2024届高三新高考化学大一轮专题练习：沉淀溶解平衡

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习--沉淀溶解平衡
一、单选题
1．（2023·全国·统考高考真题）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
2．（2023·湖南·统考高考真题）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
3．（2023·广东惠州·统考一模）生活中处处有化学，化学使我们的生活更加美好，下列有关说法中不正确的是
A．液氧与液氢搭配作火箭推进剂的优点之一是清洁环保
B．红酒中添加适量可以起到杀菌和抗氧化的作用
C．牙膏中添加氟化物可用于预防龋齿，原因是氟化物具有氧化性
D．自来水厂用明矾作净水剂，原理是明矾水解生成的氢氧化铝胶体有吸附性
4．（2023·山东临沂·统考二模）碳酸锂在工业上具有广泛的应用，以电解铝废渣(主要含、NaF、LiF、CaO)为原料，制备碳酸锂的工艺流程如下。
    
已知：；。
下列说法错误的是
A．“酸溶”时可以在玻璃容器中进行
B．气体b可以导入到“碳化”工序中使用
C．滤渣Ⅱ的主要成分是、
D．“苛化”时利用了与的碳酸盐的不同
5．（2023春·湖南·高三校联考阶段练习）碳酸亚铁(FeCO3)为白色不溶于水的固体，与砂糖混用可作为补血剂。取少许FeCO3固体进行如下实验：
实验ⅰ
  
实验ⅱ
  
下列说法错误的是
A．红褐色沉淀为Fe(OH)3
B．Fe2+不能与SCN-形成配合物
C．Fe(SCN)3中铁原子提供空轨道形成配位键
D．KSCN溶液能使溶解平衡向溶解方向移动
6．（2023秋·江苏南通·高三统考期末）草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料，实验室可通过如图反应制取FeC2O4：

已知室温时：Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2、Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4、Ksp(FeC2O4)=2.1×10-7。
下列说法正确的是
A．室温下，0.10molL-1NaHC2O4溶液中存在：c(C2O)Ksp(AgBr)，看图分析可知：

①Ksp(AgBr)=___________，向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体，a点___________变到d点(填“能”或“不能”)。
②如果向AgBr的悬浊液中滴加1mol/LKCl溶液，原来的沉淀___________(填“能”或“不能”)完全转化为AgCl，请从化学平衡常数角度解释原因___________。
16．（2023春·山西临汾·高三统考开学考试）水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中，与生命活动、日常生活、工农业生产和环境保护等息息相关。请回答：
(1)人体血浆中的对稳定血液酸碱度有重要作用，正常情况下，人体血液的pH约为7.4，血液呈弱碱性的原因是_______(用离子方程式表示)，肾脏通过分泌调节血液pH，分泌可使血液pH_______(填“升高”或“降低”)。人体血液的pH=7.4[]时，和浓度比值约为20∶1，该条件下的_______。
(2)可用作白色颜料和阻燃剂等，在实验室可利用的水解反应制取。为得到较多的，操作时先将缓缓加入大量水中，反应中产生难溶于水的中间产物SbOCl，该反应的化学方程式为_______；反应后期还要加入少量氨水，目的是_______。
(3)工业上处理废水时，可采用FeS除去废水中的，原因是_______(用离子方程式表示)，已知：、，则上述反应的化学平衡常数K=_______。
17．（2023春·陕西咸阳·高三校考开学考试）Ⅰ.运用化学反应原理，研究硫、磷化合物的反应具有重要意义。
(1)已知(次磷酸)的水溶液中存在分子。与足量溶液充分反应，消耗的酸和碱的物质的量相等，则生成盐的化学式为_______，该盐属于_______(填“正盐”或“酸式盐”)。易被氧化为，已知常温下的电离常数为，，请利用以上数据计算推测溶液呈_______性。
(2)常温下，用溶液吸收得到的溶液，吸收过程中水的电离平衡_______(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算该溶液中_______(常温下，的电离平衡常数)。
(3)化工生产中常用作沉淀剂除去工业废水中的，其反应原理为。下列有关叙述正确的是_______。
A．
B．达到平衡时
C．溶液中加入少量固体后，溶液中都减小
D．该反应平衡常数
Ⅱ.在氯化铁溶液中存在平衡：。回答下列问题：
(4)加热稀溶液，溶液颜色会不断加深，可得到一种红褐色透明液体，向这种液体中加入溶液，产生的现象为_______。
(5)不断加热溶液，蒸干水分并灼烧，最终得到的固体是_______(写化学式)。
(6)为防止配制溶液时出现浑浊，正确操作是_______。
18．（2023·全国·高三专题练习）镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。工业上用红土镍矿(主要成分为，含和)制备和钴的工艺流程如图所示。

滤渣3的成分为和。若滤液1中，当滤液2中时，除钙率为_______(忽略沉淀前后溶液体积变化)。[已知：、]

