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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
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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春·江苏镇江·高三统考期中)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和,还有少量、的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过如图流程实现铅的回收。
已知:室温下,、、。、完全沉淀时的pH分别是3.2和4.6;开始沉淀时的pH是7.2。
下列说法正确的是
A.“脱硫”后的滤液中,
B.“酸浸”中和的反应,体现了的氧化性
C.“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是和
D.“沉铅”时,控制溶液的,则滤液2中为
2.(2023春·湖南衡阳·高三衡阳市八中校考阶段练习)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向浓度均为0.1mol∙L-1的NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,先出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B
将丁烷裂解气通入到溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色
裂解气中一定含有乙烯
C
镀锌铁钉和普通铁钉同时投入相同浓度的盐酸中,镀锌铁钉产生气泡更快
镀锌后的铁更易发生析氢腐蚀
D
用pH计测定相同温度下,相同物质的量浓度的NaHCO3溶液和NaCN溶液,发现NaHCO3溶液的pH小于NaCN溶液的pH
Ka1(H2CO3)<Ka(HCN)
A.A B.B C.C D.D
3.(2023秋·浙江金华·高三统考期末)秦俑彩绘中含有难溶的铅白()和黄色的。常温下,和在不同的溶液中分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是
A.完全沉淀废液中的,的效果不如
B.z点,
C.的数量级为
D.转化为的反应趋势很大
4.(2023春·江苏苏州·高三统考期中)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
实验探究方案
探究目的
A
向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中滴加几滴稀硫酸,振荡,观察溶液颜色变化
具有氧化性
B
向溶液X中加入稀硫酸,并将产生的无色气体通入澄清石灰水中,观察是否有沉淀生成
溶液X中含有或
C
用pH试纸分别测定浓度均为0.1mol/L的NaCN和NaClO溶液的pH
D
常温下,向10mL0.1mol/LNaCl溶液中滴加5滴0.1mol/LAgNO3溶液,充分反应后,再滴加5滴0.1mol/LKI溶液,观察沉淀颜色变化
A.A B.B C.C D.D
5.(2023春·浙江绍兴·高三校联考期中)下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
探究温度对化学平衡的影响
将2mL的溶液加热后置于冷水中,观察现象
溶液由黄色变为蓝色,说明降低温度,
向正方向移动
B
比较不同的粒子和结合能力大小
在1mL2%的溶液中,逐滴滴入2%的氨水
先产生沉淀,后沉淀溶解,说明结合能力:
C
比较和水解程度大小
用试纸分别测定同浓度和溶液的
测得溶液大,说明水解程度大于
D
比较和的大小
向2mL的溶液中滴入5滴浓度均为的和溶液
最终有黄色沉淀生成,说明
A.A B.B C.C D.D
6.(2023·全国·高三专题练习)天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。室温下,某溶洞水体中- lg[ c(X)]与pH的关系如图(X为H2CO3、、、Ca2+)。下列说法错误的是
A.该温度下,H2CO3的电离平衡常数Ka1的数量级为10-7
B.曲线Ⅱ表示-lg[c(CO)]与pH的关系
