2018年高考化学总复习难溶电解质的溶解平衡课时跟踪检测(带答案)

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2018年高考化学总复习难溶电解质的溶解平衡课时跟踪检测(带答案)

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源莲 山课件 w ww.5 Y
K J.cOm 课时跟踪检测二十七 难溶电解质的溶解平衡
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题6分,共60分)
1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(  )
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,生成沉淀的速率和沉淀溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
解析:沉淀溶解平衡符合一般平衡的特点,反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系,A项错误;平衡时,沉淀的生成速率与溶解速率相等,B项正确;平衡时,离子浓度不再变化,但不一定相等,C项错误;沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不移动,D项错误。
答案:B
2.(2017届保定市高阳中学月考)对饱和AgCl溶液(有AgCl固体存在)进行下列操作后c(Ag+)减小而Ksp(AgCl)均保持不变的是(  )
A.加热      B.加水稀释
C.滴加少量1 mol/L盐酸 D.滴加少量1 mol/L AgNO3溶液
解析:含AgCl饱和溶液中,存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0,加热沉淀溶解平衡正向移动,c(Ag+)增大,Ksp(AgCl)也增大,A项不符合题意;加水稀释,由于饱和AgCl溶液中有AgCl固体存在,加水AgCl固体溶解,该溶液仍为饱和溶液,c(Ag+)不变,B项不符合题意;滴加少量1 mol/L盐酸,c(Cl-)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,由于温度不变,Ksp(AgCl)保持不变,C项符合题意;滴加少量1 mol/L AgNO3,溶液c(Ag+)增大,D项不符合题意。
答案:C
3.(2017届玉溪第一中学月考)物质间的反应有时存在竞争反应,几种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.Cu(OH)2>CuCO3>CuS B.CuS>Cu(OH)2>CuCO3
C.CuS<Cu(OH)2<CuCO3 D.Cu(OH)2<CuCO3<CuS
解析:在发生离子反应时,转化为更难溶的物质,离子浓度减小的程度大,故可判断溶解度大小关系为CuS<Cu(OH)2<CuCO3,选C项。
答案:C
4.25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,下列说法正确的是(  )
A.向同浓度的Na2CrO4和NaCl混合溶液中滴加AgNO3溶液,AgCl先析出
B.向AgCl饱和溶液中加入NaCl晶体,有AgCl析出且溶液中c(Cl-)=c(Ag+)
C.AgCl和Ag2CrO4共存的悬浊液中,cCl-cCrO2-4=1.56×10-109.0×10-12
D.向Ag2CrO4悬浊液中加入NaCl浓溶液,Ag2CrO4不可能转化为AgCl
解析:向AgCl饱和溶液中加入NaCl晶体,c(Cl-)>c(Ag+),B选项错误;AgCl和Ag2CrO4共存的悬浊液中,cCl-cCrO2-4=cCl-•c2Ag+c2Ag+•cCrO2-4=1.56×10-10×cAg+9.0×10-12,C选项错误;向Ag2CrO4悬浊液中加入NaCl浓溶液,Ag2CrO4能转化为AgCl,D选项错误。
答案:A
5.(2017届湖北枣阳市白水高级中学模拟)室温时,盐酸和硫酸的混合溶液20 mL,向混合物中逐滴加入0.05 mol•L-1 Ba(OH)2溶液时,生成的沉淀BaSO4和pH的变化关系如图所示(不考虑溶液混合时体积的变化)。下列说法正确的是(  )
 
A.图中A点对应溶液的pH:a=1
B.生成沉淀的最大值m=2.33 g
C.原混合液中盐酸的浓度为0.1 mol•L-1
D.当V=10 mL时,发生反应的离子方程式为Ba2++SO2-4===BaSO4↓
解析:由图知消耗60 mL Ba(OH)2溶液呈中性,n(H+)=n(OH-)=0.05 mol•L-1×2×60×10-3 L=6×10-3 。消耗20 mL Ba(OH)2溶液时沉淀最多,n(BaSO4)=0.05 mol•L-1×20×10-3 L=10-3 mol,m=10-3 mol×233 g/mol=0.233 g,B项错误;A点c(H+)=6×10-3 mol-0.05×2×20×10-3 mol40×10-3 L=0.1 mol/L,pH=1,A项正确;原混合溶液中盐酸的浓度为0.2 mol•L-1,C项错误;V=10 mL时溶液中H+与OH-也发生反应,离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4↓+2H2O,D项错误。
答案:A
6.(2017届天津一中月考)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
