近三年高考化学真题分类汇编：电解质溶液（2023年）
一、选择题
1．（2023·湖南）处理某铜冶金污水(含)的部分流程如下：
已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示：
物质
开始沉淀 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀 3.2 6.7 8.2 4.6
②。
下列说法错误的是
A．“沉渣Ⅰ”中含有和
B．溶液呈碱性，其主要原因是
C．“沉淀池Ⅱ”中，当和完全沉淀时，溶液中
D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水
2．（2023·湖南）常温下，用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液，滴定过程中溶液的随()的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．约为
B．点a：
C．点b：
D．水的电离程度：
3．（2023·辽宁）某废水处理过程中始终保持H2S饱和，即，通过调节pH使和形成硫化物而分离，体系中与关系如下图所示，c为和的浓度，单位为。已知，下列说法正确的是
A．
B．③为与的关系曲线
C．
D．
4．（2023·湖北）物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项 性质差异 结构因素
A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力
B 熔点：(1040℃)远高于(178℃升华) 晶体类型
C 酸性：()远强于() 羟基极性
D 溶解度(20℃)：(29g)大于(8g) 阴离子电荷
A．A
B．B
C．C
D．D
5．（2023·湖北）下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是
A．石灰乳中存在沉淀溶解平衡
B．氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
C．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应
D．Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
6．（2023·湖北） 为某邻苯二酚类配体，其，。常温下构建溶液体系，其中，。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示，分布系数，已知，。下列说法正确的是
A．当时，体系中
B．pH在9.5~10.5之间，含L的物种主要为
C．的平衡常数的lgK约为14
D．当时，参与配位的
7．（2023·全国乙卷）一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A．a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀
B．b点时，c(Cl-)=c(CrO)，Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C．Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9
D．向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀
8．（2023·新课标卷）向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水，发生反应和，与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。
下列说法错误的是
A．曲线I可视为溶解度随浓度变化曲线
B．的溶度积常数
C．反应的平衡常数K的值为
D．时，溶液中
9．（2023·全国甲卷）下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(；可认为离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A．由点可求得
B．时的溶解度为
C．浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D．混合溶液中时二者不会同时沉淀
10．（2023·浙江1月选考）硫酸铜应用广泛，下列说法错误的是
A．元素位于周期表p区 B．硫酸铜属于强电解质
C．硫酸铜溶液呈酸性 D．硫酸铜能使蛋白质变性
11．（2023·浙江1月选考）甲酸是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐，通过离子交换树脂(含固体活性成分，R为烷基)因静电作用被吸附回收，其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始关系如图(已知甲酸)，下列说法错误的是
A．活性成分在水中存在平衡：
B．的废水中
C．废水初始，随下降，甲酸的电离被抑制，与作用的数目减少
D．废水初始，离子交换树脂活性成分主要以形态存在
12．（2023·浙江1月选考）碳酸钙是常见难溶物，将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡：
[已知，，的电离常数]，下列有关说法正确的是
A．上层清液中存在
B．上层清液中含碳微粒最主要以形式存在
C．向体系中通入气体，溶液中保持不变
D．通过加溶液可实现向的有效转化
二、非选择题
13．（2023·湖南）金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。
回答下列问题：
（1）操作(a)中，反应的离子方程式是 ；
（2）操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是 ；
（3）操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是____；
A．丙酮 B．四氯化碳 C．乙醇 D．正己烷
（4）向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为 ；
（5）仪器M的名称是 ；
（6）反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是 ；
（7）如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是 ；
（8）判断氢化反应完全的现象是 。
14．（2023·辽宁）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
物质
回答下列问题：
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 (答出一条即可)。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为 。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为 (的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、 (填化学式)。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为 时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 。
（5）“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为 。
（6）“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于 (精确至0.1)。
15．（2023·湖北） 是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
回答下列问题：
（1）Co位于元素周期表第 周期，第 族。
（2）烧渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因 。
（3）鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是 。
（4）已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为 。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
（5）导致比易水解的因素有 (填标号)。
a．Si-Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大
c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
16．（2023·全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题：
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。为提高溶矿速率，可采取的措施 (举1例)。
（2）加入少量MnO2的作用是 。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是 。
（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)= mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是 。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有 。
（5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断 。电解废液可在反应器中循环利用。
（6）缎烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
17．（2023·新课标卷）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。
回答下列问题：
（1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 (填化学式)。
（2）水浸渣中主要有和 。
（3）“沉淀”步骤调到弱碱性，主要除去的杂质是 。
（4）“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以和的形式沉淀，该步需要控制溶液的以达到最好的除杂效果，若时，会导致 ；时，会导致 。
（5）“分离钒”步骤中，将溶液调到1.8左右得到沉淀，在时，溶解为或在碱性条件下，溶解为或，上述性质说明具有_______(填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
（6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液，反应的离子方程式为 。
18．（2023·全国甲卷） 是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题：
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
（2）“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
（3）“酸化”步骤应选用的酸是 (填标号)。
a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．盐酸 d．磷酸
