2024届高三新高考化学大一轮专题训练--沉淀溶解平衡

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2024届高三新高考化学大一轮专题训练--沉淀溶解平衡
一、单选题
1．（2023春·江苏·高三校联考专题练习）下列方程式与所给事实相符的是
A．氯气溶于水，水溶液显酸性：
B．钢铁制品在潮湿空气中发生电化学腐蚀的负极反应：
C．用胆矾溶液浸泡闪锌矿(ZnS)获得铜蓝，
D．苯酚浊液中滴加碳酸钠溶液后变澄清：
2．（2023春·江苏·高三校联考专题练习）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向固体中分别滴加盐酸和氨水；向固体中分别滴加盐酸和烧碱溶液，固体均溶解
和均为两性氢氧化物
B
取溶液于试管中，加入溶液，充分反应后滴入5滴KSCN溶液，溶液变红色
KI与的反应存在一定的限度
C
向浓度均为0.05mol/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量同浓度溶液，有黄色沉淀生成

D
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热，产生的气体直接通入溶液中，溶液褪色
溴乙烷发生了消去反应

A．A B．B C．C D．D
3．（2023秋·广西玉林·高三统考期末）下列说法正确的是
A．向水中加入少量盐酸，增大，增大
B．生活中常用明矾净水，与盐类水解无关
C．用湿润的试纸测定溶液的，所测溶液的偏高
D．时，固体在等物质的量浓度的溶液中的溶度积相同
4．（2023秋·云南大理·高三统考期末）向废水中加入硫化物可以依次获得、纳米粒子。常温下，的，，溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图所示。下列说法正确的是

A．的数量级为
B．a点对应的CuS溶液为过饱和溶液
C．向p点的溶液中加入少量固体，溶液组成由p向q方向移动
D．平衡常数很大，反应趋于完全(当平衡常数时，该反应趋于完全)
5．（2023·湖南长沙·长郡中学校考一模）工业生产中利用方铅矿(主要成分为，含有等杂质)制备晶体的工艺流程如图：
  
已知：；，。
下列说法错误的是
A．浸取时发生反应：
B．物质M为，试剂为，滤液a一定能循环使用
C．由该工艺流程可知，反应吸热
D．“沉淀转化”过程达平衡时，溶液中
6．（2023·北京昌平·统考二模）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含、、PbO和Pb．还有少量及Fe、Al的氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。
  
已知：
①一些难溶电解质的溶度积常数如下表：
难溶电解质









②一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：
金属氢氧化物




开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
③“酸浸”后溶液的pH约为4. 9
下列说法中不正确的是
A．在脱硫过程中，可能转化为
B．在脱硫过程中，转化反应的离子方程式为：
C．“酸浸”过程中，做氧化剂而非还原剂
D．“酸浸”后，滤渣的主要成分是、
7．（2023秋·浙江温州·高三统考期末）化学与生活密切相关，下列叙述不正确的是
A．生活中用有机溶剂如乙酸乙酯溶解油漆，利用了相似相溶规律
B．电热水器用镁棒防止钢制内胆腐蚀，利用了牺牲阳极法来保护金属
C．使用含氟牙膏预防龋齿，利用了沉淀的转化原理
D．明矾可用于自来水的净化和杀菌消毒，利用了盐类的水解原理
8．（2023春·江苏苏州·高三统考期中）下列有关化学用语表达正确的是
A．溶液中的水解反应方程式：
B．的溶解平衡表达式：
C．的水解方程式：
D．的电离方程式：
9．（2023·江苏·模拟预测）下列反应的离子方程式不正确的是
A．气体通入足量NaClO溶液：
B．明矾溶液中加入过量NaOH溶液：
C．向血红色溶液加入过量铁粉：
D．向硫化锌悬浊液滴加硫酸铜溶液；
10．（2023·全国·模拟预测）化学创造美好生活。下列劳动项目所涉及反应的离子方程式错误的是
A．工程师用FeS除去废水中的Hg2+ ：FeS(s) + Hg2+ (aq) = HgS(s) + Fe2+ (aq)
B．消防员使用泡沫灭火器灭火：A13+ +3 = Al(OH)3↓+3CO2↑
C．环保人员用漂白粉溶液脱除废气中的SO2：Ca2++2ClO- +SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
D．工人用醋酸处理水垢中的氢氧化镁：Mg(OH)2 + 2CH3COOH= 2CH3COO-+Mg2+ +2H2O
11．（2023春·浙江杭州·高三校联考期中）下列离子方程式书写正确的是
A．用FeS除去废水中的：
B．用醋酸溶液处理水垢中的氢氧化镁：
C．在溶液中滴加NaClO溶液：
D．在铜片表面滴几滴稀硝酸产生无色气体：
12．（2023·全国·模拟预测）从砷化镓废料(主要成分为GaAs、，和)中回收镓和砷的工艺流程如图所示。

