2023届新高考新教材化学人教版一轮训练-第八章第4讲　沉淀溶解平衡.docx

第八章 第4讲沉淀溶解平衡一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1下列说法正确的是()A硫酸钡放入水中不导电，则硫酸钡是非电解质B物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止了C绝对不溶解的物质是不存在的D某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0解析：CA项，硫酸钡是强电解质，其在水中的溶解度比较小，错误；B项，溶解平衡为动态平衡，错误；D项，残留离子浓度小于105 mol/L时，则认为该离子沉淀完全，错误。2饱和BaCO3溶液中存在平衡：BaCO3(s)Ba2(aq)CO(aq)。当碳酸钡固体在水中达到溶解平衡后，为使溶液中Ba2的物质的量浓度增大，下列操作不可行的是()A加入少量0.1 mol·L1盐酸B加入少量硝酸钡固体C加入少量0.1 mol·L1硫酸D加入少量氢氧化钡固体解析：CA项，加入少量0.1 mol·L1盐酸，氢离子会与CO发生反应，使平衡右移，Ba2的物质的量浓度增大，故A可行；B项，加入少量硝酸钡固体，硝酸钡溶于水使Ba2浓度增大，虽然平衡会左移，但根据化学平衡移动原理可知Ba2的物质的量浓度依然增大，故B可行；C项，加入少量0.1 mol·L1硫酸，硫酸会电离出氢离子和硫酸根，虽然氢离子会与CO发生反应，但BaSO4的溶解度比BaCO3更小，所以溶液中Ba2的物质的量浓度会减小，故C不可行；D项，加入少量氢氧化钡固体，氢氧化钡溶于水使Ba2浓度增大，虽然平衡会左移，但根据化学平衡移动原理可知Ba2的物质的量浓度依然增大，故D可行。3探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时，利用下表三种试剂进行实验，下列说法中不正确的是()编号分散质Mg(OH)2HClNH4Cl备注悬浊液1 mol·L11 mol·L1A向中滴加几滴酚酞溶液后，溶液显红色，说明Mg(OH)2是一种弱电解质B为了使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，加入过量NH4Cl浓溶液并充分振荡，效果更好C混合后发生反应：Mg(OH)2(s)2NH(aq)Mg2(aq)2NH3·H2O(aq)D向少量Mg(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液，反应的离子方程式是Mg22HCO4OH=Mg(OH)22CO2H2O解析：AA项，Mg(OH)2悬浊液中滴加几滴酚酞溶液后，溶液显红色，则溶液呈碱性，说明Mg(OH)2能电离出OH，是一种电解质，不能判断是否为弱电解质，A说法错误；B项，Mg(OH)2溶解产生的OH与NH4Cl溶液中的NH生成NH3·H2O，能加快Mg(OH)2悬浊液的溶解，B说法正确；C项，混合后，OH与NH发生反应生成NH3·H2O，其方程式为Mg(OH)2(s)2NH(aq)Mg2(aq)2NH3·H2O(aq)，C说法正确；D项，因相同温度下，氢氧化镁比碳酸镁更难溶，碱过量时生成Mg(OH)2，D说法正确。4向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知：Ag2NH3·H2OAg(NH3)22H2O。下列分析不正确的是()A浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)B实验可以证明NH3结合Ag能力比Cl强C实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管D由资料信息可推知：加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl解析：CA项，因为是浊液，所以存在沉淀溶解平衡，A正确；B项，Ag与氨气分子结合生成二氨合银离子，导致银离子浓度减小，促使AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)正向移动，说明NH3结合Ag能力比Cl强，B正确；C项，银镜反应后的试管壁上是银单质，银离子能够与氨水反应，银单质不能，C错误；D项，浓硝酸能够中和一水合氨，使反应Ag2NH3·H2OAg(NH3)22H2O逆向移动，二氨合银离子生成银离子，与溶液中的氯离子结合生成沉淀，所以加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl，D正确。