1、课时规范练课时规范练 28沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 基础巩固基础巩固 1.(2020 山东日照校级期末联合考试)已知 Ksp(CaCO3)=2.810-9mol2L-2,Ka1(H2CO3)=4.210-7molL-1、 Ka2(H2CO3)=5.610-11molL-1。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.3.710-13mol2L-2B.6.710-3mol2L-2 C.510-3mol2L-2D.2.110-5mol2L-2 2.(2020 北京东城区模拟)工业上
2、常用还原沉淀法处理含铬废水(Cr2O7 2-和 CrO 4 2-),常温下,其流程为: CrO4 2- (黄色) Cr2O7 2- (橙色) Cr3+ (绿色) Cr(OH)3 已知: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=Cr3+OH-3=10-32mol4L-4 下列有关说法正确的是() A.步骤中当 v(CrO4 2-)=2v(Cr2O 7 2-)时,说明反应 2CrO 4 2-+2H+ Cr2O7 2-+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,
3、若要还原 1 mol Cr2O7 2-,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Cr3+10-5 molL-1时,可视作该离子沉淀完全) 3.(2020 山东淄博一模)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 C2O4 2-的水解)。已知 K sp(AgCl)数量级为 10-10。下列叙述 不正确的是() A.图中 Y线代表的 Ag2C2O4 B.n 点表示 AgCl 的过饱和溶液 C.向Cl-=C2O4 2-的混合液中滴
4、入 AgNO 3溶液时,先生成 AgCl 沉淀 D.Ag2C2O4+2Cl-2AgCl+C2O4 2-的平衡常数为 1.010-0.71 mol-1L 4. (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(-lgM2+)与溶液 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Cl-=C2O4 2-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-2Ag
5、Cl+C2O4 2-的平衡 常数 K= C2O4 2- Cl-2 = C2O4 2-Ag+2 Cl-2Ag+2 = ?sp(Ag2C2O4) ?sp(AgCl)2 ,根据图像可知,Ksp(AgCl)=Cl-Ag+=10- 5.7510-4 mol2L-2=10-9.75mol2L-2,Ksp(Ag2C2O4)=C2O4 2-Ag+2=10-2.46(10-4)2 mol3L-3=10- 10.46 mol3L-3,则 K= 10-10.46 (10-9.75)2 mol-1L=1.0109.04mol-1L,D错误。 4.A该温度下,KspCu(OH)2Cu2+,离子浓度越大,-lgM2+值越
6、 小,则相同条件下,饱和溶液中Fe2+较大,所以 Fe(OH)2饱和溶液中-lgFe2+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,-lgFe2+=3.1,KspFe(OH)2=10- 3.1(10-6)2=10-15.1 mol3L-3,A正确;当 pH=10 时,-lgCu2+=11.7,则 KspCu(OH)2=10-11.7(10- 4)2=10-19.7 mol3L-3,当 Fe(OH)2和 Cu(OH)2沉淀共存时,Fe2+Cu2+=?spFe(OH)2 ?spCu(OH)2 = 10-15.1mol3L-3 10-19.7mol3L-3
7、= 1 10-4.6,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%Fe2O3(4)21010 (5)Mn2+S2O8 2-+2H2O MnO2+2SO4 2-+4H+ 解析:(1)加入双氧水的目的
8、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H+=10-7molL-1,OH-=10-7molL-1,Zn2+= ?sp OH-2=1.210 -3 molL- 1,1.210-3 0.12 100%=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)根据题意可知,MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq) Ksp(MnS)=3.010-14
9、mol2L-2,ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq) Ksp(ZnS)=1.510-24mol2L-2,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=?sp(MnS) ?sp(ZnS) = 3.010-14mol2L-2 1.510-24mol2L-2=210 10。 (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+S2O8 2-+2H2O MnO2+2SO4 2-+4H+。 6.B由图像中的变化曲线可知 pH=9 时铜离子浓度最小
10、,废水中 Cu2+处理的最佳 pH 约 为 9,A正确;bc段随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.CNi(NO3)2是强酸弱碱盐,Ni2+水解,促进水的电离,使溶液显酸性,如 Ni(NO3
11、)2与 Na2S 恰好完全反应,生成硝酸钠,此时水的电离程度最小,由图可知,F点对应溶液中水电离程 度最小,A项正确;完全沉淀时,pNi=-lgNi2+=10.5,Ksp(NiS)=Ni2+S2-=110-10.5110-10.5 mol2L-2=110-21mol2L-2,B 正确;根据物料守恒可得 2S2-+2HS-+2H2S=Na+,C项错 误;S2-第一步水解常数 Kh1=HS -OH- S2- = ?W ?a2 = 1.010-14 7.110-15 molL-1,D正确。 8.A该温度下,平衡时Pb2+=S2-=10-14molL-1,则 Ksp(PbS)=Pb2+S2-=(10-
12、14molL- 1)2=10-28 mol2L-2,A项正确;Pb2+单独存在或 S2-单独存在均会水解,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)=Pb2+S2-不变,即平衡时Pb2+不变,纵坐标不变,但消耗的 Na2S 体积减小,故 b点水平左移,C 项错误;若改用 0.02 molL-1的 PbCl2溶液,PbCl2的物质的量 增加,则消耗的 Na2S的体积增大,即反应后溶液的体积增大,Pb2+减小,纵坐标增大,b 点 应移向右上方,D项错误。 9.A温度不变时,溶度积为
13、常数,Ksp(AgSCN)=SCN-Ag+,Ag+增大,则SCN-减小,二者 浓度变化倍数相同,Ksp(Ag2CrO4)=CrO4 2-Ag+2,Ag+增大,则CrO 4 2-减小,但二者浓度的 变化倍数不同,结合曲线分析,当Ag+由 10-6molL-1增大到 10-2molL-1,Xn-由 10-6 molL-1减小到 10-10molL-1,由此可知二者变化倍数相同,则可以断定下面的曲线为 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)=CrO4 2-Ag+2=10- 3.92(10-4)2=10-11.92 mol3L-3,A错误;a点的Ag+小于溶解平衡时的Ag+,则 a点的浓度商 Q(Ag2CrO4)Ksp(Ag2CrO4),a 点为 Ag2CrO4的不饱和溶液,B 正确;溶度积越小,溶液中离子 浓度越小,沉淀越完全,Ksp(Ag2CrO4)=CrO4 2-Ag+2=10-3.92(10-4)2 mol3L-3=10-11.92mol3L- 3,Ksp(AgSCN)=SCN-Ag+=10-6 molL-110-6molL-1=10-12mol2L- 2,Ksp(AgSCN)4。