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？ ，其原因是 。
（5）“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 。
19．（2023·全国甲卷）钴配合物溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备：。
具体步骤如下：
Ⅰ．称取，用水溶解。
Ⅱ．分批加入后，将溶液温度降至以下，加入活性炭、浓氨水，搅拌下逐滴加入的双氧水。
Ⅲ．加热至反应。冷却，过滤。
Ⅳ．将滤得的固体转入含有少量盐酸的沸水中，趁热过滤。
Ⅴ．滤液转入烧杯，加入浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器a的名称是 。加快NH4Cl溶解的操作有 。
（2）步骤Ⅱ中，将温度降至10℃以下以避免 、 ；可选用 降低溶液温度。
（3）指出下列过滤操作中不规范之处： 。
（4）步骤Ⅳ中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为 。
（5）步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】盐类水解的原理；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；物质的分离与提纯
【解析】【解答】A、由分析可知，“沉渣Ⅰ”所含的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3，A不符合题意；
B、Na2S溶液显碱性，是由于S2－发生水解，使得溶液中c(OH－)>c(H＋)，其水解反应的离子方程式为S2－＋H2O HS－＋OH－，B不符合题意；
C、“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2＋、Zn2＋完全沉淀时，溶液中，C不符合题意；
D、“出水”后溶液中还含有大量的Ca2＋，因此需通过阳离子交换树脂进行软化，才可用作工业冷却循环用水，D符合题意；
故答案为：D
【分析】加入石灰乳，调节pH=4，形成的沉淀有Fe(OH)3和Al(OH)3，因此沉渣Ⅰ中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。溶液中继续加入Na2S溶液，Cu2＋、Zn2＋形成CuS、ZnS沉淀；而溶液中剩余的Al3＋与S2－发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀。因此沉渣Ⅱ为CuS、ZnS和Al(OH)3。
2．【答案】D
【知识点】水的电离；离子浓度大小的比较；中和滴定；电离平衡常数
【解析】【解答】A、a点溶液的溶质为NaCl、CH3COOH，存在电离平衡CH3COOH CH3COO－＋H＋，此时溶液的pH=3.38，即c(H＋)=10－3.38mol·L－1，此时溶液中c(CH3COO－)=10－3.38mol·L－1、c(CH3COOH)=0.0.01mol·L－1－10－3.38mol·L－1≈0.01mol·L－1，该温度下CH3COOH的电离平衡常数，A不符合题意；
B、a点溶液的溶质为等浓度的NaCl和CH3COOH，因此溶液中存在c(Na＋)=c(Cl－)=c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，B不符合题意；
C、b点溶液的溶质为NaCl、CH3COONa和CH3COOH，且溶液中c(CH3COONa)=c(CH3COOH)，此时溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，因此溶液中c(CH3COONa)＜c(CH3COOH)，C不符合题意；
D、酸碱抑制水的电离，可水解的盐促进水的电离，a点溶液中的CH3COOH抑制水的电离，b点溶液以CH3COOH的电离为主，抑制水的电离，但由于b点溶液中c(CH3COOH)小于a点，因此对水电离的抑制程度较弱，c点溶液中CH3COONa的水解促进水的电离，d点溶液中NaOH过量，抑制水的电离，且抑制程度大于a点。因此水的电离程度d
【分析】往HCl和CH3COOH的溶液中滴加NaOH进行滴定，加入NaOH的过程中先发生反应①NaOH＋HCl=NaCl＋H2O；当HCl完全反应后，NaOH再与CH3COOH发生反应②NaOH＋CH3COOH=CH3COONa＋H2O。a点时η=1，只发生反应①，此时溶液的溶质为NaCl和CH3COOH。b点时η=1.50，此时反应①完全反应，反应②只消耗一半的CH3COOH，此时溶液的溶质为NaCl、CH3COONa和CH3COOH。c点时η=2.00，反应①、反应②都恰好完全反应，此时溶液的溶质为NaCl、CH3COONa。
3．【答案】D
【知识点】盐类水解的原理；影响盐类水解程度的主要因素；电离平衡常数
【解析】【解答】A．由分析可知，曲线①代表Cd2+、③代表S2-，由图示曲线①③交点可知，此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L，则有，A项错误；
B．由分析可知，③为pH与的关系曲线，B错误；
C．由图示曲线④两点坐标可知，此时c(H+)=10-1.6mol/L时，c(HS-)=10-6.5mol/L，，C项错误；
D.由曲线③两点坐标可知，当c(H+)=10-4.9mol/L时，c(S2-)=10-13mol/L，或者当c(H+)=10-6.8mol/L时，c(S2-)=10-9.2mol/L，又有，带入Ka1=10-7.1，可得Ka2=10-14.7；D项正确；
故答案为：D.
【分析】已知H2S饱和溶液中随着pH的增大，H2S的浓度逐渐减小，HS-的浓度增大，S2-浓度逐渐增大，则有-lgc(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小，且相同pH相同时，HS-浓度大于S2-，即-lgc(HS-)小于-lg(S2-)，则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小，且即当c(S2-)相同时，c(Ni2+)＞c(Cd2+)，则-lgc(Ni2+)和-lg(Cd2+)随着pH增大而增大，且有-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+)，由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-，④代表HS-，据此分析结合图像各点数据进行解题.
4．【答案】D
【知识点】晶体熔沸点的比较；弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A．正戊烷和新戊烷是互为同分异构体的烷烃，支链越多，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；
B．AlF3为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，熔点较高，AlCl3为共价化合物，形成的晶体为分子晶体，熔点较低，则AlF3熔点远高于AlCl3，故B正确；
C．由于电负性F>H，C-F键极性大于C-H键，使得羧基上的羟基极性增强，氢原子更容易电离，酸性增强，故C正确；
D．碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO3-间存在氢键，与晶格能大小无关，即与阴离子电荷无关，故D错误；
故答案为：D。
【分析】A.对应烷烃，碳原子数目越多，熔沸点越高，碳原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低；
B.一般来说熔沸点大小比较：原子晶体>离子晶体>分子晶体，一般来说，分子晶体熔沸点；
C.与-COOH相连的取代基吸电子能力越强，羧基中的氢氧键极性越大，酸性越强；
D.碳酸氢钠中存在氢键，溶解度更大。
5．【答案】D
【知识点】氧化还原反应；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.当沉淀速率和溶解速率相等时，电解质建立了沉淀溶解平衡，沉淀和溶解即对立又互相统一，符合 事物的双方既相互对立又相互统一 ，A项正确；
B.氯气与强碱反应时，有部分氯气发生氧化反应，同时也有部分氯气发生还原反应，因此，氯气既是氧化剂又是还原剂，氯气的这两种作用统一在同一反应中，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，B正确；
C．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应，氧化反应和还原反应是对立的，但是这两个反应又同时发生，统一在原电池反应中，因此，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，C正确；
D．Li、Na、K均为第ⅠA的金属元素，其核外电子层数依次增多，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，其失电子能力依次增强，因此，其金属性随其核外电子层数增多而增强，这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，D项错误；
故答案为：D.
【分析】弄清题目的意思，“ 既相互对立又相互统一 ”，结合化学知识与理论进行判断，有对立和同一的思想即可。
6．【答案】C
【知识点】盐类水解的原理；离子浓度大小的比较；溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A．从图中可以看出Fe(Ⅲ)主要与L2-进行络合，但在pH=1时，富含L的型体主要为H2L，此时电离出的HL-较少，根据H2L的一级电离常数可以简单计算pH=1时溶液中c(HL-)≈10-9.46，但pH=1时c(OH-)=10-13，因此这四种离子的浓度大小为c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-)，A错误；
B．根据图示的分布分数图可以推导出，H2L在pH≈9.9时HL-的含量最大，而H2L和L2-的含量最少，因此当pH在9.5~10.5之间时，含L的物种主要为HL-，B错误；
C.该反应的平衡常数表达式为：，此时体系的pH=4，[FeL2]-与[FeL]+分布分数相等
带入可得lg K≈14，C项正确；
D.根据图像，pH=10时溶液中主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-，其分布分数均为0.5，因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4mol·L-1，此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4mol·L-1的L2-，形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4mol·L-1的L2-，共消耗了5×10-4mol·L-1的L2-，即参与配位的c(L2-)≈5×10-4，D错误
故答案为：C。
【分析】平衡图像解题技巧：对应化学反应速率图像和化学平衡图像，应该注意下列几点：1、横轴坐标和纵坐标含义；2、曲线斜率或者趋势；3、曲线上特殊点，如起点、终点、交点和拐点等，进行计算平衡常数。
7．【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.根据计算可知，在直线上面的点，浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp，不会生成沉淀，A错误；