5(2021·河北邯郸市高三一模)难溶金属氢氧化物M(OH)n开始沉淀的pH(简记pH始)与沉淀完全的pH(简记pH终)，理论上具有定量关系，假定开始沉淀时c(Mn)0.01 mol·L1，设c(Mn)105 mol·L1时沉淀完全，则当n3时，pH终pH始的值为()A1 B2 C3 D4解析：Ac始(OH)，c终(OH)，0.1，即0.1，两边取负对数得pH终pH始1。6已知某温度下，Ksp(AgCl)1.56×1010 mol2·L2，Ksp(Ag2CrO4)1×1012 mol3·L3，下列叙述正确的是()A饱和AgCl溶液与饱和Ag2CrO4溶液相比，前者的c(Ag)大B向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液，氯化银的Ksp减小C向0.0008 mol·L1的K2CrO4溶液中加入等体积的0.002 mol·L1 AgNO3溶液，则CrO完全沉淀D将0.001 mol·L1的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L1 KCl和0.001 mol·L1 K2CrO4的混合溶液，则先产生AgCl沉淀解析：D饱和AgCl溶液中c(Ag)2Ksp(AgCl)1.56×1010 mol2·L2，饱和Ag2CrO4溶液中c(Ag)3/2Ksp(Ag2CrO4)1×1012 mol3·L3，显然后者的c(Ag)大，故A项错误；AgCl的Ksp只与温度有关，向AgCl的浊液中加入氯化钠溶液，虽然平衡向逆方向移动，但Ksp不变，故B项错误；两溶液等体积混合后，根据2AgCrOAg2CrO4，则溶液中剩余的c(Ag)0.0002 mol·L1，根据Ksp(Ag2CrO4)，则生成沉淀后的溶液中c(CrO) mol·L12.5×105 mol·L1>1.0×105 mol·L1，所以CrO不能完全沉淀，故C项错误；根据Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2CrO4)，则当Cl开始沉淀时c(Ag)1.56×107 mol·L1，当CrO开始沉淀时c(Ag) mol·L11.0×104.5 mol·L1，故先产生AgCl沉淀，故D项正确。7(2021·江苏南京高三三模)室温下，通过表中实验探究沉淀的生成、转化与溶解。实验实验操作和现象1向2 mL 0.1 mol·L1 NaCl溶液中滴加2滴0.1 mol·L1 AgNO3溶液，产生白色沉淀2向实验1的试管中滴加4滴0.1 mol·L1 KI溶液，沉淀变为黄色3向实验2的试管中滴加8滴0.1 mol·L1 Na2S溶液，沉淀变为黑色4向少量AgCl固体中滴加适量1 mol·L1氨水，固体溶解，得到无色澄清溶液下列有关说法正确的是()A实验1所得上层清液中有c(Na)>c(NO)>c(Cl)B实验2说明Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)C实验3所用的Na2S溶液中存在c(OH)c(H)c(HS)2c(H2S)D实验4中反应的离子方程式为Ag2NH3=Ag(NH3)2解析：CA滴入的硝酸银很少量，所以c(Cl)>c(NO)，A错误；B.实验2现象说明AgI比AgCl更容易沉淀，二者为同类型沉淀，所以Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，B错误；C.Na2S溶液中存在质子守恒c(OH)c(H)c(HS)2c(H2S)，C正确；D.AgCl难溶于水，不能写成离子，正确离子方程式为AgCl2NH3=Ag(NH3)2Cl，D错误。8(2021·江西南昌高三三模)某些难溶性铅盐可用作涂料，如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。室温下PbCO3 和 PbI2 在不同的溶液中分别达到溶解平衡时lgc(Pb2)与lgc(CO)或lgc(I)的关系如图所示。