核心素养提升练-二十四-8.4

圆学子梦想铸金字品牌-1-温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。核心素养提升练二十四难溶电解质的沉淀溶解平衡(25分钟50分)一、选择题(本题包括3小题,每题6分,共18分)1.在一定温度下,当Cu(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),要使Cu(OH)2固体减少而c(Cu2+)不变,可采取的措施()A.加CuSO4B.加HCl溶液C.加NaOHD.加水【解析】选D。加CuSO4会使该溶解平衡左移,Cu(OH)2固体增多,c(Cu2+)变大;加HCl溶液使该溶解平衡右移,Cu(OH)2固体减少,c(Cu2+)变大;加NaOH使该溶解平衡左移,Cu(OH)2固体增多。2.25℃时,5种银盐的溶度积常数(Ksp)如表所示,下列选项正确的是()AgClAg2SO4Ag2SAgBrAgI1.8×10-101.4×10-56.3×10-505.0×10-138.3×10-17A.AgCl、AgBr和AgI的溶解度依次增大B.将Ag2SO4溶于水后,向其中加入少量Na2S溶液,不可能得到黑色沉淀C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度圆学子梦想铸金字品牌-2-D.将浅黄色溴化银浸泡在饱和NaCl溶液中,会有少量白色固体生成【解析】选D。由表中数据可知,AgCl、AgBr、AgI的Ksp依次减小,因此溶解度依次减小,A项错误;Ksp(Ag2SO4)Ksp(Ag2S),因此向Ag2SO4溶液中加入少量Na2S溶液,Ag2SO4会转化为Ag2S,产生黑色沉淀,B项错误;食盐水相对于水,c(Cl-)增大,则AgCl在食盐水中的溶解平衡逆向移动,溶解度减小,C项错误;在氯化钠的饱和溶液中,氯离子的浓度较大,溴化银固体浸泡在其中,在溴化银溶解过程中会使氯离子与银离子的离子积大于其溶度积,所以会有少量白色固体生成,D项正确。3.25℃时,用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(M2+),所需S最低浓度的对数值p(S)=-lgc(S)与p(M2+)=-lgc(M2+)关系如图所示。下列说法正确的是()A.Ksp(CaSO4)Ksp(PbSO4)Ksp(BaSO4)B.a点可表示CaSO4的饱和溶液,且c(Ca2+)=c(S)C.b点可表示PbSO4的不饱和溶液,且c(Pb2+)c(S)D.向Ba2+浓度为10-5mol·L-1的废水中加入CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出【解析】选D。S最低浓度的对数值p(S)=-lgc(S)与p(M2+)=-lgc(M2+)关系如图所示,由Ksp=c(M2+)c(S),代入数据计算,三种沉淀的Ksp大小顺序为圆学子梦想铸金字品牌-3-Ksp(CaSO4)Ksp(PbSO4)Ksp(BaSO4)故A错误;a点在曲线上,可以表示硫酸钙的饱和溶液,但c(Ca2+)c(S),故B错误;曲线中坐标数值越大,对应离子的实际浓度越小,b点在曲线下方,表示硫酸铅的过饱和溶液,且c(Pb2+)=c(S),故C错误;由于Ksp(CaSO4)Ksp(BaSO4),溶解度较大的沉淀可以向溶解度较小的沉淀转化,向Ba2+浓度为10-5mol·L-1的废水中加入CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出,故D正确。【加固训练】Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下,Ksp=2×10-20。某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02mol·L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液加入碱溶液来调整pH(忽略溶液体积变化),使溶液的pH大于()A.2B.3C.4D.5【解析】选D。Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),其中Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-),要使Cu(OH)2沉淀需达到其Ksp,故,c(OH-)=mol·L-1故c(OH-)1×10-9mol·L-1,则c(H+)1×10-5mol·L-1,因此pH应大于5。2.已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2ZnS,MgCO3Mg(OH)2,溶解或电离出S2-的能力为FeSH2SCuS,下列离子方程式错误的是()A.Mg2++2HC+2Ca2++4OH-Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2OB.Cu2++H2SCuS↓+2H+C.Zn2++S2-+2H2OZn(OH)2↓+H2S↑圆学子梦想铸金字品牌-4-D.FeS+2H+Fe2++H2S↑【解析】选C。C项,因为溶解度:Zn(OH)2ZnS,故应生成ZnS沉淀,即Zn2++S2-ZnS↓。二、非选择题(本题包括2小题,共32分)4.(16分)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、F等杂质)。实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:世纪金榜导学号(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是__________________。(2)加入NH3·H2O调pH=8可除去________(填离子符号),滤渣Ⅱ中含________________(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是____________________________。已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9Ca2+Mg2+F开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。