当前位置:首页>文档>3.4.1难溶电解质的沉淀溶解平衡练习(解析版)_E015高中全科试卷_化学试题_选修1_3.新版人教版高中化学试卷选择性必修1_1.同步练习_2.同步练习(第二套)

3.4.1难溶电解质的沉淀溶解平衡练习(解析版)_E015高中全科试卷_化学试题_选修1_3.新版人教版高中化学试卷选择性必修1_1.同步练习_2.同步练习(第二套)

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3.4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡 练习(解析版) 一.选择题(共14小题) 1.25℃时CaCO 溶于水达饱和,其物质的量浓度为5.0×10﹣5mol•L﹣1,该温度下CaCO 的K 为( 3 3 sp ) A.5.0×10﹣5 B.2.5×10﹣9 C.5.0×10﹣10 D.1.0×10﹣10 【答案】B 【解析】CaCO 溶于水达饱和,其物质的量浓度为5.0×10﹣5mol/L,CaCO 饱和溶液中c(Ca2+)= 3 3 c(CO 2﹣)=5.0×10﹣5mol•L﹣1,Ksp=5.0×10﹣5mol•L﹣1×5.0×10﹣5mol•L﹣1=2.5×10﹣9mol2/L2,故 3 选:B。 2.已知 相同温度下:K [Zn(OH) ]>K (ZnS),K (MgCO )>K [Mg(OH) ]; 电 sp 2 sp sp 3 sp 2 离出S①2﹣的能力:FeS>H S>CuS.则下列离子方程式错误的是( ) ② 2 A.将FeS加入稀盐酸中:FeS+2H+═Fe2++H S↑ 2 B.向CuSO 溶液中通H S气体:Cu2++H S═CuS↓+2H+ 4 2 2 C.将ZnCl 溶液和Na S溶液混合:Zn2++S2﹣+2H O═Zn(OH) ↓+H S↑ 2 2 2 2 2 D.向少量Mg(HCO ) 溶液中加入足量NaOH溶液:Mg2++2HCO ﹣+4OH﹣═Mg(OH) 3 2 3 ↓+2CO 2﹣+2H O 2 3 2 【答案】C 【解析】A.由 可知,电离出S2﹣的能力:FeS>H S,则FeS+2H+═H S↑+Fe2+,故A正确; 2 2 B.由 可知,②Cu2+易结合S2﹣,则Cu2++H S═CuS↓+2H+,故B正确; 2 C.因②溶解度Zn(OH) >ZnS,则Zn2++S2﹣+2H O═Zn(OH) ↓+H S↑不能发生,且ZnS不溶 2 2 2 2 于水,故C错误; D.由 可知,Mg(OH) 更难溶,则碳酸氢镁与足量NaOH溶液反应生成碳酸钠、氢氧化镁、 2 水,离①子反应为Mg2++2HCO ﹣+4OH﹣═Mg(OH) ↓+2CO 2﹣+2H O,故D正确;故选:C。 3 2 3 2 3.某化学兴趣小组进行下列实验: 将0.1mol•L﹣1的MgCl 溶液和0.5mol•L﹣1的NaOH溶液等体积混合得到浊液 2 ①取少量 中浊液,滴加0.1mol•L﹣1的FeCl 溶液,出现红褐色沉淀 3 ②过滤 ①中浊液,取少量白色沉淀,滴加0.1mol•L﹣1的FeCl 溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀 3 ③另取①少量白色沉淀,滴加饱和NH 4 Cl溶液,沉淀溶解 ④下列说法中错误的是( ) A.将 中浊液过滤,所得滤液中有微量的Mg2+存在 B.实验① 和 均能说明Fe(OH) 3 比Mg(OH) 2 难溶 ② ③C. 中沉淀转化反应式为:3Mg(OH) (s)+2Fe3+(aq) 2Fe(OH) (s)+3Mg2+(aq) 2 3 D.③NH 4 Cl溶液中的NH 4 +水解可能是 中沉淀溶解的原因 ⇌ 【答案】B ④ 【解析】将0.1mol/LMgCl 溶液和0.5mol/LNaOH溶液等体积混合得到氢氧化镁悬浊液和氯化钠以 2 及剩余氢氧化钠的混合物, A.将 中所得浊液氢氧化镁过滤,氢氧化镁存在沉淀溶解平衡:Mg(OH) Mg2++2OH﹣,所得 2 滤液中①含少量Mg2+,故A正确; ⇌ B.