B.根据溶度积表达式可知，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42-)，Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)，代入数据计算可知，二者的溶度积不相等，B项错误；
C.该反应的平衡常数表达式为K=，分子分母同时乘以c2(Ag+），可得K=，C项正确；
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3，开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和10-5.35，说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低，所以，先出现AgCl沉淀；D项错误；
故答案为：C。
【分析】根据图像，由(1.7，5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(1×10-5)2×1×10-1.7=10-11.7，由(4.8，5)可得到AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8，据此解答即可。
8．【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.由图可知，曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线，故A正确；
B.由图可知，根据曲线III和VI可知，溶液中银离子和氯离子浓度均为10-5mol/L ，则氯化银的溶度积为10-5×10-5=10-10，故B错误；
C.根据坐标（-1，-2.35）（-1，5.16），溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10-2.35mol/L和10-5.16mol/L，那么平衡常数为：，C项正确；
D.由图可知，在c（NH3）=0.01mol/L时，可以看出，，D项正确；
故答案为：B。
【分析】在氯化银饱和溶液中，银离子和氯离子的浓度相等，向饱和溶液中滴加氨水，溶液中银离子浓度减小，氯离子浓度增大、一氨合银离子也增大，滴加氨水过程中，一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子，则曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线，解答即可。
9．【答案】C
【知识点】盐类水解的原理；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A.对于a点可知，pH=2，c（OH-）=10-12mol/L，c（Fe3+）=10-2.5mol/L，带入Ksp（Fe（OH）3）=c（Fe3+）c（OH-）3=10-38.5，A项错误；
B.pH=4时，Al3+浓度为10-3mol/L，所以氢氧化铝溶解度为10-3mol/L，B项错误；
C.由图可知，当Fe3+完全沉淀时，Al3+还没有沉淀，所以可以通过分步沉淀进行分离，C项正确；
D.由图可知，Al3+还没有完全沉淀时，Cu2+已经开始沉淀，所以二者会同时沉淀，D项错误。
故答案为：C。
【分析】（1）弄清楚横纵坐标含有，图像变化趋势以及含义；
（2）充分利用图像的特殊点位进行计算，如起点、交点、终点等；
（3）弄清楚什么时候完全沉淀，什么时候开始沉淀，分析多离子沉淀时沉淀的先后顺序。
10．【答案】A
【知识点】强电解质和弱电解质；盐类水解的原理；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．Cu为29号元素，其外围电子排布式为3d104s1，属于ds区元素，故A符合题意；
B．硫酸铜在水溶液中完全电离为铜离子和硫酸根离子，属于强电解质，故B不符合题意；
C．硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液呈酸性，故C不符合题意；
D．铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.Cu的原子序数为29，其外围电子排布式为3d104s1，属于ds区；
B.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，强电解质是指在溶液中完全电离的电解质；
C.铜离子水解显酸性；
D.重金属离子能使蛋白质变性。
11．【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的应用；电离平衡常数
【解析】【解答】A．由图可知，溶液呈碱性，溶液中存在如下平衡，故A不符合题意；
B．由电离常数公式可知，溶液中=，当溶液pH为5时，溶液中==18，故B不符合题意；
C．由图可知，溶液pH为2.4时，废水中的甲酸及其盐回收率最高，当溶液中pH小于2.4时，随溶液pH下降，c(H+)越大，甲酸的电离平衡逆向移动，溶液中甲酸根离子浓度减小，与作用的数目减小，故C不符合题意；
D．由图可知，溶液呈碱性，溶液中存在如下平衡，当废水初始pH大于5时，的平衡向左移动，离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.工业废水中的甲酸及其盐，通过离子交换树脂后，溶液pH值增大，说明R3N呈碱性；
B.溶液中=；
C.废水中pH值越小，c(H+)越大，甲酸的电离平衡逆向移动；
D.废水初始pH>5时，的平衡逆向移动，离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在。
12．【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A．上层清液为碳酸钙的饱和溶液，碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子，因此，A不符合题意；
B．根据Ka2=4.7×10-11可得，则碳酸根的水解平衡常数为，说明碳酸根的水解程度较大，则上层清液中含碳微粒主要为碳酸氢根离子，B符合题意；
C．向体系中通入CO2，，难溶性的CaCO3转化为可溶性的Ca(HCO3)2，溶液中c（Ca2+）增大 ，C不符合题意；
D．由题干可知，，，Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，CaCO3比CaSO4更难溶，加入硫酸钠后碳酸钙不会转化成硫酸钙，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.上层清液中，钙离子不水解，碳酸根离子发生水解；
B.计算比较碳酸根的水解常数和Ka2，确定碳酸根离子的水解程度和碳酸氢根的电离程度，进而确定含碳微粒的存在形式；
C.通入二氧化碳，发生反应；
D. Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，CaCO3比CaSO4更难溶。
13．【答案】（1）2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
（2）取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净
（3）C
（4）C
（5）恒压滴液漏斗
（6）排除装置中的空气，防止雷尼自燃
（7）管道中气流不稳，不利于监测反应过程
（8）集气管中液面不再改变
【知识点】常见离子的检验；铝的化学性质；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）Al为两性金属，既能与强酸溶液反应，也能与强碱溶液反应，因此操作a中加入NaOH溶液后，Al与NaOH溶液反应生成可溶性NaAlO2和H2，该反应的离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑。
（2）操作d中水洗是为了除去Ni表面的NaOH，因此判断雷尼Ni是否水洗干净则检验最后一次洗涤液中是否含有NaOH，其方法为：取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
（3）邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，因此所选用的溶剂必须为极性分子。
A、丙酮的结构简式为，结构具有对称性，属于非极性分子，A不符合题意；
B、CCl4的空间结构为正四面体，具有对称性，属于非极性分子，B不符合题意；
C、乙醇的结构简式为CH3CH2OH，没有对称性，属于极性分子，C符合题意；
D、正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3，具有对称性，属于非极性分子，D不符合题意；
故答案为：C
（4）H2的密度比空气小，要使集气管向装置Ⅱ供气时，则孔路位置应调整为，C符合题意。
（5）仪器M的名称为恒压滴液漏斗。
（6）雷尼Ni暴露在空气中容易发生自燃，因此反应前向装置内通入一端时间的N2，是为了排出装置内的空气，防止雷尼Ni发生自燃。
（7）如果将导气管直接插入液面下，则H2与邻硝基苯胺直接接触，发生反应，会使得集气管内压强变化较大，导致管内气流不稳，不利于监测反应的发生过程。
（8）若氢化反应完全，则H2不再发生反应，集气管内的压强不变，液面不再改变。
【分析】（1）操作a中加入NaOH溶液后Ni/Al合金中的Al与NaOH溶液反应，生成NaAlO2溶液和H2，据此写出反应的离子方程式。
（2）操作d中水洗的目的是洗去Ni表面附着的NaOH，因此检验是否洗涤干净，则需检验最后一次洗涤液中是否含有NaOH。
（3）邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，结合选项所给有机物的是否为极性分子分析。
（4）由于H2的密度比空气小，因此三通阀的一端开孔应向下。
（5）仪器M为恒压滴液漏斗。
（6）雷尼Ni易发生自燃，通入N2可排出装置内的空气，防止雷尼Ni自燃。
（7）导气管插入液面下，会导致气流不稳，不利于监测反应过程。
（8）若氢化反应完全进行，则H2不再反应，集气管内的压强不再变化，液面不变。
14．【答案】（1）适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
（2）NA
（3）；Fe(OH)3
（4）9.0%；SO2有还原性，过多将会降低 的浓度，降低 (Ⅱ)氧化速率
（5）
（6）11.1
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；化学反应速率的影响因素；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积等，都可以提高化学反应速率
（2）根据H2SO5的结构，1个分子含有有个-O-O-键，所以1molH2SO5含有过氧键数目为NA
（3）Mn2+被H2SO3为二氧化锰，离子反应为：，在pH=4时，滤渣有二氧化锰和氢氧化铁；
（4）4）根据图示可知二氧化硫体积分数为0.9%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大二氧化硫体积分数时，由于SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率；
（5）“沉钻镍”中得到的Co(OH)2，在空气中可被氧化成CoO(OH)，该反应的化学方程式为：
（6）氢氧化镁的Ksp=10-10.8， 当镁离子完全沉淀时，c(Mg2+)=10-5mol/L，根据Ksp可计算c(OH-)=10-2.9mol/L，根据Kw=10-14，c(H+)=10-11.1mol/L，所以溶液的pH=11.