已知:2Cr+2H+Cr2+H2O圆学子梦想铸金字品牌-5-Ba2++CrBaCrO4↓步骤Ⅰ:移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0mL。步骤Ⅱ:移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________mol·L-1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。【解析】(1)把毒重石充分研磨的目的是增大接触面积使反应速率加快。(2)由表中信息可知pH=8时Fe3+可完全沉淀,Mg2+、Ca2+未开始沉淀,pH=12.5时,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,Ksp(CaC2O4)Ksp(BaC2O4),向含有Ca2+和Ba2+的溶液中加入H2C2O4,Ca2+先形成CaC2O4沉淀,但H2C2O4不能过量,否则Ba2+也会被沉淀。(3)滴定管“0”刻度位于滴定管的上方,由步骤Ⅰ可知xmLNa2CrO4溶液中Cr的物质的量为V0b×10-3mol,步骤Ⅱ中与Ba2+形成沉淀的Cr的物质的量为(V0b-V1b)×10-3mol,则ymLBaCl2溶液中Ba2+的物质的量为(V0b-V1b)×10-3mol,则c(BaCl2)==mol·L-1;若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,会导致滴加盐酸体积V1偏小,若V1偏小,则V0b-V1b偏大,Ba2+浓度测量值偏大。答案:(1)增大接触面积从而使反应速率加快圆学子梦想铸金字品牌-6-(2)FMg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少(3)上方偏大5.(16分)(2019·梧州模拟)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8③CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110～120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式:____________________。(2)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为________。圆学子梦想铸金字品牌-7-(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图。加萃取剂的目的是________________;其使用的最佳pH范围是(填字母代号)________。A.2.0～2.5B.3.0～3.5C.4.0～4.5D.5.0～5.5(4)操作Ⅰ包含3个基本实验操作是蒸发、结晶和过滤。制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是____________________。(5)除“钙”“镁”是将滤液i中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下,Ksp(MgF2)=7.35×10-11,Ksp(CaF2)=1.50×10-10。当加入过量NaF,所得滤液中c(Mg2+)/c(Ca2+)=________________。【解析】(1)酸性条件下,Co2O3和S发生氧化还原反应生成Co2+、S,反应的离子方程式为Co2O3+S+4H+2Co2++S+2H2O;(2)“加Na2CO3调pH至5.2”目的是除去铁离子、铝离子,将铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤除去;(3)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+,由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液pH在3.0～3.5之间,可使Mn2+被萃取,并防止Co2+被萃取;(4)操作Ⅰ包含3个基本实验操作是蒸发、结晶和过滤,制得的CoCl2·6H2O需减压烘干,目的是降低烘干温度,防止产品分解;(5)由溶度积可知,圆学子梦想铸金字品牌-8-滤液i“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀,根据溶度积可知c(Mg2+)∶c(Ca2+)===0.49。答案:(1)Co2O3+S+4H+2Co2++S+2H2O(2)Fe(OH)3、Al(OH)3(3)除去溶液中的Mn2+B(4)降低烘干温度,防止产品分解(5)0.49(30分钟50分)一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分)1.(2019·唐山模拟)常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,T时刻改变某一条件,离子的浓度变化如图所示[注:第一次平衡时c(I-)=2×10-3mol·L-1,c(Pb2+)=1×10-3mol·L-1],下列有关说法正确的是()A.常温下,PbI2的Ksp=2×10-6B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI2的溶解度不变,Pb2+浓度不变C.常温下Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)反应的化学平衡常数为5×1018D.T时刻改变的条件是升高温度,PbI2的Ksp增大圆学子梦想铸金字品牌-9-【解析】选C。PbI2Pb2++2I-得Ksp=c(Pb2+)·c2(I-)=1×10-3×(2×10-3)2=4×10-9,A错误;由于硝酸铅是强电解质,完全电离产生Pb2+,温度不变,PbI2的Ksp不变,但Pb2+浓度增大c(I-)减小,PbI2的溶解度减小,B错误;PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)反应的平衡常数K====5×1018,C正确;T时刻若改变的条件是升高温度,c(Pb2+)、c(I-)均呈增大趋势,D错误。2.已知Fe2+结合S2-的能力大于结合OH-的能力,而Al3+则正好相反,I2的氧化性