C.a点,c(Ca2+ )>c(CO)>c(HCO)
D.室温下,向水体中加入适量CaCl2固体,不能使溶液由b点变到c点
7.(2023·全国·高三专题练习)常温下,向含少量盐酸的0.1mol/L的CrCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与溶液pH变化如图所示。
已知:Cr(OH)3为灰绿色的沉淀,当Cr3+浓度为10-5mol/L时,可认为沉淀完全,碱过量时生成[Cr(OH)4]-离子。下列说法正确的是
A.AB段发生反应的离子方程式为:
B.A到D过程中,溶液中水的电离程度先减小后增大
C.当溶液pH=5时,
D.D点溶液中
8.(2023春·辽宁抚顺·高三抚顺一中校考阶段练习)已知25℃时,反应的平衡常数,,。用0.02 mol·L的一元强酸HX滴定20 mL 0.02 mol·L 溶液,所得pH-V(HX)关系如图所示。已知:,下列说法错误的是
A.a点溶液中滴加0.01 mol·L 溶液,先产生AgX沉淀
B.a点溶液显酸性
C.若b点,则b点
D.c点溶液中满足:
9.(2023·全国·高三专题练习)室温时,用0.100的标准溶液滴定25.00mL浓度相等的、和混合溶液,通过电位滴定法获得与的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用)。若溶液中离子浓度小于时,认为该离子沉淀完全。已知,,。下列说法不正确的是
A.a点:有AgI沉淀生成
B.原溶液中的浓度为0.0600
C.当沉淀完全时,已经有部分沉淀
D.b点:
10.(2023春·浙江·高三校考周测)常温下,由下列实验操作和现象能推出相应结论的是
实验操作和现象
结论
A
测得溶液的pH约为5
B
向和的混合溶液中滴入少量稀溶液,产生淡黄色沉淀
C
用pH计测定饱和溶液和饱和溶液的pH,前者pH大
水解程度:
D
a g久置(已经部分变质为),为了测定a的具体数值,将固体溶于水中加入酚酞使用标准盐酸滴定
根据盐酸的使用量可以求出a的数值
A.A B.B C.C D.D
11.(2023秋·山东威海·高三统考期末)25℃时,有关物质的Ksp如表所示。下列说法错误的是
物质
MgCO3
AgCl
AgI
MnS
PbS
KSP
5.6×10-12
2.2×10-20
6.8×10-6
1.8×10-10
8.3×10-17
2.5×10-13
3.4×10-28
A.在的酸性溶液中,逐滴加入NaOH稀溶液,先沉淀
B.在溶液中,加入的溶液,无沉淀析出
C.将0.001mol·L-1AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中,一定有AgI沉淀生成
D.化工生产废水中含Pb2+,可用MnS(s)作沉淀剂进行转化而除去
12.(2023春·浙江杭州·高三统考期中)常温下,向20mL 0.1 溶液中缓慢加入少量溶于水的粉末(已知MS难溶,忽略溶液体积变化),溶液中与变化如图所示(横纵坐标未按比例画,已知:,。下列有关说法不正确的是
A.a点溶液中约为
B.a、b、c三点中由水电离产生的最小的是c点
C.约为
D.c点溶液可能存在关系:
13.(2023春·四川内江·高三威远中学校校考期中)常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol•L-1的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O的水解)。Xn-表示Cl-或C2O。下列叙述正确的是
A.Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10-7
B.N点表示AgCl的不饱和溶液
C.常温下,Ag2C2O4(s)+2Cl-(aq)AgCl(s)+C2O(aq)的平衡常数为109.04
D.向c(Cl-)=c(C2O)的混合溶液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀
二、工业流程题
14.(2023·全国·高三专题练习)硼镁泥是一种工业废料,主要成分是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4•7H2O的流程如图:
已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表
温度(℃)