实验 中是因为剩余的氢氧化钠和氯化铁之间反应生成氢氧化铁的缘故,不能说明 Fe(OH) 3 比Mg(O②H) 难溶,故B错误; 2 C.氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铁,白色沉淀变为红褐色沉淀,转化反应式为:3Mg(OH) (s) 2 +2Fe3+(aq) 2Fe(OH) (s)+3Mg2+(aq),故C正确; 3 D.氢氧化镁⇌存在沉淀溶解平衡:Mg(OH) Mg2++2OH﹣,加氯化铵,会和氢氧根离子之间反应, 2 所以平衡正向移动,沉淀溶解,故D正确;故⇌选:B。 4.已知溶解度也可用物质的量浓度表示,25℃时,Ag SO 在不同浓度SO 2﹣溶液中的溶解度如图 2 4 4 所示。下列说法正确的是( ) A.图中a、b两点c(Ag+)相同 B.把a点的溶液加热蒸发掉一部分水,恢复到室温,可得到b点的溶液 C.该温度下,Ag SO 溶度积的数量级为10﹣5 2 4 D.在c点的溶液中加入少量Na SO 固体,溶液可变为a点 2 4 【答案】C 【解析】A.曲线为达到沉淀溶解平衡时的曲线,a点和b点c(SO 2﹣)不一样,则c(Ag+)= 4 不一样,所以图中a、b两点c(Ag+)不相同,故A错误; B.把a点的溶液加热蒸发掉一部分水,恢复到室温,仍然是饱和溶液,则溶液中各离子的浓度不 变,即不能得到b点的溶液,故B错误;C.根据图象上相关数据,Ag SO (s) 2Ag+(aq)+SO 2﹣(aq),当c(SO 2﹣)=1mol/L时, 2 4 4 4 溶液中c(Ag+)=2×10﹣2.5mol/L,则K⇌=c2(Ag+)•c(SO 2﹣)=(2×10﹣2.5)2×1=4×10﹣5,则 sp 4 数量级为10﹣5,故C正确; D.在c点的溶液是不饱和溶液,加入少量Na SO 固体,溶液中c(SO 2﹣)增大,c(Ag+)不变, 2 4 4 不可能从c点变为a点,故D错误。故选:C。 5.某温度时,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl﹣(aq)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.c点对应的K 等于a点对应的K sp sp B.加入AgNO ,可以使溶液由c点变到d点 3 C.d点没有AgCl沉淀生成 D.加入少量水,平衡右移,Cl﹣浓度减小 【答案】A 【解析】A.Ksp与温度有关,a、c点温度相同,则a点对应的 K 等于c点对应的 K ,故A正确; sp sp B.加入 AgNO ,c(Ag+)增大,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl﹣(aq)平衡逆向移动,c(Cl﹣)减小 3 而图中c 点变到 d 点时c(Cl﹣)不变,故B⇌错误; C.d 点时Qc(AgCl)>Ksp(AgCl),则d 点有 AgCl 沉淀生成,故C错误; D.加入少量水,平衡右移,离子浓度不变,即Cl﹣浓度不变,故D错误;故选:A。 6.在T℃时,铬酸银(Ag CrO )在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法中不正确的 2 4 是( ) A.向饱和Ag CrO 溶液中加入固体K CrO 能使溶液由Y点变为X点 2 4 2 4 B.T℃时,在Y点和Z点,Ag CrO 的K 相等 2 4 sp C.T℃时,Ag CrO 的K 数值为1×10﹣11 2 4 sp D.图中a= ×10﹣4【答案】A 【解析】A.在饱和 Ag CrO 溶液中加入 K CrO 仍为饱和溶液,点仍在曲线上,所以在饱和 2 4 2 4 Ag CrO 溶液中加入K CrO 不能使溶液由Y点变为X点,故A错误; 2 4 2 4 B.一定温度下溶度积是常数,随温度变化,不随浓度变化,所以t℃时,Y点和Z点时Ag CrO 的 2 4 K 相等,故B正确; sp C.