解析:由转化关系知CuS的溶解度小于PbS的溶解度,A项错误;原生铜的硫化物具有还原性,铜蓝(CuS)也具有还原性,B项错误;CuSO4与ZnS反应的离子方程式为Cu2++ZnS===CuS+Zn2+,C项错误;只有D项正确。
答案:D
7.下列说法正确的是(  )
A.常温下向CaCO3悬浊液中通入CO2,Ksp值变大
B.用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用水洗涤损耗BaSO4小
C.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大
D.物质的溶解度随温度的升高而增加,物质的溶解都是吸热的
解析:Ksp值只与温度有关,常温下向CaCO3悬浊液中通入CO2,Ksp值不变,A项错误;稀硫酸中含有较多SO2-4,使BaSO4Ba2+(aq)+SO2-4(aq)平衡逆向移动,故用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用水洗涤损耗小,B项正确;在含有BaSO4沉淀的溶液中存在BaSO4的溶解平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq),加入Na2SO4固体使溶液中c(SO2-4)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ba2+)减小,C项错误;物质的溶解有的吸热,有的放热,如Ca(OH)2的溶解过程为放热,且其溶解度随温度升高而降低,D项错误。
答案:B
8.如图是碳酸钙(CaCO3)在25 ℃和100 ℃两种情况下,在水中的沉淀溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是(  )
 
A.CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO2-3(aq) ΔH<0
B.a、b、c、d四点对应的溶度积Ksp相等
C.25 ℃时,CaCO3的Ksp=2.8×10-9mol2•L-2
D.温度不变,挥发水分,可使溶液由a点变到c点
解析:由图象可知,100 ℃时碳酸钙的溶度积大于25 ℃时的溶度积,故其溶解过程吸热,即ΔH>0,A项错误;Ksp仅与温度有关,但a、d点温度不确定,B项错误;25 ℃时Ksp=c(Ca2+)•c(CO2-3)=2.0×10-5 mol•L-1×1.4×10-4 mol•L-1=2.8×10-9 mol2•L-2,C项正确;挥发水分,c(Ca2+)、c(CO2-3)均增大,而a点到c点,c(Ca2+)不变,D项错误。
答案:C
9.已知25 ℃时,下表为几种常见物质的溶度积常数,下列有关说法不正确的是(  )
化学式 溶度积常数 化学式 溶度积常数
Ag2S 6.3×10-50 AgCl 1.8×10-10
CuS 4.3×10-36 AgBr 5.4×10-13
FeS 6.3×10-18 AgI 8.3×10-17
A.除去工业废水中的Cu2+可以选用Na2S作沉淀剂
B.将等浓度的NaCl、NaBr、NaI溶液等体积混合后,向溶液中加入AgNO3溶液,首先析出AgI沉淀
C.Ag2S、CuS、FeS溶解度依次增大
D.将FeS加入较浓的CuSO4溶液中,会有CuS生成
解析:由于CuS的溶度积常数很小,故除去工业废水中的Cu2+可选用Na2S作沉淀剂,A项正确;由于AgI的溶度积常数小,故首先析出的是AgI沉淀,B项正确;一般来说,对于类型相同的物质来说,溶解度越大,溶度积常数越大,但对于类型不同的物质,溶解度大的,溶度积常数不一定大,如Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)•c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)•c(S2-),Ksp(FeS)=c(Fe2+)•c(S2-)。通过计算可知溶解度S(FeS)>S(Ag2S)>S(CuS),C项错误;FeS在溶液中存在沉淀溶解平衡,当将FeS加入较浓的CuSO4溶液中,FeS溶解电离产生的S2-与溶液中Cu2+的浓度的乘积大于Ksp(CuS)时,会有CuS沉淀生成,D项正确。
答案:C
10.(2017届济宁模拟)还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O2-7和CrO2-4)工业废水的常用方法,过程如下:CrO2-4――→H+转换Cr2O2-7――→Fe2+还原Cr3+――→OH-沉淀Cr(OH)3↓,已知转化过程中反应为:2CrO2-4(aq)+2H+(aq)===Cr2O2-7(aq)+H2O(l)。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6 g•L-1,CrO2-4有10/11转化为Cr2O2-7。下列说法不正确的是(  )
A.若用绿矾(FeSO4•7H2O)(M=278)作还原剂,处理1 L废水,至少需要917.4 g
B.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态
C.常温下转换反应的平衡常数K=1×1014,则转化后所得溶液的pH=6
D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10-5mol•L-1,应调溶液的pH=5
