1.(2013新课标Ⅱ卷)室温时,M(OH)2(s)??M2 (aq) 2OH-(aq) Ksp=a;c(M2 )=b mol·L-1时,溶液的pH等于()
A.lg B.lg
C.14 lg D.14 lg
【答案】C
【解析】由于c(M2 )·c2(OH-)=a,则c2(OH-)=,再算出c(H )即可得到pH。
2.(2014天津卷)下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是()
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H )=c(SO) c(OH-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag )>c(Cl-)=c(I-)
C.CO2的水溶液:c(H )>c(HCO)=2c(CO)
D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:
3c(Na )=2[c(HC2O) c(C2O) c(H2C2O4)]
【答案】A
【解析】A.根据电荷守恒,pH=1的NaHSO4溶液存在:c(Na ) c(H )=2c(SO) c(OH-),因为c(Na )=c(SO),所以c(H )=c(SO) c(OH-),正确;B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag )>c(Cl-)>c(I-),错误,C.H2CO3的第一步电离大于第二步电离,所以c(H )>c(HCO)>c(CO),但c(HCO)不等于2c(CO),错误:D.NaHC2O4和Na2C2O4的物质的量相等,NaHC2O4中根据物料守恒可得:c(Na )=c(HC2O) c(C2O) c(H2C2O4),Na2C2O4根据物料守恒可得:c(Na )=2[c(HC2O) c(C2O) c(H2C2O4)],所以溶液中2c(Na )=3[c(HC2O) c(C2O) c(H2C2O4)],错误。
3.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数Ksp=cm(An )×cn(Bm-),称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据:
物 质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Ksp/25 ℃ 8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-38 完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4 对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法不科学的是()
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中c(SO)∶[c(Cu2 ) c(Fe2 ) c(Fe3 )]>5∶4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3~4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH=5的溶液中Fe3 不能大量存在
【答案】C
【解析】根据溶度积常数,可判断A项正确;由于c(Cu2 )、c(Fe2 )、c(Fe3 )在溶液中均发生水解反应而使金属阳离子浓度减小,因此B项正确;由选项C的操作,可知溶液中还有Cl-,即溶液中还存在CuCl2,C错误;由表中数据知,Fe3 在pH=3~4的环境中已沉淀完全,因此选项D正确。
4.(2015邯郸质检)已知某温度下,Ksp(AgCl)=1.56×10-10 mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12 mol3·L-3,下列叙述正确的是()
A.向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液,氯化银的Ksp减小
B.向2.0×10-4 mol·L-1的K2CrO4溶液中加入等体积的2.0×10-4 mol·L-1 AgNO3溶液,则有Ag2CrO4沉淀生成
C.将一定量的AgCl和Ag2CrO4固体混合物溶于蒸馏水中,充分溶解后,静置,上层清液中Cl-的物质的量浓度最大
D.将0.001 mol·L-1的AgNO3溶液逐滴滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液中,则先产生AgCl沉淀
【答案】D
【解析】AgCl的Ksp只与温度有关,向AgCl的浊液中加入氯化钠溶液,虽然溶解平衡向逆方向移动,但Ksp不变,故A错误;Q=c2(Ag )×c(CrO)=()2×=1.0×10-12
5.向Cr2(SO4)3的水溶液中加入NaOH溶液,当pH=4.6时,开始出现Cr(OH)3沉淀,随着pH的升高,沉淀增多;但当pH>13时,沉淀消失,出现亮绿色的亚铬酸根离子(CrO),其平衡关系如下:
Cr3 3OH-??Cr(OH)3??CrO H H2O。
(紫色) (灰绿色) (亮绿色)
向50 mL 0.05 mol/L的Cr2(SO4)3溶液中,加入 50 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,充分反应后,溶液中可观察到的现象是()
A.溶液为紫色B.溶液中有灰绿色沉淀
C.溶液为亮绿色D.无法判断
【答案】C
【解析】c(Cr3 )=0.1 mol/L,n(Cr3 )=0.1 mol/L×0.05 L=0.005 mol
Cr3 4OH- === CrO 2H2O
0005 mol 0.02 mol
n(OH-)剩余=0.03 mol,c(OH-)剩余=0.3 mol/L,求得pH=13.5>13,所以溶液为亮绿色。
6.(2013新课标Ⅰ卷)已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入 0.010 mol·L-1 的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()
A.Cl-、Br-、CrO B.CrO、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO D.Br-、CrO、Cl-
【答案】C
【解析】同类型难溶物的Ksp越小,越容易沉淀,Br-比Cl-先沉淀。已知Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag )·c(CrO),CrO沉淀所需的c(Ag )最大,CrO最后沉淀。故3种离子沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、CrO,C项正确。
7.(2015长沙联考)下列叙述错误的是()
A.在加热搅拌条件下加入MgO,可除去MgCl2溶液中的Fe3
B.pH=4.5的番茄汁中c(H )是pH=6.5的牛奶中c(H )的100倍
C.常温下,CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中(pH=7):c(Na )=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H )=c(OH-)
D.常温下,Cd(OH)2和Co(OH)2的混合悬浊液中,c(Cd2 )是c(Co2 )的3.5倍{已知:Ksp[Cd(OH)2]=7.2×10-15,Ksp[Co(OH)2]=1.8×10-15}
【答案】D
【解析】加热搅拌条件下加入MgO,溶液pH上升,Fe3 形成沉淀析出,A项正确;pH=-lgc(H ),则c(H )=10-pH,可以推知B项正确;CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中(pH=7),此时c(H )=c(OH-),CH3COOH以电离为主,由电荷守恒可知C项正确;常温下,Cd(OH)2和Co(OH)2的混合悬浊液中,c(OH-)相等,所以c(Cd2 )、c(Co2 )离子浓度之比等于Ksp之比,c(Cd2 )是c(Co2 )的4倍,D项错误。