【分析】流程题的一般思路是：
浏览全题，确定该流程的目的，看懂生产流程图；了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应，利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳，每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物，杂质或副产物是怎样除去的等等。要抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。
15．【答案】（1）4；Ⅷ
（2）
（3）焰色反应
（4）；
（5）abd
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；焰色反应；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】（1）Co是27号元素，元素周期表第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，因此，其位于元素周期表第4周期、第Ⅷ族；
（2）四氯化硅与可水反应且能生成氯化氢和硅酸，故其原因是：四氯化硅遇水剧烈水解，生成硅酸和氯化氢，该反应的化学方程式：；
（3）常用焰色反应鉴别和，的焰色反应为紫红色，而的焰色反应为黄色。
（4）若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中OH-浓度为：，则Co2+浓度为：，
（5）850℃煅烧”时，Co（OH）2与O2反应生成Co3O4和水，反应方程式为：
（5）a．Si-Cl键极性更大，则 Si-Cl键更易断裂，因此，比易水解，a正确；
b．Si的原子半径更大，因此，中的共用电子对更加偏向于氯，从而导致Si-Cl键极性更大因此，比易水解，b正确；
c.C原子半径硅原子半径，C-Cl键长能比Si-Cl键长短，C-Cl键长能比Si-Cl键长大，c不正确；
d．Si有更多的价层轨道，因此更易与水电离的OH-形成化学键，从而导致比易水解，d正确；
【分析】由流程和题中信息可知，粗品LiCoO2与在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、和的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1，滤饼1的主要成分是和；滤液1用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2和滤液2（主要溶质为LiCl）；滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到；滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3和滤饼3，滤饼3为。
16．【答案】（1）MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑；粉碎菱锰矿
（2）将Fe2+氧化为Fe3+；Fe3+可以催化H2O2分解
（3）2.8×10-9；Al3+
（4）BaSO4、NiS
（5）Mn2++2H2O H2↑+MnO2↓+2H+；加入MnSO4
（6）2Li2CO3+8MnO2 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；化学反应速率的影响因素；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】（1）加入硫酸后可以与碳酸锰反应，硫酸溶矿主要反应的化学方程式为：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑；为提高溶矿速率，可以将菱锰矿粉碎，增大接触面积；
（2） MnO2具有氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+，由于H2O2不稳定且Fe3+可以催化H2O2分解，所以不能用H2O2 进行氧化；
（3反应器中溶液pH=4，此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1， 此时c(Fe3+)=，用石灰乳调节至pH≈7，溶液中c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1，溶液中c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1，c(Ni2+)=5.5×10-4mol·L-1，c(Al3+)小于1.0×10-5，Al3+沉淀完全；
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，溶液中发生的离子反应为：BaS+Ni2++SO42-=BaSO4↓+NiS↓，
（5）电解池溶液中阴极为Mn2+放电，阳极为H2O放电，电解总反应为：Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+，电解过程中锰离子不断被消耗，为保持电解液成分稳定，需要补充MnSO4；
（6）煅烧窑中MnO2与Li2CO3发生反应生成LiMn2O4，反应的化学方程式为：2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
【分析】浏览全题，确定该流程的目的，看懂生产流程图；了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应，利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳，每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物，杂质或副产物是怎样除去的等。
17．【答案】（1）Na2CrO4
（2）Fe2O3
（3）SiO
（4）不能形成 沉淀；不能形成 沉淀
（5）C
（6）2Cr2O +3S2O +10H+=4Cr3++6SO +5H2O
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）由分析可知，煅烧过程中，铬元素转化为铬酸钠；
（2）由分析可知，二氧化硅、氧化铁都不溶于水，所以，水浸渣为二氧化硅、氧化铁；
（3）沉淀步骤调pH到弱酸性的目的是将硅元素转化为硅酸沉淀，形成硅酸沉淀；
（4）加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀；pH9时，二者应该都要沉淀，所以当pH>9时，可能为MgSiO3不能沉淀，pH<9时，可能MgNH4PO4不能沉淀；
（5））由题给可知，五氧化二钒水能与酸溶液反应生成盐和水，也能与碱溶液发生生成盐和水的两性氧化物，所以为两性氧化物；
（6）由题意可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子，该离子反应为：
【分析】由题给流程可知，铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧，将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐，煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将硅元素转化为硅酸沉淀，过滤得到硅酸滤渣和滤液；向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀，过滤得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒，过滤得到五氧化二钒和滤液；向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子，调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀，过滤得到氢氧化铬。
18．【答案】（1）做还原剂，将 还原
（2）S2-+Ca2+=CaS ↓
（3）c
（4）不可行； 也会与盐酸反应生成可溶于水的 ，导致 溶液中混有 杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低
（5）
（6）
【知识点】氧化还原反应；化学反应速率的影响因素；盐类水解的原理；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】（1）碳粉的主要作用是做还原剂，将硫酸钡还原成BaS；
（2）易溶于水的BaS 与过量的CaCl2可以发生复分解反应生成硫化钙沉淀；S2-+Ca2+=CaS ↓
（3）由于硫酸钡和磷酸钡均不溶于的沉淀，所以只能加入盐酸酸化；选择c；
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取是不可行的，其原因是：硫化钙与盐酸反应生成可溶于水的氯化钙，导致氯化钡溶液中混有氯化钙杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低；
（5）有分析可知，沉淀过程为非氧化还原，即复分解反应，反应方程为：BaCl2+TiCl4+H2O+2(NH4)2C2O4=BaTi(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl
（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，为氧化还原反应，产物有CO2和CO，该反应的化学方程式为：
BaTi(C2O4)2=BaTiO3+2CO2↑+2CO↑
【分析】浏览全题，确定该流程的目的，看懂生产流程图；了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应，利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳，每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物，杂质或副产物是怎样除去的等等。
19．【答案】（1）锥形瓶；升温，搅拌等
（2）浓氨水分解和挥发；双氧水分解；冰水浴
（3）玻璃棒没有紧靠三层滤纸处，漏斗末端较长处（尖嘴部分）没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁
（4）活性炭
（5）利用同离子效应，促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出，提高产率
【知识点】盐类水解的应用；常用仪器及其使用；过滤
【解析】【解答】（1）仪器a为锥形瓶，加速溶解的方法有：加热、搅拌等操作；
（2）步骤Ⅱ中使用了浓氨水和双氧水，他们高温下易挥发，易分解，所以控制在10℃以下；要控制温度在10℃以下，通常采用冰水浴降温；
（3）玻璃棒没有紧靠三层滤纸处，可能戳破滤纸，造成过滤效果不佳。还有漏斗末端较长处（尖嘴部分）没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁，可能导致液滴飞溅；
（4）步骤中使用了活性炭，为难溶物，所以过滤的不溶物为活性炭；
