高中化学探究沉淀溶解试题

常温下，ZnS的溶度积常数K_sp=1.20×10^-23 ,H₂S的电离常数K₁=1.32×10^-7  K₂=7.10×10^-15   回答下列问题：
（1）K₁＞＞K₂的原因是                                                     
（2）0.1 mol/L H₂S溶液中氢离子的物质的量浓度是            （填字母）

A．等于0.1mol/L	B．等于0.2mol/L
C．小于0.1mol/L	D．在0.1~0.2mol/L之间

（3）0.1mol/LNa₂S 溶液能使pH试纸变蓝，表明该现象的离子方程式是
                                            
（4）已知0.1mol/LNaHS溶液的pH约为9，则0.1mol/LNaHS溶液中各离子浓度由大到小的顺序是                  。该溶液中的质子守恒关系式为
                                        。
（5）向0.01mol/L的ZnCl₂溶液中通入H₂S(g)至饱和（c(H₂S)按0.1mol/L计），为保证不产生ZnS沉淀，应控制c(H⁺)不低于           mol/L(已知7.81^1/2 =2.8)

某温度下，Fe(OH)₃(s)、Cu(OH)₂(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是

A．Ksp<Ksp2

B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点

C．c、d两点代表的溶液中c（H^+）与c（OH^-）乘积相等

D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和

一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到溶解平衡时。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．向该溶液中加少量铁粉即能观察到红色固体析出
B．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀
C．该溶液中c(SO₄^2－)：｛c(Cu^2＋)＋c(Fe^2＋)＋c(Fe^3＋)｝＞5:4
D．向该溶液中加入适量氯水，并调节pH值到3～4后过滤，得到纯净的CuSO₄溶液

工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。方法之一是还原沉淀法，该法的工艺流程为

其中第①步存在平衡：2CrO₄^2—（黄色）+2H⁺Cr₂O₇^2—（橙色）+H₂O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显        色.
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是         。
a．Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—的浓度相同      b．溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1mol Cr₂O₇^2—离子，需要________mol的FeSO₄·7H₂O。
（4）第③步生成的Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)₃(s)Cr³⁺(aq)+3OH^—(aq)。
常温下，Cr(OH)₃的溶度积Ksp＝c(Cr³⁺)·c³(OH^—)＝10^-32，要使c(Cr³⁺)降至10^-5mol/L，溶液的pH应调至         。

已知：25°C时，K_sp[Mg(OH)₂]＝5.61×10^－12，K_sp[MgF₂]＝7.42×10^－11。下列说法正确的是

A．25°C时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg^2+)大

B．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg^2+)增大

C．25°C时Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20mL 0.01mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小

D．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2

下列说法正确的是(    )

A．用坩埚灼烧MgCl2·6H2O的反应式：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O

B．KSCN和FeCl3混合液着存在平衡：3KSCN+FeCl3 Fe(SCN)3+3KCl,加入少量KCl固体后溶液颜色不发生变化。

C．常温下，将pH=2的稀硫酸稀释10倍，其中各离子的物质的量浓度都变为原来的十分之一。

D．某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，溶度积常数(Ksp=c(Ba^2+)·c(SO4^2^－)。则加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点；通过蒸发可以使溶液由d 点变到c 点。

某自来水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、、HCO₃^2－、SO₄^2－、Cl^—，长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水垢。锅炉水垢不仅耗费燃料，而且有烧坏锅炉的危险，因此要定期清除锅炉水垢。已知部分物质20℃时的溶解度数据为：

(1)请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg(OH)₂的原因：_________________________                                             。
(2)锅炉中的水垢所含有的CaSO₄不能直接用酸除去，需要加入试剂X，使其转化为易溶于盐酸的物质Y而除去。试剂X是_____________ (填序号)。

A．食醋

B．氯化钡

C．碳酸钠

D．碳酸氢钠

(3)水中的Ca²⁺、Mg²⁺可以用一定浓度的M溶液进行测定，M与Ca²⁺、Mg²⁺都以等物质的量进行反应。现取含Ca²⁺浓度为0.40g/L的自来水样10mL，至锥形瓶中进行滴定，达到终点时，用去了浓度为0.01mol/L的M溶液20.00 mL，则该自来水样中Mg²⁺的物质的量浓度是______________________________。

