專題3-4-2-沉淀溶解平衡的應(yīng)用(備作業(yè))(解析版)

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第四節(jié)沉淀溶解平衡第2課時沉淀溶解平衡的應(yīng)用單選題1．（2020·辛集市第一中學(xué)高二月考）下列化學(xué)原理的應(yīng)用，主要用沉淀溶解平衡原理來解釋的是（）①熱純堿溶液的洗滌油污能力強；②誤將鋇鹽[BaCl2、Ba（NO3）2]當(dāng)作食鹽食用時，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒；③溶洞、珊瑚的形成；④碳酸鋇不能做“鋇餐”而硫酸鋇則能；⑤泡沫滅火器滅火的原理。A．②③④ B．①②③ C．③④⑤ D．①②③④⑤【答案】A【解析】①碳酸鈉是強堿弱酸鹽，因為水解使其溶液呈堿性，堿能促進油脂水解，所以熱純堿溶液的洗滌油污能力強，應(yīng)用了鹽類水解原理，故不符合；②鋇離子有毒，所以可溶性的鋇鹽有毒，鋇離子和硫酸根離子反應(yīng)生成不溶于酸和水的硫酸鋇，即易溶性的物質(zhì)能向難溶性的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，所以可以用沉淀溶解平衡原理來解釋；③水中含有鈣離子，空氣中有二氧化碳，二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸和鈣離子反應(yīng)生成難溶性的碳酸鈣，長時間反應(yīng)，形成溶洞珊瑚，所以可以用沉淀平衡原理來解釋；④碳酸鋇能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇和二氧化碳、水，硫酸鋇和鹽酸不反應(yīng)，所以碳酸鋇不能做“鋇餐”而硫酸鋇則能，可以用沉淀平衡原理來解釋；⑤碳酸氫鈉水解使其溶液呈堿性，硫酸鋁水解使其溶液呈酸性，氫離子和氫氧根離子反應(yīng)生成水，則碳酸氫鈉和硫酸鋁相互促進水解，從而迅速的產(chǎn)生二氧化碳，所以可以用鹽類水解原理來解釋泡沫滅火器滅火的原理，故不符合；②③④符合溶解平衡原理，故答案為A。2．（2019·辛集市第一中學(xué)高二月考）下表是三種難溶金屬硫化物的溶度積常數(shù)（25℃）：化學(xué)式FeSCuSMnS溶度積6.3×10-181.3×10-362.5×10-13下列有關(guān)說法中正確的是（）A．25℃時，CuS的溶解度大于MnS的溶解度B．25℃時，飽和CuS溶液中，Cu2+的濃度為1.3×10-36mol·L-1C．因為H2SO4是強酸，所以反應(yīng)CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能發(fā)生D．除去某溶液中的Cu2+，可以選用FeS作沉淀劑【答案】D【解析】A．當(dāng)化學(xué)組成相似時，Ksp與溶解度成正比，CuS的Ksp=1.3×10﹣36，MnS的Ksp=2.5×10-13，所以CuS的溶解度小于MnS的溶解度，故A錯誤；B．CuS的Ksp=c(Cu2+)×c(S2-)，c(Cu2+)==×10-18mol/L，故B錯誤；C．CuS是難溶于水又難溶于強酸的固體，所以反應(yīng)CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4可以發(fā)生，故C錯誤；D．因為FeS的Ksp=6.3×10-18，CuS的Ksp=1.3×10-36，所以含Cu2+的溶液中加入FeS可以轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀，故D正確；故答案選D。3．欲使Ca(OH)2懸濁液變澄清，可以選擇加入的試劑是(

)A．CaCl2濃溶液 B．NaOH濃溶液 C．NH4Cl濃溶液 D．MgCl2濃溶液【答案】C【解析】CaOH)2懸濁液中存在CaOH)2(s)Ca2+(aq)+2OH－(aq)，若要使懸濁液變澄清，需要使沉淀溶解平衡向正方向移動。A．加CaCl2濃溶液濃溶液，Ca2+的濃度增大，沉淀溶解平衡向逆方向移動沉淀增多，故A錯誤；B．加NaOH濃溶液，OH-的濃度增大，沉淀溶解平衡向逆方向移動沉淀增多，故B錯誤；C．加入NH4Cl濃溶液，銨根離子結(jié)合溶液中的氫氧根離子氫氧根離子濃度減小，沉淀溶解平衡向正方向移動，懸濁液變澄清，C選項正確；D．加入MgCl2濃溶液，Ca(OH)2會轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀溶液不能變澄清，故D錯誤；故選C。4．下列水處理方法涉及氧化還原反應(yīng)的是A．用明礬處理水中的懸浮物B．