（5）根据反应方程可知，由于钴配合物为[Co(NH3)6]Cl3中含有氯离子，加入4mL浓盐酸，可利用同离子效应，促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出；
【分析】称取2.0g氯化铵，用5mL水溶解后，分批加入3.0g CoCl2·6H2O后，降温，在加入1g活性炭，7mL浓氨水，搅拌下逐滴加入10mL 6%的双氧水，加热反应20min，反应完成后，冷却，过滤，钴配合物在冷水中会析出固体，过滤所得固体为钴配合物[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的混合物，将所得固体转入有少量盐酸的沸水中，趁热过滤，除去活性炭，将滤液转入烧杯中，加入浓盐酸，可促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3析出，解答即可。
近三年高考化学真题分类汇编：电解质溶液（2023年）
一、选择题
1．（2023·湖南）处理某铜冶金污水(含)的部分流程如下：
已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示：
物质
开始沉淀 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀 3.2 6.7 8.2 4.6
②。
下列说法错误的是
A．“沉渣Ⅰ”中含有和
B．溶液呈碱性，其主要原因是
C．“沉淀池Ⅱ”中，当和完全沉淀时，溶液中
D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水
【答案】D
【知识点】盐类水解的原理；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；物质的分离与提纯
【解析】【解答】A、由分析可知，“沉渣Ⅰ”所含的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3，A不符合题意；
B、Na2S溶液显碱性，是由于S2－发生水解，使得溶液中c(OH－)>c(H＋)，其水解反应的离子方程式为S2－＋H2O HS－＋OH－，B不符合题意；
C、“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2＋、Zn2＋完全沉淀时，溶液中，C不符合题意；
D、“出水”后溶液中还含有大量的Ca2＋，因此需通过阳离子交换树脂进行软化，才可用作工业冷却循环用水，D符合题意；
故答案为：D
【分析】加入石灰乳，调节pH=4，形成的沉淀有Fe(OH)3和Al(OH)3，因此沉渣Ⅰ中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。溶液中继续加入Na2S溶液，Cu2＋、Zn2＋形成CuS、ZnS沉淀；而溶液中剩余的Al3＋与S2－发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀。因此沉渣Ⅱ为CuS、ZnS和Al(OH)3。
2．（2023·湖南）常温下，用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液，滴定过程中溶液的随()的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．约为
B．点a：
C．点b：
D．水的电离程度：
【答案】D
【知识点】水的电离；离子浓度大小的比较；中和滴定；电离平衡常数
【解析】【解答】A、a点溶液的溶质为NaCl、CH3COOH，存在电离平衡CH3COOH CH3COO－＋H＋，此时溶液的pH=3.38，即c(H＋)=10－3.38mol·L－1，此时溶液中c(CH3COO－)=10－3.38mol·L－1、c(CH3COOH)=0.0.01mol·L－1－10－3.38mol·L－1≈0.01mol·L－1，该温度下CH3COOH的电离平衡常数，A不符合题意；
B、a点溶液的溶质为等浓度的NaCl和CH3COOH，因此溶液中存在c(Na＋)=c(Cl－)=c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，B不符合题意；
C、b点溶液的溶质为NaCl、CH3COONa和CH3COOH，且溶液中c(CH3COONa)=c(CH3COOH)，此时溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，因此溶液中c(CH3COONa)＜c(CH3COOH)，C不符合题意；
D、酸碱抑制水的电离，可水解的盐促进水的电离，a点溶液中的CH3COOH抑制水的电离，b点溶液以CH3COOH的电离为主，抑制水的电离，但由于b点溶液中c(CH3COOH)小于a点，因此对水电离的抑制程度较弱，c点溶液中CH3COONa的水解促进水的电离，d点溶液中NaOH过量，抑制水的电离，且抑制程度大于a点。因此水的电离程度d
【分析】往HCl和CH3COOH的溶液中滴加NaOH进行滴定，加入NaOH的过程中先发生反应①NaOH＋HCl=NaCl＋H2O；当HCl完全反应后，NaOH再与CH3COOH发生反应②NaOH＋CH3COOH=CH3COONa＋H2O。a点时η=1，只发生反应①，此时溶液的溶质为NaCl和CH3COOH。b点时η=1.50，此时反应①完全反应，反应②只消耗一半的CH3COOH，此时溶液的溶质为NaCl、CH3COONa和CH3COOH。c点时η=2.00，反应①、反应②都恰好完全反应，此时溶液的溶质为NaCl、CH3COONa。
3．（2023·辽宁）某废水处理过程中始终保持H2S饱和，即，通过调节pH使和形成硫化物而分离，体系中与关系如下图所示，c为和的浓度，单位为。已知，下列说法正确的是
A．
B．③为与的关系曲线
C．
D．
【答案】D
【知识点】盐类水解的原理；影响盐类水解程度的主要因素；电离平衡常数
【解析】【解答】A．由分析可知，曲线①代表Cd2+、③代表S2-，由图示曲线①③交点可知，此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L，则有，A项错误；
B．由分析可知，③为pH与的关系曲线，B错误；
C．由图示曲线④两点坐标可知，此时c(H+)=10-1.6mol/L时，c(HS-)=10-6.5mol/L，，C项错误；
D.由曲线③两点坐标可知，当c(H+)=10-4.9mol/L时，c(S2-)=10-13mol/L，或者当c(H+)=10-6.8mol/L时，c(S2-)=10-9.2mol/L，又有，带入Ka1=10-7.1，可得Ka2=10-14.7；D项正确；
故答案为：D.
【分析】已知H2S饱和溶液中随着pH的增大，H2S的浓度逐渐减小，HS-的浓度增大，S2-浓度逐渐增大，则有-lgc(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小，且相同pH相同时，HS-浓度大于S2-，即-lgc(HS-)小于-lg(S2-)，则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小，且即当c(S2-)相同时，c(Ni2+)＞c(Cd2+)，则-lgc(Ni2+)和-lg(Cd2+)随着pH增大而增大，且有-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+)，由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-，④代表HS-，据此分析结合图像各点数据进行解题.
4．（2023·湖北）物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项 性质差异 结构因素
A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力
B 熔点：(1040℃)远高于(178℃升华) 晶体类型
C 酸性：()远强于() 羟基极性
D 溶解度(20℃)：(29g)大于(8g) 阴离子电荷
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【知识点】晶体熔沸点的比较；弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A．正戊烷和新戊烷是互为同分异构体的烷烃，支链越多，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；
B．AlF3为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，熔点较高，AlCl3为共价化合物，形成的晶体为分子晶体，熔点较低，则AlF3熔点远高于AlCl3，故B正确；
C．由于电负性F>H，C-F键极性大于C-H键，使得羧基上的羟基极性增强，氢原子更容易电离，酸性增强，故C正确；
D．碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO3-间存在氢键，与晶格能大小无关，即与阴离子电荷无关，故D错误；
故答案为：D。
【分析】A.对应烷烃，碳原子数目越多，熔沸点越高，碳原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低；
B.一般来说熔沸点大小比较：原子晶体>离子晶体>分子晶体，一般来说，分子晶体熔沸点；
C.与-COOH相连的取代基吸电子能力越强，羧基中的氢氧键极性越大，酸性越强；
D.碳酸氢钠中存在氢键，溶解度更大。
5．（2023·湖北）下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是
A．石灰乳中存在沉淀溶解平衡
B．氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
C．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应
D．Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
【答案】D
【知识点】氧化还原反应；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.当沉淀速率和溶解速率相等时，电解质建立了沉淀溶解平衡，沉淀和溶解即对立又互相统一，符合 事物的双方既相互对立又相互统一 ，A项正确；
B.氯气与强碱反应时，有部分氯气发生氧化反应，同时也有部分氯气发生还原反应，因此，氯气既是氧化剂又是还原剂，氯气的这两种作用统一在同一反应中，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，B正确；
C．铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应，氧化反应和还原反应是对立的，但是这两个反应又同时发生，统一在原电池反应中，因此，这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，C正确；
D．Li、Na、K均为第ⅠA的金属元素，其核外电子层数依次增多，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，其失电子能力依次增强，因此，其金属性随其核外电子层数增多而增强，这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点，D项错误；
故答案为：D.