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl₂·3H₂O及纯碱，流程如下图。

且知：溶液A只含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺三种金属离子，且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题：
（1）图中“试剂1”为         。
（2）加入CuO作用是调节溶液pH，则pH的范围为         。

（3）气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时，E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中，应先通入气体是      （填代号及对应物质的化学式）
（4）由溶液C获得CuCl₂·3H₂O，需要经过     、       、过滤等操作。
（5）已知：常温下Cu（OH）₂的Ksp=2×10^-20。计算Cu²⁺+2H₂OCu(OH)₂+2H⁺反应平衡常数              。

以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：

难溶电解质	Mg（OH）2	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
溶解度/g	9×10－4	1．7×10－6	1．5×10－4	3．0×10－9

      在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子．例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可．
请回答下列问题：
（1）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe3＋、Fe2＋都被转化为____________（填化学式）而除去．
（2）①中加入的试剂应该选择________为宜，其原因是__________________．
（3）②中除去Fe3＋所发生的总反应的离子方程式为_____________________．
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是________（填字母）．
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染
B．将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要原因是Fe（OH）2沉淀比Fe（OH）3沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH＞4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在

欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr₂O^2-₇转化为Cr（OH）₃沉淀除去。已知：

（1）某含铬废水处理的主要流程如图所示：

①沉池中加入的混凝剂是K₂SO₄·Al₂（SO₄）₃·24H₂O，用离子方程式表示其反应原理
                     。
②反应池中发生主要反应的离子方程式是Cr₂O^2—₇+3HSO^—₃+5H⁺===2Cr³⁺+3SO^2—₄+H₂O。根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是            、         。证明Cr³⁺沉淀完全的方法是              。
（2）工业亦可用电解法来处理含Cr₂O^2-₇废水。实验室利用如图模拟处理含Cr₂O^2-₇的废水，阳极反应式是Fe—2e^—===Fe²⁺，阴极反应式是2H⁺+2e^—=H₂↑。Fe²⁺与酸性溶液中的Cr₂O^2—₇反应生成Cr³⁺和Fe³⁺，得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从水的电离平衡角度解释其原因是：                      。
用电解法处理该溶液中0.01molCr₂O^2-₇时，至少得到沉淀的质量是        g。

（1）在粗制CuSO₄·5H₂O晶体中常含有杂质Fe²⁺。在提纯时为了除去Fe²⁺，常加入合适氧化剂，使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，下列物质可采用的是________
A. KMnO₄     　 B. H₂O₂  　　  C. Cl₂水 　　    D. HNO₃   
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4，使Fe³⁺转化为Fe(OH)₃，可以达到除去Fe³⁺而不损失CuSO₄的目的，调整溶液pH不可选用下列中的________
A. NaOH         B. NH₃·H₂O     C. CuO           D. Cu(OH)₂
（2）甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe³⁺而不损失Cu²⁺的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)₃的溶度积K_sp=8.0×10^-38,Cu(OH)₂的溶度积K_sp=3.0×10^-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5 mol·L^-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO₄的浓度为3.0 mol·L^-1，则Cu(OH)₂开始沉淀时溶液的pH为________，Fe³⁺完全沉淀时溶液的pH为________，通过计算确定上述方案________（填“可行”或“不可行”）

I、通过火法冶金炼出的铜是粗铜，含杂质金、银、铁、锌等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。制作电器及其他仪器产品时必须要求是纯铜，为此以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯。
表：几种物质形成沉淀时的pH

物质	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Zn(OH)2	Cu(OH)2
开始沉淀时的pH	7.6	2.7	5.7	4.7
完全沉淀时的pH	9.7	3.7	8.5	7.3

  （1）在精炼铜时，阴极电极反应方程式为             ；金、银以单质的形式沉积在电解槽                （填“阳极”或“阴极”）的槽底。
（2）在精炼铜的过程中，Cu²⁺浓度逐渐降低，c(Fe²⁺)、c(Zn²⁺)会逐渐增大，所以需定时除去其中的Fe²⁺、Zn²⁺。甲同学设计了如下除杂流程：

