（通用版）2020版高考化学一轮复习 跟踪检测（二十五）难溶电解质的溶解平衡（含解析）.doc

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跟踪检测（二十五） 难溶电解质的溶解平衡 1．在难溶电解质AB2的饱和溶液中，c(A2＋)＝x molL－1，c(B－)＝y molL－1，则Ksp(AB2)为(　　) A．xy2　　　　　　　　　　　　 B．xy C.xy D．4xy2 解析：选A　在难溶电解质AB2的饱和溶液中，难溶电解质AB2的电离方程式为AB2(s) A2＋(aq)＋2B－(aq)，Ksp＝c(A2＋)c2(B－)＝xy2。 2．(2019巨鹿模拟)已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中，c(Ca2＋)＝2.010－6molL－1，c(PO)＝1.5810－6molL－1，则Ca3(PO4)2的Ksp为(　　) A．2.010－29 B．3.210－12 C．6.310－18 D．5.110－27 解析：选A　Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在溶解平衡：Ca3(PO4)2(s) 3Ca2＋(aq)＋2PO(aq)，c(Ca2＋)＝2.010－6molL－1，c(PO)＝1.5810－6molL－1，则Ca3(PO4)2的Ksp＝(2.010－6)3(1.5810－6)2≈2.010－29。 3．(2019腾冲模拟)在含有Ag＋的酸性溶液中，以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂，用KSCN标准溶液滴定Ag＋。已知：AgSCN(白色，s) Ag＋＋SCN－，Ksp＝1.010－12； Fe3＋＋SCN－FeSCN2＋(红色)，K＝138。下列说法正确的是(　　) A．边滴定边摇动溶液，首先溶液变红色 B．当Ag＋定量沉淀后，少许过量的SCN－与Fe3＋生成红色配合物，即为终点 C．上述实验可用KCl标准溶液代替KSCN标准溶液滴定Ag＋ D．滴定时，溶液pH变化不会影响终点的观察 解析：选B　AgSCN的溶度积常数很小，边滴定边摇动溶液，溶液中首先析出AgSCN白色沉淀，故A错误；Fe3＋＋SCN－FeSCN2＋(红色)，K＝138，比较大，故正向反应容易进行，故当Ag＋定量沉淀后，少许过量的SCN－与Fe3＋生成红色配合物，且半分钟不褪色时即为终点，故B正确；KSCN和Fe3＋形成红色溶液，KCl和Fe3＋不反应，故不能用KCl标准溶液代替KSCN标准溶液滴定Ag＋，故C错误；Fe3＋易水解生成红褐色Fe(OH)3胶体，干扰实验现象的观察，因此滴定时要控制溶液一定的酸性，故D错误。 4．(2019南通、泰州、扬州等七市联考)向湿法炼锌的电解液中同时加入Cu和CuSO4，可生成CuCl沉淀除去Cl－，降低对电解的影响，反应原理如下： Cu(s)＋Cu2＋(aq) 2Cu＋(aq)　ΔH1＝a kJmol－1 Cl－(aq)＋Cu＋(aq) CuCl(s)　ΔH2＝b kJmol－1 实验测得电解液pH对溶液中残留c(Cl－)的影响如图所示。下列说法正确的是(　　) A．向电解液中加入稀硫酸，有利于Cl－的去除 B．溶液pH越大，Ksp(CuCl)增大 C．反应达到平衡时增大c(Cu2＋)，c(Cl－)减小 D．Cu(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq) CuCl(s)的ΔH＝(a＋2b)kJmol－1 解析：选C　根据图像，溶液的pH越小，溶液中残留c(Cl－)越大，因此向电解液中加入稀硫酸，不利于Cl－的去除，A错误；Ksp(CuCl)只与温度有关，与溶液pH无关，B错误；根据Cu(s)＋Cu2＋(aq) 2Cu＋(aq)可知增大c(Cu2＋)，平衡正向移动，使得c(Cu＋)增大，促进Cl－(aq)＋Cu＋(aq) CuCl(s)右移，c(Cl－)减小，C正确；已知①Cu(s)＋Cu2＋(aq) 2Cu＋(aq)　ΔH1＝a kJmol－1，②Cl－(aq)＋Cu＋(aq) CuCl(s)　ΔH2＝b kJmol－1，根据盖斯定律，将①＋②得反应Cu(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq) CuCl(s)的ΔH＝ kJmol－1，D错误。 5．(2019广东仲元中学模拟)已知：①t ℃时AgCl的Ksp为210－10；②在t ℃时，Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A．t ℃时，Ag2CrO4的Ksp为110－9 B．