用Na2S處理水中的Cu2+、Hg2+等重金屬離子C．用FeSO4處理含Cr2O72-的酸性廢水，再調(diào)節(jié)pH除去Cr3+D．用NaOH處理含高濃度NH4+的廢水并回收利用氨【答案】C【解析】A、明礬凈水的原理是鋁離子水解生成的氫氧化鋁，不涉及氧化還原反應(yīng)；B、用Na2S處理水中的Cu2+、Hg2+等重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，不涉及氧化還原反應(yīng)；C、用FeSO4處理含Cr2O72-的酸性廢水，再調(diào)節(jié)pH除去Cr3+，鐵元素、鉻元素化合價發(fā)生變化，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，選項C正確；D、用NaOH處理含高濃度NH4+的廢水并回收利用氨，反應(yīng)中各元素化合價不變，不涉及氧化還原反應(yīng)；答案選C。5．下列化學(xué)方程式中，不能正確表達反應(yīng)顏色變化的是A．將灼熱的銅絲(黑色)插入乙醇中，銅絲重新變光亮：2CuO2Cu+O2↑B．向灑落于地面的汞珠上撒少量硫粉，汞珠表面變黑：Hg+S＝HgSC．向AgCl濁液中通入H2S，濁液變黑：2AgCl+H2S＝Ag2S+2HClD．向氯氣中通入氨氣，黃綠色消失并產(chǎn)生白煙：3Cl2+8NH3＝N2+6NH4Cl【答案】A【解析】A．銅絲重新變亮是氧化銅和乙醇反應(yīng)生成銅單質(zhì)和乙醛，化學(xué)方程式為CuO+CH3CH3OHCu+CH3CHO+H2O，選項解釋錯誤，故A符合題意；B．向灑落于地面的汞珠上撒少量硫粉，汞珠表面變黑是因為Hg被S單質(zhì)氧化生成硫化汞，選項解釋正確，故B不符合題意；C．Ag2S比AgCl更容易沉淀，且為黑色，所以向AgCl濁液中通入H2S發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化2AgCl+H2S＝Ag2S+2HCl，濁液變黑，選項解釋正確，故C不符合題意；D．向氯氣中通入氨氣，氯氣被氨氣還原，生成氮氣和氯化銨，選項解釋正確，故D不符合題意；綜上所述答案為A。6．（2020·峨山彝族自治縣第一中學(xué)高二期末）下列實驗由操作現(xiàn)象得出的實驗結(jié)論正確的一項是()選項操作現(xiàn)象實驗/結(jié)論A．SO2通入酸性KMnO4中，溶液褪色SO2具有還原性B．焰色反應(yīng)為黃色確定Na元素存在焰色反應(yīng)屬于化學(xué)變化C．向某溶液中滴加少量硝酸酸化的KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色該溶液中一定含有Fe2＋D向BaSO4溶液中加入飽和Na2CO3溶液,生成BaCO3白色沉淀結(jié)論：Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)【答案】A【解析】A．SO2通入酸性KMnO4中，溶液褪色，SO2被氧化為硫酸根離子，硫化合價升高，說明SO2具有還原性，故A正確；B．焰色反應(yīng)，也稱作焰色測試及焰色試驗，是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的反應(yīng)，焰色反應(yīng)為黃色確定Na元素存在，試驗過程中沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，屬于物理變化，故B錯誤；C．硝酸能使Fe2＋氧化，向某溶液中滴加少量硝酸酸化的KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，無法確定Fe3＋的來源，可能原溶液中的或Fe2＋氧化生成的，故C錯誤；D．Ksp(BaCO3)、Ksp(BaSO4)的大小與溫度有關(guān)，是物質(zhì)固有的性質(zhì)，相同溫度時，Ksp(BaCO3)＞Ksp(BaSO4)，故D錯誤；故選A。7．下列說法中錯誤的是A．鋁制餐具不宜用來蒸煮或長期存放酸性、堿性或咸的食物，防止餐具被腐蝕B．可溶性的鋁鹽和鐵鹽可用作生活用水的凈水劑C．H3PO2屬于一元弱酸，則H3PO2與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為：D．去除鍋爐上的水垢，通常先用碳酸鈉溶液處理，形成疏松物質(zhì)而后再用酸去除【答案】C【解析】A．由于鋁具有兩性，即Al既能與強酸、強堿反應(yīng)，故鋁制餐具不宜用來蒸煮或長期存放酸性、堿性或咸的食物，防止餐具被腐蝕，A正確；B．