2024届高三新高考化学大一轮专题训练题-沉淀溶解平衡
一、单选题
1.(2023春·湖南长沙·高三周南中学校考阶段练习)下列用于解释事实的方程式书写错误的是
A.氨水溶解氯化银:AgCl+2NH3 H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
B.在HCl气流中加热MgCl2 6H2O得到无水MgCl2:MgCl2 6H2OMgCl2+6H2O
C.Mg(HCO3)2溶液中加足量的烧碱溶液:2OH-+Mg2++2HCO=MgCO3↓+CO+2H2O
D.用KI溶液将AgCl转化为AgI:I-(aq)+AgCl(s)AgI(s)+Cl-(aq)
2.(2023·全国·高三专题练习)在一定温度下,当固体在水中达到溶解平衡时,若使固体的量减少,而不变,可采取的措施是
A.加固体 B.加少量 C.加固体 D.通入气体
3.(2023·全国·高三专题练习)可溶性钡盐有毒,医疗上常用无毒硫酸钡作内服造影剂。医院抢救钡中毒者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入溶液。已知:某温度下,,。下列推断正确的是
A.不用碳酸钡作内服造影剂,是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶
B.可以用溶液给钡中毒者洗胃(为了计算方便,可以忽略溶液进入胃中浓度的变化以及与生成沉淀所消耗的)
C.抢救钡中毒者时,若没有溶液,也可以用溶液代替
D.误饮的溶液时,会引起钡中毒
4.(2023·全国·高三专题练习)下列实验目的对应的实验方案、现象和结论都正确的是
选项 实验目的 实验方案 现象和结论
A 探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分 取少量固体粉末,加入2~3mL蒸馏水 有气体生成,固体粉末为Na2O2
B 比较AgCl和AgI的Ksp相对大小 向等体积饱和AgCl溶液和饱和AgI溶液中分别滴加等量的浓AgNO3溶液(过量) 得到沉淀n(AgCl)>n(AgI),则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C 比较Cl2、Br2、I2的氧化性强弱 向KBr、KI混合溶液中依次加入少量新制氯水和CCl4,振荡,静置 溶液分层,下层呈紫红色,证明氧化性:Cl2>Br2>I2
D 比较H2CO3与CH3COOH的酸性强弱 用pH计测定溶液pH:①NaHCO3溶液②CH3COONa溶液 pH:①>②,证明H2CO3的酸性弱于CH3COOH
A.A B.B C.C D.D
5.(2023秋·山东青岛·高三山东省青岛第十七中学校考期末)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 操作 现象 结论或解释
A 滴有酚酞的溶液中加入固体 溶液红色变浅 溶液中存在水解平衡
B 在平衡体系中加入KCl固体 溶液颜色变浅 加入生成物该化学平衡向逆反应方向移动
C 常温下,用pH计测定1mol/L溶液 测得pH=7 溶液对水的电离程度无影响
D 取一支试管装入2mL2mol/LNaOH溶液,先滴加1mL1mol/L溶液,再滴几滴1mol/L溶液 先生成白色沉淀,后沉淀变为蓝色
A.A B.B C.C D.D
6.(2023春·河南洛阳·高三孟津县第一高级中学校考阶段练习)电池级高纯硫酸锰(MnSO4 H2O)是制备锂电池正极三元材料(镍钴锰酸锂)的前驱体,也是制备电池级高纯四氧化三锰和高纯二氧化锰的基础原料。一种由软锰矿(主要成分是MnO2,含有Fe、Ca、Mg、Cu、Zn等杂质元素)制备电池级高纯硫酸锰的工艺流程图如图所示:
已知:常温下
下列说法错误的是
A.工业上一般采用BaS除重金属Cu2+、Zn2+,使其沉淀下来
B.往酸浸液中加入MnO2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,也可选择H2O2或者Na2O2
C.常温下,调节溶液pH=4时,Fe3+已沉淀完全
D.过滤Ⅱ得到的滤渣的主要成分有
7.(2023秋·辽宁鞍山·高三鞍山一中校联考期末)下列选用的仪器、药品和操作均能达到相应实验目的的是
A.图甲用溶液制固体
B.图乙验证
C.图丙排出碱式滴定管中的气泡
D.图丁用盐酸标准液滴定NaOH溶液