曲线上的点是沉淀溶解平衡,Ag CrO 的沉淀溶剂平衡为:Ag CrO (s) 2Ag++CrO 2﹣,Ksp 2 4 2 4 4 =c2(Ag+)•c(CrO 2﹣)=(10﹣3)2×10﹣5=10﹣11,故C正确; ⇌ 4 D.依据溶度积常数计算Ksp(Ag CrO )=c2(Ag+)•c(CrO 2﹣)=1×10﹣11,Z点时c(CrO 2 2 4 4 4 ﹣)=5×10﹣4mol/L,则c(Ag+)2=2×10﹣8(mol/L)2,所以a= ×10﹣4,故D正确;故选:A。 7.已知20℃,K [Mg(OH) ]=1.6×10﹣11,K [Co(OH) ]=6.4×10﹣15,Co(OH) 为玫瑰红色 sp 2 sp 2 2 难溶物,某同学进行下列实验,依据上述实验操作及现象,下列说法错误的是( ) 实验操作 现象 实验一 将镁条用砂纸打磨光亮后置 有无色气体和较多白色沉淀 于饱和氯化钠溶液中,滴加 产生,溶液变红色 几滴酚酞 实验二 取出镁条,将悬浊液加热 红色加深 实验三 冷却后滴加适量CoCl 溶液 部分白色难溶物变成玫瑰红 2 色难溶物 A.镁条和水发生置换反应生成H 和Mg(OH) 2 2 B.NaCl增大了Mg(OH) (s)在20℃水中的溶解度 2 C.Mg(OH) (s) Mg2+(aq)+2OH﹣(aq)△H>0 2 D.加入适量CoCl 2 溶⇌液后,c(Mg2+):c(Co2+)=2500:1 【答案】B 【解析】A.由实验一的现象知,镁条和水反应产生了H 和难溶物Mg(OH) ,故A正确; 2 2 B.氯化钠对Mg( OH) 在水中的溶解度无影响,故B错误; 2 C.由实验二加热悬浊液,红色更深,可知Mg( OH) 2(S) 在水中的溶解过程是吸热的,故C正确; D.在Mg(OH) 饱和溶液中滴加 CoCl 溶液后,发生反应 Mg(OH) (s)+Co2+(aq) Co 2 2 2 (OH) (s)+Mg2+(aq),则c(Mg2+):c(Co2+)=[c(Mg2+)•c2(OH﹣)]:[c(Co2+)⇌•c2 2 (OH﹣)]=Ksp[Mg(OH) ]:Ksp[Co(OH) ]=2500:1,故D正确。故选:B。 2 2 8.一定温度下,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl﹣(aq)体系中,c(Ag+)和c(Cl﹣)的关系如图所示. 下列说法错误的是( ⇌)A.a、b、c三点对应的K 相等 sp B.d点的溶液为AgCl的不饱和溶液 C.AgCl在c点的溶解度比b点的大 D.AgCl溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)=c(Cl﹣) 【答案】C 【解析】A.温度相同,溶度积相同,则a、b、c三点对应的K 相等,故A正确; sp B.d点c(Ag+)•c(Cl﹣)<K ,无固体析出,为不饱和溶液,故B正确 sp C.增大c(Cl﹣),溶解平衡逆向移动,则AgCl在c点的溶解度比b点的小,故C错误; D.饱和溶液中存在 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl﹣(aq),则 AgCl溶于水形成的饱和溶液中,c (Ag+)=c(Cl﹣),故D正确⇌;故选:C。 9.已知部分铅盐的溶度积如表,从溶度积角度分析,沉淀Pb2+时的最佳沉淀剂为( ) 化合物 PbSO PbCO PbS PbCrO 4 3 4 K 1.8×10﹣8 7.4×10﹣14 8.0×10﹣28 2.8×10﹣13 sp A.硫酸盐 B.碳酸盐 C.硫化物 D.铬酸盐 【答案】C 【解析】A.当沉淀剂为硫酸盐时,若 c(SO 2﹣)=0.1mol•L﹣1,则c(Pb2+)= = 4 mol•L﹣1=1.8×10﹣7mol•L﹣1; B.当沉淀剂为碳酸盐时,若c(CO 2﹣)=0.1mol•L﹣1,则c(Pb2+)═ = = 3 mol•L﹣1=7.4×10﹣13mol•L﹣1;C.当沉淀剂为硫化物时,若 c(S2﹣)=0.1mol•L﹣1,则c(Pb2+)= = mol•L﹣1=8.0×10﹣27mol•L﹣1; D.