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课时检测(六十) 沉淀溶解平衡的基本知能评价
1.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①热纯碱溶液去油污能力强
②误将钡盐[BaCl 、Ba(NO )]当作食盐混用后,常用0.5%的Na SO 溶液解毒
2 3 2 2 4
③溶洞、珊瑚的形成
④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能
⑤泡沫灭火器灭火的原理
A.②③④ B.①②③ C.③④⑤ D.①②③④⑤
2.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO 溶液,向地下深层渗透,遇到难
4
溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是( )
A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO 与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-===CuS↓
4
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
3.
(2024·海南模拟)一定温度下,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)体系中,c(Ag+)和c(Cl-)关系如图所
示。下列说法正确的是( ) ⥫⥬
A.a、b、c三点对应的K 不相等
sp
B.AgCl在c点的溶解度比b点的大
C.AgCl溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)
D.b点的溶液中加入AgNO 固体,c(Ag+)沿曲线向c点方向变化
3
4.某温度下,Cu(OH) 和Fe(OH) 饱和溶液的浓度随pH的变化如图所示,已知:K [Cu(OH)]=
2 3 sp 2
1×10-20,K [Fe(OH)]=1×10-38。下列说法正确的是( )
sp 3
A.曲线b对应的是Fe(OH) 饱和溶液
3
B.调节pH为4.5可除去FeCl 中的CuCl
3 2
C.酸性溶液中Cu元素的存在形式可能为Cu2+或Cu(OH)
2
D.滴加NaOH溶液,可实现X点到Y点的转化
5.工业制氯化铜时,是将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右,慢慢加入粗制氧化铜粉(含杂质氧化亚
铁),充分搅拌使之溶解,反应:CuO+2HCl===CuCl +HO,FeO+2HCl===FeCl +HO。已知:
2 2 2 2pH≥9.6 时,Fe2+以Fe(OH) 的形式完全沉淀;pH≥6.4时,Cu2+以Cu(OH) 的形式完全沉淀;pH为3~
2 2
4时,Fe3+以Fe(OH) 的形式完全沉淀。为除去溶液中的Fe2+,可采用的方法是( )
3
A.直接加碱,调整溶液pH≥9.6
B.加纯铜粉,将Fe2+还原出来
C.先将Fe2+氧化成Fe3+,再调整pH到3~4
D.通入硫化氢,使Fe2+直接沉淀
6.将硫酸铜稀溶液放在密闭容器中,缓缓抽去容器中的水蒸气,溶液逐渐失水变成饱和溶液,在
特定压强下继续抽气,则变成各种含水盐,最后变成无水硫酸铜。50 ℃时,容器中的压强与晶体水合物
中含水量的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线LM对应溶液中没有晶体析出
B.曲线MM′对应溶液中溶质的质量分数不变
C.曲线OO′对应体系存在平衡:CuSO ·3HO(s)CuSO ·HO(s)+2HO(g)
4 2 4 2 2
D.当容器中压强低于p 后得到无水硫酸铜
1
7.(2024·泰安模拟)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是
一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a和b分别为T、T 温度下CdS在水中的溶解度
1 2
B.图中各点对应的K 的关系为K (m)=K (n)<K (p)<K (q)
sp sp sp sp sp
C.向m点的溶液中加入少量Na S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
2
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
8.用含铁废铜制备胆矾的流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.“溶解”中加HO 只是将Fe2+氧化为Fe3+