40
50
60
70
MgSO4
30.9
33.4
35.6
36.9
CaSO4
0.210
0.207
0.201
0.193
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明除钙的操作步骤___________、___________
15.(2023春·四川绵阳·高三四川省绵阳南山中学校考阶段练习)氯化钴()在工业催化、涂料工业、干湿指示剂等领域具有广泛应用。某钴矿石的主要成分包括CoO、MnO、和。由该矿石制固体的方法如图(部分分离操作省略):
已知:关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
1.9
3.2
8.2
10.2
7
9
(1)矿石溶解前将其粉碎,其目的是___________。
(2)溶液1中阳离子包括,和___________(已知:CoO溶于浓硫酸是非氧化还原反应)。
(3)沉淀2的主要成分为___________,为将沉淀2沉淀完全,调节溶液的pH的范围是___________。
(4)溶液2中含有和,溶液2中加入氨水和溶液,其中在参与反应的过程中体现___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(5)由溶液3得到固体的操作为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
(6)已知:是一种无色液态化合物,遇水剧烈反应,液面上有白雾形成,并产生刺激性气味的气体,该气体能使品红溶液褪色,将与混合加热得到无水,写出该操作反应的化学方程式:___________。
16.(2023·湖北武汉·校联考模拟预测)钨精矿分解渣具有较高的回收利用价值,以钨精矿分解渣为二次资源综合回收锰、铁的工艺流程如下:
已知:钨精矿分解渣的主要化学成分及含量
名称
MnO2
Fe2O3
CaO
SiO2
WO3
ZnO
其它
含量
34.8%
26.1%
7.6%
8.8%
0.75%
0.66%
-
①WO3不溶于水、不与除氢氟酸外的无机酸反应。
②Ksp(ZnS)=3×10-25、Ksp(MnS)=2.4×10-13
(1)将钨精矿分解渣预先粉碎的目的是___________。
(2)“浸渣”的主要成分为___________。
(3)“除杂”时加入(NH4)2SO4的目的是___________;相较于H2SO4,该步选择(NH4)2SO4的优点是___________。
(4)“沉铁”时需要在不断搅拌下缓慢加入氨水,其目的是___________。
(5)用沉淀溶解平衡原理解释“净化”时选择MnS的原因___________。
(6)“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________。
(7)取2kg钨精矿分解渣按图中流程进行操作,最终得到880g含锰元素质量分数为45%的MnCO3,则整个过程中锰元素的回收率为___________。
17.(2023·安徽马鞍山·统考二模)我国铂族金属储量占世界储量0.58%,而消费总量占世界消费总量的27%,因此从汽车废弃催化剂中回收铂族金属对可持续发展有重大意义。废弃催化剂中含有Pt,还含有少量的Fe2O3、MgO、Al2O3、 SiO2。一种从汽车废弃催化剂中回收铂的流程如下:
已知:①长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物;
②Pt溶于王水生成NO和氯铂酸,该酸的阴离子具有正八面体结构,其中铂为正四价;
③该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子
Al3+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀的pH
3.5
9.5
2.2
沉淀完全(c=1.0× 10-5mol/L)的pH
4.7
11.1
3.2
回答下列问题:
(1)粉碎废弃催化剂后,需进行预处理操作A,请写出操作A的名称___________;
(2)为了提高酸浸效率,温度不宜过高的原因:___________;
(3)酸浸工序中,铂发生的反应的化学方程式为___________, 有同学提议,将王水换成盐酸和过氧化氢的混合溶液,请分析优缺点:___________ ;