当沉淀剂为铬酸盐时,若 c(CrO 2﹣)=0.1mol•L﹣1,则 c(Pb2+)= = 4 =2.8×10﹣12mol•L﹣1; 由上述推导可知,当阴离子浓度相同时,加入硫化物后,溶液中剩余的Pb2+浓度最小,故选:C。 10.常温下,K [Fe(OH) ]=4.0×10﹣38,在pH=4的Fe(OH) 饱和溶液中,c(Fe3+)为( sp 3 3 ) A.1.0×10﹣8mol•L﹣1 B.4.0×10﹣8mol•L﹣1 C.1.0×10﹣26mol•L﹣1 D.1.3×10﹣28mol•L﹣1 【答案】B 【解析】pH=4的Fe(OH) 饱和溶液中,c(H+)=1×10﹣4mol/L,根据K =c(H+)•c(OH﹣) 3 w =10﹣14,则 c(OH﹣)= = mol/L=1×10﹣10mol/L,根据 K [Fe(OH) ]=c sp 3 (Fe3+)•c3(OH﹣)=4.0×10﹣38,c(Fe3+)= = mol/L=4.0×10﹣ 8mol/L,故选:B。 11.25℃时,下列4种盐的溶度积常数(K )分别是如表,结合相关数据分析,下列说法错误的是 sp ( ) Ag SO (白色) Ag S(黑色) FeS(黑色) MnS(肉色) 2 4 2 1.4×10﹣5mol3•L﹣3 6.3×10﹣50mol3•L﹣3 3.3×10﹣18mol2•L﹣2 2.5×10﹣13mol2•L﹣2 A.除去某溶液中的Ag+用Na S溶液比Na SO 溶液效果好 2 2 4 B.25℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度 C.向少量FeS悬浊液中加入足量饱和MnCl 溶液,沉淀颜色会由黑色变为肉色 2 D.向Ag S(s) 2Ag+(aq)+S2﹣(aq)平衡体系中加入少量Na S固体,溶液中c(Ag+)不 2 2 变 ⇌【答案】D 【解析】A.K (Ag S)<K (Ag SO ),除去某溶液中的Ag+用Na S溶液比Na SO 溶液效果 sp 2 sp 2 4 2 2 4 好,故A正确; B.根据表中数据,25℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度,故B正确; C.向少量FeS悬浊液中,即FeS的饱和溶液,加入足量饱和MnCl 溶液,发生沉淀的转化,沉淀 2 颜色会由黑色变为肉色,故C正确; D.向Ag S(s) 2Ag+(aq)+S2﹣(aq)平衡体系中加入少量Na S固体,溶液中c(S2﹣)增大, 2 2 平衡逆向移动,则⇌溶液中c(Ag+)减小,故D错误;故选:D。 12.当溶液中离子浓度小于1.0×10﹣5mol•L﹣1时,可视为该离子已完全除去,通过调节溶液 pH的 方法可以除去溶液中的某些杂质离子。常温下,某 0.1mol•L﹣1的NiSO 溶液中含有杂质Al3+和 4 Fe3+,欲将这两种杂质完全除去,需调节溶液pH的范围可以是(不考虑溶液体积变化,已知: 常温时,氢氧化镍 K =1×10﹣16、氢氧化铁 K =1×10﹣38、氢氧化铝 K =1×10﹣33 ) sp sp sp ( ) A.2~3 B.3~4 C.5~6 D.6~8 【答案】C 【解析】A、pH<3时,Al3+和Fe3+都不会生成沉淀,不能除去杂质,故A错误; B、因pH>3时,Fe3+会生成沉淀;pH>5时,Al3+才会生成沉淀,所以pH=3~4,Al3+无法除去, 故B错误; C、因pH<6时,Ni2+不会生成沉淀;pH>5时,Fe3+和Al3+都会生成沉淀,所以可以完全除去 NiSO 溶液中杂质Al3+和Fe3+,故C正确; 4 D、pH>6时,Ni2+、Fe3+、Al3+全部会生成沉淀,故D错误;故选:C。 13.取1mL 0.1mol•L﹣1AgNO 溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1mol•L﹣1),下列 3 说法不正确的是( ) A.实验 白色沉淀是难溶的AgCl B.若按① 顺序实验,能看到白色沉淀 C.若按②①顺序实验,能看到黑色沉淀 D.