2 2
B.流程中Cu (OH) CO 可用CuO代替
2 2 3
C.pH=3时,c(Cu2+)·c2(OH-)<K [Cu(OH)]
sp 2
D.“系列操作”前加入HSO 的目的是抑制Cu2+的水解
2 4
9.(2024·成都模拟)某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1 CuCl 溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na S溶液,
2 2滴加过程中溶液里-lg c(Cu2+)与Na S溶液体积[V(Na S)]的关系如图所示。已知:K (ZnS)=
2 2 sp
3.0×10-25,下列有关说法正确的是( )
A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点
B.该温度下K (CuS)=1.0×10-18
sp
C.该温度下反应:ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为3.33×10-11
D.如果忽略CuS的溶解,则c点溶液
⥫
有 ⥬2[c(S2-)+c(HS-)+c(H
2
S)]=c(Cl-)
10.(2023·江苏等级考)室温下,用含少量Mg2+的MnSO 溶液制备MnCO 的过程如题图所示。已
4 3
知K (MgF)=5.2×10-11,K (HF)=6.3×10-4 。下列说法正确的是( )
sp 2 a
A.0.1 mol·L-1NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)+c(H+)
B.“除镁”得到的上层清液中:
c(Mg2+)=
C.0.1 mol·L-1 NaHCO 溶液中:
3
c(CO)=c(H+)+c(H CO )-c(OH-)
2 3
D.“沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
11.已知25 ℃:
难溶电解质 CaCO CaSO MgCO
3 4 3
K 2.8×10-9 9.1×10-6 6.8×10-6
sp
某学习小组欲探究CaSO 沉淀转化为CaCO 沉淀的可能性,实验步骤如下:
4 3
①向0.1 mol·L-1的100 mL CaCl 溶液中加入100 mL 0.1 mol·L-1的Na SO 溶液,立即有白色沉
2 2 4
淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na CO 3 g,搅拌,静置沉淀后弃去上层清液。
2 3
③再加入蒸馏水搅拌,静置后再弃去上层清液。
④________________________________________________________________________。
(1)由题中信息K 越大,表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”)。
sp
(2)写出第②步发生的化学反应方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)设计第③步的目的是____________________________________________。
(4)请补充第④步操作及发生的现象:______________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
12.(2024·福州模拟)人体内尿酸(HUr)含量偏高,关节滑液中产生尿酸钠晶体(NaUr)会引发痛风,
NaUr(s) Na+(aq)+Ur-(aq) ΔH>0。某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:
已知: ⥫ ① ⥬37 ℃时,K a (HUr)=4×10-6,K w =2.4×10-14,K sp (NaUr)=6.4×10-5。
②37 ℃时,模拟关节滑液pH=7.4,c (Ur-)=4.6×10-4 mol·L-1。
平
(1)尿酸电离方程式为_________________________________________________。
(2)K 为盐的水解常数,37 ℃时,K (Ur-)=________。
h h
(3)37 ℃时,向 HUr 溶液中加入 NaOH 溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中 c (Na
平
+)__________(填“>”“<”或“=”)c (Ur-)。
平
(4)37 ℃时,向“模拟关节滑液”中加入NaCl(s)至c (Na+)=0.2 mol·L-1时,通过计算判断是否