【分析】弄清题目的意思，“ 既相互对立又相互统一 ”，结合化学知识与理论进行判断，有对立和同一的思想即可。
6．（2023·湖北） 为某邻苯二酚类配体，其，。常温下构建溶液体系，其中，。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示，分布系数，已知，。下列说法正确的是
A．当时，体系中
B．pH在9.5~10.5之间，含L的物种主要为
C．的平衡常数的lgK约为14
D．当时，参与配位的
【答案】C
【知识点】盐类水解的原理；离子浓度大小的比较；溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A．从图中可以看出Fe(Ⅲ)主要与L2-进行络合，但在pH=1时，富含L的型体主要为H2L，此时电离出的HL-较少，根据H2L的一级电离常数可以简单计算pH=1时溶液中c(HL-)≈10-9.46，但pH=1时c(OH-)=10-13，因此这四种离子的浓度大小为c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-)，A错误；
B．根据图示的分布分数图可以推导出，H2L在pH≈9.9时HL-的含量最大，而H2L和L2-的含量最少，因此当pH在9.5~10.5之间时，含L的物种主要为HL-，B错误；
C.该反应的平衡常数表达式为：，此时体系的pH=4，[FeL2]-与[FeL]+分布分数相等
带入可得lg K≈14，C项正确；
D.根据图像，pH=10时溶液中主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-，其分布分数均为0.5，因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4mol·L-1，此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4mol·L-1的L2-，形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4mol·L-1的L2-，共消耗了5×10-4mol·L-1的L2-，即参与配位的c(L2-)≈5×10-4，D错误
故答案为：C。
【分析】平衡图像解题技巧：对应化学反应速率图像和化学平衡图像，应该注意下列几点：1、横轴坐标和纵坐标含义；2、曲线斜率或者趋势；3、曲线上特殊点，如起点、终点、交点和拐点等，进行计算平衡常数。
7．（2023·全国乙卷）一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A．a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀
B．b点时，c(Cl-)=c(CrO)，Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C．Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9
D．向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀
【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.根据计算可知，在直线上面的点，浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp，不会生成沉淀，A错误；
B.根据溶度积表达式可知，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42-)，Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)，代入数据计算可知，二者的溶度积不相等，B项错误；
C.该反应的平衡常数表达式为K=，分子分母同时乘以c2(Ag+），可得K=，C项正确；
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3，开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和10-5.35，说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低，所以，先出现AgCl沉淀；D项错误；
故答案为：C。
【分析】根据图像，由(1.7，5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(1×10-5)2×1×10-1.7=10-11.7，由(4.8，5)可得到AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8，据此解答即可。
8．（2023·新课标卷）向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水，发生反应和，与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。
下列说法错误的是
A．曲线I可视为溶解度随浓度变化曲线
B．的溶度积常数
C．反应的平衡常数K的值为
D．时，溶液中
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.由图可知，曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线，故A正确；
B.由图可知，根据曲线III和VI可知，溶液中银离子和氯离子浓度均为10-5mol/L ，则氯化银的溶度积为10-5×10-5=10-10，故B错误；
C.根据坐标（-1，-2.35）（-1，5.16），溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10-2.35mol/L和10-5.16mol/L，那么平衡常数为：，C项正确；
D.由图可知，在c（NH3）=0.01mol/L时，可以看出，，D项正确；
故答案为：B。
【分析】在氯化银饱和溶液中，银离子和氯离子的浓度相等，向饱和溶液中滴加氨水，溶液中银离子浓度减小，氯离子浓度增大、一氨合银离子也增大，滴加氨水过程中，一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子，则曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线，解答即可。
9．（2023·全国甲卷）下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(；可认为离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A．由点可求得
B．时的溶解度为
C．浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D．混合溶液中时二者不会同时沉淀
【答案】C
【知识点】盐类水解的原理；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A.对于a点可知，pH=2，c（OH-）=10-12mol/L，c（Fe3+）=10-2.5mol/L，带入Ksp（Fe（OH）3）=c（Fe3+）c（OH-）3=10-38.5，A项错误；
B.pH=4时，Al3+浓度为10-3mol/L，所以氢氧化铝溶解度为10-3mol/L，B项错误；
C.由图可知，当Fe3+完全沉淀时，Al3+还没有沉淀，所以可以通过分步沉淀进行分离，C项正确；
D.由图可知，Al3+还没有完全沉淀时，Cu2+已经开始沉淀，所以二者会同时沉淀，D项错误。
故答案为：C。
【分析】（1）弄清楚横纵坐标含有，图像变化趋势以及含义；
（2）充分利用图像的特殊点位进行计算，如起点、交点、终点等；
（3）弄清楚什么时候完全沉淀，什么时候开始沉淀，分析多离子沉淀时沉淀的先后顺序。
10．（2023·浙江1月选考）硫酸铜应用广泛，下列说法错误的是
A．元素位于周期表p区 B．硫酸铜属于强电解质
C．硫酸铜溶液呈酸性 D．硫酸铜能使蛋白质变性
【答案】A
【知识点】强电解质和弱电解质；盐类水解的原理；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．Cu为29号元素，其外围电子排布式为3d104s1，属于ds区元素，故A符合题意；
B．硫酸铜在水溶液中完全电离为铜离子和硫酸根离子，属于强电解质，故B不符合题意；
C．硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液呈酸性，故C不符合题意；
D．铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.Cu的原子序数为29，其外围电子排布式为3d104s1，属于ds区；
B.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，强电解质是指在溶液中完全电离的电解质；
C.铜离子水解显酸性；
D.重金属离子能使蛋白质变性。
11．（2023·浙江1月选考）甲酸是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐，通过离子交换树脂(含固体活性成分，R为烷基)因静电作用被吸附回收，其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始关系如图(已知甲酸)，下列说法错误的是
A．活性成分在水中存在平衡：
B．的废水中
C．废水初始，随下降，甲酸的电离被抑制，与作用的数目减少
D．废水初始，离子交换树脂活性成分主要以形态存在
【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的应用；电离平衡常数