参考答案：
1．C
【详解】A．由点a(2，2.5)可知，此时pH=2，pOH=12，则===，故A错误；
B．由点(5，6)可知，此时pH=5，pOH=9，则===，时的溶解度为=10-3，故B错误；
C．由图可知，当铁离子完全沉淀时，铝离子尚未开始沉淀，可通过调节溶液pH的方法分步沉淀和，故C正确；
D．由图可知，沉淀完全时，，pM5，此时pH约为4.7，在此pH下刚开始沉淀的浓度为，而题中>，则会同时沉淀，故D错误；
答案选C。

2．D
【分析】污水中含有铜离子、三价铁离子、锌离子、铝离子，首先加入石灰乳除掉三价铁离子和铝离子，过滤后，加入硫化钠除去其中的铜离子和锌离子，再次过滤后即可达到除去其中的杂质，以此解题。
【详解】A．根据分析可知氢氧化铁当pH=1.9时开始沉淀，氢氧化铝当pH=3.5时开始沉淀，当pH=4时，则会生成氢氧化铝和氢氧化铁，即“沉渣I”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3，A正确；
B．硫化钠溶液中的硫离子可以水解，产生氢氧根离子，使溶液显碱性，其第一步水解的方程式为：S2-+H2O⇌HS-+OH-，B正确；
C．当铜离子和锌离子完全沉淀时，则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡，则，C正确；
D．污水经过处理后其中含有较多的钙离子，故“出水”应该经过阳离子交换树脂软化处理，达到工业冷却循环用水的标准后，才能使用，D错误；
故选D。
3．C
【详解】A．氢气在氧气在燃烧生成无污染的水，所以液氧与液氢搭配作火箭推进剂的优点之一是清洁环保，故A正确；
B．二氧化硫是具有还原性的有毒气体，红酒中添加适量二氧化硫可以起到杀菌和抗氧化的作用，故B正确；
C．牙膏中添加氟化物可用于预防龋齿，原因是使用含氟牙膏会在牙齿表面生成一层质地坚硬且溶解度小的氟磷酸钙，不是因为氟化物具有氧化性，故C错误；
D．自来水厂用明矾作净水剂的原理是明矾在溶液中电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体的表面积大，具有很强的吸附性，能吸附水中悬浮杂质产生聚沉达到净水的目的，故D正确；
故选C。
4．A
【分析】电解铝废渣在浓硫酸中溶解，生成硫酸铝、硫酸钠、硫酸锂、硫酸钙和HF气体，酸浸液中加水稀释溶解，硫酸钙微溶水形成沉淀过滤除去；滤液中加碳酸钠溶液碱解，硫酸锂与碳酸钠发生双水解反应生成二氧化碳气体和氢氧化铝，再加生石灰苛化生成氢氧化铝沉淀除去，同时过量的碳酸钠与生石灰反应生成碳酸钙，滤液中通二氧化碳得到碳酸锂，据此分析解答。
【详解】A．酸溶时生成HF，HF腐蚀玻璃，因此不能在玻璃容器中进行，故A错误；
B．由以上分析可知气态b为二氧化碳，可在碳化工序中使用，故B正确；
C．由以上分析可知滤渣Ⅱ主要成分为、，故C正确；
D．“苛化”时利用了与的碳酸盐的不同，将转化为碳酸钙沉淀除去，故D正确；
故选：A。
5．B
【分析】在KSCN溶液中，SCN-与Fe2+形成配离子，促进的溶解平衡向溶解方向移动，从而增大溶液中的Fe2+；而在KCl溶液中，FeCO3的溶解度很小，溶液中Fe2+的浓度很小。
【详解】A．实验ⅰ中，FeCO3中先加入KSCN溶液，FeCO3溶解，再加入H2O2后，Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+同时生成血红色的Fe(SCN)3和红褐色沉淀Fe(OH)3，A正确；
B．由分析可知，Fe2+能与SCN-形成配合物，B错误；
C．Fe(SCN)3中，Fe为中心原子，SCN-为配体，铁原子提供空轨道形成配位键，C正确；
D．由分析可知，KSCN溶液能使溶解平衡向溶解方向移动，从而增大溶液中的Fe2+浓度，D正确；
故选B。
6．C
【详解】A．草酸氢钠溶液中草酸氢根的电离常数为Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4，水解常数为：，即草酸氢根的电离程度大于其水解程度，故c(C2O)>c(H2C2O4)，A错误；
B．硫酸亚铁铵晶体溶于水后存在电荷守恒：c(NH)+2c(Fe2+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-)，酸化、溶解后的溶液呈酸性，氢离子浓度大于氢氧根浓度，故酸化、溶解后的溶液中存在：c(NH)+2c(Fe2+) c()>(H+)> c()>(OH-)
(2) 1.010-14 能 不能 该转化反应的化学平衡常数等于AgBr和AgCl的Ksp之比，K值太小，不能完全转化