下列说法正确的是()AKsp(PbCO3)的数量级为1014Bp点对应的是PbCO3不饱和溶液CL2对应的是lg c(Pb2)与lg c(I)的关系变化D向浓度相同的Na2CO3、NaI混合溶液中滴入Pb(NO3)2溶液先产生黄色沉淀解析：AKsp(PbCO3)c(Pb2)·c(CO)，则lg c(Pb2)lgKsp(PbCO3)lg c(CO)，同理lg c(Pb2)lgKsp(PbI2)2lg c(I2)，则图像L1对应的是lg c(Pb2)与lg c(I)的关系变化，以此分析。A由上述分析可知图像L2对应的是lg c(Pb2)与lg c(CO)的关系变化，则Ksp(PbCO3)c(Pb2)·c(CO)1013.1，故A正确；B.离子浓度的负对数越小，则离子浓度越大，p点位于L2的左下方，则对应PbCO3的过饱和溶液，故B错误；C.L2对应的是lg c(Pb2)与lg c(CO)的关系变化，故C错误；D.Ksp(PbCO3)c(Pb2)·c(CO)1013.1，Ksp(PbI2)c(Pb2)·c2(I)108，Ksp(PbCO3)<Ksp(PbI2)，则p点溶液中加入Na2CO3浓溶液，先得白色沉淀，故D错误。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)9(2021·江西新余市高三二模)常温下，向10 mL一定浓度的硝酸银溶液中，逐滴加入0.1 mol·L1的氨水，反应过程中lg c(Ag)或lg cAg(NH3)与加入氨水体积的关系如图所示。下列说法正确的是()A原硝酸银溶液的浓度是0.05 mol·L1B反应生成氢氧化银的Ksp(AgOH)的数量级为104C溶液b点NH的浓度大于溶液m点的NH浓度D溶液m点c(NO)<c(Ag)c(NH)0.01解析：CD向硝酸银溶液中，逐滴加入氨水，先生成氢氧化银沉淀，银离子浓度减小，加入过量的氨水，氢氧化银和氨水反应生成Ag(NH3)。A由图像可知加入10 mL 0.1 mol·L1的氨水，恰好生成氢氧化银沉淀，发生反应AgNH3·H2O=AgOHNH，所以原硝酸银溶液的浓度是0.1 mol·L1，故A错误；B.硝酸银完全生成氢氧化银沉淀时，银离子浓度是104 mol/L，氢氧化银的Ksp(AgOH)的数量级为108，故B错误；C.bm发生反应AgOH2NH3·H2OAg(NH3)2OH2H2O，氢氧根离子结合铵根离子生成一水合氨，所以溶液b点NH的浓度大于溶液m点的NH浓度，故C正确；D.根据电荷守恒，溶液m点c(NO)c(OH)c(Ag)c(NH)cAg(NH3)2c(H)，m点Ag(NH3)2的浓度是0.01 mol/L，溶液呈碱性，所以c(NO)<c(Ag)c(NH)0.01，故D正确。10(2021·河南高三三模)常温下，铁的氢氧化物Fe(OH)n(n2或3)的沉淀溶解平衡与溶液pH的关系如图所示，其中pFelgc(Fen)。下列叙述错误的是()A表示Fe(OH)3的曲线BFe(OH)2的Ksp1015C在Y点通入足量的O2将达到R点(忽略溶液体积变化)D在Q点加水稀释可能移到M点解析：C铁的氢氧化物的溶度积为Kspc(Fen)cn(OH)可得，饱和溶液中pFepKspnpH14n，则氢氧化铁饱和溶液中pFepKsp3pH42，氢氧化亚铁饱和溶液中pFepKsp2pH28，则曲线表示氢氧化铁的沉淀溶解平衡与溶液pH的关系，曲线表示氢氧化亚铁的沉淀溶解平衡与溶液pH的关系。A由分析可知，曲线表示氢氧化铁的沉淀溶解平衡与溶液pH的关系，故A正确；由图可知，X点pFe为1、pH为7，则pKsppFe2pH2815，Ksp1×1015，故B正确；氢氧化铁饱和溶液中的铁离子浓度小于氢氧化亚铁饱和溶液中亚铁离子浓度，由图可知，Y点溶液中亚铁离子浓度与R点溶液中铁离子浓度相等，则在Y点通入足量的氧气不可能将达到R点，故C错误；在Q点加水稀释时，氢氧化铁饱和溶液中的铁离子浓度和氢氧根离子的浓度都会减小，可能移到M点，故D正确。11(2021·四川达州市高三二模)用0.100 mol·L1AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L1 KI溶液的滴定曲线如图所示。已知：Ksp(AgI)4×1016。