在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点 C．t ℃时，反应Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq) 2AgCl(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝2.5107 D．t ℃时，用0.01 molL－1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL－1 KCl和0.01 molL－1的K2CrO4的混合溶液，CrO先沉淀 解析：选C　题图中曲线上的点是沉淀溶解平衡点，Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s) 2Ag＋＋CrO，Ksp＝c2(Ag＋)c(CrO)＝(10－3)210－6＝10－12，A错误；在饱和溶液中加入CrO，可使沉淀溶解平衡左移，溶度积常数不变，还是饱和溶液，点应在曲线上，不可能由Y点到X点，B错误；在t ℃时，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq) 2AgCl(s)＋CrO(aq)，K＝＝＝＝2.5107，C正确；0.01 mol L－1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL－1 KCl和0.01 molL－1的K2CrO4的混合溶液，c(CrO)＝0.01 molL－1，可得c(Ag＋)＝ molL－1＝10－5 molL－1；c(Cl－)＝0.01 molL－1，可得c(Ag＋)＝ molL－1＝210－8 molL－1，所以先析出AgCl沉淀，D错误。 6．(2019天津红桥区模拟)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，离子浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．常温下，PbI2的Ksp为210－6 B．温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，平衡向左移动，Pb2＋的浓度减小 C．温度不变，t时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI固体，PbI2的Ksp增大 D．常温下，Ksp(PbS)＝810－28，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，反应PbI2(s)＋S2－(aq) PbS(s)＋2I－(aq)的化学平衡常数为51018 解析：选D　根据图像知，常温下平衡时溶液中c(Pb2＋)、c(I－)分别是10－3molL－1、2 10－3molL－1，因此PbI2的Ksp＝c(Pb2＋)c2(I－)＝410－9，A错误；PbI2饱和溶液中存在平衡：PbI2(s) Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，Pb2＋浓度增大，平衡逆向移动，最终平衡时Pb2＋浓度仍然比原平衡时大，B错误；根据图像知，t时刻改变的条件是增大I－浓度，温度不变，PbI2的Ksp不变，C错误；反应PbI2(s)＋S2－(aq) PbS(s)＋2I－(aq)的化学平衡常数K＝＝＝51018，D正确。 7．(2019宁德质量检测)常温下将0.100 0 molL－1的AgNO3标准溶液分别滴加到20 mL浓度均为0.100 0 molL－1的NaCl和NaBr溶液中，混合溶液的pAg[－lg c(Ag＋)]与滴定百分数(滴定所用标准溶液体积相对于滴定终点时所用标准溶液体积的百分数)的变化关系如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．曲线a代表滴定NaBr溶液 B．Ksp(AgCl)＝110－9.5 C．滴定至50%时，NaCl溶液中c(Na＋)＞c(NO)＞c(Ag＋)＞c(H＋) D．滴定至100%时，c(H＋)＋c(Ag＋)＝c(Br－)＋c(OH－) 解析：选C　根据信息可知，由pAg＝－lg c(Ag＋)，AgBr的溶度积较小，故pAg较大，曲线a代表滴定NaBr溶液，A项正确；当滴定百分数为100%时，pAg＝4.75，说明 c(Ag＋)＝c(Cl－)＝10－4.75，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)c(Cl－)＝110－9.5，B项正确；滴定至50%时，pAg＝8，c(Ag＋)＝10－8molL－1，若不考虑Ag＋水解，c(H＋)＝10－7 molL－1，NaCl溶液中 c(H＋)＞c(Ag＋)，C项错误；滴定至100%时，c(NO)＝c(Na＋)，根据电荷守恒有c(H＋)＋ c(Ag＋)＋c(Na＋)＝c(Br－)＋c(OH－)＋c(NO)，故c(H＋)＋c(Ag＋)＝c(Br－)＋c(OH－)，D项正确。 