高考化学必考知识点《难溶电解质的溶解平衡》典型例题(十)

时间:2019-06-28 22:08:20

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1、简答题  难溶化合物的饱和溶液存在溶解平衡,例如:AgCl(s)
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Ag++Cl-,Ag2CrO4(s)?
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2Ag++CrO42-.在一定温度下,已知:Ksp(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl-)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=[c(Ag+)]2?c(+CrO42-)=1.9×10-12,现用0.01mol?L-1?AgNO3溶液滴定0.01mol?L-1?KCl和0.001mol?L-1?K2CrO4混合溶液,通过计算回答:
(1)Cl-、CrO42-谁先沉淀?
(2)当刚出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中Cl-的物质的量浓度是多少?(设混合溶液在反应中体积不变)


参考答案:(1)AgCl饱和所需Ag+浓度c(Ag+)=KSP(AgCl)C(Cl-)=1.8×10-100.01mol/L=1.8×10-8 mol/L,
Ag2CrO4饱和所需Ag+浓度c(Ag+)=


本题解析:


本题难度:一般



2、选择题  将2×10- 5mol/LKCl 与2×10- 5mol/LAgNO3溶液等体积混合,下列说法正确的是 (已知AgCl 的Ksp=1.8×10-10 )
A.有AgCl沉淀析出
B.无AgCl沉淀析出
C.无法确定有无AgCl沉淀析出
D.有沉淀但不是AgCl


参考答案:B


本题解析:将2×10- 5mol/LKCl 与2×10- 5mol/LAgNO3溶液等体积混合,溶液中氯离子和银离子的浓度分别都是1×10- 5mol/L,此时c(Ag+)·c(Cl-)=1×10-10<1.8×10-10 ,所以没有沉淀析出,答案选B。
点评:该题是基础性试题的考查,也是高考中的重要考点。试题基础性强,紧扣教材基础,有利于巩固学生的基础,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确溶度积常数的含义,然后结合题意灵活运用即可。


本题难度:简单



3、填空题  (14分)钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某主要生产BaCO3的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体及其他副产物,其部分工艺流程如下:

已知:i Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2和9.7。
ii Ba(NO3)2在热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小。
iii KSP(BaSO4)=1.1×10-10,KSP(BaCO3)=5.1×10-9。
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。用离子方程式和必要的文字说明提纯原理:    
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,化学方程式为:    
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为     (从下列选项中选择);废渣2为      (写出化学式)。
① BaCl2   ②Ba(NO3)2   ③BaCO3  ④ Ba(OH)2
(4)过滤3后的母液应循环到容器    中。(填“a”、“b”或“c”)
(5)称取w g晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为m g,则该Ba(NO3)2的纯度为    


参考答案:(1)BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)(不写(s)、(aq)不扣分)增大碳酸根离子的浓度,使平衡正向移动从而除去BaSO4杂质(3分);
(2)Ba(FeO2)2+8HNO3 = Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O (2分);
(3)③(2分);Fe(OH)3(2分);(4)c(2分);(5)×100%(3分)


本题解析:(1)在溶液中存在平衡:BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq),加入饱和的碳酸钠溶液,增大碳酸根离子的浓度,使平衡正向移动生成碳酸钡而除去BaSO4杂质;
(2)Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,则根据原子守恒两种硝酸盐应该是硝酸铁和硝酸钡,同时还有水生成,反应的化学方程式为Ba(FeO2)2+8HNO3 = Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;
(3)X是调节溶液pH,以沉淀溶液中的铁离子,由于不能引入杂质,实验根据本长的实际应该选择碳酸钡,答案选③;氢氧化铁在pH=3.2时就已经完全沉淀,则滤渣2的主要成分是Fe(OH)3(2分);(4)过滤3后的母液中含有氢氧化钡,因此应循环到容器c中;
(5)mg沉淀应该是硫酸钡,则碳酸钡的质量是,所以其纯度为×100%。
考点:考查物质制备工艺流程图的分析与应用