8.(2023·四川泸州·统考二模)已知:Ksp(AgNO2)=5.9×10-4,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。下列离子方程式书写正确的是
A.FeSO4溶液滴入溴水:Fe2++Br2=Fe3++Br-
B.Ca(ClO)2溶液中通SO2:C1O-+SO2+H2O=+HClO
C.AgNO2中滴加KCl溶液:AgNO2+C1-=AgCl+
D.明矾与Ba(OH)2按物质的量1:1在溶液中反应:Al3+++Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓
9.(2023春·湖北·高三校联考阶段练习)25℃时,用NaOH溶液分别滴定弱酸HA、、三种溶液,pM随pH变化关系如图所示[p表示负对数,M表示、、等],已知,下列有关分析错误的是
A.①代表滴定溶液的变化关系
B.调整溶液的pH=7,工业废水中的不能沉淀完全
C.a点对应的pH=9,此时溶液中
D.经计算固体易溶解于HA溶液
10.(2023·广东·高三专题练习)化学是一门以实验为基础的学科,下列有关实验的说法不正确的是
选项 实验 实验说明或者方案设计
A 测定中和反应的反应热 中和滴定的同时,使用温度传感器采集锥形瓶内溶液温度,测得中和反应的反应热数值可能偏低
B 比较Mg和Al的金属性强弱 将MgCl2溶液和AlCl3溶液分别与足量NaOH溶液反应
C 实验室制备氢氧化铁胶体 图标提示全部需要
D 室温下,将AgCl和AgBr的饱和溶液等体积混合 已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.0×10-13,推测可能看到出现淡黄色沉淀
A.A B.B C.C D.D
11.(2023春·湖南长沙·高三校考阶段练习)天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9, 某溶洞水体中lg c(X)(X为H2CO3、HCO、CO或Ca2+) 与pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线①代表CO
B.H2CO3的一级电离常数为10-8.3
C.c(Ca2+)随 pH升高而增大
D.pH=8.3 时,c(Ca2+)=2.8×10-4 mol·L-1
12.(2023·全国·高三专题练习)T℃时,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.曲线M表示的沉淀溶解平衡曲线,且a点对应溶液中
B.向和均为0.001的溶液中,滴加溶液,先产生沉淀
C.b点对应溶液为的过饱和溶液,通过产生沉淀可移动至c点
D.T℃时,的平衡常数K为
13.(2022秋·河北邢台·高三统考期末)碱式氧化镍是镍电池的正极活性材料。利用镍渣(主要含NiO,及少量Fe2O3、CuO、CaO、BaO、SiO2等杂质)制备碱式氧化镍的流程如下:
已知:常温下,有关金属阳离子开始沉淀(金属阳离子物质的量浓度为)和完全沉淀(金属阳离子物质的量浓度为)的如表所示。
氢氧化物
开始沉淀的
完全沉淀的
下列叙述错误的是
A.粉碎镍渣可加快“酸浸”速率
B.由表可知的约为
C.“调 pH”时发生的反应为
D.若将“氧化”工序省略,则会导致制得的碱式氧化镍的纯度下降
二、多选题
14.(2023秋·湖南岳阳·高三统考期末)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[Fe(OH)3]
C.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
D.在b、c两点代表的溶液中Fe(OH)3、Cu(OH)2均达到饱和
三、非选择题
15.(2022秋·内蒙古包头·高三统考期末)铬及其化合物在工业上用途广泛,回答下列问题:
(1)铁铬液流电池是一种酸性介质中,正、负极活性物质均为液体的化学电池,放电时电池的总反应为:,电池结构原理如图所示,a和b代表电极。电池放电时a级的电势_______b级电势(填“高于”“低于”或“等于”),电池充电时阴极的电极反应为_______.
(2)含的废水毒性较大,某工厂废水中含的.为了使废水的排放达标;进行如下处理:
若处理后的废水中,则废水中_______.