(4)通过调节滤液的pH以回收其他金属,依次析出的金属离子为___________ , 当Al3+开始沉淀时,溶液中的Fe3+浓度为___________mol/L;
(5)铂的浸出率与不同加热方式、浸出时间及不同固液比的关系如下图所示:
由图可知,Pt 浸出的最佳条件为___________;
(6)金属捕集法可使Pt取代铜原子进入铜晶格形成铜铂合金,图是一种电催化材料(铜铂合金)的晶胞,该合金的化学式为___________,该合金的密度为ρg/cm3,两个最近的铜原子之间的距离为___________pm(写出计算式,不用简化)。
18.(2023·河北·高三专题练习)一水合硫酸锰主要用于饲料添加剂和植物合成叶绿素的催化剂。一种以软锰矿(主要成分是,还有,等杂质)和废铁屑(主要成分是,还含有少量)为原料制备的工艺流程如下:
已知:时相关物质的如下表:
物质
回答下列问题:
(1)净化铁屑:为去除废铁屑表面的油污,可采用的方法为_______。
(2)“浸出”时,锰的浸出率随摩尔比、反应温度的变化曲线如下图所示,则最佳的反应条件为_______。
(3)“浸出”后所得混合溶液中部分离子浓度如下表所示:
离子
0.601
0.15
0.3
0.001
0.1
①、稀硫酸、发生总反应的离子方程式为_______。
②反应过程中硫酸不能过量太多的原因是_______。
(4)“氧化”时,过氧化氢的实际消耗量大于理论消耗量的原因是_______。
(5)“除铁、铝”调节溶液的不小于_______(保留1位小数;已知:离子浓度小于时,可认为该离子沉淀完全)。
(6)滤渣Ⅳ的主要成分是_______(填化学式)。
(7)硫酸锰在不同温度下的溶解度和一定温度范围内析出晶体的组成如图所示,“除杂”所得滤液控制温度在之间蒸发结晶,_______(填操作名称),得到。
参考答案:
1.C
【分析】铅膏中主要含有、、和,还有少量、的盐或氧化物等,向铅膏中加入碳酸钠溶液进行脱硫,硫酸铅转化为碳酸铅,过滤,向所得固体中加入醋酸、过氧化氢进行酸浸,过氧化氢可将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,酸浸后溶液的pH约为4.9,依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知,滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁,过滤后,向滤液中加入氢氧化钠溶液进行沉铅,得到氢氧化铅沉淀,滤液中的金属阳离子主要为钠离子和钡离子,氢氧化铅再进行处理得到PbO,据此分析解题。
【详解】A.“脱硫”中,碳酸钠溶液与硫酸铅反应生成碳酸铅和硫酸钠,反应的离子方程式为:PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO(aq),滤液中,故A错误;
B.过氧化氢也能使PbO2转化为醋酸铅,铅元素化合价由+4价降低到了+2价,PbO2是氧化剂,则过氧化氢是还原剂,故B错误;
C.酸浸后溶液的pH约为4.9,依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知,滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁,故C正确;
D.“沉铅”时,控制溶液的,氢氧根浓度是10-4mol/L,则滤液2中为=,故D错误;
故选C。
2.A
【详解】A.浓度均为0.1mol∙L-1的NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,Ksp小的先沉淀,先生成黄色沉淀,可知Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),选项A正确;
B.将丁烷裂解气可产生丙烯和甲烷,故通入到溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色,可能是丙烯引起的,不能证明裂解气中一定含有乙烯,选项B错误;
C.镀锌铁钉与盐酸构成原电池,加快生成氢气的速率,镀锌后的铁作正极被保护,选C错误;
D.等浓度时NaCN溶液的pH大,可知HCN的酸性更弱,则Ka1(H2CO3)>Ka(HCN),选项D错误;
答案选A。
3.A
【分析】、,可知,中pM受pR的影响更大,故L1为的曲线、L2为的曲线;
【详解】A.由图可知,相同浓度的中,碳酸根离子的浓度更小,故完全沉淀废液中的,的效果不如,A正确;