8．(2019百校联盟联考)已知298 K时，Ksp(NiS)＝1.010－21，Ksp(FeS)＝6.010－18，其沉淀溶解平衡曲线如图所示(图中R表示Ni或Fe)，下列说法正确的是(已知：≈2.4，≈3.2)(　　) A．M点对应的溶液中，c(S2－)≈3.210－11 molL－1 B．与P点相对应的NiS的分散系是均一稳定的 C．向Q点对应的溶液中加水，可转化成N点对应的溶液 D．FeS＋Ni2＋NiS＋Fe2＋的平衡常数K＝6 000 解析：选D　饱和NiS溶液中c(Ni2＋)＝c(S2－)＝＝ molL－1＝3.2 10－11molL－1，同理饱和FeS溶液中c(Fe2＋)＝c(S2－)＝2.410－9molL－1，因此Ⅰ曲线代表的是FeS，Ⅱ曲线代表的是NiS，即M点c(S2－)＝2.410－9molL－1，故A错误；P点对应的NiS为过饱和溶液，不是稳定分散系，应有沉淀产生，故B错误；Q点加水，溶液中 c(Ni2＋)、c(S2－)减小，Q不能转化到N点，故C错误；平衡常数K＝＝＝＝＝6 000，故D正确。 9.(2019辽南协作校模拟)某温度时，向10 mL 0.1 molL－1 CaCl2溶液中滴加0.1 molL－1的Na2CO3溶液。滴加过程中溶液中－lg c(Ca2＋)与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图所示(已知lg 5＝0.7)，下列有关说法正确的是(　　) A．x、y两点c(Ca2＋)之比为2 000∶3 B．Ksp(CaCO3)＝510－9 C．w点对应的分散系很稳定 D．x、y、z三点中，水的电离程度最大的为x点 解析：选A　x点时Ca2＋与CO恰好反应，此时由－lg c(Ca2＋)＝4.3计算得c(Ca2＋)＝c(CO)＝510－5 molL－1，Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)c(CO)＝2.510－9，y点溶液中c(CO)＝ molL－1，则c(Ca2＋)＝7.510－8 molL－1，x、y两点c(Ca2＋)之比为(510－5mol L－1)∶(7.510－8molL－1)＝2 000∶3，A正确，B错误；w点时Qc(CaCO3)>Ksp(CaCO3)，分散系处于过饱和状态，不稳定，C错误；y点Na2CO3过量最多，CO水解促进水的电离，因此水的电离程度最大的为y点，D错误。 10．(2019绵阳南山中学模拟)某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。 (查阅资料)25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11，Ksp[Fe(OH)3]＝4.010－38。 (实验探究)向2支均盛有1 mL 0.1 molL－1 MgCl2溶液的试管中分别加入2滴2 mol L－1 NaOH溶液，制得等量Mg(OH)2沉淀。 (1)分别向两支试管中加入不同试剂，记录实验现象如表：(表中填空填下列选项中字母代号) 试管编号 加入试剂 实验现象 Ⅰ 2滴0.1 molL－1 FeCl3溶液 ①_____ Ⅱ 4 mL 2 molL－1 NH4Cl溶液 ②_____ A．白色沉淀转化为红褐色沉淀 B．白色沉淀不发生改变 C．红褐色沉淀转化为白色沉淀 D．白色沉淀溶解，得无色溶液 (2)测得试管Ⅰ中所得混合液pH＝6，则溶液中c(Fe3＋)＝______________。 (3)同学们猜想实验Ⅱ中沉淀溶解的主要原因有两种： 猜想1∶NH结合Mg(OH)2电离出的OH－，使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动。 猜想2：________________________________________。 (4)为验证猜想，同学们取少量相同质量的氢氧化镁盛放在两支试管中，一支试管中加入醋酸铵溶液(pH＝7)，另一支试管中加入NH4Cl和氨水混合液(pH＝8)，两者沉淀均溶解。该实验证明猜想正确的是________(填“1”或“2”)。 