20090520

①试剂a最好选用           （填写序号），加入试剂a的目的是          。

        a、氯水     b、高锰酸钾溶液      c、硝酸    d、双氧水
②操作①是             ，根据上表数据分析，除杂方案中能够除去的杂质金属阳离子是            （填化学式）。
II、重金属离子对河流海洋等会造成严重的污染。某化工厂产生的废水（pH=2.0，密度为1g·mL^-1）中含有Ag⁺、Pb²⁺等重金属离子，其浓度约为0.01mol·L^-1，排放前拟用沉淀法回收这两种金属，查找有关数据如下：

难溶电解质	AgI	AgOH	Ag2S	PbI2	Pb(OH)2	PbS
Ksp	8.3×10^-17	5.6×10^-8	6.3×10^-50	7.1×10^-9	1.2×10^-15	3.4×10^-28

  （1）你认为往废水中投入            （填字母序号）沉淀的效果最好
a、NaOH    b、Na₂S    c、KI    d、Ca（OH）₂
（2）如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH=8.0，处理后的废水中c(Pb²⁺)=           

（1）在粗制CuSO₄·5H₂O晶体中常含有杂质Fe²⁺。在提纯时为了除去Fe²⁺，常加入合适氧化剂，使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，下列物质可采用的是________。
A. KMnO₄     　 B. H₂O₂  　　  C. Cl₂水 　　    D. HNO₃   
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4，使Fe³⁺转化为Fe(OH)₃，可以达到除去Fe³⁺而不损失CuSO₄的目的，调整溶液pH可选用下列中的________。
A. NaOH         B. NH₃·H₂O     C. CuO           D. Cu(OH)₂
（2）甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe³⁺而不损失Cu²⁺的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)₃的溶度积K_sp=8.0×10^-38,Cu(OH)₂的溶度积K_sp=3.0×10^-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5 mol·L^-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO₄的浓度为3.0 mol·L^-1，则Cu(OH)₂开始沉淀时溶液的pH为________，Fe³⁺完全沉淀时溶液的pH为________，通过计算确定上述方案________（填“可行”或“不可行”）。

工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为

其中第①步存在平衡：2CrO₄^2—（黄色）+2H⁺Cr₂O₇^2—（橙色）+H₂O
（1）该反应体系的平衡常数表达式为：                            
（2）若平衡体系的pH=2，则溶液显           色.
（3）能说明第①步反应达平衡状态的是            。
a．溶液的颜色不变                  b．2v (Cr₂O₇^2—) ="v" (CrO₄^2—)
c． Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—的浓度相同
（4）完成第②步反应的离子方程式：
__Cr₂O₇^2—+ __Fe²⁺ +_____="__" Cr³⁺ +  __Fe³⁺ +__ H₂O
（5）第③步生成的Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
Cr(OH)₃(s)Cr³⁺(aq)+3OH^—(aq)
常温下，Cr(OH)₃的溶度积Ksp＝c(Cr³⁺)· c³(OH^—)＝10^-32，要使c(Cr³⁺)降至10^-5mol/L，溶液的pH应调至         。
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含Cr₂O₇^2—的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)₃沉淀。
(6)写出电解过程中的电极反应式:
阳极:                     。阴极:                        。
(7)溶液中同时生成的沉淀还有                    。

下表是五种银盐的溶度积常数（25℃）：

化学式	AgCl	Ag2SO4	Ag2S	AgBr	AgI
溶度积	1.8×10^-10	1.4×10^-5	6.3×10^-50	7.7×10^-13	8.51×10^-16

下列说法错误的是（ ）
A．五种物质在常温下溶解度最大的是Ag₂SO₄
B．将氯化银溶解于水后，向其中加入Na₂S，则可以生成黑色沉淀
C．对于AgCl、AgBr和AgI三种物质在常温下的溶解度随着氯、溴、碘的顺序增大
D．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动