B.z点在L2之下,溶液中的浓度商大于其沉淀溶解常数,故,B错误;
C.结合分析可知,由点(0,8)可知,,C错误;
D.结合分析可知,由点(0,13.1)可知,,则,其,故转化为的反应趋势很小,D错误;
故选A。
4.D
【详解】A.向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中滴加几滴稀硫酸,振荡,由于发生:3Fe2+++4H+=3Fe3++NO+2H2O,可观察到溶液颜色由浅绿色变为橙黄色,体现的氧化性而不是具有氧化性,A不合题意;
B.已知SO2和CO2通入到澄清石灰水中均能生成白色沉淀,故向溶液X中加入稀硫酸,并将产生的无色气体通入澄清石灰水中,即使生成白色沉淀,也不能确定溶液X中含有或,还可能是或者,B不合题意;
C.由于NaClO具有强氧化性,能够漂白pH试纸,则不能用pH试纸测量NaClO溶液的pH值,C不合题意;
D.常温下,向10mL0.1mol/LNaCl溶液中滴加5滴0.1mol/LAgNO3溶液,充分反应后可以观察到白色沉淀产生,且AgNO3不足,再滴加5滴0.1mol/LKI溶液,产生黄色沉淀,说明存在AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq),故能得出,D符合题意;
故答案为:D。
5.B
【详解】A.溶液由黄色变为蓝色,则浓度增加、浓度减小,说明降低温度,向逆方向移动,A错误;
B.先产生AgOH沉淀,后沉淀溶解,AgOH转变为,则说明结合能力:,B正确;
C.次氯酸钠及水解产生的次氯酸有强氧化性,有漂白性,不能用pH试纸检测其pH,C错误;
D.硝酸银过量,最终有黄色沉淀生成,不能说明是由氯化银转化而来,故不能说明,D错误;
答案选B。
6.C
【分析】溶液中碳酸部分电离出氢离子、碳酸氢根离子,碳酸氢根离子电离出氢离子、碳酸根离子,随着pH增大,碳酸氢根离子、碳酸根离子浓度变大,当碱性较强时,溶液中以碳酸根离子为主,碳酸根离子和钙离子生成碳酸钙沉淀,导致此时钙离子浓度很小,结合图像可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为、、Ca2+曲线。
【详解】A.由a点可知,该温度下,H2CO3的电离平衡常数Ka1,则数量级为10-7,A正确;
B.曲线Ⅱ表示-lg[c()]与pH的关系,B正确;
C.由图像可知,a点,c(Ca2+ ) >c( )>c() ,C错误;
D.室温下,向水体中加入适量CaCl2固体,钙离子和碳酸根离子生成碳酸钙沉淀,导致碳酸根离子浓度减小,而不是碳酸根离子浓度增大,不能使溶液由b点变到c点,D正确;
故选C。
7.C
【详解】A.溶液中含少量盐酸,且AB段的溶液pH值小于5.4,反应肯定发生H++OH-=H2O,故A错误;
B.AB段肯定发生HCl和NaOH的反应,HCl的电离抑制水的电离,所以该阶段水的电离程度逐渐增大,故B错误;
C.C点之后pH发生突变,则该点应为Cr3+完全沉淀的点,此时c(Cr3+)=10-5mol/L,c(H+)=10-5.4mol/,则c(OH-)=10-8.6mol/L,则Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-30.8,pH=5时c(OH-)=10-9mol/L,所以c(Cr3+)=mol/L=10-3.8mol/L,故C正确;
D.D点溶液显碱性,所以NaOH过量,溶液中存在NaCl、Na[Cr(OH)4],所以,故 D错误;
故选C。
8.C
【详解】A.反应的平衡常数,可得。a点时加入HX 10 mL,得到等物质的量的NaHA、Na₂A、NaX的混合溶液,此时溶液中mol·L,由得,开始生成AgX沉淀时mol·L,由得,开始生成沉淀时mol·L,因为,所以a点溶液中滴加0.01 mol·L 溶液时先产生AgX沉淀,A正确;
B.结合A项分析可知,a点溶液中的和相等,的电离常数,的水解常数,可得的电离程度远大于其水解程度,的水解常数,可知的电离常数远大于的水解常数,所以a点溶液显酸性,B正确;
C.由和可知,则,C错误;
D.c点加入30 mL强酸HX,此时溶液中,即,将其代入电荷守恒式:得,整理得,因为c点溶液显酸性(a点时已显酸性),,所以,D正确;
故选:C。
9.D
【分析】阴阳离子相同类型的难溶物,溶度积越小,越难溶,根据溶度积相关数值,溶解性:AgI
B.如图,当滴入45mL标准溶液时,三种离子完全沉淀,根据三种离子浓度相等,则每种离子完全沉淀消耗15mL的标准溶液,则碘离子浓度为,故B正确;