本题难度:困难



4、填空题  在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:
CO2(g) + H2(g)??CO(g) + H2O(g),其平衡常数K和温度t的关系如下:

t℃
700
800
850
1000
1200
K
2.6
1.7
1.0
0.9
0.6
(1) K的表达式为: ? ?  ;该反应的正反应为  ? 反应(“吸热”或“放热”)
(2) 能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:?
A.容器中压强不变  ?B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正= v(H2O)逆  ? D.c(CO2) = c(CO) 
(3)某研究小组利用反应:CO(g)+H2O(g) ?H2(g)+CO2(g) ?△H=-41.2kJ/mol,制备CO2与H2的混合气体。用碱液吸收一定量CO2的方法来提高混合气中H2与CO2的体积比。若以1L1.5mol/L的NaOH溶液充分吸收了22.4L(已折算为标准状况下体积)CO2,则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是?
(4)如将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g) + 2O2(g) ?CO2(g)+ 2H2O(1)?ΔH1=-890.3 kJ/mol?
H2(g) + 1/2O2(g) ?H2O(1)?ΔH2=-285.8 kJ/mol?
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是?
(5)熔融盐燃料电池如下图:

该图是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32--8e-=5CO2+2H2O。正极的电极反应是_______?。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。


参考答案:(1);?放热;
(2)B、C;
(3)c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
(4)CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-252.9kJ/mol
(5)O2+4e-+2CO2=2CO32-?CO2?44.8


本题解析:(1)反应CO2(g) + H2(g)??CO(g) + H2O(g) 平衡常数表达式为。由表格中数据可知,随着温度升高,平衡常数减少,说明正反应是放热反应。(2)容器容积固定,反应前后气体物质的量不变,所以无论是平衡状态还是非平衡状态,容器中压强均不变,A错误;化学平衡状态的标志是正、逆反应速率相等,各组分浓度保持不变,所以CO浓度保持不变的状态是平衡状态,B正确;H2和H2O的计量数比为1:1,所以v(H2)正= v(H2O)逆的状态是平衡状态,C正确;二氧化碳与一氧化碳浓度相等不能作为判断反应是平衡状态的标志,平衡时二者浓度可能相等也可能不等,与二氧化碳起始投料和二氧化碳的转化率有关系,D错误。(3)CO2与NaOH反应有两种情况:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、NaOH+CO2=NaHCO3,题中CO2与NaOH物质的量比为2:3,介于1:1与1:2之间,所以1molCO2与1.5molNaOH生成Na2CO3和NaHCO3,设Na2CO3、NaHCO3物质的量分别为x、y,由C守恒得x+y=1;由Na守恒得2x+y=1.5,解得x=y=0.5mol。CO32-水解生成HCO3-和OH-,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。(4)CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)? ΔH=4ΔH2-ΔH1=-252.9 kJ/mol。(5)电池中介质为熔融碳酸盐,正极通入的是氧气,正极反应为O2+4e-=2O2-、O2-+CO2=CO32-,将二式相加即得O2+4e-+2CO2=2CO32-。由电极反应可知图中的A为CO2。由正、负极电子转移相等得CH4~8e-~2O2,所以通入的O2为4mol时反应的CH4为2mol。
点评:本题(5)也可先写出燃料电池总反应CH4+2O2=CO2+2H2O,用总反应减去负极电极反应式即得正极电极反应式。


本题难度:一般



5、选择题  下列说法正确的是(  )
A.向饱和食盐水中加入少量的浓盐酸,看不到明显的现象
B.将硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合,得到的沉淀是以Cu(OH)2为主,说明了在相同条件下Cu(OH)2的溶解度比CuCO3的更小
C.在0.01 mol·L-1 NaCl溶液中加入少量的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,接着向上述溶液中加入足量的浓氨水,白色沉淀不会溶解
D.CaCO3溶液的导电能力很弱,是因为CaCO3是弱电解质,存在如下电离平衡:CaCO3Ca2++ CO32-


参考答案:B


本题解析:A项有NaCl晶体析出,A错误;C中AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),加入浓氨水后生成[Ag(NH3)2]+,沉淀溶解平衡右移,白色沉淀会溶解,C错误;选项D中,溶液的导电性只与离子浓度和离子所带电荷有关,CaCO3溶液的导电能力很弱是因为CaCO3溶解度很小,但CaCO3是强电解质,D错误。
考点:难溶电解质的溶解平衡


本题难度:一般




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