下列有关描述正确的是()A曲线x代表lg c(Ag)随V(AgNO3)变化而变化的曲线Ba点表示反应终点，其坐标是(25.00，7.7)C相同实验条件下，若改为0.0500 mol·L1 KCl溶液，反应终点由a向e方向移动D相同实验条件下，若改为0.0500 mol·L1 AgNO3溶液，反应终点a向b方向移动解析：BAKI溶液中，未加入AgNO3时，c(I)0.05 mol/L，lg c(I)lg 0.05，随着AgNO3溶液的加入，c(I)减少，lg c(I)降低，故x曲线为lg c(I)，y曲线为lg c(Ag)，A错误；B.a点，lg c(I)lg c(Ag)，c(I)c(Ag)，AgNO3与KI恰好完全反应生成AgI沉淀，根据沉淀溶解平衡AgI(s)Ag(aq)I(aq)，Ksp(AgI)c(I)×c(Ag)c2(Ag)4×1016，c(Ag)2×108，lg c(Ag)8lg 27.7，此时加入的AgNO3溶液的体积为25 mL，故坐标为(25.00，7.7)，B正确；C.由于AgCl的溶解度大于AgI，故Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，AgNO3与KCl恰好完全反应时v(AgNO3)25 mL，当c(Ag)增大，lg c(Ag)增大，a点朝d点移动，C错误；D.改为0.05 mol/L AgNO3溶液时，V(AgNO3)50 mL恰好完全反应，横坐标右移，纵坐标不变，a点向c点方向移动，D错误。12(2021·山西吕梁市高三一模)某温度下，向10 mL 0.1 mol·L1 CuCl2溶液中滴入0.1 mol·L1的Na2S溶液，溶液中lg c(Cu2)随滴入的Na2S溶液体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是()AKsp(CuS)的数量级为1036Bc点对应溶液中：c(S2)c(Cl)c(Na)Ca、b、c三点对应溶液中，b点水的电离程度最大DNa2S溶液中：2c(S2)c(HS)c(OH)c(Na)c(H)解析：BC由图可知，b点是氯化铜溶液与硫化钠溶液恰好完全反应的点，溶液中的溶质为氯化钠，a点时，硫化钠溶液不足，溶液中的溶质为氯化铜和氯化钠，c点时，硫化钠溶液过量，溶液中的溶质为硫化钠和氯化钠。A由图可知，b点为硫化铜的饱和溶液，溶液中c(Cu2)c(S2)1.0×1017.7 mol/L，则Ksp(CuS)c(Cu2)·c(S2)1.0×1035.4，数量级为1036，故A正确；B.由分析可知，c点为硫化钠和氯化钠的混合溶液，溶液中氯离子的物质的量为0.1 mol·L1×0.01 L×20.002 mol，钠离子的物质的量为0.1 mol·L1×0.02 L×20.004 mol，硫离子的物质的量为0.1 mol·L1×0.01 L0.001 mol，则混合溶液中c(S2)c(Cl)c(Na)，故B错误；C.由分析可知，a点溶液中氯化铜水解，促进水电离，c点溶液中硫化钠水解，促进水电离，b点溶液中氯化钠不水解，对水电离无影响，则b点水的电离程度最小，故C错误；D.硫化钠溶液中存在电荷守恒关系2c(S2)c(HS)c(OH)c(Na)c(H)，故D正确。三、非选择题13工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如下：已知：部分金属氢氧化物的pKsp(pKsplgKsp)的柱状图如图所示。回答下列问题：(1)向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3、Al3完全沉淀，则pH的范围为_。(保留到小数点后一位)。已知：完全沉淀后离子浓度低于1×105 mol·L1)(2)常温下，已知KspMg(OH)23.2×1011，KspFe(OH)32.7×1039，若将足量的Mg(OH)2和Fe(OH)3分别投入水中均得到其相应的悬浊液，所得溶液中金属阳离子的浓度分别为_mol·L1、_ mol·L1。解析：(1)根据柱状图分析可知，Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的，那么使Al3完全沉淀的pH大于使Fe3完全沉淀的pH，KspAl(OH)31×1033，c(OH) mol·L11×109.3 mol·L1，c(H)1×104.7 mol·L1，pH4.7，即应pH4.7。