C.当完全沉淀时,的浓度为,此时溶液中的浓度为,若开始沉淀,则此时的浓度为,比原溶液中的浓度0.0100mol/L要少,说明已经开始沉淀,故C正确;
D.b点时,过量,浓度最大,此时、和完全沉淀,又因为,所以各离子浓度大小关系为:,故D错误;
故选D。
10.A
【详解】A.0.1mol/L亚硫酸氢钠溶液的pH约为5说明亚硫酸氢根离子在溶液中的电离程度大于水解程度,亚硫酸氢根离子的电离常数大于水解常数,则亚硫酸氢根离子的水解常数Kh=<Ka2(H2SO3),所以Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)>Kw,故A正确;
B.由于不能确定混合溶液中氯离子和溴离子的浓度大小,则向混合溶液中滴入少量稀硝酸银溶液,产生黄色沉淀不能比较氯化银和溴化银溶度积的大小,故B错误;
C.碳酸氢钠和醋酸钠的溶解度不同,饱和碳酸氢钠溶液和饱和醋酸钠溶液的浓度不同,则不能通过比较两种饱和溶液的pH大小判断醋酸根和碳酸氢根离子的水解程度大小,故C错误;
D.用盐酸滴定NaOH、的混合溶液,应使两者充分反应,终点时溶液中溶有二氧化碳应先酸性,因此应用甲基橙作指示剂,故D错误;
故选:A。
11.C
【详解】A.由于Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],且二者类型相同,因此逐滴加入NaOH稀溶液,Cu2+先沉淀,生成更难溶的Cu(OH)2,A正确;
B.在IL0.01molL-1MgCl2溶液中,加入1mL 0.01molL-1的Na2CO3溶液,混合溶液体积可近似为IL,所得溶液中c(Mg2+)=0.01molL-1,(CO)==1×10-5 molL-1,Qc=c(Mg2+)(CO)=0.01 molL-1×1×10-5molL-1=1×10-7
D.化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Pb2+,发生反应Pb2+ (aq)+ MnS(s) = PbS(s)+ Mn2+(aq),D正确;
故选C。
12.D
【详解】A.设0.1mol/LH2S溶液中c(H+)为x,则c(HS-)近似也为x,由Ka1(H2S)= ==,解得x=10-5mol/L,故A正确;
B.根据化学反应H2S+MSO4=MS+H2SO4可知,随着反应进行H2SO4浓度逐渐增大,对水的电离的抑制作用逐渐增强,所以a、b、c三点中由水电离产生的最小的是c点,故B正确;
C.结合b点数据,Ka1(H2S)= =,,Ka1(H2S)×==1.0×10-22,结合b点数据,c(H+)=0.1mol/L,M2++H2S=MS↓+2H+,此时溶液中c(H2S)=0.05mol/L,又有c(M2+)=0.002mol/L,解得c(S2-)=5×10-22mol/L,MS难溶物,上述反应的Ksp=c(M2+)×c(S2-)=5×10-22mol/L×0.002mol/L=1×10-24,故C正确;
D.根据物料守恒规律可知,c点除了溶液中含有S元素之外,MS沉淀中也有S元素,故D错误;
故选D。
13.C
【分析】由图可知,氯离子浓度和草酸根离子浓度相等时,氯化银饱和溶液中银离子浓度小于草酸银饱和溶液,则氯化银的溶解度小于草酸银,氯化银的溶度积,草酸银的溶度积。
【详解】A.由分析可知,草酸银的溶度积,故A错误;
B.由图可知,N点溶液中浓度熵,是氯化银的过饱和溶液,故B错误;
C.由方程式可知,反应的平衡常数,故C正确;
D.由分析可知,氯化银的溶解度小于草酸银,则向氯离子浓度和草酸根离子浓度相等的混合溶液中滴入硝酸银溶液时,先生成氯化银沉淀,故D错误。
故选C。
14. 蒸发浓缩(结晶) 趁热过滤
【分析】在酸解过程中,各种金属氧化物与硫酸反应,得到硫酸盐,而SiO2不与硫酸反应。酸解后的pH=1,再加入硼镁泥和NaClO,可以将Fe2+氧化成Fe3+,通过调节pH,可以使Fe3+和Al3+水解转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,与SiO2一起经过滤除去。再除去Ca2+,最终得到MgSO4·7H2O。