;)
(3)以铬酸钠()为原料,用电化学法可制备重铬酸钠(),实验装置如图所示
①阳极的电极反应式为_______
②电解一段时间后,测得阳极区溶液中物质的量由变为,则生成重铬酸钠的物质的量为_______。
16.(2023·全国·高三专题练习)已知分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、水的离子积常数、难溶电解质的溶度积常数。
(1)已知时溶液呈中性,则该温度下溶液中水电离的浓度为_______________,溶液中离子浓度大小关系为_______________。
(2)溶液呈__________(填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是___________。(用离子方程式表示)。溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是_________(用离子方程式表示)。
(3)常温下,和的分别为、,向浓度均为的和的混合溶液中加入碱液,要使完全沉淀而不沉淀,应该调节溶液的范围是_______________(已知,离子浓度低于时认为沉淀完全)。
17.(2023·全国·高三专题练习)时,已知:,,,“浸出液”中.当金属阳离子浓度小于时沉淀完全,恰好完全沉淀时溶液的约为_______________(保留一位小数);若继续加入氨水至过量,观察到的实验现象是先有蓝色沉淀,然后_______________;为探究在氨水中能否溶解,计算反应的平衡常数_______________.(已知:)
18.(2023·全国·高三专题练习)样品中常含少量杂质,为测定产品纯度进行如下实验:准确称取样品溶于水中,配成溶液,从中取出于锥形瓶中,加入适量葡萄糖,加热使,全部转化为,反应为,加入少量溶液作指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液体积。滴定达到终点时,产生砖红色,沉淀。
(1)已知:,,若终点时,则此时_______________。
(2)计算样品的纯度(请写出计算过程) _____________。
参考答案:
1.C
【详解】A.AgCl溶解并生成,A正确;
B.HCl能抑制氯化镁水解,加热得到无水氯化镁,,B正确;
C.溶液中加足量的烧碱溶液会生成氢氧化镁,,C错误;
D.难溶的AgCl能转化为更难溶的转化为AgI,,D正确;
故答案为:C。
2.B
【详解】A.加固体,增大,平衡逆向移动,的量增加,A错误;
B.加少量平衡正向移动,固体的量减少,但仍为饱和溶液,不变,B正确;
C.加固体,增大,平衡逆向移动,的量增加,C错误;
D.通入气体减小→平衡正向移动,固体的量减少,增大,D错误;
故选B。
3.B
【详解】A.碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐,钡离子有毒,所以不能用碳酸钡作内服造影剂,A错误;
B.用溶液给钡中毒者洗胃,反应后,能达到解毒的目的,B正确;
C.碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐,达不到解毒的目的,C错误;
D.饱和溶液中,所以误饮的溶液时,不会引起钡中毒,D错误;
答案选B。
4.B
【详解】A.钠在氧气中燃烧所得固体粉末,加入蒸馏水,发生反应,有气体生成,固体粉末中含有,不能确定是否有,故A错误;
B.向等体积饱和溶液、饱和溶液中分别滴加等量的浓溶液(过量),得到沉淀,说明原饱和溶液的浓度更大,则,故B正确;
C.向、KI混合溶液中依次加入少量新制氯水和,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色,说明氯气置换出I2,只能证明氧化性:,不能证明物化性,故C错误;
D.比较与的酸性强弱,应该测定同浓度的NaHCO3、CH3COONa溶液的pH,NaHCO3溶液的pH大于CH3COONa溶液,证明的酸性小于,故D错误;
故选B。
5.A
【详解】A.钡离子离子与碳酸根离子反应,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,则液的红色变浅,证明溶液中存在水解平衡,A正确;
B.加入KCl晶体,对铁离子与SCN-的络合反应无影响,平衡不移动,溶液颜色不变,B错误;
C.中CH3COO-、NH相互促进水解,但二者促进水电离程度相等,所以醋酸溶液呈中性,C错误;
D.NaOH过量,两种沉淀都生成,不是沉淀的转化,所以不能得出,D错误;
故选A。
6.B
