（江苏选考）2021版新高考化学一轮复习 专题8 水溶液中的离子反应与平衡 6 第四单元 沉淀溶解平

第四单元沉淀溶解平衡一、单项选择题1．为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是()A．NaOHB．Na2CO3C．氨水D．MgO解析：选D。本题常规方法是加入化学物质直接与Fe3＋反应形成沉淀，但在这里却巧妙地利用了MgO消耗FeCl3水解生成的HCl促进FeCl3水解生成Fe(OH)3沉淀，同时MgO转化成MgCl2，即使MgO过量，但它难溶于水，不引入新杂质。2．室温下，向含有AgCl和AgBr固体的悬浊液中加入少量NaBr固体时，下列数值增大的是()A．c(Ag＋)B.c（Cl－）c（Br－）C．c(Cl－)D.c（Ag＋）·c（Br－）c（Cl－）解析：选C。因为存在AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)和AgBr(s)Ag＋(aq)＋Br－(aq)两个平衡，当加入NaBr固体时，溶液中c(Br－)增大，第二个平衡左移，c(Ag＋)减小，第一个平衡右移，c(Cl－)增大，故A不符合题意，C符合题意；c（Cl－）c（Br－）＝c（Cl－）·c（Ag＋）c（Br－）·c（Ag＋）＝Ksp（AgCl）Ksp（AgBr），由于Ksp只随温度发生变化，故c（Cl－）c（Br－）是常数不变化，B不符合题意；c（Ag＋）·c（Br－）c（Cl－）＝Ksp（AgBr）c（Cl－），c(Cl－)增大，该值减小，D不符合题意。3．下表为有关化合物的pKsp，pKsp＝－lgKsp。相关化合物AgXAgYAgZpKspabc某同学设计实验如下：①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY固体，则沉淀转化为AgY；③向②中加入NaZ固体，沉淀又转化为AgZ。则表中a、b、c的大小关系为()A．a＞b＞cB．a＜b＜cC．c＞a＞bD．a＋b＝c解析：选B。根据沉淀的转化原理可知，溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的沉淀转化，再结合pKsp＝－lgKsp可知，Ksp越小其pKsp越大，故B正确。4．(2020·昆明高三质检)在pH为3～4的环境中，Cu2＋、Fe2＋不能生成沉淀，而Fe3＋几乎完全沉淀。工业上制取CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到80℃左右，再慢慢加入粗氧化铜(含杂质FeO)，充分搅拌使之溶解，欲除去溶液中的杂质离子，下列方法正确的是()A．加入纯Cu将Fe2＋还原B．向溶液中加入(NH4)2S使Fe2＋沉淀C．直接加水加热使杂质离子水解除去D．在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末调节pH为3～4解析：选D。A项，Cu与Fe2＋不反应；B项，引入新杂质，且Cu2＋转化为CuS；C项，直接加水加热，Cu2＋也会发生水解；D项，通入Cl2，把Fe2＋氧化为Fe3＋，再加入CuO调节pH为3～4，使Fe3＋沉淀完全即可。5．为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是()A．①浊液中存在平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)B．②中颜色变化说明上层清液中含有SCN－C．③中颜色变化说明有AgI生成D．该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶解析：选D。A项，根据信息，白色沉淀是AgSCN，存在溶解平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，故说法正确；B项，取上层清液，加入Fe3＋出现红色溶液，生成Fe(SCN)3，说明溶液中含有SCN－，故说法正确；C项，AgI是黄色沉淀，有黄色沉淀生成说明有AgI产生，故说法正确；D项，①中AgNO3有剩余，可能是浊液中c(I－)×c(Ag＋)＞Ksp(AgI)，出现黄色沉淀，故说法错误。6．已知25℃时，电离常数Ka(HF)＝3.6×10－4，溶度积常数Ksp(CaF2)＝1.46×10－10。现向1L0.1mol·L－1HF溶液中加入1L0.2mol·L－1CaCl2溶液(忽略混合时溶液体积的变化)，则下列说法中正确的是()A．25℃时，0.1mol·L－1HF溶液的pH＝1B．Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C．该体系中没有沉淀产生D．该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀解析：选D。A项，HF为弱酸，0.1mol·L－1HF溶液的pH1；B项，Ksp只与温度有关；C项，混合后HF的浓度为0.05mol·L－1，设0.05mol·L－1的HF溶液中c(F－)＝c(H＋)＝xmol·L－1，则x20.05－x＝3.6×10－4，x≈4.1×10－3mol·L－1，混合后c(Ca2＋)＝0.1mol·L－1，c(Ca2＋)·c2(F－)＝0.1×(4.1×10－3)2＝1.681×10－61.46×10－10，则有CaF2沉淀生成。二、不定项选择题7．化工生产中含Cu2＋的废水常用MnS(s)做沉淀剂，其反应原理为Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列有关该反应的说法不正确的是()A．该反应达到平衡时，c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)B．CuS的溶解度比MnS的溶解度小C．往平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)变大D．该反应的平衡常数K＝Ksp（MnS）Ksp（CuS）解析：选A。反应达到平衡时，c(Cu2＋)和c(Mn2＋)不再变化，但二者一定不相等，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(NO3)2(s)后，溶液中的c(Cu2＋)增大，平衡正向移动，c(Mn2＋)增大，C项正确；Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，所以K＝c（Mn2＋）c（Cu2＋）＝Ksp（MnS）Ksp（CuS），D项正确。8．(2020·南京高三模拟)在25℃时，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝1.3×10－36，ZnS的Ksp＝1.3×10－24。下列有关说法中正确的是()A．25℃时，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B．