已知：①是两性氢氧化物，25℃时，的溶度积，电离常数；②溶液中微粒的浓度不大于时，可认为该微粒沉淀完全。下列说法错误的是
A．“碱浸”时，温度不能过高也不能过低
B．“碱浸”时，GaAs发生反应
C．为提高镓的回收率，加硫酸中和时，pH的最大值是5
D．“旋流电积”所得“尾液”可循环利用
13．（2023·河北·模拟预测）工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS，含有等杂质)制备晶体的工艺流程如图：

已知：难溶于冷水，易溶于热水；；，。
下列说法正确的是
A．“滤渣1”的主要成分是
B．实验室中进行“操作1”用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗
C．“沉降”时加入冰水使平衡向右移动
D．“沉淀转化”过程中反应达到平衡时，若溶液中，则

二、多选题
14．（2023·天津·校联考一模）下列方案设计、现象和结论中不正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
比较与的酸性
向溶液中通入
溶液中出现白色沉淀，能确定酸性：
B
比较、的溶解度
的溶液中滴加2滴的溶液，再滴加2滴的溶液
白色沉淀转化为红褐色沉淀不能确定两者溶解度大小
C
比较羟基的活泼性
将大小相同的金属钠分别投入水和乙醇中
钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈，说明乙醇羟基中氢原子不如水分子中的氢原子活泼
D
比较和的氧化性
向含有淀粉的酸性溶液中滴入溶液，观察溶液颜色变化
溶液变蓝能确定氧化性：

A．A B．B C．C D．D

三、非选择题
15．（2019秋·新疆阿勒泰·高三统考期末）已知：在25时H2OH++OH—KW=10—14，CH3COOHH++ CH3COO—Ka=1.8×10—5
(1)取适量醋酸溶液，加入少量醋酸钠固体，此时溶液中c(H+)与c (CH3COOH)的比值_______(填“增大”或“减小”或“不变”)
(2)醋酸钠水解的离子方程式为_______。当升高温度时，c (OH—)将_______(填“增大”“减小”“不变”)；
(3)将等体积等浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。
(4)在某溶液中含Mg2+、Cd2+、Zn2+三种离子的浓度均为0.01mol·L—1。向其中加入固体醋酸钠后测得溶液的c (OH—)为2.2×10—5mol·L—1，(不考虑溶液体积变化)以上三种金属离子中_______能生成沉淀，原因是_______(KSP［Mg(OH)2］=1.8×10—11、KSP［Zn(OH)2］=1.2×10—17、KSP［Cd(OH)2］=2.5×10—14)
16．（2023秋·吉林延边·高三延边二中校考期末）工业制胆矾时，将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4中完全溶解，除去杂质离子后，再蒸发结晶可得纯净的胆矾晶体。已知：pH≥9.6时，Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH≥6.4时，Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH接近4时，Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。回答下列问题：
(1)为除去溶液中的Fe2+，可先加入_______，(从下面四个选项选择)将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为_______，然后加入适量的_______，(从下面四个选项选择)调整溶液的pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
A．CuO                 B．Cl2                 C．Cu(OH)2                   D．H2O2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp = 1×10-38，Cu(OH)2的溶度积Ksp=3×10-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3mol•L-1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为___________，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为___________，通过计算即可确定上述方案是否可行。
17．（2007·北京·高三竞赛）写出如下反应的离子方程式：
(1)用盐酸滴定碳酸钠溶液，滴定终点为酚酞恰好褪色_______。
(2)向氯化银和水的混合物中加入过量的氨水形成Ag(NH3)2Cl，得到澄清的水溶液_______。
(3)过量的醋酸和碳酸氢钠反应_______。
(4)盐酸滴入固态的漂白粉中_______。(注：漂白粉有效成分常用化学式CaCl2·Ca(OC1)2·2H2O表示，化学式不得拆开)
(5)漂白粉固体吸收空气中的二氧化碳放出氯气_______。(漂白粉化学式不得拆开)
(6)中药 “生磁石”(主要成分Fe3O4)在热铁锅中边炒边喷醋，磁石中的Fe2O3溶解生成醋酸铁溶于水后洗去得到不含Fe2O3的“生磁石”_______。
18．（2021·全国·高三专题练习）工业上以菱锰矿(主要成分是MnCO3，还含有Fe2+、Ni2+等)为原料制备电解锰的工艺流程如图所示。