【分析】软锰矿用硫酸进行酸浸,金属氧化物与酸反应产生可溶性Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+进入溶液,MnO2不发生反应,仍以固体形式存在,然后加入MnO2,在酸性条件下降溶液中Fe2+氧化为Fe3+,向其中再加入MnCO3,调整溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,通过过滤分离除去;向滤液中加入MnF2,使Ca2+、Mg2+形成CaF2、MgF2沉淀,然后再加入BaS,使Cu2+、Zn2+变为CuS、ZnS沉淀,同时形成BaSO4沉淀,过滤得到的滤液成分是MnSO4,经蒸发结晶可获得MnSO4 H2O。
【详解】A.重金属硫化物大多是难溶于水的物质,加入BaS,可以与溶液中的Cu2+、Zn2+在水中形成CuS、ZnS沉淀分离除去,A正确;
B.往酸浸液中加入MnO2的目的是Fe2+氧化为Fe3+,若选择使用Na2O2,会引入杂质Na+,产生Na2SO4杂质,导致产物不纯净,B错误;
C.常温下,调节溶液pH=4时,,c(Fe3+)<10-5 mol/L,故Fe3+已沉淀完全,C正确;
D.金属氟化物与氯化物相反,往往难溶于水,可以形成滤渣除去,加入F-可以与溶液中的Ca2+、Mg2+形成CaF2、MgF2沉淀,同时有BaSO4沉淀生成,D正确;
故合理选项是B。
7.A
【详解】A.NaAlO2为强碱弱酸盐,水解呈碱性,反应的离子方程式为,加热促进水解,最终产物仍为NaAlO2,A正确;
B.硫酸与硫化钠反应生成硫化氢,硫化氢与硝酸银反应生成Ag2S,不能比较Ksp(Ag2S)、Ksp(Ag2SO4)的大小,B错误;
C.使碱式滴定管中的胶管向上弯曲并挤压玻璃珠,可排出管中的气泡,C错误;
D.滴定时,眼睛注视锥形瓶内溶液的颜色变化,D错误;
故选A。
8.C
【详解】A.FeSO4溶液滴入溴水,Fe2+与Br2发生氧化还原反应,生成Fe3+和Br-:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,A不正确;
B.Ca(ClO)2溶液中通SO2,生成的HClO具有强氧化性,能将、氧化为等,所以一定有CaSO4生成,B不正确;
C.AgNO2中滴加KCl溶液,由于Ksp(AgCl)<Ksp(AgNO2),所以AgNO2将不断转化为AgCl:AgNO2+C1-=AgCl+,C正确;
D.明矾与Ba(OH)2按物质的量1:1在溶液中反应,设二者的物质的量都为3mol,则发生反应生成BaSO4沉淀和Al(OH)3沉淀:2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,D不正确;
故选C。
9.C
【分析】Cu(OH)2、Fe(OH)2的结构相似,所以、与pH的变化关系为两条平行线,,则①表示p随pH变化关系,②表示p随pH变化关系,③表示p随pH变化关系;
【详解】A.根据以上分析,①代表滴定溶液的变化关系,故A正确;
B.②表示p随pH变化关系,根据图像,=1时,pH=6.5,,调整溶液的pH=7,的浓度为,不能沉淀完全,故B正确;
C.③表示p随pH变化关系,根据图像,=1时,pH=5,,a点对应的pH=9,,所以,故C错误;
D.固体易溶解于HA溶液的方程式为,,103,所以固体易溶解于HA溶液,故D正确;
选C。
10.C
【详解】A.中和滴定时,右手摇动锥形瓶会造成热量散失,所以使用温度传感器采集锥形瓶内溶液温度,测得中和反应的反应热数值会偏低,故A正确;
B.氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应生成白色氢氧化镁沉淀,氯化铝溶液与氢氧化钠溶液先反应生成白色氢氧化铝沉淀,后白色沉淀溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和水说明氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝,证明镁元素的金属性强于铝元素,故B正确;
C.饱和氯化铁溶液在沸水中共热反应制得氢氧化铁胶体,实验时不需要用到排风、锐器图标提示,故C错误;
D.由溶度积可知,饱和氯化银溶液中的银离子浓度为mol/L、饱和溴化银溶液中溴离子浓度为mol/L,当饱和氯化银饱和溶液和饱和溴化银溶液等体积混合时,溶液中溴化银的浓度熵Qc=×××>5.0×10-13,溶液中会有淡黄色的溴化银沉淀生成,故D正确;
故选C。
11.D
【分析】碳酸是二元弱酸,碳酸的一级电离大于二级电离,溶液pH相同时,碳酸氢根离子浓度大于碳酸根离子浓度,由图可知,溶液pH增大,溶液的碱性增强,溶液中碳酸氢根和碳酸根的浓度均增大,则曲线①代表碳酸氢根与pH的关系、曲线②代表碳酸根与pH的关系、曲线③代表钙离子与pH的关系。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表碳酸氢根与pH的关系,故A错误;
B.由图可知,溶液中碳酸和碳酸氢根离子浓度相等时,溶液pH为6.3,由电离常数公式可得:Ka1(H2CO3)= =c(H+)=10-6.3,故B错误;