由实①验③说明AgI比AgCl更难溶 ②【答案】B 【解析】A、AgNO 溶液中的Ag+和过量的NaCl溶液中的Cl﹣生成AgCl的白色沉淀,离子方程式 3 为:Ag++Cl﹣=AgCl↓,所以沉淀为难溶的AgCl,故A正确; B、一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,AgI的溶解度比AgCl小,所以 AgI不易生成AgCl,所以若按 顺序实验,看不到白色沉淀,故B错误; C、2AgCl(s)+S2﹣(aq) A②g 2 S①(s)+2Cl﹣(aq),Ag 2 S比AgCl更难溶,溶解度更小,所以若 按 顺序实验,能看到黑⇌色沉淀,故C正确; D、①一③般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,实验 的白色沉淀AgCl生成 了黄色的AgI沉淀,说明AgI比AgCl更难溶,故D正确;故选:B。 ② 14.向含有MgCO 固体的浊液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是( ) 3 A.c(Mg2+) B.K (MgCO ) C.c(H+) D.c(CO 2﹣) sp 3 3 【答案】D 【解析】MgCO 固体的溶液中存在溶解平衡:MgCO (s) Mg2+(aq)+CO 2﹣(aq),加入少量 3 3 3 稀盐酸可与CO 2﹣促使溶解平衡正向移动,故溶液中c(CO⇌2﹣)减小,c(Mg2+)及c(H+)增大, 3 3 K (MgCO )只与温度有关,不变,只有D正确。故选:D。 sp 3 二.解答题(共4小题) 15.向湿法炼锌的电解液中同时加入Cu和CuSO ,可生成CuCl沉淀除去Cl﹣,反应 4 原理如下: Cu(s)+Cu2++(aq) 2Cu+(aq)△H =ak•mol﹣l 1 Cl﹣(aq)+Cu+(aq)⇌CuCl(s)△H =bkJ•mol﹣l 2 (1)反应Cu(s)+Cu⇌2+(aq)+2Cl﹣(aq)═2CuCl(s)△H=_____。 物质 CuCl CuI Cul 2 K 1.7×10﹣7 1.3×10﹣12 ﹣ sp 颜色 白色 白色 金黄色 (2)实验测得电解液 pH 对溶液中残留(Cl﹣)的影响如图所示。当 pH=7时,溶液中 c (Cu+)=_____。 (3)兴趣小组在CuCl 溶液中加入过量KI固体,观察到有白色沉淀生成。推测该白色沉淀中一 2 定含有的物质是_____,原因是_____。(已知:常温下 CuCl、CuI、CuI 的相关信息见上 2 表。)【答案】(1)(a+2b)kJ•mol﹣1; (2)1.7×10﹣5mol•L﹣1; (3)CuI;Cu2+与I﹣反应生成Cu+,因K (CuI)<K (CuCl),K 更小的CuI更容易产生沉淀。 sp sp sp 【解析】(1) Cu(s)+Cu2+(aq) 2Cu+(aq)△H =a kJ•mol﹣1, Cl﹣(aq)+Cu+(aq) 1 CuCl(s)△H①=bkJ•mol﹣1,结合盖斯⇌定律可知 + ×2得;Cu(s)②+Cu2+(aq)+2Cl﹣(aq) 2 ⇌2CuCl(s)△H=(a+2b)kJ•mol﹣1, ① ② ⇌故答案为:(a+2b)kJ•mol﹣1; (2)由图可知,pH=7时,﹣lgc(Cl﹣)=2,所以c(Cl﹣)=10﹣2mol•L﹣1,根据K (CuCl) sp =c(Cu+)c(Cl﹣),c(Cu+)= = =1.7×10﹣5mol•L﹣1, 故答案为:1.7×10﹣5mol•L﹣1; (3)CuCl 溶液中加入过量KI固体,观察到有白色沉淀,因K (CuI)<K (CuCl),K 更小 2 sp sp sp 的CuI更容易产生沉淀,所以Cu2+与I﹣反应生成Cu+,I﹣+Cu+=CuI↓, 故答案为:CuI;Cu2+与I﹣反应生成Cu+,因K (CuI)<K (CuCl),K 更小的CuI更容易产生 sp sp sp 沉淀。 16.工业废水中常含有一定量的Cr O 2﹣和CrO 2﹣,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必 2 7 4 须进行处理。