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
金属离子
Ni2+
Mn2+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01mol‧L-1)的pH
7.2
8.3
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol‧L-1)的pH
8.7
9.8
3.2
9.0
加入氨水的目的是为除去杂质，根据流程图及表中数据，pH应调控在_______范围内。常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，当pH=4时，溶液中c(Fe3+)=_______。

参考答案：
1．C
【详解】A．氯气溶于水生成次氯酸和盐酸，使得水溶液显酸性：，A项错误；
B．钢铁制品在潮湿空气中发生电化学腐蚀的负极反应生成亚铁离子：，B项错误；
C．胆矾溶液浸泡闪锌矿(ZnS)获得铜蓝为沉淀的转化，，C项正确；
D．苯酚的酸性弱于碳酸，强于碳酸氢根离子，所以苯酚浊液中滴加碳酸钠溶液后变澄清，反应生成苯酚钠和碳酸氢钠，+NaHCO3，D项错误；
故选C。
2．B
【详解】A．溶于过量氨水是形成配合物，不能说明其为两性氢氧化物，A项错误；
B．和反应生成和，取溶液于试管中，加入溶液，充分反应后滴入5滴KSCN溶液，溶液变红色，过量，溶液中含有，证明与的反应存在一定的限度，B项正确；
C．和浓度相同，加少量同浓度溶液，有黄色沉淀生成，沉淀为AgI，先生成沉淀的物质溶度积小，所以，C项错误；
D．生成物乙烯和挥发的乙醇均能使溶液褪色，不能说明溴乙烷发生了消去反应，D项错误；
故选B。
3．D
【详解】A．向水中加入少量盐酸，增大，不变，水的离子积常数只与温度有关，故A错误；
B．明矾溶液中水解生成胶体，能吸附水中的悬浮物，达到净水的作用，与盐类水解有关，故B错误；
C．用湿润试纸测定溶液的，溶液被稀释，所测溶液的偏低，故C错误；
D．溶度积只受温度的影响，故固体在等物质的量浓度的溶液中的溶度积相同，故D正确。
4．C
【详解】A．最上面一条直线代表CuS溶液中相关离子浓度的关系， CuS的溶度积Ksp=c(Cu2+)×c(S2-) ，这条线上的每一个点对应的溶液为CuS的饱和溶液，任取一点，c(Cu2＋)=1×10-18mol·L-1，此时c(S2-)在10-19～10-18之间，根据图像，大概为10-18.3mol·L-1，代入上式，Ksp(CuS)=1×10-18×1×10-18.3=1×10-36.3，数量级约为10-37，A错误；
B．在相同c(Cu2+)时，a点c(S2-)比饱和溶液中c(S2-)小，即a点Qcc(CH3COO—)> c(OH—)> c (H+)
(4) Cd2+、Zn2+ 溶液中c(OH—)=2.2×10-5mol·L-1，c(M2+)c2(OH—)=5×10—12(mol·L—1)3，5×10—12小于KSP［Mg(OH)2］=1.8×10—11，大于KSP［Zn(OH)2］=1.2×10—17

【详解】（1）由醋酸的电离常数Ka=可得：=，向醋酸溶液中加入醋酸钠固体，电离常数Ka不变，醋酸根离子浓度增大，的值减小，则的值减小，故答案为：减小；
（2）醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子在溶液中水解，使溶液呈碱性，水解的离子方程式为CH3COO—+ H2OCH3COOH+OH—，盐类水解反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，溶液中氢氧根离子浓度增大，故答案为：CH3COO—+ H2OCH3COOH+OH—；增大；
（3）等体积等浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合，醋酸和氢氧化钠溶液恰好反应生成醋酸钠，醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子在溶液中水解，使溶液呈碱性，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为c (Na+)>c(CH3COO—)> c(OH—)> c (H+)，故答案为：c (Na+)>c(CH3COO—)> c(OH—)> c (H+)；
（4）由加入固体醋酸钠后测得溶液的c (OH—)为2.2×10—5mol·L—1可知，溶液中的浓度熵Qc= c(M2+)c2(OH—)=5×10—12(mol·L—1)3，由题给溶度积可知，Qc小于KSP［Mg(OH)2］，大于KSP［Zn(OH)2］，则三种金属离子中镉离子和锌离子会生成氢氧化镉和氢氧化锌沉淀，镁离子不会生成沉淀，故答案为：Cd2+、Zn2+；溶液中c(OH—)=2.2×10-5mol·L-1，c(M2+)c2(OH—)=5×10—12(mol·L—1)3，5×10—12小于KSP［Mg(OH)2］=1.8×10—11，大于KSP［Zn(OH)2］=1.2×10—17。
16．(1) D 2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O AC
(2) 4 3