平
有NaUr晶体析出,请写出判断过程:______________________________________
________________________________________________________________________。
(5)对于尿酸偏高的人群,下列建议正确的是________(填字母)。
a.加强锻炼,注意关节保暖
b.多饮酒,利用乙醇杀菌消毒
c.多喝水,饮食宜多盐、多脂
d.减少摄入易代谢出尿酸的食物
课时检测(六十)
1.A Na CO 溶液中存在水解平衡:CO+H O HCO+OH-,加热平衡正移。c(OH-)增大,
2 3 2
去油污能力增强,①错误;泡沫灭火器的灭火原理是利用Al3+与HCO相互促进的水解反应,与沉淀溶
⥫⥬
解平衡原理无关,⑤错误;②、③、④均与沉淀溶解平衡有关。
2.D 由溶液中难溶解的物质向更难溶解的物质转化,说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度,A
项错误;自然界地表层原生铜的硫化物被氧化、淋滤作用后变成CuSO 溶液,说明原生铜的硫化物具
4
有还原性,B项错误; ZnS难溶于水,因此反应的离子方程式是Cu2++ZnS===CuS+Zn2+,C项错误;
在整个过程中既有电子转移的氧化还原反应,也有沉淀转化的复分解反应,D项正确。
3.C a、b、c三点对应的AgCl的沉淀溶解平衡所处的温度相同,而溶度积常数K 只与温度有关,
sp
温度相同,则K 相等,A错误;温度一定,AgCl在水中的溶解度大小不变,B错误;根据溶解平衡
sp
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)可知,在AgCl溶于水形成的饱和溶液中,溶解的AgCl电离产生的Cl
-、Ag+的浓度相等,即c(Ag+)=c(Cl-),C正确;在b点的溶液中加入AgNO 固体,溶液中c(Ag+)增大,
⥫⥬ 3
则c(Cl-)减小,所以c(Ag+)变化应该是沿曲线向a点方向变化,D错误。
4.C 当c (Cu2+)=c (Fe3+)=10-5mol·L-1时,Cu(OH) 溶液中c (OH-)= mol·L-1=10-
平 平 2 平
7.5mol·L-1,此时溶液pH=6.5,Fe(OH) 溶液中c (OH-)= mol·L-1=10-11mol·L-1,此时溶液pH=
3 平
3,所以曲线a对应的是Fe(OH) 饱和溶液,A错误;据题图可知pH为4.5时Fe3+完全沉淀,而c (Cu2
3 平
+)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,B错误;根据A项计算可知当c (Cu2+)≤10-5mol·L-1时,pH≥6.5,所以酸
平
性溶液中Cu元素的存在形式可能为Cu2+或Cu(OH) ,C正确;X点和Y点的pH相同,而滴加NaOH
2
溶液会使溶液碱性增强,pH变大,则不能实现X点到Y点的转化,D错误。
5.C A项中,pH≥9.6时,Cu2+也将沉淀;B项中,铜粉不能将Fe2+还原出来;D项中,Fe2+与HS
2
不反应。6.D 据题图可知,M点溶液变成饱和溶液,之后继续失水才有硫酸铜晶体析出,所以曲线LM
对应溶液中无硫酸铜晶体析出,A正确;MM′对应溶液均为硫酸铜的饱和溶液,一定温度压强下,硫酸
铜的溶解度不变,则其饱和溶液中溶质质量分数不变,B正确;由图像可知,OO′对应压强相等,该过程
中随着液态水的减少,存在的平衡应为CuSO ·3HO(s) CuSO ·HO(s)+2HO(g),C正确;据题图
4 2 4 2 2
可知当容器中压强低于p 后非气相水的质量分数降为0,即此时得到的固体为无水硫酸铜,D错误。
0 ⥫⥬
7.B 题图中p、q点对应纵横坐标数值相等,即c(Cd2+)=c(S2-),则a和b分别为T、T 温度下
1 2
CdS在水中的溶解度,A正确;图中m、n、p点对应的温度相同,小于q点对应的温度,对应的K 的关
sp
系为K (m)=K (n)=K (p)<K (q),B错误;向m点的溶液中加入少量Na S固体,c(S2-)增大,而K
sp sp sp sp 2 sp
不变,c(Cd2+)减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,C正确;温度降低时,CdS在水中的溶解度
逐渐减小,饱和溶液降温后离子浓度减小,但仍为饱和溶液,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p
方向移动,D正确。
8.A 根据题中图示信息可知,含铁废铜加入过量的稀硫酸、HO,Fe溶解并被HO 氧化成Fe3
2 2 2 2