C.由分析可知,曲线③代表钙离子与pH的关系,钙离子浓度随溶液pH升高而减小,故C错误;
D.由图可知,pH为6.3时,溶液中碳酸根离子浓度为10-5mol/L,由碳酸钙的溶度积可知,溶液中钙离子浓度为=2.8×10-4 mol·L-1,故D正确;
故选D。
12.A
【详解】A.,,则,,由题图曲线斜率可知,曲线M表示的沉淀溶解平衡曲线,曲线N表示的沉淀溶解平衡曲线,且a点时,A正确;
B.由题图可知,当时,,则,,向和均为0.001的溶液中,滴加溶液,生成和沉淀所需要的分别为和,故先产生沉淀,B错误;
C.b点为的过饱和溶液,产生沉淀的过程中,和均减小,故不可能移动至c点,C错误;
D.反应的平衡常数,D错误;
故选A。
【点睛】利用数形结合,将溶度积常数表达式进行转化,利用斜率进行判断。
13.C
【分析】含镍废料主要含NiO,以及少量CuO、Fe2O3、BaO、CaO和SiO2等,加入硫酸酸浸,SiO2与硫酸不反应,其余均反应分别生成硫酸镍、硫酸铜、硫酸铁、硫酸钡、硫酸钙、过量的硫酸,过滤,浸渣为SiO2、BaSO4、CaSO4,得到的滤液中含有硫酸镍、硫酸铜、硫酸铁和过量的硫酸,向里面加入硫化氢,生成硫化铜沉淀、硫单质沉淀,过滤除去,再加入双氧水,把亚铁离子氧化为铁离子,然后加入NiO固体,调节溶液的pH,使铁离子沉淀,过滤,得到氢氧化铁沉淀,再向滤液中加入氟化钠,沉淀钙离子,生成氟化钙沉淀,过滤除去,向最后的硫酸镍溶液中加入氢氧化钠和Cl2,可以得到氢氧化氧镍,据此分析作答。
【详解】A.粉碎镍渣可以增大固液接触面积,故可加快“酸浸”速率,A正确;
B.根据题干表中数据可知, 的=c(Ni2+)c(OH-)2=0.1×(10-6.8)2或者10-5×(10-4.8)2=10-14.6,B正确;
C.原离子方程式质量不守恒,故“调 pH”时发生的反应为,C错误;
D.由题干表中数据可知,Fe2+和Ni2+分离不完全,故若将“氧化”工序省略,则会导致制得的碱式氧化镍中含有Fe(OH)3等杂质,纯度下降,D正确;
故答案为:C。
14.BC
【详解】A.由b、c两点对应数据可比较出Ksp[Fe(OH)3]与Ksp[Cu(OH)2]的大小,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=c(Fe3+) ×(10-12.7)3,Ksp[Cu(OH)2]= c(Cu2+) ×c2(OH- )=c(Cu2+) ×(10-9.6)2,因c(Fe3+)=c(Cu2+),故Ksp[Fe(OH)3]< Ksp[Cu(OH)2],A正确;
B.只要温度不发生改变,溶液中c(H+ )与c(OH-)的乘积(K)就不变,该题中温度条件不变,故c、d两点代表的溶液中c (H+ ) 与c(OH-)的乘积相等,B错误;
C.向溶液中加入NH4Cl固体,不会导致溶液中的c (OH-)增大,故不能使溶液由a点变到b点,C错误;
D.b、c两点分别处在两条的沉淀溶解平衡曲线上,故两点均代表溶液达到饱和,D正确;
答案选BC。
15.(1) 高于
(2)
(3)
【分析】根据放电时的总反应,可知放电时Fe3+发生还原反应,Cr2+发生氧化反应,放电时的负极反应为Cr2+→Cr3+,放电时正极反应为Fe3+→Fe2+;难溶电解质析出固体时,溶液中离子的浓度熵等于溶度积常数;电解池中阳极失电子发生氧化反应,在酸性条件下发生非氧化还原反应生成。
【详解】(1)放电时电池的总反应为:,可知放电时a极发生反应,a是正极、b是负极,电池放电时a级的电势高于b级电势;放电时的负极为充电时的阴极,阴极发生还原反应,电池充电时阴极的电极反应为;
(2)处理后的废水中,,则废水中 。
(3)①阳极失电子发生氧化反应,阳极的电极反应式为;
②根据,生成1mol阳极区减少2mol,测得阳极区溶液中物质的量由变为,则生成重铬酸钠的物质的量为。
16.(1)
(2) 酸 碱
(3)
【详解】(1)25℃时CH3COONH4溶液呈中性,则该温度下CH3COONH4溶液中水电离的H+浓度为;CH3COONH4溶液中有c(CH3COO-)+c(OH-)=c()+c(H+),溶液呈中性,说明c(OH-)=c(H+),则c(CH3COO-)=c(),的电离程度远大于水的电离程度,故溶液中离子浓度大小顺序是
(2)溶液中,水解,使溶液显酸性,水解的方程式为;溶液中,发生水解,使溶液显碱性,水解的方程式为;
(3)的溶度积为:,当完全沉淀时,,,,,;开始沉淀时,,浓度为,所以,,,综合以上计算,要使完全沉淀而不沉淀,应该调节溶液的范围是。
17. 4.7 蓝色沉淀溶解,溶液变成深蓝色
【详解】恰好完全沉淀时,,;蓝色沉淀是氢氧化铜,继续滴加氨水会生成四氨合铜离子,溶液变成深蓝色;由反应方程式可知,由,得
,代入数据可知。
18.(1)
(2)97.38%
【详解】(1)已知:,,若终点时,c(Ag+)=,=。
(2),溶液中,,,,,其纯度为。