常用的处理方法有两种。 方法 1:还原沉淀法。该法的工艺流程为:CrO Cr O Cr3+ Cr 2 (OH) ↓ 3 (1)流程第 步存在平衡:2CrO 2﹣+2H+ Cr O 2﹣+H O,能说明第 步反应达平衡状态的是 4 2 7 2 _____。(填序①号) ⇌ ① A.Cr O 2﹣和CrO 2﹣的浓度相同 2 7 4 B.2v(Cr O 2﹣)=v(CrO 2﹣) 2 7 4 C.溶液的颜色不变 (2)流程第 步生成的Cr(OH) 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH) (s) Cr3+ 3 3 (aq)+3OH﹣③(aq)。常温下Cr(OH) 的溶度积K =10﹣32,当c(Cr3+)降至10﹣5mo⇌l/L时 3 sp溶液的pH为_____。 方法2:电解法 该法用Fe做电极电解含Cr O 2﹣的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr 2 7 (OH) 沉淀。请用电极反应方程式解释下列原因: 3 (3)用Fe做电极的原因是_____,在阴极附近溶液pH升高的原因是_____。 【答案】(1)C; (2)5; (3)Fe﹣2e﹣=Fe2+;2H++2e﹣=H ↑。 2 【解析】(1)对于平衡:2CrO 2﹣(黄色)+2H+ Cr O 2﹣(橙色)+H O, 4 2 7 2 A、各组分的浓度保持不变,而Cr O 2﹣和CrO 2﹣ ⇌的浓度相同,不能判定是否达平衡状态,故A错 2 7 4 误; B、2v(Cr O 2﹣)=v(CrO 2﹣)不知道是正反应速率还是逆反应速率,不能证明正逆速率相等, 2 7 4 所以不是平衡状态,故B错误; C、溶液的颜色不变,即有色离子浓度不会再不变,达到了化学平衡状态,故C正确;故选:C; (2)常温 Cr(OH) 的溶度积 K =10﹣32,当 c(Cr3+)降至 10﹣5mol/L,则 c(OH﹣)= 3 sp =10﹣9mol/L,c(H+)=10﹣5mol/L,溶液的pH为5,故答案为:5; (3)在电解法除铬中,活性电极铁作阳极,所以阳极反应为:Fe﹣2e﹣═Fe2+,在阴极附近溶液 pH升高的原因是水电离产生的H+放电生成H :2H++2e﹣═H ↑;同时大量产生了OH﹣,产生Cr 2 2 (OH) 沉淀,故答案为:Fe﹣2e﹣=Fe2+;2H++2e﹣=H ↑。 3 2 17.已知:常温下,K [Fe(OH) ]=1.0×10﹣38,K [Al(OH) ]=1.0×10﹣34(为计算方便已作近 sp 3 sp 3 似处理。),本题中离子完全反应的标准:c(Fe3+)<1.0×10﹣5mol•L﹣1.在含Al3+、Fe3+的浓 度都均为0.2mol•L﹣1的溶液中加入稀氨水,请回答下列问题: (1)Al3+跟氨水反应的离子方程式是_____。 (2)NH •H O的电离方程式是_____;其电离平衡常数表达式K ═_____。 3 2 b (3)Fe(OH) 的溶度积常数表达式K [Fe(OH) ]=_____。 3 sp 3 (4)Fe3+完全沉淀的pH为_____;此时,Al3+沉淀的百分率为_____。 【答案】(1)Al3++3NH •H O═Al(OH) ↓+3NH +; 3 2 3 4 (2)NH •H O NH ++OH﹣; ; 3 2 4 (3)c3(OH﹣) ⇌ ×c(Fe3+);(3)3;50%。 