【分析】将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4中完全溶解，得到硫酸铜、硫酸铁和硫酸亚铁混合溶液，加入氧化剂，把亚铁离子氧化为铁离子，调节pH在3～4时，Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀，过滤，蒸发结晶可得纯净的胆矾晶体。
【详解】（1）由于pH9.6时，Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH6.4时，Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀，故除去溶液中的Fe2+，必须先加入氧化剂将Fe2+氧化，为了不引入杂质，加入的氧化剂选H2O2，即答案选D，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。pH在3～4时，Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀，为了不引入杂质，然后加入适量的CuO(或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3)，即答案选AC，调整溶液的pH至3~4，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀。
（2）常温下，Cu(OH)2开始沉淀时c(Cu2+)·c2(OH-)=Ksp[Cu(OH)2]=310-20，c(OH-)==110-10mol/L，c(H+)=110-4mol/L，Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH=4。Fe3+完全沉淀时c(Fe3+)110-5mol/L，c(Fe3+)·c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]=110-38，c(OH-)==110-11mol/L，c(H+)=110-3mol/L，Fe3+完全沉淀时溶液的pH=3。根据计算结果知上述方案可行。
17．(1)H++=
(2)AgCl+2NH3 = Ag(NH3)+Cl-
(3)CH3COOH+HCO= CH3COO-+CO2↑+H2O
(4)CaCl2·Ca(OCl)2 ·2H2O+4H+=2Cl2↑+2Ca2++4H2O
(5)CaCl2·Ca(OCl)2 ·2H2O+2CO2=2Cl2+2CaCO3+2H2O
(6)Fe2O3+6CH3COOH=2Fe3++6CH3COO-+3H2O

【详解】（1）碳酸钠是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，可以使酚酞试液变为红色。向其中滴加稀盐酸，当酚酞恰好褪色时，溶液pH=8，此时反应产生NaCl、NaHCO3，反应的离子方程式为：H++=。
（2）AgCl在溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，向其中滴加氨水，首先反应产生AgOH白色沉淀，当氨水过量时，反应产生可溶性的Ag(NH3)2Cl，反应的离子方程式为：AgCl+2NH3=Ag(NH3)+Cl-。
（3）由于醋酸的酸性比碳酸强，所以过量的醋酸和碳酸氢钠反应，产生醋酸钠、水、二氧化碳。由于醋酸的弱酸，所以反应的离子方程式为：CH3COOH+= CH3COO-+CO2↑+H2O。
（4）漂白粉有效成分用化学式CaCl2·Ca(OC1)2·2H2O表示，由于盐酸的酸性比次氯酸强，所以二者会发生反应产生Cl2，同时产生CaCl2、H2O，反应的离子方程式为：CaCl2·Ca(OCl)2 ·2H2O+4H+=2Cl2+2Ca2++4H2O。
（5）漂白粉固体吸收空气中的二氧化碳放出氯气，是由于在酸性条件下发生氧化还原反应产生Cl2，同时产生碳酸钙、H2O，反应的离子方程式为：CaCl2·Ca(OCl)2 ·2H2O+2CO2=2Cl2+2CaCO3+2H2O。
（6）磁石的主要成分Fe3O4，其中的Fe2O3溶解与醋酸反应生成醋酸铁和水，溶于水后洗去可溶性物质，就得到不含Fe2O3的“煅磁石”，该反应的离子方程式为：Fe2O3+6CH3COOH=2Fe3++6CH3COO-+3H2O。
18． [3.2，8.3)
【详解】加入氨水的目的是为了除去，根据表中数据，完全沉淀时的pH为3.2，开始沉淀的pH分别为8.3，在不影响Mn元素的情况下，除去的最佳pH控制在3.2≤pH＜8.3；pH=4时，，根据，可知==。