能力越强,故溶解能+-力:AgBr>AgI>FeS>ZnS>CuS。(2)碘化银的溶度积不变,加入硝酸银,Ag浓度增大,所以c(I)+减小;AgBr的溶度积大于碘化银的溶度积,加入AgBr,c(Ag)增大。(3)最先生成溶度积小的物质,生成的沉淀的先后顺序是CuS、ZnS、FeS。(4)加入少量CuS固体、FeS固体,二者均难2+2-2+2-溶于水,而加入少量FeCl或CuCl固体可满足c(Fe)?c(S)或c(Cu)?c(S)大于相应的22K,可生成CuS或FeS沉淀,进而促进ZnS溶解,故选C、D项。 sp11.(14分)以下是25 ?时几种难溶电解质的溶解度: 难溶电解质 Mg(OH) Cu(OH) Fe(OH) Fe(OH) 2223-4-6-4-9溶解度/g 9×10 1.7×10 1.5×10 3.0×10 在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如: 3+?为了除去氯化铵中的杂质Fe,先将混合物溶于水,加入一定量的试剂反应,过滤后结晶。3+?为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe,先将混合物溶于水,加入足量的Mg(OH)充分反应,过22+滤后结晶。?为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe,先将混合物溶于水,加入一定量的HO,将222+3+Fe氧化成Fe,调节溶液的pH=4,过滤后结晶。请回答下列问题: 2+3+(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,Fe、Fe都被转化为 氢氧化铁 而除去。 (2)?中加入的试剂应该选择 氨水 为宜。 3+3+2+(3)?中除去Fe所发生的总反应的离子方程式为 2Fe+3Mg(OH)3Mg+2Fe(OH) 。 23(4)下列与方案?相关的叙述中正确的是 ACDE (填字母)。 A.HO是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染 222+3+B.将Fe氧化为Fe的主要原因是Fe(OH)沉淀比Fe(OH)沉淀较难过滤 23C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜 5 2+D.Cu可以大量存在于pH=4的溶液中 3+E.在pH>4的溶液中Fe一定不能大量存在 3+【解析】(1)?中为了不引入其他杂质离子,应加氨水使Fe沉淀,生成Fe(OH)。?根据题给3溶解度表可知Mg(OH)易转化为Fe(OH),因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)可除去2322+3+3+的溶解度大于Fe(OH),所以一般将Fe先氧化成Fe,再调节溶液的pH=4,Fe。?由于Fe(OH)23形成Fe(OH)沉淀。(4)B项,由题表数据可知Fe(OH)的溶解度大于Fe(OH),若形成Fe(OH)32322+沉淀,Fe沉淀不完全,错误。 12.(16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通过控制溶液的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下的溶解度如图所示。 2+(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是 Cu (写化学式)。 3+(2)若要除去CuCl溶液中的少量Fe,应该控制溶液的pH为 B 。 2A.<1 B.4左右 C.>6 2+(3)在Ni(NO)溶液中含有少量的Co杂质, 不能 (填“能”或“不能”)通过调节溶液pH32三角形内心的性质:三角形的内心到三边的距离相等. (三角形的内切圆作法尺规作图)2+2+的方法来除去,理由是 Co和Ni沉淀的pH范围相差太小 。 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),写出反应的3433.123.18加与减（一）3 P13-172+-离子方程式: Cu(OH)+4NH?HOCu(NH)+2OH+4HO 。 232342设O的半径为r，圆心O到直线的距离为d；d<r <=> 直线L和O相交.(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。 4、根据学生的知识缺漏，有目的、有计划地进行补缺补漏。物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS -18-13-36-28-53-24K 6.3×10 2.5×10 1.3×10 3.4×10 6.4×10 1.6×10 sp2+2+2+某工业废水中含有Cu、Pb、Hg,最适宜向此工业废水中加入过量的 B (选填序号)除去它们。 6.方向角：指北或指南方向线与目标方向线所成的小于90°的水平角，叫做方向角。如图4，OA、OB、OC、OD的方向角分别是；北偏东30°，南偏东45°(东南方向)、南偏西为60°，北偏西60°。A.NaOH B.FeS C.NaS 2cos6 2+【解析】(1)由题图可知,在pH=3时,溶液中不会出现Cu(OH)沉淀,主要以Cu形式存在。(2)23+2+除去Fe的同时必须保证Cu不能沉淀,因此pH应保持在4左右。(3)从题给图示关系可看(2)中心角、边心距：中心角是正多边形相邻两对角线所夹的角，边心距是正多边形的边到圆心的距离.2+2+出,Co和Ni沉淀的pH范围相差太小,无法通过调节溶液pH的方法分离。(4)氢氧化铜沉淀(3)若条件交代了某点是切点时,连结圆心和切点是最常用的辅助线.（切点圆心要相连）2+溶于氨水生成Cu(NH),反应的离子方程式为34等弧：在同圆或等圆中，能够互相重合的弧叫做等弧。2+-Cu(OH)+4NH?HOCu(NH)+2OH+4HO。(5)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水232342互余关系sinA=cos(90°A)、cosA=sin(90°A)的FeS,使它们转化为更难溶的金属硫化物沉淀,同时又不引入其他离子。 7