【解析】【解答】A．由图可知，溶液呈碱性，溶液中存在如下平衡，故A不符合题意；
B．由电离常数公式可知，溶液中=，当溶液pH为5时，溶液中==18，故B不符合题意；
C．由图可知，溶液pH为2.4时，废水中的甲酸及其盐回收率最高，当溶液中pH小于2.4时，随溶液pH下降，c(H+)越大，甲酸的电离平衡逆向移动，溶液中甲酸根离子浓度减小，与作用的数目减小，故C不符合题意；
D．由图可知，溶液呈碱性，溶液中存在如下平衡，当废水初始pH大于5时，的平衡向左移动，离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.工业废水中的甲酸及其盐，通过离子交换树脂后，溶液pH值增大，说明R3N呈碱性；
B.溶液中=；
C.废水中pH值越小，c(H+)越大，甲酸的电离平衡逆向移动；
D.废水初始pH>5时，的平衡逆向移动，离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在。
12．（2023·浙江1月选考）碳酸钙是常见难溶物，将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡：
[已知，，的电离常数]，下列有关说法正确的是
A．上层清液中存在
B．上层清液中含碳微粒最主要以形式存在
C．向体系中通入气体，溶液中保持不变
D．通过加溶液可实现向的有效转化
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A．上层清液为碳酸钙的饱和溶液，碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子，因此，A不符合题意；
B．根据Ka2=4.7×10-11可得，则碳酸根的水解平衡常数为，说明碳酸根的水解程度较大，则上层清液中含碳微粒主要为碳酸氢根离子，B符合题意；
C．向体系中通入CO2，，难溶性的CaCO3转化为可溶性的Ca(HCO3)2，溶液中c（Ca2+）增大 ，C不符合题意；
D．由题干可知，，，Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，CaCO3比CaSO4更难溶，加入硫酸钠后碳酸钙不会转化成硫酸钙，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.上层清液中，钙离子不水解，碳酸根离子发生水解；
B.计算比较碳酸根的水解常数和Ka2，确定碳酸根离子的水解程度和碳酸氢根的电离程度，进而确定含碳微粒的存在形式；
C.通入二氧化碳，发生反应；
D. Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，CaCO3比CaSO4更难溶。
二、非选择题
13．（2023·湖南）金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。
回答下列问题：
（1）操作(a)中，反应的离子方程式是 ；
（2）操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是 ；
（3）操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是____；
A．丙酮 B．四氯化碳 C．乙醇 D．正己烷
（4）向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为 ；
（5）仪器M的名称是 ；
（6）反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是 ；
（7）如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是 ；
（8）判断氢化反应完全的现象是 。
【答案】（1）2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
（2）取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净
（3）C
（4）C
（5）恒压滴液漏斗
（6）排除装置中的空气，防止雷尼自燃
（7）管道中气流不稳，不利于监测反应过程
（8）集气管中液面不再改变
【知识点】常见离子的检验；铝的化学性质；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）Al为两性金属，既能与强酸溶液反应，也能与强碱溶液反应，因此操作a中加入NaOH溶液后，Al与NaOH溶液反应生成可溶性NaAlO2和H2，该反应的离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑。
（2）操作d中水洗是为了除去Ni表面的NaOH，因此判断雷尼Ni是否水洗干净则检验最后一次洗涤液中是否含有NaOH，其方法为：取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
（3）邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，因此所选用的溶剂必须为极性分子。
A、丙酮的结构简式为，结构具有对称性，属于非极性分子，A不符合题意；
B、CCl4的空间结构为正四面体，具有对称性，属于非极性分子，B不符合题意；
C、乙醇的结构简式为CH3CH2OH，没有对称性，属于极性分子，C符合题意；
D、正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3，具有对称性，属于非极性分子，D不符合题意；
故答案为：C
（4）H2的密度比空气小，要使集气管向装置Ⅱ供气时，则孔路位置应调整为，C符合题意。
（5）仪器M的名称为恒压滴液漏斗。
（6）雷尼Ni暴露在空气中容易发生自燃，因此反应前向装置内通入一端时间的N2，是为了排出装置内的空气，防止雷尼Ni发生自燃。
（7）如果将导气管直接插入液面下，则H2与邻硝基苯胺直接接触，发生反应，会使得集气管内压强变化较大，导致管内气流不稳，不利于监测反应的发生过程。
（8）若氢化反应完全，则H2不再发生反应，集气管内的压强不变，液面不再改变。
【分析】（1）操作a中加入NaOH溶液后Ni/Al合金中的Al与NaOH溶液反应，生成NaAlO2溶液和H2，据此写出反应的离子方程式。
（2）操作d中水洗的目的是洗去Ni表面附着的NaOH，因此检验是否洗涤干净，则需检验最后一次洗涤液中是否含有NaOH。
（3）邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，结合选项所给有机物的是否为极性分子分析。
（4）由于H2的密度比空气小，因此三通阀的一端开孔应向下。
（5）仪器M为恒压滴液漏斗。
（6）雷尼Ni易发生自燃，通入N2可排出装置内的空气，防止雷尼Ni自燃。
（7）导气管插入液面下，会导致气流不稳，不利于监测反应过程。
（8）若氢化反应完全进行，则H2不再反应，集气管内的压强不再变化，液面不变。
14．（2023·辽宁）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
物质
回答下列问题：
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 (答出一条即可)。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为 。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为 (的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、 (填化学式)。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为 时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 。
（5）“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为 。
（6）“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于 (精确至0.1)。
【答案】（1）适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
（2）NA
（3）；Fe(OH)3
（4）9.0%；SO2有还原性，过多将会降低 的浓度，降低 (Ⅱ)氧化速率
（5）
（6）11.1
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；化学反应速率的影响因素；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；物质的量的相关计算
【解析】【解答】（1）增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积等，都可以提高化学反应速率
（2）根据H2SO5的结构，1个分子含有有个-O-O-键，所以1molH2SO5含有过氧键数目为NA
（3）Mn2+被H2SO3为二氧化锰，离子反应为：，在pH=4时，滤渣有二氧化锰和氢氧化铁；
（4）4）根据图示可知二氧化硫体积分数为0.9%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大二氧化硫体积分数时，由于SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率；
（5）“沉钻镍”中得到的Co(OH)2，在空气中可被氧化成CoO(OH)，该反应的化学方程式为：
（6）氢氧化镁的Ksp=10-10.8， 当镁离子完全沉淀时，c(Mg2+)=10-5mol/L，根据Ksp可计算c(OH-)=10-2.9mol/L，根据Kw=10-14，c(H+)=10-11.1mol/L，所以溶液的pH=11.