8.(2015湖北七市联考)常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,T时刻改变某一条件,离子浓度变化如下图所示,下列有关说法正确的是()
A.常温下,PbI2的Ksp为2×10—6
B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI2的溶解度不变,Pb2 的浓度不变
C.t时刻改变的条件是由于升高温度,PbI2的Ksp增大
D.常温下,Ksp[PbS]=8×10—28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液PbI2(s) S2— (aq)??PbS(s) 2I— (aq)反应的化学平衡常数为5×1018
【答案】D
【解析】由Ksp(PbI2)=c(Pb2 )·c2(I-)=4×10-9,A错误;温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI2的溶解度不变,但Pb2 的浓度增大,B错误;由图可以看出改变条件瞬间c(Pb2 )不变,c(I-)增大,说明改变的条件是加入了含I-的盐,而不是升高温度,C错误;由PbI2(s) S2—(aq)??PbS(s) 2I- (aq)反应的化学平衡常数K=c2(I-)/c(S2-)=Ksp(PbI2)/Ksp(PbS)=5×1018 ,D正确。
9.(2015江南十校联考)已知:Fe(OH)3的Ksp=2.79×10-39,Al(OH)3的Ksp=1.3×10-31。现将20 mL 0.05 mol/L FeCl3和20 mL 0.05 mol/L AlCl3混合,再向溶液中逐滴加入0.10 mol/L NaOH溶液,测定溶液的pH变化如下图所示,则下列说法不正确的是()
A.a点处,Al3 水解程度比Fe3 水解程度大
B.bc段主要产生Fe(OH)3沉淀
C.de段主要反应:Al3 3OH-===Al(OH)3↓
D.向f点所得溶液中通入足量CO2,沉淀的质量会变大
【答案】A
【解析】A项中由Ksp知Fe3 水解程度大,错误;D项中f点处Al(OH)3已部分溶解生成AlO,此时通入足量CO2,会再一次产生沉淀,正确。
二、非选择题
10.(2013福建卷节选)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2 、Mg2 、SO等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO,其原因是______________________________________[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。
【答案】BaCl2 BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)
【解析】根据提纯的流程,可知先加入的试剂是除去杂质SO,在不引入新的杂质的前提下,滴加的试剂是BaCl2。根据所给的Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3),二者相差不大,又由于溶液中存在大量的CO,所以会导致BaSO4(s)转化为BaCO3(s),这时溶液中就出现了SO。
11.已知常温下,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2×10-20。
(1)某CuSO4溶液中,c(Cu2 )=0.02 mol·L-1,若要生成沉淀,则应调节溶液的pH大于________。
(2)要使c(Cu2 )=0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2 沉淀较为完全(使Cu2 浓度降至原来的千分之一),则应向溶液中加入NaOH溶液,使溶液的pH为______。
【答案】(1)5 (2)6
【解析】(1)根据信息:当c(Cu2 )·[c(OH-)]2=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)=10-9 mol·L-1,pH=5。
(2)要使Cu2 浓度降至原来的千分之一,则c(Cu2 )=2×10-4 mol·L-1,c(OH-)=10-8 mol·L-1,pH=6。
12.(2012海南卷)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:
Ⅰ:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液。
Ⅱ:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
回答下列问题:
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为______________________________。
(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是________,分离得到固体的主要成分是__________,从固体中分离出铜需采用的方法是____________________。
(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________________。
(4)过程Ⅱ中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为_____________________ (列式计算)。
【答案】(1)2Fe3 Cu===2Fe2 Cu2
(2)回收铜 Cu和Fe 加盐酸反应后过滤
(3)FeCl2 Ca(OH)2===Fe(OH)2↓ CaCl2,
4Fe(OH)2 O2 2H2O===4Fe(OH)3
(4)c(Fe3 )==4.0×10-11 mol·L-1
13(2015湛江质检)活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下:
一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Fe(OH)2 pH 3.2 6.7 8.0 9.7 (1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,目的是___________________。
(2)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2 、SO,另含有Fe2 、Cu2 等杂质。先加入________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2 转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2 的浓度为0.009 mol·L-1,则每升溶液中至少应加入______mol KMnO4。
(3)杂质Cu2 可利用置换反应除去,应选择的试剂是__________。
(4)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500 ℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为_______________________________________________。
(1)增大固液接触面积,加快溶解时的反应速率
(2)Na2CO3 0.003
(3)锌粉
(4)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO CO2↑ 3H2O
【解析】溶解后得到酸性溶液,要调节溶液的pH至5.4需要升高pH,故应加入Na2CO3。
