14.25℃時(shí),F(xiàn)e(OH)2和Cu(OH)2的飽和溶液中,金屬陽離子的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)[-lgC(M2+)]與溶液PH的變化關(guān)系如圖所示,已知:該溫度下,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2].下列說法正確的是( 。
A.b線表示Fe(OH)2飽和溶液中的變化關(guān)系,且Ksp[Fe(OH)2]=10-15.1
B.當(dāng)Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時(shí),溶液中C(Fe2+):C(Cu2+)=1:104.6
C.向X點(diǎn)對應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH,可轉(zhuǎn)化為Y點(diǎn)對應(yīng)的溶液
D.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入適量CuO

分析 A.該溫度下,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],則c(Fe2+)>c(Cu2+),離子濃度越大,-lgC(M2+)值越。
B.C(Fe2+):C(Cu2+)=$\frac{Ks[Fe(OH)_{2}]}{Ksp[Cu(OH)_{2}]}$;
C.向X點(diǎn)對應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH,金屬離子的濃度會(huì)減小;
D.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,加入適量CuO,F(xiàn)e2+不變.

解答 解:A.該溫度下,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],則c(Fe2+)>c(Cu2+),離子濃度越大,-lgC(M2+)值越小,則相同條件下,飽和溶液中C(Fe2+)較大,所以Fe(OH)2飽和溶液中-lgC(Fe2+)較小,則b線表示Fe(OH)2飽和溶液中的變化關(guān)系,由圖象可知,pH=8時(shí),-lgC(Fe2+)=3.1,Ksp[Fe(OH)2]=10-3.1×(10-62=10-15.1,故A正確;
B.當(dāng)pH=10時(shí),-lgC(Cu2+)=11.7,則Ksp[Cu(OH)2]=10-11.7×(10-42=10-19.7,C(Fe2+):C(Cu2+)=$\frac{Ks[Fe(OH)_{2}]}{Ksp[Cu(OH)_{2}]}$=$\frac{1{0}^{-15.1}}{1{0}^{-19.7}}$=$\frac{1}{1{0}^{-4.6}}$,故B錯(cuò)誤;
C.向X點(diǎn)對應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH,溶液中會(huì)生成Cu(OH)2沉淀,溶液中銅離子的濃度會(huì)減小,而從X點(diǎn)到Y(jié)點(diǎn)銅離子濃度不變,故C錯(cuò)誤;
D.Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],Cu(OH)2更易生成沉淀,在含有Fe2+的CuSO4溶液中,加入適量CuO,不能生成Fe(OH)2沉淀,所以Fe2+濃度不變,故D錯(cuò)誤.
故選A.

點(diǎn)評 本題考查了難溶物的溶解平衡、溶度積的表達(dá)式及計(jì)算、物質(zhì)的分離與提純,題目難度中等,注意掌握難溶物的溶解平衡及其影響因素,明確溶度積的概念及計(jì)算方法.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.用下圖表示的一些物質(zhì)或概念間的從屬關(guān)系中不正確的是( 。
 XYZ
A氧化物化合物純凈物
B氯化鈉電解質(zhì)化合物
C金屬氧化物堿性氧化物氧化物
D牛奶膠體分散系
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.(1)已知:難溶電解質(zhì)Cu(OH)2在常溫下的KSP=2×10-20,則常溫下:
①某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02mol?L-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液的pH最小為5.
②要使0.2mol?L-1 CuSO4溶液中的Cu2+沉淀后,使溶液中Cu2+的濃度為2×10-6mol?L-1,則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH為7.
(2)將0.2mol?L-1HA溶液與0.2mol?L-1NaOH溶液等體積混合,測得混合溶液中c(Na+)>c(A-),則(用“>”、“<”或“=”填寫下列空白).
①混合溶液中,由水電離出的c(OH-)>0.2mol?L-1HA溶液由水電離出的c(H+);
②25℃時(shí),如果取0.2mol?L-1HA溶液與0.1mol?L-1NaOH溶液等體積混合,測得混合溶液的pH<7,則HA的電離程度>NaA的水解程度.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.硫酸鋅是制造鋅鋇白和鋅鹽的主要原料,也可用作印染媒染劑,醫(yī)藥上用于催吐劑.已知25℃時(shí),Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17,Ksp[Ag2SO4]=1.2×10-5,則下列說法正確的是(  )
A.在水中加入少量ZnSO4固體時(shí),水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),Kw減小
B.在ZnSO4溶液中各離子的濃度關(guān)系為:2c(Zn2+)+c(H+)═c(OH-)+2c(SO42-
C.在0.5 L 0.10 mol•L-1的ZnSO4溶液中加入等體積的0.02 mol•L-1的AgNO3溶液,即可生成Ag2SO4沉淀
D.常溫下,要除去0.20 mol•L-1 ZnSO4溶液中的Zn2+,至少要調(diào)節(jié)pH≥8

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.某研究小組進(jìn)行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的實(shí)驗(yàn)探究.實(shí)驗(yàn)如下:

(1)實(shí)驗(yàn)I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓.
(2)比較2.0mol•L-1鹽酸pH1和2.0mol•L-1 NH4Cl溶液pH2大小:pH1< pH2,原因是由于鹽酸完全電離,NH4+部分水解:NH4++H2O?NH3•H2O+H+,導(dǎo)致同濃度兩溶液中,鹽酸中H+濃度大于NH4Cl溶液中H+濃度.
(3)用平衡移動(dòng)原理解釋i中沉淀溶解的原因:Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq),鹽酸中的H+與OH-中和使得OH-濃度減小,
平衡右移,沉淀溶解.
(4)iii是i和ii的對比實(shí)驗(yàn),目的是排除實(shí)驗(yàn)i、ii中溶劑水使沉淀溶解的可能性.
(5)推測ii中沉淀溶解的原因.
推測一,NH4Cl溶液顯酸性,溶液中的H+可以結(jié)合OH-,進(jìn)而使沉淀溶解;
推測二,溶液中c(NH4+)較大,NH4+結(jié)合OH-使沉淀溶解.
(6)為探究ii中沉淀溶解的原因,小組同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①取4mL2.0mol•L-1NH4Cl溶液,向其中滴加2滴濃氨水,得到pH為8的混合溶液,再向同樣Mg(OH)2沉淀中加入該混合溶液,沉淀溶解.
②上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明(5)中的推測二成立,理由是混合后溶液中c(H+)=10-8mol•L-1非常小,c(NH4+)=2.0mol•L-1較大,故能確定是NH4+結(jié)合OH-使沉淀溶解.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

19.已知KI溶液與Pb(NO32溶液混合后可形成沉淀PbI2,此沉淀的Ksp=7.0×10-9.現(xiàn)將等體積的KI溶液與Pb(NO32溶液混合,若原KI溶液的濃度為1×10-2mo1/L,則生成沉淀所需原Pb(NO32溶液的最小濃度為5.6×10-4 mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.CO2的回收利用對減少溫室氣體排放、改善人類生存環(huán)境具有重要意義.利用CO2和CH4重整可制合成氣(主要成分CO、H2),重整過程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
①CH4(g)═C(s)+2H2(g)△H=75.0kJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=41.0kJ•mol-1
③CO(g)+H2(g)═C(s)+H2O(g)△H=-131.0kJ•mol-1
(1)反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g)的△H=+247kJ•mol-1
(2)固定n(CO2)=n(CH4),改變反應(yīng)溫度,CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖1.

①同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于(填“大于”或“小于”)于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,其原因是CO2發(fā)生了其他副反應(yīng).
②高溫下進(jìn)行該反應(yīng)時(shí)常會(huì)因反應(yīng)①生成“積碳”(碳單質(zhì)),造成催化劑中毒,高溫下反應(yīng)①能自發(fā)進(jìn)行的原因是該反應(yīng)△H>0,△S>0,高溫時(shí)△G=△H-T△S<0.
(3)一定條件下Pd-Mg/SiO2催化劑可使CO2“甲烷化”從而變廢為寶,其反應(yīng)機(jī)理如圖2所示,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+4H2═CH4+2H2O,反應(yīng)過程中碳元素的化合價(jià)為-2價(jià)的中間體是MgOCH2
(4)鹵水可在吸收煙道氣中CO2的同時(shí)被凈化,實(shí)現(xiàn)以廢治廢,其中涉及的一個(gè)反應(yīng)是CaSO4+Na2CO3═CaCO3+Na2SO4,則達(dá)到平衡后,溶液中$\frac{c(C{{O}_{3}}^{2-})}{c(S{{O}_{4}}^{2-})}$=$\frac{Ksp(CaC{O}_{3})}{Ksp(CaS{O}_{4})}$.[用Ksp(CaSO4)和Ksp(CaCO3)表示].

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.一定溫度下,在三個(gè)體積都為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器編號(hào)溫度(℃)起始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量(mol)
CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O
3900.200.0800.080
390
2300.200.0900.090
回答下列問題:
(1)反應(yīng)的△H<O (填“>”或“<”);判斷的理由是投料量相同時(shí),溫度高的容器,平衡時(shí)二甲醚的物質(zhì)的量大,說明反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H小于0.容器I到達(dá)平衡所需的時(shí)間為20s,反應(yīng)速率v(CH3OH)為0.004mol/(L•s).390℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=4(填數(shù)值).
(2)容器II達(dá)平衡時(shí),壓強(qiáng)是容器I的兩倍,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)和容器I中的相同,CH3OH起始的物質(zhì)的量為0.40mol;平衡時(shí)CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)為20%.
(3)t分鐘后容器III達(dá)到平衡,t>20s(填“>”“<”或“=”).判斷的理由是甲醇的起始濃度相同,但容器I的溫度大于容器III的溫度.
請?jiān)趫D中分別畫出容器I和容器III中CH3OH(g)濃度變化的曲線示意圖.
(4)390℃,若向3L容器中充入0.9mol CH3OH(g),0.6mol CH3OCH3(g)和0.3molH2O(g),則起始時(shí)該反應(yīng)速率V正>V逆.(填“>”“<”或“=”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.氨是重要的氮肥,合成原理為:N2(g)+3H2(g) $?_{催化劑}^{高溫、高壓}$ 2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol.回答下列問題:
(1)寫出平衡常數(shù)K的表達(dá)式$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}).{c}^{3}({H}_{2})}$,如果降低溫度,該反應(yīng)K值增大,化學(xué)反應(yīng)速率減小,N2的轉(zhuǎn)化率增大(填“增大”、“減小”或“不變”).
(2)在500℃、20MPa時(shí),將N2、H2置于一個(gè)容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)過程中各種物質(zhì)的量變化如圖所示,回答下列問題:
①10min內(nèi)以NH3表示的平均反應(yīng)速率:0.005mol/(L.min).
②在10~20min內(nèi),NH3濃度變化的原因可能是B
A.加了催化劑       B.縮小容器體積
C.降低溫度          D.增加NH3物質(zhì)的量
③第1次達(dá)到平衡的時(shí)間為:10min,第2次達(dá)到平衡的時(shí)間為:20min;
④在反應(yīng)進(jìn)行至25min時(shí),曲線發(fā)生變化的原因C
A.縮小容器體積 B.降低溫度 C.分離了部分NH3
達(dá)第二次平衡時(shí),新平衡的平衡常數(shù)K2等于K1,
(填“大于”、“小于”或“等于”).

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