解析：(1)已知n(MgCl2)＝110－3L0.1 molL－1＝110－4 mol，n(NaOH)≈0.1 10－3L2 molL－1＝210－4mol，由反应Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓可知，二者基本反应完全生成白色沉淀Mg(OH)2，当向其中加入FeCl3溶液时，由于Ksp[Fe(OH)3]＝4.010－38远小于Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11，所以白色沉淀Mg(OH)2转化为红褐色沉淀Fe(OH)3；当向其中加入NH4Cl溶液时，NH与Mg(OH)2电离出的OH－结合生成弱电解质NH3H2O，使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动，最终使Mg(OH)2完全溶解得无色溶液。(2)当试管Ⅰ中所得混合液pH＝6时，即c(OH－)＝10－8molL－1，由Ksp[Fe(OH)3]＝4.010－38可求得c(Fe3＋)＝4.010－14 molL－1。(3)NH4Cl因水解而呈酸性，生成的H＋与Mg(OH)2电离出的OH－结合生成水，使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动。(4)由于醋酸铵溶液(pH＝7)呈中性，能使Mg(OH)2沉淀溶解，说明不是NH水解呈酸性导致Mg(OH)2溶解；当加入弱碱性的NH4Cl和氨水混合液(pH＝8)时，沉淀也溶解，说明猜想2是错误的。因此证明Mg(OH)2沉淀溶解的根本原因是NH与Mg(OH)2电离出OH－结合生成弱电解质NH3H2O，促进Mg(OH)2溶解平衡正向移动，最终得无色溶液，所以猜想1是正确的。 答案：(1)①A　②D　(2)410－14 molL－1 (3)NH4Cl水解出来的H＋与Mg(OH)2电离出的OH－结合生成水，使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动　(4)1 11．(2019漳州模拟)钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如图： 回答下列问题： (1)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合的实验操作是__________________________________。 (2)先加入氨水调节pH＝3，过滤，滤渣主要成分是____；再向滤液加入氨水调节pH＝6，滤液中Sc3＋的浓度为____________。{已知：Ksp[Mn(OH)2]＝1.910－13，Ksp[Fe(OH)3]＝2.610－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.010－31} (3)用草酸“沉钪”。25 ℃时pH＝2的草酸溶液中＝__________(保留两位有效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式_________________________________。 [已知Ka1(H2C2O4)＝5.910－2，Ka2(H2C2O4)＝6.410－5] (4)草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为_______________________________________。 (5)废酸中含钪量为15 mgL－1，V L废酸最多可提取Sc2O3的质量为____________。 解析：(1)在混合不同的液体时，一般先加密度较小、易挥发的，后加密度大、难挥发的，若混合时放热，则最后加受热易分解的，因此混合的实验操作是将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却后再慢慢注入H2O2中，并不断搅拌。(2)废酸中含钪、钛、铁、锰等离子，洗涤“油相”已除去大量的钛离子，根据Ksp[Mn(OH)2]＝1.910－13、Ksp[Fe(OH)3]＝2.610－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.010－31，可以求出余下三种离子沉淀完全(离子浓度小于10－5molL－1)的pH，发现锰离子沉淀完全时pH约为10，钪离子沉淀完全时pH约为5，而铁离子沉淀完全时pH约为4，所以先加入氨水调节pH＝3，过滤，滤渣主要成分是Fe(OH)3；再向滤液加入氨水调节pH＝6，此时溶液中c(OH－)＝10－8molL－1，滤液中Sc3＋的浓度为 molL－1＝9.010－7 molL－1。(3)25 ℃时pH＝2的草酸溶液中＝＝Ka2(H2C2O4)Ka1(H2C2O4)＝6.410－55.910－2≈3.810－2。