可溶性的鋁鹽可以水解呈Al(OH)3膠體，鐵鹽水解呈Fe(OH)3膠體，可用作生活用水的凈水劑，B正確；C．由于H3PO2屬于一元弱酸，即H3PO2H++，故H3PO2與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為：，C錯誤；D．去除鍋爐上的水垢，通常先用碳酸鈉溶液處理存在平衡：CaSO4+CaCO3+可以將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，形成疏松物質(zhì)而后再用酸去除，D正確；故答案為：C。8．下列解釋事實的化學(xué)用語錯誤的是A．KClO溶液顯堿性：ClO?+H2O?HClO+OH?B．0.1mol/L的醋酸溶液pH約為3：CH3COOH?CH3COO?+H+C．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)為：Fe-3e?＝Fe3+D．閃鋅礦(ZnS)經(jīng)CuSO4溶液作用后，轉(zhuǎn)化為銅藍(CuS)：ZnS+Cu2+＝CuS+Zn2+【答案】C【解析】A.KClO溶液顯堿性的原因是次氯酸根發(fā)生了水解，離子方程式為：ClO?+H2O?HClO+OH?，故A正確；B.0.1mol/L醋酸溶液的pH約為3，說明酸中氫離子濃度小于酸，為弱酸，部分電離，離子方程式為CH3COOH?CH3COO?+H+，故B正確；C.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，負(fù)極上Fe失電子生成亞鐵離子，離子方程式為Fe?2e?═Fe2+，故C錯誤；D.溶解度大的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解度小的物質(zhì)，溶解度ZnS>CuS，則離子方程式為ZnS+Cu2+═CuS+Zn2+，故D正確；故選C。9．下列實驗操作、實驗現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是()選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論A常溫下，測定等濃度的HCOOK和K2S溶液的pHpH(HCOONa)<pH(K2S)Ka(HCOOH)>Ka2(H2S)B向淀粉溶液中加稀硫酸共熱，冷卻后再加入新制Cu(OH)2懸濁液，加熱無磚紅色沉淀生成淀粉沒有發(fā)生水解C加熱石蠟生成的氣體能使酸性高錳酸鉀溶液褪色加熱石蠟產(chǎn)生的氣體一定是乙烯D向MgCl2溶液中滴加足量NaOH溶液，再滴加CuCl2溶液先生成白色沉淀，后又有藍色沉淀生成Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]【答案】A 【解析】A．常溫下，測定等濃度的HCOOK和K2S溶液的pH，pH(HCOONa)<pH(K2S)，則的水解能力小于S2-，則甲酸的電離程度大于的電離程度，有Ka(HCOOH)>Ka2(H2S)，A正確；B．水解后檢驗葡萄糖，應(yīng)在堿性條件下，沒有加堿至堿性，故不能檢驗水解產(chǎn)物，B錯誤；C．加熱石蠟，生成的氣體能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，則加熱石蠟產(chǎn)生的氣體具有還原性，可能是不飽和烴，如乙烯，C錯誤；D．向MgCl2溶液中滴加足量NaOH溶液，再滴加CuCl2溶液，先生成白色沉淀，后又有藍色沉淀生成，可能是過量的NaOH與CuCl2反應(yīng)生成藍色沉淀，D錯誤；答案選A。10．下列實驗中，能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?)ABCD收集HCl證明氯化銀溶解度大于硫化銀證明乙炔可使溴水褪色驗證溫度對平衡移動的影響【答案】D 【解析】A．HCl的密度比空氣的大，故需用向上排空氣法，裝置中是向下排空氣法，A錯誤；B．向1mL0.1mol/LAgNO3溶液中先滴加幾滴0.1mol/L的NaCl溶液，AgNO3過量，再加入幾滴0.1mol/L的Na2S溶液，其間不存在沉淀的轉(zhuǎn)化，故不能得出氯化銀溶解度大于硫化銀，B錯誤；C．電石不純，會產(chǎn)生還原性氣體如H2S等，也能使溴水褪色，干擾了檢驗結(jié)果，C錯誤；D．溫度改變，根據(jù)顏色變化可驗證溫度對平衡移動的影響，D正確；11．某溫度下，向10mL0.1mol·L-1NaCl溶液和10mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中分別滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液。