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沉淀溶解平衡巩固练习一、选择题1．在100mL0.01mol·L－1KCl溶液中，加入1mL0.01mol·L－1的AgNO3溶液，下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10mol2·L－2)()A．有AgCl沉淀析出B．无AgCl沉淀析出C．无法确定D．有沉淀但不是AgCl2．已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下：(1)CuSO4＋Na2CO3主要：Cu2＋＋CO2－3＋H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑次要：Cu2＋＋CO2－3===CuCO3↓(2)CuSO4＋Na2S主要：Cu2＋＋S2－===CuS↓次要：Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是()A．CuSCu(OH)2CuCO3B．CuSCu(OH)2CuCO3C．Cu(OH)2CuCO3CuSD．Cu(OH)2CuCO3CuS3．常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为：Ksp(Ag2SO4)＝7.7×10－5、Ksp(AgCl)＝1.8×10－10、Ksp(AgI)＝8.3×10－17。下列有关说法中，错误的是()A．常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱B．在AgCl饱和溶液中加入NaI固体，有AgI沉淀生成C．Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比D．在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出4．自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的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．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓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5．下表为有关化合物的pKsp，pKsp＝－lgKsp。某同学设计实验如下：①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY，则沉淀转化为AgY；③向②中加入Na2Z，沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为()相关化合物AgXAgYAg2ZpKspabcA．a＞b＞cB．a＜b＜cC．c＜a＜bD．a＋b＝c6．工业上采用湿法炼锌过程中，以ZnSO4为主要成分的浸出液中，含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、Cl－等杂质，这些杂质对锌的电解工序有妨碍，必须事先除去。现有下列试剂可供选择：①酸性KMnO4溶液②NaOH溶液③ZnO④H2O2溶液⑤Zn⑥Fe⑦AgNO3⑧Ag2SO4下列说法不．正确的是()A．用酸性KMnO4溶液将Fe2＋氧化成Fe3＋，再转化为Fe(OH)3沉淀除去B．用ZnO调节浸出液的酸碱性，可使某些离子形成氢氧化物沉淀C．在实际生产过程中，加入Ag2SO4可除去Cl－，是利用了沉淀转化的原理D．也可以用ZnCO3代替ZnO调节溶液的酸碱性7．已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的MgCl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.0，则下列说法不．正确的是()A．所得溶液中的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1B．所得溶液中由水电离产生的c(H＋)＝10－13mol·L－1C．所加的烧碱溶液pH＝13.0D．所得溶液中的c(Mg2＋)＝5.6×10－10mol·L－18．某温度时，Ag2SO4在水中的沉淀溶解曲线如下图所示。该温度下，下列说法正确的是()A．含有大量SO2－4的溶液中肯定不存在Ag＋B．0.02mol/L的AgNO3溶液与0.2mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀C．Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1×10－3D．a点表示Ag2SO4的不饱和溶液，蒸发可以使溶液由a点变到b点二、非选择题9．(1)已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？(2)已知Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH为多少？(3)在0.01mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？10．已知：25℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝1×10－9。(1)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)__________________________________。万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5mol/LNa2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2＋浓度仅为________mol/L。(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为___________________________________。②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：________________________________。11．金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如图所示。(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是__________。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH______________(填序号)。A．＜1B．4左右C．