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(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为 ;实验现象及其相应结论为 。 12.(15分)(2013·鹤岗模拟)氧化铁是一种重要的无机材料,化学性质稳定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性,从某种工业酸性废液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO2?4)中回收氧化铁流程如下:
已知:常温下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11;Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=
3.5×10-38;Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33
(1)写出在该酸性废液中通入空气时发生的离子反应方程式: ,
指出使用空气的优点是: ; (2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)====Fe(OH)3(s) ΔH=-Q1kJ·mol-1,题(1)中每生成
1 mol含铁微粒时,放热Q2,请你计算1 mol Fe2+全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH= ;
(3)常温下,根据已知条件计算在pH=5的溶液中,理论上下列微粒在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3+)= ,c(Mg2+)= ; (4)有人用氨水调节溶液pH,在pH=5时将Fe(OH)3沉淀出来,此时可能
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混有的杂质是 (填化学式,下同),用 试剂可将其除去。 13.(10分)(能力挑战题)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 。 A.<1 B.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)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:
物质 Ksp Ksp FeS 6.3×10-18 3.4×10-28 MnS 2.5×10-13 6.4×10-33 CuS 1.3×10-35 1.6×10-24 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
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水中加入过量的 。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
答案解析
1.【解析】选C。平衡常数的大小仅与温度有关,A不正确;弱酸的电离是吸热过程,温度升高,电离平衡常数增大,B不正确;溶度积常数大的难溶电解质易向溶度积常数小的难溶电解质转化,C正确;电离平衡常数越大,对应酸的酸性越强,D不正确。
2.【解析】选D。BaSO4的溶度积等于c(Ba2+)和c(SO2?4)的乘积,故饱
-5-1和溶液中c(SO2?)=1.05×10mol·L,再加入的BaSO4固体不溶4
解,c(SO2?4)不变,A项错 误;溶度积常数只与温度有关,B项错误;加入Na2SO4固体,BaSO4的溶解平衡向左移动,c(Ba2+)减小,应为
2+c(SO2?)>c(Ba),C项错误;加入BaCl2固体,BaSO4的溶解平衡向左移4
动,c(SO2?4)减小。
3.【解析】选D。由溶度积的公式有Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,若要使
0.02 mol·L-1的Cu2+沉淀,则需c(OH-)=1×10-9,再根据水的离子积常数得,c(H+)=
1×10-14/(1×10-9)=1×10-5(mol·L-1),则pH=5。 4.【解析】选C。AgCl(s)
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Ag+(aq)+Cl-(aq),AgCl饱和溶液中Ag+
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和Cl-的浓度相等,Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=c2(Ag+),故AgCl饱和溶液中c(Ag+)=
Ksp(AgCl)?1.8×10mol·L;同理AgI饱和溶液中
-5
-1
c(Ag+)=Ksp(AgI)?1.5×10-8mol·L-1;Ag2CrO4(s)
2?
CrO2?4(aq),Ag2CrO4饱和溶液中2c(CrO4)
2Ag+(aq)+
3+=c(Ag+),Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO2?)=c(Ag)/2,故Ag2CrO4饱和溶4-4-1+3液中c(Ag+)=32K（×10mol·L;Ag浓度大小顺序是AgCrO）=4sp24Ag2CrO4>AgCl>AgI。
5.【解析】选C。由溶度积数据可知A选项正确;
Ksp(AgI) +-+-×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(s) 2? 2Ag+(aq)+SO2?4(aq),加入Na2SO4固体,SO4的浓度增 大,平衡逆向移动,有Ag2SO4固体析出,D项正确。 6.【解题指南】解答本题应注意以下两点: (1)多种氧化剂与多种还原剂反应时,强氧化剂与强还原剂优先反应; (2)一种沉淀剂沉淀溶液中的多种离子时,所需沉淀剂浓度越小的越先沉淀。 【解析】选C。混合溶液中Fe3+的氧化性大于Cu2+的氧化性,加入少量铁粉时,铁粉先与Fe3+反应,得不到单质铜,A项正确;考虑溶液中离子的水解可知B项正确;通入氯气,Fe2+被氧化成Fe3+,调pH到3～4 匠心教育系列 9 匠心文档，专属精品。 时,Fe3+绝大部分形成Fe(OH)3沉淀,所得溶液中含有的离子有SO2?4、Cl-、Cu2+、H+及少量Fe3+、OH-,不是纯净的CuSO4溶液,C项错;向混合溶液中加入NaOH溶液时,Fe(OH)3首先沉淀,D项正确。 7.【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)曲线上的点为溶解平衡点,找准关键点求Ksp。 (2)结合Qc与Ksp的大小比较a、b的状态。 【解析】选B。根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10-13,A正确;在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故B错;在a点时Qc K=c(Cl-)/c(Br-)=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),代入数据得K≈816,D正确。 【方法技巧】巧用沉淀溶解平衡曲线解决问题 (1)沉淀溶解平衡曲线上各个点都是平衡点。各个点对应的横坐标和纵坐标分别为此平衡状态时的离子浓度。 (2)曲线外各点都不是平衡状态,若在曲线以下,是不饱和状态,可以判断使之达到平衡的方法;曲线以上的各点,已经过饱和,必然有固体析出。 (3)利用曲线中的数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。 8.【解析】选D。胃液中存在盐酸,难溶碳酸盐在胃液中能溶解,故A、B错;硫 酸钡作内服造影剂说明硫酸钡电离出的钡离子浓度是安全的,此时c(Ba2+) 匠心教育系列 10
(人教版)高考化学复习：8.4《难溶电解质的溶解平衡》配套练习(含答案)