解析:在1升废水中+6价的铬的物质的量为28.6/52=0.55 mol,根据氧化还原反应中电子得失数目相等可知道,氧化硫酸亚铁的物质的量为3×0.55=1.65 mol,质量为1.65×278=458.7 g,A项错误;Cr2O2-7为橙色,CrO2-4为黄色,若颜色不变,说明反应达到平衡,B项正确;根据化学平衡常数公式c(CrO2-4)=28.6÷52÷1=0.55 mol•L-1,c(Cr2O2-7)=12c(CrO2-4)×1011=0.25 mol•L-1,再由平衡常数公式K=cCr2O2-7c2CrO2-4•c2H+=1×1014,可以得到c(H+)=10-6 mol•L-1,C项正确;c(Cr3+)•c3(OH-)=1×10-32,c3(OH-)=1×10-32÷(1×10-5)=1×10-27,c(OH-)=1×10-9 mol•L-1,c(H+)=10-5 mol•L-1,pH=5,D正确。
答案:A
二、非选择题(共40分)
11.(10分)根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤,若测得滤液中c(CO2-3)=10-3 mol•L-1,则Ca2+是否沉淀完全?________(填“是”或“否”)。[已知c(Ca2+)≤10-5 mol•L-1时可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×10-9]
(2)已知:25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:
pH <8.0 8.0~9.6 >9.6
颜色 黄色 绿色 蓝色
25 ℃时,在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为________。
(3)向50 mL 0.018 mol•L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol•L-1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp=1.0×10-10,忽略溶液的体积变化,请计算:
①完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=________。
②完全沉淀后,溶液中pH=________。
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol•L-1的盐酸,是否有白色沉淀生成?________(填“是”或“否”)。
解析:(1)根据Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)•c(CO2-3)=4.96×10-9,得c(Ca2+)=4.96×10-910-3 mol•L-1=4.96×10-6 mol•L-1<10-5 mol•L-1,可视为沉淀完全。
(2)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH-)为x mol•L-1,则0.5x3=5.6×10-12,x>1×10-4,c(H+)<1×10-10 mol•L-1,pH>10,溶液为蓝色。
(3)①反应前,n(Ag+)=0.018 mol•L-1×0.05 L=0.9×10-3 mol,n(Cl-)=0.020 mol•L-1×0.05 L=1×10-3 mol;反应后剩余的Cl-为0.1×10-3 mol,则混合溶液中,c(Cl-)=1.0×10-3 mol•L-1,c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=1.0×10-7 mol•L-1。②H+没有参与反应,完全沉淀后,c(H+)=0.010 mol•L-1,pH=2。③因为加入的盐酸中c(Cl-)和反应后所得溶液中的c(Cl-)相同,c(Cl-)没有改变,c(Ag+)变小,所以Qc=c(Ag+)•c(Cl-)<Ksp(AgCl),没有沉淀产生。
答案:(1)是
(2)蓝色
(3)①1.0×10-7 mol•L-1 ②2 ③否
12.(16分)海水矿物质中镁的含量仅次于氯和钠,居第三位。由于对镁的需求非常巨大,很多沿海国家都建有大型海水提镁工厂,有关物质的Ksp如表所示,请回答下列问题。
物质 CaCO3 MgCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2
Ksp 2.8×10-9 6.8×10-6 5.5×10-6 1.8×10-11
(1)能否直接把贝壳研磨成粉末撒入海水中使Mg2+转化为MgCO3沉淀?________(填“能”或“不能”),其原因是________________________________。
(2)实际生产中是把Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,而不是转化为MgCO3沉淀,其理由是_______;请你推测应将贝壳进行怎样的加工处理:______________。
(3)某同学在实验室条件下模拟该生产过程,在加试剂时,误将纯碱溶液加入海水中,他思考了一下,又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液,你觉得他________(填“能”或“不能”)将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,理由是__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)过滤出Mg(OH)2沉淀后,用试剂________(填化学式)将其溶解,选择该试剂的理由是________________________________________________________。