+,HO 在酸性条件下将Cu溶解,Ⅰ中含Fe3+、Cu2+等金属阳离子,加入Cu (OH) CO 调溶液的pH
2 2 2 2 3
=3,且加热煮沸,使Fe3+充分生成Fe(OH) 沉淀而除去,过滤,在滤液中加入HSO ,防止Cu2+水解,
3 2 4
经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,制得胆矾晶体。“溶解”中加HO 除了将Fe2+氧化为Fe3+,还
2 2
将Cu溶解,故A错误;向Ⅰ中加Cu (OH) CO 是为了调pH=3,即Cu (OH) CO 与H+反应,消耗H+
2 2 3 2 2 3
且不引入其他杂质离子,符合此要求的物质除Cu (OH) CO 外,还有Cu(OH) 、CuCO 、CuO等,故B
2 2 3 2 3
正确;调pH=3的目的是使Fe3+生成Fe(OH) 沉淀,而Cu2+不生成Cu(OH) 沉淀,故
3 2
c(Cu2+)·c2(OH-)<K [Cu(OH)],故C正确;溶液中Cu2+会发生水解,即Cu2++2HO Cu(OH)
sp 2 2 2
+2H+,加入HSO ,使平衡向左移动,抑制Cu2+的水解,故D正确。
2 4 ⥫⥬
9.D CuCl 、Na S水解促进水电离,b点是CuCl 与Na S溶液恰好完全反应的点,溶质几乎为强
2 2 2 2
酸强碱盐氯化钠,对水的电离没有影响,水的电离程度最小的为b点,故A错误;b点是CuCl 与Na S
2 2
溶液恰好完全反应的点,溶液中c(Cu2+)=c(S2-),根据b点数据可知c(Cu2+)=1×10-18.0mol·L-1,则该
温度下K (CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=1×10-36.0,故B错误;ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)的平
sp
衡常数K====3×1011,故C错误;c点时,溶液中的n(Cl-)为0.002 mol,Na S 过量0.001 mol,由物
⥫⥬2
料守恒可得2[c(S2-)+c(HS-)+c(H S)]=c(Cl-),故D正确。
2
10.C 0.1 mol·L-1NaF溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(F-)=c(Na+)+c(H+),A错误;“除
镁”得到的上层清液为MgF 的饱和溶液,有K (MgF)=c(Mg2+)c2(F-),故c(Mg2+)=,B错误;0.1
2 sp 2
mol·L-1NaHCO 溶液中存在质子守恒:c(CO)+c(OH-)=c(H+)+c(H CO ),故c(CO)=c(H+)+
3 2 3
c(H CO )-c(OH-),C正确;“沉锰”后的滤液中还存在F-、SO等离子,故电荷守恒中应增加其他
2 3
离子使等式成立,D错误。
11.解析:K 越大,表示电解质的溶解度越大,溶解度大的沉淀会向溶解度小的沉淀转化,要证明
sp
CaSO 完全转化为CaCO ,可以加入盐酸,因为CaSO 不和盐酸反应,而CaCO 可完全溶于盐酸。在
4 3 4 3
实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO 转化为CaCO ,再用盐酸除去(合理即可)。
4 3
答案:(1)大 (2)Na CO (aq)+CaSO (s) CaCO (s)+Na SO (aq) (3)洗去沉淀中附着的SO
2 3 4 3 2 4
(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解,并放出无色无味的气体 (5)将锅炉水垢中的CaSO 转
⥫⥬ 4
化为CaCO ,再用盐酸除去(合理即可)
3
12.解析:(1)由K (HUr)=4×10-6,知尿酸为弱酸。(2)K (Ur-)===6×10-9。(3)37 ℃时 ,模拟关
a h
节滑液pH=7.4,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Ur-),因为c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>c(Ur-)。(5)由尿酸钠晶体沉淀溶解平衡ΔH>0知,关节保暖有助于平衡正向移动,使痛风减轻,a正
确;饮酒引入乙醇,在体内不能消毒,也不能减轻痛风,b错误;饮食多盐,增大Na+摄入,使c(Na+)增
大,平衡左移,痛风加重,c错误;减少摄入易代谢出尿酸的食物,使平衡右移,减轻痛风,d正确。
答案:(1)HUrH++Ur- (2)6×10-9 (3)>
(4)Q=c(Na+)·c(Ur-)=0.2 mol·L-1×4.6×10-4 mol·L-1=9.2×10-5>K (NaUr),故有尿酸钠晶体析
c sp
出。 (5)ad