【详解】根据表格数据,可知温度越高,MgSO4的溶解度越大,而CaSO4的溶解度越小;且CaSO4溶解度相较于MgSO4来说较小。因此可以采用蒸发浓缩(蒸发部分水,由于MgSO4的溶解大,因此仍溶解在水中,而CaSO4的溶解度在温度较高时较小而析出。)防止因为温度降低而使MgSO4析出或者CaSO4再次溶解,可使用趁热过滤方法除去硫酸钙;操作“Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩,冷却结晶,再经过过滤,便得到了MgSO4•7H2O。故答案为蒸发浓缩(结晶);趁热过滤。
15.(1)增大反应接触面积,加快溶解速率
(2)、
(3) 7>pH≥3.2
(4)氧化性
(5)冷却结晶
(6)
【分析】矿石粉碎加入浓硫酸加热,矿石中SiO2不与浓硫酸反应,其余物质转化为相应的金属阳离子,溶液1中含有Co2+、Mn2+、Fe3+,加入NaOH调节pH,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,沉淀2为氢氧化铁,溶液2中含有Co2+、Mn2+,溶液2中加入氨水和H2O2,Mn2+转化为MnO2,溶液3最后经过一系列操作得到CoCl2·6H2O。
【详解】(1)矿石溶解前将其粉碎,可增大反应物之间的接触面积,加快溶解速率。
(2)根据分析可知,溶液1中阳离子包括H+、Mn2+、Co2+、Fe3+。
(3)根据分析可知,沉淀2主要成分为Fe(OH)3,从表中可知,氢氧化铁沉淀完全的pH为3.2,同时不能产生Co(OH)2沉淀,因此调节溶液的pH范围是3.2≤pH<7。
(4)H2O2将Mn2+氧化成Mn4+,体现了氧化性。
(5)溶液3中含有CoCl2,由CoCl2溶液得到CoCl2固体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(6)SOCl2与水反应,在液面上有白雾形成,并产生刺激性气味的气体,则说明有HCl和SO2生成,CoCl2·6H2O与SOCl2混合加热,生成CoCl2的同时生成SO2和HCl,化学方程式为。
16.(1)增大接触面积,提高酸浸速率
(2)SiO2、WO3
(3) 将Ca2+转化为CaSO4沉淀除去 除钙时溶液的pH变化较小,避免“沉铁”时会消耗更多的氨水
(4)防止局部溶液pH过大而引起锰的沉淀
(5)MnS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K= = 8×1011>105,Zn2+可完全的转化为ZnS沉淀
(6)Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(7)90%
【分析】钨精矿分解渣的主要化学成分为MnO2;Fe2O3;CaO;SiO2;WO3;ZnO;加入盐酸溶解,其中SiO2和WO3不与盐酸反应;其余金属以离子形式存在在溶液中;加入(NH4)2SO4将Ca2+转化为CaSO4沉淀除去;然后加入氨水沉铁,再加入MnS除去Zn;最后加入NH4HCO3得到MnCO3;据此分析解题。
【详解】(1)为了提高酸浸速率,将钨精矿分解渣预先粉碎以增大接触面积;所以将钨精矿分解渣预先粉碎的目的是增大接触面积,提高酸浸速率;故答案为增大接触面积,提高酸浸速率。
(2)据分析可知,“浸渣”的主要成分为SiO2、WO3;故答案为SiO2、WO3。
(3)据分析可知,加入(NH4)2SO4将Ca2+转化为CaSO4沉淀除去;相较于H2SO4,选择(NH4)2SO4的优点是除钙时溶液的pH变化较小,避免“沉铁”时会消耗更多的氨水;故答案为将Ca2+转化为CaSO4沉淀除去;除钙时溶液的pH变化较小,避免“沉铁”时会消耗更多的氨水。
(4)“沉铁”时需要在不断搅拌下缓慢加入氨水,防止局部溶液pH过大而引起锰的沉淀;故答案为防止局部溶液pH过大而引起锰的沉淀。
(5)已知Ksp(ZnS)=3×10-25、Ksp(MnS)=2.4×10-13; MnS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K==8×1011>105,Zn2+可完全的转化为ZnS沉淀;故答案为MnS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K= = 8×1011>105,Zn2+可完全的转化为ZnS沉淀。
(6)加入NH4HCO3“沉锰”得到MnCO3;发生反应的离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O;故答案为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