解析:(1)CaCO3和MgCO3的组成中阴、阳离子个数比相同,从Ksp看,CaCO3的溶解能力比MgCO3的小,所以不能直接加贝壳粉末使Mg2+转化为MgCO3沉淀。
(2)MgCO3的溶度积比Mg(OH)2的溶度积大,所以应把Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,即应把贝壳研磨、煅烧、加水制成石灰乳[Ca(OH)2]。
(3)由沉淀的转化知,烧碱电离产生的OH-能与MgCO3溶解产生的Mg2+生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀,使MgCO3的沉淀溶解平衡不断向右移动。
(4)盐酸电离的H+与Mg(OH)2溶解产生的OH-结合生成水,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡不断向右移动。
答案:(1)不能 MgCO3的溶度积比CaCO3的溶度积大,直接加贝壳粉末得不到MgCO3沉淀
(2)为使Mg2+沉淀完全,应将Mg2+转化为溶解度更小的Mg(OH)2 研磨、煅烧、加水制成石灰乳
(3)能 烧碱电离产生的OH-能结合MgCO3溶解产生的Mg2+生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀,使MgCO3的沉淀溶解平衡不断向右移动
(4)HCl 盐酸电离的H+与Mg(OH)2溶解产生的OH-结合生成水,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡不断向右移动
13.(14分)工业上用重晶石(BaSO4)制备BaCO3的常用方法主要有高温煅烧还原法,沉淀转化法等。高温煅烧还原法的工艺流程可简单表示如下:
重晶石矿粉――→↓焦炭煅烧BaS等――→↓水过滤溶液――→↓通CO2过滤BaCO3
(1)若“煅烧”时产生一种有毒的还原性气体,则反应的化学方程式为__________。
(2)工业上煅烧重晶石矿粉时,为使BaSO4得到充分的还原和维持反应所需的高温,应采取的措施是________。
a.加入过量的焦炭,同时通入空气
b.设法将生成的BaS及时移出
(3)在第一次过滤后洗涤,检验是否洗涤干净的试剂最好是________。
(4)沉淀转化法制备BaCO3,可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3:
BaSO4(s)+CO2-3(aq)BaCO3(s)+SO2-4(aq)
则:①在实验室将少量BaSO4固体全部转化为BaCO3的实验操作方法与步骤为_______________________________________。
②与高温煅烧还原法相比,沉淀转化法的优点主要有________________。
③已知:Ksp(BaCO3)=2.40×10-9,Ksp(BaSO4)=1.20×10-10。现欲用沉淀转化法将BaSO4转化为BaCO3,该反应的平衡常数为________。如用1.00 L 0.210 mol•L-1 Na2CO3溶液处理,试计算BaSO4被转化的质量:________(结果保留3位有效数字)。
解析:(1)根据题中信息,BaSO4与C的高温下发生氧化还原反应,生成BaS和CO,硫元素由+6价降低为-2价,碳元素由0价升高到+2价,根据化合价升高降低总数相等及原子守恒,配平该反应方程式为BaSO4+4C=====高温BaS+4CO↑。(2)加入过量的焦炭,同时通入空气,碳与氧气反应,该反应放出热量,提供反应所需能量,焦炭过量不仅能使硫酸钡被充分还原,还能维持反应所需的高温,a项正确;硫化钡是固体,固体物质的浓度是常数,将生成的硫化钡及时移走,不能使平衡向正反应方向移动,b项错误。(3)硫化钡是强碱弱酸盐,能溶于水,在水溶液中水解生成Ba(OH)2和H2S,过量的焦炭或未完全反应的硫酸钡难溶于水,过滤所得滤渣的主要成分是焦炭或硫酸钡等物质,滤渣能吸附钡离子、氢氧根离子,可检验Ba2+或OH-是否存在来判断沉淀是否洗涤干净。取最后一次洗涤液少许于试管中,滴入少量稀硫酸,若产生白色沉淀,说明沉淀未洗涤干净,反之则洗涤干净。(4)①根据浓度对平衡移动的影响规律,增大CO2-3浓度,可以使沉淀溶解平衡右移,则设计的实验方案为将适量饱和Na2CO3溶液加入BaSO4固体中,充分搅拌、静置、弃去上层清液,如此操作,多次反复直到BaSO4全部转化为BaCO3。②高温煅烧法需要消耗能量,产生有毒的CO气体等,步骤多;而沉淀转化法节约能源,环保,操作步骤少等。③设转化的BaSO4的物质的量为x,则CO2-3变化的浓度为x mol•L-1,根据反应BaSO4(s)+CO2-3(aq)BaCO3(s)+SO2-4(aq),平衡时CO2-3的浓度为(0.210-x)mol•L-1,SO2-4的浓度为x mol•L-1,K=cSO2-4cCO2-3=KspBaSO4KspBaCO3,则x0.210-x=1.20×10-102.40×10-9,解得x=0.01,m(BaSO4)=0.01 mol×233 g•mol-1=2.33 g。
答案:(1)BaSO4+4C=====高温BaS+4CO↑
(2)a (3)H2SO4
(4)①将适量饱和Na2CO3溶液加入BaSO4固体中,充分搅拌,静置,弃去上层清液,如此操作,反复多次直到BaSO4固体全部转化为BaCO3 ②节能、环保等
③5×10-2 2.33 g 文章来
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