“沉钪”得到草酸钪的离子方程式为2Sc3＋＋3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋6H＋。(4)草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为2Sc2(C2O4)3＋3O22Sc2O3＋12CO2。(5)废酸中含钪量为15 mgL－1，则V L废酸中含钪的质量为1510－3 gL－1V L＝0.015V g，所以最多可提取Sc2O3的质量为＝0.023V g。 答案：(1)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，冷却后再慢慢注入H2O2中，并不断搅拌 (2)Fe(OH)3　9.010－7molL－l (3)3.810－2　2Sc3＋＋3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋6H＋ (4)2Sc2(C2O4)3＋3O22Sc2O3＋12CO2 (5)0.023V g 12．(2019太原模拟)铋(Bi)与氮同族，氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、生产金属铋等。一种用火法炼铜过程产生的铜转炉烟尘(除含铋的化合物之外，还有CuSO4、ZnSO4、CuS、Fe2O3、PbSO4及As2O3)制备高纯氯氧化铋的工艺流程如图： 请回答下列问题： (1)BiOCl中Bi元素的化合价为__________。 (2)向“酸浸”所得“浸液1”中加入Zn粉，主要目的是______________________________________________________________________。 (3)“浸铜”时，有单质硫生成，其反应的离子方程式为______________________________________________________________________。 (4)“浸铋”时，温度升高，铋的浸出率降低，其原因为_______________________________________________________________。 (5)“沉铋”时需控制溶液的pH＝3.0，此时BiCl3发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (6)“除铅、砷”时，可以采用以下两种方法： ①加入改性羟基磷灰石固体(HAP)：浸液2与HAP的液固比(L/S)与铅、砷去除率以及后续沉铋量的关系如表所示： L/S 125∶1 50∶1 25∶1 15∶1 Pb2＋去除率/% 84.86 94.15 95.40 96.83 As3＋去除率/% 98.79 98.92 98.34 99.05 m(沉铋)/g 2.34 2.33 2.05 1.98 实验中应采用的L/S＝__________。 ②铁盐氧化法：向浸液2中加入Fe2(SO4)3，并调节pH，生成FeAsO4沉淀。欲使溶液中c(AsO)<110－9 molL－1，且不产生Fe(OH)3沉淀，应控制pH的范围为__________。[已知：lg 2＝0.3；FeAsO4、Fe(OH)3的Ksp分别为510－21、410－38] 解析：(1)BiOCl中O为－2价，Cl为－1价，根据化合价代数和为0可知，Bi元素的化合价为＋3价。(2)向“酸浸”所得“浸液1”中加入Zn粉，Zn粉能与Cu2＋、Fe3＋反应生成Cu和Fe，从而除去Cu2＋、Fe3＋。(3)“浸铜”时，加入的物质是稀硫酸、MnO2，得到单质硫，离子方程式为CuS＋MnO2＋4H＋===Cu2＋＋Mn2＋＋S＋2H2O。(4)“浸铋”时，所加物质为盐酸和NaCl溶液，HCl易挥发，升高温度，HCl挥发，反应物浓度降低。(5)“沉铋”时加入的物质是Na2CO3，生成BiOCl，因此有BiCl3＋Na2CO3―→BiOCl，根据原子守恒，产物还有NaCl和CO2，化学方程式为BiCl3＋Na2CO3===BiOCl↓＋2NaCl＋CO2↑。(6)①根据表格数据，L/S＝50∶1以后，Pb2＋、As3＋去除率虽然增加，但是Pb2＋、As3＋去除率变化都不大，因此为了节省能源以及原料，L/S控制在50∶1。②c(AsO)＝110－9molL－1时，c(Fe3＋)＝＝ molL－1＝510－12molL－1，c(OH－)＝ ＝ molL－1＝210－9 molL－1，此时的pH＝5.3，即pH应小于5.3。 答案：(1)＋3　(2)除去Cu2＋、Fe3＋ (3)CuS＋MnO2＋4H＋===Cu2＋＋Mn2＋＋S＋2H2O (4)温度升高，HCl挥发，反应物浓度降低 (5)BiCl3＋Na2CO3===BiOCl↓＋2NaCl＋CO2↑ (6)①50∶1　②pH<5.3