(7)取2kg钨精矿分解渣按图中流程进行操作,钨精矿中MnO2的含量为34.8%;所以锰元素的质量为;最终得到880g含锰元素质量分数为45%的MnCO3,所以锰元素的质量为,则整个过程中锰元素的回收率为;故答案为90%。
17.(1)焙烧(或煅烧)
(2)HCl、HNO3均易挥发,且HNO3易分解
(3) 3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O 优点:避免生成氮的氧化物,污染空气;缺点:温度过高(或由于Fe3+的存在),导致过氧化氢大量分解
(4) Fe3+、Al3+、Mg2+ 10-5.9或1.25×10-6
(5)微波加热到109℃,约5分钟,固液比约为2
(6) Cu3Pt(或PtCu3) 或 (其他正确表示也可)
【详解】(1)长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物需要高温加热将有机物和C转化为CO2的除去。答案为焙烧(或煅烧);
(2)酸浸溶解金属和金属氧化物,但HNO3和HCl均易挥发,且HNO3高温分解浪费原料。答案为HCl、HNO3均易挥发,且HNO3易分解;
(3)Pt溶于王水生成NO和氯铂酸,该酸的阴离子具有正八面体结构,其中铂为正四价,即Pt被氧化为H2PtCl6,反应为3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O。HNO3还原产生NO会造成污染,而H2O2不会,但H2O2稳定性差易分解。答案为3Pt + 4HNO3+ 18HCl=3H2PtCl6+ 4NO↑+ 8H2O;优点:避免生成氮的氧化物,污染空气;缺点:温度过高(或由于Fe3+的存在),导致过氧化氢大量分解;
(4)从表格数据看开始沉淀的pH:Fe3+< Al3+、Mg2+,Fe3+先沉淀再Al3+、Mg2+。由Fe3+完全沉淀时pH=3.2计算得到Ksp[Fe(OH)3]=(10-10.8)3×10-5=10-37.4。Al3+开始沉淀时的pH=3.5即c(OH-)=10-10.5mol/L,此时溶液中的Fe3+为。答案为Fe3+、Al3+、Mg2+;10-5.9或1.25×10-6;
(5)从图看,微波加热短时间内浸出率较高,5min时、固液比为2时浸出率接近100%。答案为微波加热到109℃,约5分钟,固液比约为2;
(6)Cu位于晶胞面心占3个,而Pt位于晶胞的顶点占有1个。该物质的化学式为Cu3Pt。晶胞密度为得到a=cm。Cu之间的最短距离为=×1010pm。答案为Cu3Pt;×1010pm。
18.(1)用热的纯碱溶液浸泡废铁屑
(2)摩尔比为0.75、反应温度为
(3) 会增大后续碳酸钙的消耗量
(4)是过氧化氢分解的催化剂
(5)4.7
(6)
(7)趁热过滤、洗涤、干燥
【分析】软锰矿加入废铁屑、稀硫酸浸出,除去滤渣Ⅰ,主要成分为二氧化硅等,滤液加入双氧水氧化,再加入碳酸钙调节pH以除铁、铝,得到滤渣Ⅱ,主要成分为氢氧化铁、氢氧化铝,滤液再加入硫化钡除铜,得到滤渣Ⅲ主要成分为硫化铜,滤液再加入氟化锰除杂,滤渣Ⅳ主要成分为,滤液一系列操作后得到一水合硫酸锰;
【详解】(1)去除废铁屑表面的油污,可采用的方法为用热的纯碱溶液浸泡废铁屑;
(2)“浸出”时,由图可知,最佳反应条件:摩尔比为0.75、反应温度为;
(3)“浸出”时,、稀硫酸、总反应的离子方程式为,反应过程中硫酸过量太多会增大后续碳酸钙的消耗量;
(4)“氧化”时,由于是过氧化氢分解的催化剂,则部分过氧化氢会分解。故过氧化氢的实际消耗量大于理论消耗量;
(5)“除铁、铝”加入碳酸钙的目的是将和转化为和沉淀,则调节溶液的不小于完全沉淀的;完全沉淀时,溶液中,则;
(6)“除铜”时,转化为硫化物沉淀,则“除杂”中加入二氧化锰将和转化为氟化物沉淀,则滤渣Ⅳ的主要成分是;
(7)“除杂”所得滤液为硫酸锰溶液,在之间蒸发结晶,趁热过滤,得到。
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这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习-沉淀溶解平衡,共21页。试卷主要包含了单选题,多选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
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