25℃时，饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36mol·L－1C．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D．除去某溶液中的Cu2＋，可以选用FeS做沉淀剂解析：选D。25℃时，Ksp(CuS)Ksp(ZnS)，所以CuS的溶解度小于ZnS的溶解度，A错误；饱和CuS溶液中c(Cu2＋)＝1.3×10－36mol·L－1，B错误；FeS的Ksp大于ZnS的，所以只有ZnS生成，C错误；依据沉淀的转化，溶度积小的FeS可以转化为溶度积更小的CuS，D正确。9．20℃时，PbCl2(s)在不同浓盐酸中的最大溶解量(单位：g·L－1)如图所示。下列叙述正确的是()A．盐酸浓度越大，Ksp(PbCl2)越大B．PbCl2能与一定浓度的盐酸反应C．x、y两点对应的溶液中c(Pb2＋)不相等D．往含Pb2＋溶液中加入过量浓盐酸，可将Pb2＋完全转化为PbCl2(s)解析：选BC。Ksp(PbCl2)只与温度有关，盐酸浓度改变时，Ksp(PbCl2)不变，A项错误；由图可知，开始增大盐酸浓度时，PbCl2的溶解量减小，平衡逆向移动，而c(HCl)大于1mol·L－1时，增大c(HCl)，PbCl2(s)的溶解量增大，说明PbCl2能与一定浓度的盐酸反应，B项正确；x、y两点PbCl2的溶解量相等，但y点时HCl与PbCl2发生了反应，故x、y两点对应的溶液中c(Pb2＋)不相等，C项正确；PbCl2(s)存在溶解平衡，且PbCl2(s)能与浓盐酸反应，故往含Pb2＋的溶液中加入过量浓盐酸，不能将Pb2＋完全转化为PbCl2(s)，D项错误。三、非选择题10．请按要求回答下列问题：(1)已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。在25℃下，向浓度均为0.1mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成______________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)25℃时，向0.01mol·L－1的MgCl2溶液中逐滴加入浓NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH为________；当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为________(忽略溶液体积变化，已知lg2.4＝0.4，lg7.7＝0.9)。(3)已知25℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)约为________mol·L－1。(4)已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝________。解析：(1)因为Ksp[Cu(OH)2]Ksp[Mg(OH)2]，所以先生成Cu(OH)2沉淀。(2)Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝0.01·c2(OH－)，则c(OH－)＝4.2×10－5mol·L－1，c(H＋)＝Kw/c(OH－)＝2.4×10－10mol·L－1，则pH＝9.6，即当pH＝9.6时，开始出现Mg(OH)2沉淀。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，沉淀已经完全，故Mg2＋完全沉淀时有1×10－5·c2(OH－)＝1.8×10－11，则c(OH－)＝1.3×10－3mol·L－1，此时，c(H＋)＝7.7×10－12mol·L－1，pH＝11.1。(3)Ksp(AgCl)＝1.8×10－10＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋)，解得：c(Ag＋)≈1.3×10－5mol·L－1。(4)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，题示反应的平衡常数为K＝c(Fe3＋)/c3(H＋)，25℃时水的离子积为Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，推得K＝Ksp[Fe(OH)3]/K3w，即K＝2.79×10－39/(1×10－14)3＝2.79×103。答案：(1)Cu(OH)2Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋4(2)9.611.1(3)1.3×10－5(4)2.79×10311．某学生探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。步骤现象Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合产生白色沉淀Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液沉淀变为黑色Ⅲ.滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液较长时间后，沉淀变为乳白色(1)Ⅰ中的白色沉淀是__________。(2)Ⅱ中能说明沉淀变为黑色的离子方程式是___________________________，沉淀转化的主要原因是______________________________________________。(3)滤出步骤Ⅲ中的乳白色沉淀，推测含有AgCl。用浓HNO3溶解，产生红棕色气体，部分沉淀未溶解，过滤得到滤液X和白色沉淀Y。ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀ⅱ.将Y加入KI溶液中，产生黄色沉淀①由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是________。②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀________。(4)该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因：在NaCl存在下，氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。现象：一段时间后，B中出现乳白色沉淀，C中无明显变化。①A中产生的气体是________。②C中盛放的物质W是________。③该同学认为B中产生沉淀的反应如下(请补充完整)：2Ag2S＋______＋______＋2H2O4AgCl＋______＋4NaOH④B中NaCl的作用是__________________________________