滴加過程中pM[pM=-lgM，M為c(Cl-)或c()]與所加AgNO3溶液體積之間的關(guān)系如圖所示。已知Ag2CrO4為深紅色沉淀，100.1≈1.259，≈1.265。下列說法錯誤的是()A．a(chǎn)1、b、c三點所示溶液中c(Ag+)：b>c>a1B．若將上述NaCl溶液的濃度改為0.2mol·L-1，則a1點會平移至a2點C．若將a1與b點溶液混合，則有AgCl與Ag2CrO4固體析出D．用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NaCl溶液時,可用K2CrO4溶液作指示劑【答案】C【解析】根據(jù)pM=－lgc(Cl-)或pM=－lgc(CrO42－)可知，c(CrO42－)越小，pM越大。根據(jù)圖像，向10mL0.1mol·L-lNaCl溶液和10mL0.1mol·L-lK2CrO4溶液中分別滴加0.1mol·L-lAgNO3溶液。當(dāng)?shù)渭?0mL0.1mol·L-lAgNO3溶液時，氯化鈉恰好反應(yīng)，滴加20mL0.1mol·L-lAgNO3溶液時，K2CrO4恰好反應(yīng)，因此al所在曲線為氯化鈉，b、c所在曲線為K2CrO4，據(jù)此分析解答。A．a(chǎn)l點恰好反應(yīng)，－lgc(Cl-)=4.9，c(Cl-)=10－4.9mol·L-l，則c(Ag+)=10－4.9mol·L-l，b點c(Ag+)=2×10－4mol·L-l，c點，K2CrO4過量，c(CrO42－)約為原來的，則c(CrO42－)=0.025mol·L-l，則c(Ag+)==×10－5mol·L-l，al、b、c三點所示溶液中b點的c(Ag+)最大，A正確；B．溫度不變，氯化銀的溶度積不變，若將上述NaCl溶液濃度改為0.2mol·L－1，平衡時，－lgc(Cl-)=4.9，但需要的硝酸銀溶液的體積變成原來的2倍，因此a1點會平移至a2點，B正確；C．將a1與b點溶液混合，AgCl沉淀出來，銀離子量不足，Ag2CrO4不能沉淀．C錯誤；D．根據(jù)上述分析，當(dāng)溶液中同時存在Cl-和CrO42-時，加入硝酸銀溶液，Cl-先沉淀，用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NaCl溶液時，可用K2CrO4溶液作指示劑，滴定至終點時，會生成Ag2CrO4為紅棕色沉淀，D正確。答案為C。12．鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑。常溫下，碳素鋼在三種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實驗結(jié)果如圖所示。下列說法不正確的是()A．鹽酸的濃度越大，腐蝕速率越快B．鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的濃度相等時，腐蝕速率最小C．碳素鋼的腐蝕速率不隨硫酸的濃度增大而增大，說明反應(yīng)速率不與c(H+)成正比D．對比鹽酸和硫酸兩條曲線，可知Cl-也會影響碳素鋼的腐蝕速率【答案】C【解析】A.由圖可知，酸的濃度越大，腐蝕速率越大，A正確；B.根據(jù)圖示可知，當(dāng)鉬酸鈉、月桂酰肌氨酸濃度相等時，腐蝕速率最小，緩蝕效果最優(yōu)，B正確；C.碳素鋼的腐蝕速率不隨硫酸的濃度增大而增大，是由于在硫酸濃度很多時，硫酸主要以H2SO4的形式存在，具有強的氧化性，F(xiàn)e被濃硫酸氧化，在金屬表面產(chǎn)生一層致密的氧化物保護膜，阻止金屬的進一步氧化，即發(fā)生鈍化，與溶液中c(H+)大小無關(guān)，C錯誤；D.對比鹽酸和硫酸兩條曲線，發(fā)現(xiàn)碳鋼在鹽酸中的腐蝕速率明顯快于硫酸的腐蝕速率，說明Cl-有助于碳素鋼的腐蝕速率，而SO42-不利用碳素鋼的腐蝕速率，D正確；故合理選項是C。二、填空題13．鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含鐵的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等雜質(zhì)。工業(yè)上以鹵塊為原料可制得輕質(zhì)氧化鎂（輕質(zhì)：疏松粉末狀、體積蓬松，重質(zhì)：顆粒狀、體積緊密），工藝流程如圖所示：已知：生成氫氧化物沉淀的pH如表所示物質(zhì)Fe（OH）3Fe（OH）2Cu（OH）2Mn（OH）2Mg（OH）2開始沉淀1.97.66.07.39.1沉淀完全3.29.68.09.311.1請回答下列問題：（1）濾渣1的成分有___________（填化學(xué)式）。