＞6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是_____________________________________________。(4)已知一些难溶电解质的溶度积常数如下表：物质FeSMnSCuSKsp6.3×10－182.5×10－131.3×10－35物质PbSHgSZnSKsp3.4×10－286.4×10－331.6×10－24为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的________(填序号)。A．NaOHB．FeSC．Na2S12．铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)，为制取纯净的CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按如图步骤进行提纯：已知Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：Fe3＋Fe2＋Cu2＋氢氧化物开始沉淀时的pH1.97.04.7氢氧化物完全沉淀时的pH3.29.06.7请回答下列问题：(1)加入氧化剂的目的是________________________。(2)最适合作氧化剂X的是__________。A．K2Cr2O7B．NaClOC．H2O2D．KMnO4(3)加入的物质Y是__________。(4)若不用物质Y而是直接用碱能不能达到目的？______(填“能”或“不能”)。若能，不用回答；若不能，试解释原因______________________________________________。(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体？________(填“能”或“不能”)。若能，不用回答；若不能，回答该如何操作？________________________________________。(6)若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是_____________________。(7)若向溶液Ⅱ中加入镁粉，产生的气体是________。试解释原因_________________。答案难溶电解质的溶解平衡1．A2.A3.D4.D5．选B根据沉淀的转化原理可知，溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的转化，再结合pKsp＝－lgKsp可知Ksp越小其pKsp越大，故B正确。6．选A用酸性KMnO4溶液氧化Fe2＋时，会引入K＋、Mn2＋等新的杂质，这些离子在后续反应中难以除去，影响生产。生产中应该使用H2O2溶液氧化Fe2＋，然后加入ZnO或ZnCO3调节溶液的pH，使Fe3＋等离子形成沉淀。Ag2SO4的溶解度大于AgCl，所以用Ag2SO4除去Cl－利用了沉淀转化的原理。7．C8.B9．选C由数据可知A选项正确；Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，说明AgI更难溶，B选项正确；Ksp(Ag2SO4)＝c2(Ag＋)·c(SO2－4)，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，Ksp(AgI)＝c(Ag＋)·c(I－)，显然C选项错误；Ag2SO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：Ag2SO4＋(aq)＋SO2－4(aq)，加入Na2SO4固体，SO2－4的浓度增大，平衡逆向移动，有Ag2SO4固体析出，D选项正确。10．选BA项，Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀，可根据Ksp的大小比较离子浓度，Ksp[Mg(OH)2]比Ksp(MgF2)小，说明饱和Mg(OH)2溶液中的c(Mg2＋)更小；B项，因Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2O，而使c(Mg2＋)增大；C项，Ksp不随浓度的改变而改变；D项加入NaF，当c(Mg2＋)·c2(F－)Ksp(MgF2)时有MgF2析出。11．解析：(1)BaSO42＋(aq)＋SO2－4(aq)，由于Ba2＋、SO2－4均不与H＋反应，无法使平衡移动。c(Ba2＋)＝Ksp4c2－4＝2×10－10mol/L。答案：(1)对于平衡BaSO42＋(aq)＋SO2－4(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SO2－4的浓度，平衡不能向溶解的方向移动2×10－10(2)①CaSO4(s)＋CO2－3(aq)===CaCO3(s)＋SO2－4(aq)②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO2－3与Ca2＋结合生成CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动12．解析：(1)由图可知，在pH＝3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。(2)除去Fe3＋的同时必须保证Cu2＋不能沉淀，因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，不能通过调控pH而达到分离的目的。(4)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。答案：(1)Cu2＋(2)B(3)不能Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小(4)B13．(1)2.0mol/L(2)NH4Cl(3)n(CO2)＝0.896L22.4L·mol－1＝4.00×10－2mol，n(MgO)＝2.00g40g·mol－1＝5.00×10－2mol，n(H2O)＝4.66g－4.00×10－2mol×44g·mol－1－2.00g18g·mol－1＝5.00×10－2mol，n(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝5.00×10－2∶4.00×10－2∶5.00×10－2＝5∶4∶5，碳式碳酸镁的化学式为Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O。(4)升高14．解析：(1)由Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH知，当Fe2＋开始沉淀时，Cu2＋已经沉淀完全；而当Fe3＋沉淀完全时，Cu2＋尚未沉淀，所以除去Cu2＋中的Fe2＋时，需将Fe2＋氧化成Fe3＋后除去。(2)加入的氧化剂能把Fe2＋氧化成Fe3＋，同时又不能引入新杂质，所以应选用H