【详解】（1）该温度下，H2C2O4的电离平衡常数Ka2=，由图像可知，pH=4.30时，c()=c()，则Ka2=c(H+)=10-4.30；
0.1mol/LNaHC2O4溶液的pH=4.5，说明电离程度大于水解程度，则c()＞c()，溶液呈酸性且氢离子的电离来自于水的电离、的电离(H+)> c()，故离子浓度从大到小排列的顺序为c(Na+)> c()>(H+)> c()>(OH-)；
（2）①
由图可知，纵横坐标的乘积越大，Ksp(AgX)越小，则a、d点在AgCl的沉淀溶解平衡曲线上，b点在AgBr沉淀溶解平衡曲线上；
Ksp(AgBr)= c(Ag+)c(Br-)=1.0×10－7 mol·L－1×1.0×10－7 mol·L－1=1.0×10－14 mol2·L－2；
向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体，氯离子浓度增大，p(X-)=-lgc(X-)减小，平衡逆向移动，银离子浓度减小，p(Ag＋)=-lgc(Ag＋)增大，故a点能变到d点；
②如果向AgBr的悬浊液中滴加1mol/LKCl溶液，该转化反应的化学平衡常数等于AgBr和AgCl的Ksp之比，K值太小，不能完全转化，原来的沉淀不能完全转化为AgCl。
16．(1) 升高
(2) 消耗，促进平衡正向移动，SbOCl进一步转化为
(3)

【详解】（1）碳酸氢根水解使血液呈弱碱性, 离子方程式为：，肾脏通过分泌，浓度增大、促进水解，碱性增强，使血液pH升高。人体血液的pH=7.4[]时，和浓度比值约为20∶1，该条件下的。
（2）缓缓加入大量水中，发生水解反应产生难溶于水的中间产物SbOCl和HCl，该反应的化学方程式为；反应后期还要加入少量氨水，目的是：消耗，促进平衡正向移动，SbOCl进一步转化为。
（3）CuS比FeS更难溶，所以工业上加FeS来处理废水中的，被FeS转化为极难溶的CuS而除去，故用离子方程式表示的原因是：，已知：、，则上述反应的化学平衡常数。
17．(1) 盐 碱
(2) 向右
(3)CD
(4)出现红褐色沉淀
(5)
(6)将固体溶于浓盐酸中，再加水稀释至所需浓度

【详解】（1）H3PO2(次磷酸)的水溶液中存在H3PO2分子，说明H3PO2为弱酸，H3PO2与足量NaOH溶液充分反应，消耗的酸和碱的物质的量相等，说明H3PO2为一元弱酸，生成的盐为正盐，化学式为：NaH2PO2，已知常温下H3PO4的电离常数为Ka1=6.9×10-3，Ka2=6.2×10-8，Ka3=4.8×10-13，Na2HPO4溶液中，水解平衡常数≈1.6×10-7＞Ka2=6.2×10-8，溶液中水解程度大，溶液显碱性，故答案为：NaH2PO2；盐；碱；
（2）氢氧化钠是碱电离产生的氢氧根离子抑制水的电离，吸收二氧化硫后，消耗氢氧根离子，碱性减弱，同时生成亚硫酸钠，是强碱弱酸盐，能够水解，对水的电离起促进的作用，所以吸收二氧化硫过程中水的电离平衡向右移动，pH=9的溶液中c(H+)=10-9mol/L，碱电离产生氢氧根离子抑制水的电离，可水解的盐促进水的电离，依据Ka2=，得溶液中，故答案为：向右；；
（3）A．沉淀的转化向溶度积更小的方向移动，可知FeS的Ksp大于CuS的Ksp，故A错误；
B．开始浓度未知，不能确定平衡浓度的关系，则c(Fe2+)、c(Cu2+)平衡时不一定相等，故B错误；
C．加入少量Na2S固体后，CuS更难溶，先Cu2+、S2-发生反应生成沉淀，c(Cu2+)、c(Fe2+)都减小，故C正确；
D．Cu2+(q)+FeS(s)⇌CuS(s)+Fe2+(aq)，反应的平衡常数，故D正确；
故答案为：CD；
（4）氯化镁属于电解质，向氢氧化铁胶体中加入氯化镁溶液时易产生聚沉现象，从而生成红褐色氢氧化铁沉淀，故答案为：生成红褐色沉淀；
（5）加热蒸干FeCl3溶液时，FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,加热促进HCl挥发，从而促进FeCl3水解，蒸干时得到氢氧化铁固体，灼烧氢氧化铁固体，氢氧化铁分解生成氧化铁和水，所以最终得到Fe2O3固体，故答案为：Fe2O3；
（6）FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,为防止氯化铁水解，向溶液中滴加少量稀盐酸即可，故答案为：将固体溶于浓盐酸中，再加水稀释至所需浓度。
18．99.7%
【详解】当滤液2中时，，此时溶液中，除钙率为。