【分析】流程题的一般思路是：
浏览全题，确定该流程的目的，看懂生产流程图；了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应，利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳，每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物，杂质或副产物是怎样除去的等等。要抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。
15．（2023·湖北） 是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
回答下列问题：
（1）Co位于元素周期表第 周期，第 族。
（2）烧渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因 。
（3）鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是 。
（4）已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为 。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
（5）导致比易水解的因素有 (填标号)。
a．Si-Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大
c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
【答案】（1）4；Ⅷ
（2）
（3）焰色反应
（4）；
（5）abd
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；焰色反应；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】（1）Co是27号元素，元素周期表第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，因此，其位于元素周期表第4周期、第Ⅷ族；
（2）四氯化硅与可水反应且能生成氯化氢和硅酸，故其原因是：四氯化硅遇水剧烈水解，生成硅酸和氯化氢，该反应的化学方程式：；
（3）常用焰色反应鉴别和，的焰色反应为紫红色，而的焰色反应为黄色。
（4）若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中OH-浓度为：，则Co2+浓度为：，
（5）850℃煅烧”时，Co（OH）2与O2反应生成Co3O4和水，反应方程式为：
（5）a．Si-Cl键极性更大，则 Si-Cl键更易断裂，因此，比易水解，a正确；
b．Si的原子半径更大，因此，中的共用电子对更加偏向于氯，从而导致Si-Cl键极性更大因此，比易水解，b正确；
c.C原子半径硅原子半径，C-Cl键长能比Si-Cl键长短，C-Cl键长能比Si-Cl键长大，c不正确；
d．Si有更多的价层轨道，因此更易与水电离的OH-形成化学键，从而导致比易水解，d正确；
【分析】由流程和题中信息可知，粗品LiCoO2与在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、和的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1，滤饼1的主要成分是和；滤液1用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2和滤液2（主要溶质为LiCl）；滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到；滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3和滤饼3，滤饼3为。
16．（2023·全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题：
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。为提高溶矿速率，可采取的措施 (举1例)。
（2）加入少量MnO2的作用是 。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是 。
（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)= mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是 。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有 。
（5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断 。电解废液可在反应器中循环利用。
（6）缎烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
【答案】（1）MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑；粉碎菱锰矿
（2）将Fe2+氧化为Fe3+；Fe3+可以催化H2O2分解
（3）2.8×10-9；Al3+
（4）BaSO4、NiS
（5）Mn2++2H2O H2↑+MnO2↓+2H+；加入MnSO4
（6）2Li2CO3+8MnO2 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；化学反应速率的影响因素；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】（1）加入硫酸后可以与碳酸锰反应，硫酸溶矿主要反应的化学方程式为：MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑；为提高溶矿速率，可以将菱锰矿粉碎，增大接触面积；
（2） MnO2具有氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+，由于H2O2不稳定且Fe3+可以催化H2O2分解，所以不能用H2O2 进行氧化；
（3反应器中溶液pH=4，此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1， 此时c(Fe3+)=，用石灰乳调节至pH≈7，溶液中c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1，溶液中c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1，c(Ni2+)=5.5×10-4mol·L-1，c(Al3+)小于1.0×10-5，Al3+沉淀完全；
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，溶液中发生的离子反应为：BaS+Ni2++SO42-=BaSO4↓+NiS↓，
（5）电解池溶液中阴极为Mn2+放电，阳极为H2O放电，电解总反应为：Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+，电解过程中锰离子不断被消耗，为保持电解液成分稳定，需要补充MnSO4；
（6）煅烧窑中MnO2与Li2CO3发生反应生成LiMn2O4，反应的化学方程式为：2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
【分析】浏览全题，确定该流程的目的，看懂生产流程图；了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应，利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳，每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物，杂质或副产物是怎样除去的等。
17．（2023·新课标卷）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。
回答下列问题：
（1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 (填化学式)。
（2）水浸渣中主要有和 。
（3）“沉淀”步骤调到弱碱性，主要除去的杂质是 。
（4）“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以和的形式沉淀，该步需要控制溶液的以达到最好的除杂效果，若时，会导致 ；时，会导致 。
（5）“分离钒”步骤中，将溶液调到1.8左右得到沉淀，在时，溶解为或在碱性条件下，溶解为或，上述性质说明具有_______(填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
（6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液，反应的离子方程式为 。
【答案】（1）Na2CrO4
（2）Fe2O3
（3）SiO
（4）不能形成 沉淀；不能形成 沉淀
（5）C
（6）2Cr2O +3S2O +10H+=4Cr3++6SO +5H2O
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）由分析可知，煅烧过程中，铬元素转化为铬酸钠；
（2）由分析可知，二氧化硅、氧化铁都不溶于水，所以，水浸渣为二氧化硅、氧化铁；
（3）沉淀步骤调pH到弱酸性的目的是将硅元素转化为硅酸沉淀，形成硅酸沉淀；
（4）加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀；pH9时，二者应该都要沉淀，所以当pH>9时，可能为MgSiO3不能沉淀，pH<9时，可能MgNH4PO4不能沉淀；
（5））由题给可知，五氧化二钒水能与酸溶液反应生成盐和水，也能与碱溶液发生生成盐和水的两性氧化物，所以为两性氧化物；
（6）由题意可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子，该离子反应为：
【分析】由题给流程可知，铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧，将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐，煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将硅元素转化为硅酸沉淀，过滤得到硅酸滤渣和滤液；向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀，过滤得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒，过滤得到五氧化二钒和滤液；向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子，调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀，过滤得到氢氧化铬。
18．（2023·全国甲卷） 是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题：
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
（2）“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
（3）“酸化”步骤应选用的酸是 (填标号)。
a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．盐酸 d．磷酸
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？ ，其原因是 。
（5）“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 。
【答案】（1）做还原剂，将 还原
（2）S2-+Ca2+=CaS ↓
（3）c
（4）不可行； 也会与盐酸反应生成可溶于水的 ，导致 溶液中混有 杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低
（5）
（6）
【知识点】氧化还原反应；化学反应速率的影响因素；盐类水解的原理；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】（1）碳粉的主要作用是做还原剂，将硫酸钡还原成BaS；
（2）易溶于水的BaS 与过量的CaCl2可以发生复分解反应生成硫化钙沉淀；S2-+Ca2+=CaS ↓
（3）由于硫酸钡和磷酸钡均不溶于的沉淀，所以只能加入盐酸酸化；选择c；
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取是不可行的，其原因是：硫化钙与盐酸反应生成可溶于水的氯化钙，导致氯化钡溶液中混有氯化钙杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低；
（5）有分析可知，沉淀过程为非氧化还原，即复分解反应，反应方程为：BaCl2+TiCl4+H2O+2(NH4)2C2O4=BaTi(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl
（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，为氧化还原反应，产物有CO2和CO，该反应的化学方程式为：
BaTi(C2O4)2=BaTiO3+2CO2↑+2CO↑
【分析】浏览全题，确定该流程的目的，看懂生产流程图；了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应，利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳，每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物，杂质或副产物是怎样除去的等等。
19．（2023·全国甲卷）钴配合物溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备：。
具体步骤如下：
Ⅰ．称取，用水溶解。
Ⅱ．分批加入后，将溶液温度降至以下，加入活性炭、浓氨水，搅拌下逐滴加入的双氧水。
Ⅲ．加热至反应。冷却，过滤。
Ⅳ．将滤得的固体转入含有少量盐酸的沸水中，趁热过滤。
Ⅴ．滤液转入烧杯，加入浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器a的名称是 。加快NH4Cl溶解的操作有 。
（2）步骤Ⅱ中，将温度降至10℃以下以避免 、 ；可选用 降低溶液温度。
（3）指出下列过滤操作中不规范之处： 。
（4）步骤Ⅳ中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为 。
（5）步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的是 。
【答案】（1）锥形瓶；升温，搅拌等
（2）浓氨水分解和挥发；双氧水分解；冰水浴
（3）玻璃棒没有紧靠三层滤纸处，漏斗末端较长处（尖嘴部分）没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁
（4）活性炭
（5）利用同离子效应，促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出，提高产率
【知识点】盐类水解的应用；常用仪器及其使用；过滤
【解析】【解答】（1）仪器a为锥形瓶，加速溶解的方法有：加热、搅拌等操作；
（2）步骤Ⅱ中使用了浓氨水和双氧水，他们高温下易挥发，易分解，所以控制在10℃以下；要控制温度在10℃以下，通常采用冰水浴降温；
（3）玻璃棒没有紧靠三层滤纸处，可能戳破滤纸，造成过滤效果不佳。还有漏斗末端较长处（尖嘴部分）没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁，可能导致液滴飞溅；
（4）步骤中使用了活性炭，为难溶物，所以过滤的不溶物为活性炭；
（5）根据反应方程可知，由于钴配合物为[Co(NH3)6]Cl3中含有氯离子，加入4mL浓盐酸，可利用同离子效应，促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3尽可能完全析出；
【分析】称取2.0g氯化铵，用5mL水溶解后，分批加入3.0g CoCl2·6H2O后，降温，在加入1g活性炭，7mL浓氨水，搅拌下逐滴加入10mL 6%的双氧水，加热反应20min，反应完成后，冷却，过滤，钴配合物在冷水中会析出固体，过滤所得固体为钴配合物[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的混合物，将所得固体转入有少量盐酸的沸水中，趁热过滤，除去活性炭，将滤液转入烧杯中，加入浓盐酸，可促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3析出，解答即可。