【解析】(1)铝离子与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子,氨水为弱电解质,写化学式,离 子方程式为 Al3++3NH •H O═Al(OH) ↓+3NH +,故答案为:Al3++3NH •H O═Al(OH) 3 2 3 4 3 2 ↓+3NH +; 3 4 (2)氨水为弱电解质,水溶液中部分电离,电离方程式为NH •H O NH ++OH﹣;电离平衡常数 3 2 4 ⇌ 表达式K = , b 故答案为:NH •H O NH ++OH﹣; ; 3 2 4 (3)根据 Fe(OH) ⇌ 的电离方程式,其溶度积常数表达式 K [Fe(OH) ]=c3(OH﹣)×c 3 sp 3 (Fe3+), 故答案为:c3(OH﹣)×c(Fe3+); (4)根据 K [Fe(OH) ]及离子完全反应时 c(Fe3+)<1.0×10﹣5mol•L﹣1,c3(OH﹣)= sp 3 =1.0×10﹣33,则 c(OH﹣)=1.0×10﹣11 mol•L﹣1,pH=﹣lg =3;根据 K [Al(OH) ]=1.0×10﹣34,此时溶液 c(Al3+)=0.1mol/L,Al3+沉淀的百分率= sp 3 ×100%=50%, 故答案为:3;50%。 18.工业废水中常含有一定量的Cr O 2﹣和CrO 2﹣,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须 2 7 4 进行处理。常用的处理方法有以下两种: 方法1:还原沉淀法。 该法的工艺流程为:CrO 2﹣ Cr O 2﹣ Cr3+ Cr(OH) ↓。 4 2 7 3 其中第 步存在平衡2CrO 2﹣(黄色)+2H+ Cr O 2﹣(橙色)+H O。 4 2 7 2 (1)若①平衡体系的pH=2,该溶液显_____色⇌。 (2)能说明第 步反应达平衡状态的是_____(填序号)。 A.Cr 2 O 7 2﹣和C①rO 4 2﹣的浓度相同 B.2v(Cr O 2﹣)=v(CrO 2﹣) 2 7 4 C.溶液的颜色不变(3)第 步中,还原1mol Cr O 2﹣离子,需要_____mol的FeSO •7H O。 2 7 4 2 (4)第②步生成的Cr(OH) 3 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH) 3 (s) Cr3+(aq) +3OH﹣(③aq),常温下,Cr(OH) 的溶度积 K =c(Cr3+)•c3(OH﹣)=10⇌﹣32,要使c 3 sp (Cr3+)降至10﹣5mol/L,溶液的pH应调至_____。 方法2:电解法。 该法用Fe做电极电解含Cr O 2﹣的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生 2 7 Cr(OH) 沉淀。 3 (5)用Fe做电极的原因为_____(用电极反应式解释)。 (6)在阴极附近溶液pH升高,溶液中同时生成的沉淀还有_____。 【答案】(1)橙; (2)C; (3)6; (4)5; (5)Fe﹣2e﹣=Fe2+,提供还原剂Fe2+; (6)Fe(OH) 。 3 【解析】(1)溶液显酸性,c(H+)较大,上述平衡右移,该溶液显橙色, 故答案为:橙; (2)A.Cr O 2﹣和CrO 2﹣的浓度相同时,反应不一定达到平衡状态,平衡时浓度不变,故A错误; 2 7 4 B.2v(Cr O 2﹣)=v(CrO 2﹣),没有标出正逆反应速率,无法判定反应是否达到平衡状态,故 2 7 4 B错误; C.平衡时各物质的浓度不再改变,即溶液的颜色不再改变,可以判断反应达到平衡状态,故C正 确; 故答案为:C; (3)由元素的化合价变化可知,还原1molCr O 2﹣离子,得到Cr3+,得到电子为2×(6﹣3)= 2 7 6mol,Fe2+被氧化为Fe3+,需要FeSO •7H O的物质的量为 =6mol, 4 2 故答案为:6; (4)当c(Cr3+)=10﹣5mol/L时,溶液的c(OH﹣)= =10﹣9mol/L,c(H+)= =10﹣5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10﹣5mol/L,溶液的pH应调至5, 故答案为:5; (5)用Fe做阳极,发生氧化反应,失电子:Fe﹣2e﹣=Fe2+,产生的亚铁离子做还原剂,故答案为:Fe﹣2e﹣=Fe2+,提供还原剂Fe2+; (6)溶液中氢离子在阴极得电子被还原为氢气,阴极极反应为:2H++2e﹣=H ↑,溶液酸性减弱, 2 溶液pH升高,亚铁离子被氧化为铁离子,酸性减弱,铁离子产生沉淀Fe(OH) , 3 故答案为:Fe(OH) 。 3