(2)将足量的Mg(OH)2和Fe(OH)3分别投入水中均得到其相应的悬浊液，即为饱和溶液，溶液中离子浓度满足沉淀溶解平衡方程式中化学计量数关系，所以Mg(OH)2悬浊液中c(Mg2)，c(OH)2c(Mg2)，则c(Mg2) mol·L12×104 mol·L1；同理c(Fe3) mol·L11×1010 mol·L1。答案：(1)pH4.7(2)2×1041×101014某化工厂废水(pH2.0，1 g·mL1)中含有Ag、Pb2等重金属离子，其浓度各约为0.01 mol·L1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如表：难溶电解质AgIPbI2AgOHPb(OH)2Ag2SPbSKsp8.3×10177.1×1095.6×1081.2×10156.3×10503.4×1028(1)你认为往废水中投入_(填序号)，Ag、Pb2沉淀效果最好。aKI bNaOH cNa2S(2)常温下，如果用NaOH处理上述废水，使溶液的pH9.0，处理后的废水中c(Pb2)_。(3)如果用食盐处理只含Ag的废水，测得处理后的废水(1 g·mL1)中NaCl的质量分数为0.117%，若排放标准要求为c(Ag)低于1.0×108 mol·L1，已知Ksp(AgCl)1.8×1010 mol2·L2，问该工厂处理后的废水中c(Ag)_，是否符合排放标准_(填“是”或“否”)。解析：(1)因为溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠，故答案为c；(2)Pb(OH)2的溶度积为1.2×1015，pH9.0，c(OH)105 mol/L，Kspc2(OH)×c(Pb2)1.2×1015，c(Pb2) mol/L1.2×105 mol·L1；(3)废水中NaCl的质量分数为0.117%，1 g·mL1，所以c(Cl)mol/L0.02 mol·L1；Ksp(AgCl)c(Ag)·c(Cl)，c(Ag) mol/L9×109 mol·L1<1.0×108 mol·L1，排放标准要求为c(Ag)低于1.0×108 mol·L1，所以符合排放标准。答案：(1)c(2)1.2×105 mol·L1(3)9×109 mol·L1是15某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质，用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示：图1已知：有关金属离子生成氢氧化物沉淀时溶液的pH如图2所示。图225 时，NH3·H2O的电离常数Kb1.8×105。HF的电离常数Ka7.2×104，Ksp(MgF2)7.4×1011。(1)加Na2CO3调节溶液的pH至5，得到废渣2的主要成分是_(填化学式)。(2)Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3，请用化学平衡移动原理加以解释：_(用必要的文字和离子方程式回答)。(3)25 时，1 mol·L1的NaF溶液中c(OH)_(列出计算式即可)mol·L1。NH4F溶液呈_(填“酸性”“碱性”或“中性”)。(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2)1.85×103 mol·L1，当除镁率达到99%时，溶液中c(F)_mol·L1。解析：(1)酸浸液中的杂质金属离子有Fe2、Al3、Mg2，H2O2可将Fe2氧化为Fe3，调节溶液的pH为5，根据图2可知，Al3、Fe3都形成沉淀。(3)F在溶液中发生水解反应FH2OHFOH，水解常数Kh，水解平衡时F近似取1 mol·L1，c(HF)c(OH)，则c(OH)mol·L1。根据电离常数可知，电离能力HF>NH3·H2O，故水解能力NH>F，所以NH4F溶液呈酸性。(4)c(Mg2)·c2(F)Ksp，沉淀后c(Mg2)1.85×105 mol·L1，则c2(F) mol2·L2，解得c(F)2.0×103 mol·L1。答案：(1)Fe(OH)3、Al(OH)3(2)NH4Cl水解反应的方程式为NHH2ONH3·H2OH，Mg与H反应产生H2，使c(H)减小，促进水解平衡向右移动，生成的NH3·H2O部分分解产生NH3，总反应的离子方程式为Mg2NH=Mg22NH3H2(3)酸性(4)2.0×103