（2）步驟“加NaOH”需要調(diào)節(jié)pH值的范圍為_______。（3）沉淀1的成分為____（填化學(xué)式），步驟“加水煮沸”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。（4）步驟“加水煮沸”不能時間太長，原因是____________。（5）最近研究表明，常溫下在含有Mg2+濃度為1.5mol/L的溶液中加入2倍于Mg2+的物質(zhì)的量的NH4HCO3，控制pH值在9.5左右，鎂的沉淀率能達到99%，產(chǎn)物為一種含結(jié)晶水的復(fù)鹽，可用于煅燒制取輕質(zhì)氧化鎂，經(jīng)XDR（X射線衍射）分析該復(fù)鹽含水與含鎂的物質(zhì)的量相等。寫出制取該復(fù)鹽的離子方程式：___________?！敬鸢浮縎iO2、MnO28.0?pH<9.1MgCO3MgCO3+H2OMg（OH）2+CO2↑防止碳酸鎂全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，氫氧化鎂分解得不到輕質(zhì)氧化鎂Mg2++2NH+2HCO+2OH?=（NH4）2Mg（CO3）2·H2O↓+H2O【解析】（1）加入稀鹽酸后，二氧化錳與二氧化硅不溶解，則濾渣1的成分有MnO2、SiO2；（2）“加NaOH”為除去溶液中的鐵離子、銅離子變?yōu)槌恋恚皇规V離子產(chǎn)生沉淀，則調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為8.0?pH<9.1；（3）沉淀2加熱制取氧化鎂，則沉淀2中含有氫氧化鎂，已知沉淀1加熱煮沸可生成氫氧化鎂和氣體，可推斷其為碳酸鎂，“加水煮沸”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCO3+H2OMg（OH）2+CO2↑；（4）“加水煮沸”時產(chǎn)生二氧化碳，加熱時間過長則導(dǎo)致二氧化碳逸出，使碳酸鎂完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，再灼燒時得不到輕質(zhì)氧化鎂；（5）由題中信息可知，碳酸氫銨的物質(zhì)的量為鎂離子的2倍，且生成與含鎂離子物質(zhì)的量相等的水和一種復(fù)鹽，其反應(yīng)的離子方程式為Mg2++2NH+2HCO+2OH?=（NH4）2Mg（CO3）2·H2O↓+H2O。14．將1.800gFeC2O4·2H2O固體樣品放在熱重分析儀中進行熱重分析，測得其熱重分析曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如圖所示：已知：①草酸鹽受熱分解易放出碳的氧化物。②500℃之前，該熱重分析儀的樣品池處于氬氣氣氛中，500℃時起，樣品池與大氣相通。回答下列問題：（1）300℃時是樣品脫水的過程，試確定350℃時樣品是否脫水完全___________（填“是”或“否”）（2）400℃時發(fā)生變化的化學(xué)方程式是___________。（3）將600℃時樣品池中殘留的固體隔絕空氣冷卻至室溫，再向該固體中加入一定量的稀鹽酸剛好完全溶解，用pH試紙測得所得溶液的pH＝3，其原因是___________（用離子方程式回答）。向該溶液中滴加適量NaOH溶液，生成紅褐色沉淀，測得此時溶液中鐵元素的離子濃度為4.0×10－11mol·L－1，則此時溶液的pH＝___________（已知：Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38）。（4）將1500℃時樣品池中殘留的固體隔絕空氣冷卻后，用稀鹽酸溶解得到一棕黃色溶液。取少量該溶液滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色；另取少量的該溶液滴加K3[Fe(CN)6]（鐵氰化鉀）溶液，產(chǎn)生特征藍色沉淀。寫出殘留固體與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式___________【答案】是FeC2O4FeO＋CO↑＋CO2↑Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋5Fe3O4＋8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O【解析】(1)FeC2O4?2H2O的摩爾質(zhì)量為180g/mol，1.800gFeC2O4·2H2O為0.0100mol，結(jié)晶水為0.0200mol，結(jié)晶水質(zhì)量為0.360g，無