专题06 沉淀溶解平衡在工艺流程中的应用（重难点训练) 化学鲁科版2019选择性必修1

学科网（北京）股份有限公司 专题06 沉淀溶解平衡在工艺流程中的应用 建议时间：15分钟 突破一 沉淀的生成与溶解 1.某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH＝4。在调节溶液pH时，应选用的试剂是(　　) A．NaOH B．ZnO C．ZnSO4 D．Fe2O3 答案 B 解析 溶液中含有FeCl3杂质，将溶液调至pH＝4，可使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，注意不能引入新的杂质，可加入ZnO和酸反应调节溶液pH，使铁离子全部沉淀。 2.在含有浓度均为0.01mol·L－1的Cl－、Br－、I－的溶液中，缓慢且少量地加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是(　　) A．AgCl、AgBr、AgI　　　　 B．AgI、AgBr、AgCl C．AgBr、AgCl、AgI D．三种沉淀同时析出 答案 B 解析 AgI比AgBr、AgCl更难溶于水，故Ag＋不足时先生成AgI，析出沉淀的先后顺序是AgI、AgBr、AgCl。 突破二 沉淀的转化 3.工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去[已知：Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9，Ksp(CaSO4)＝7.1×10－5]，下列说法错误的是(　　) A．升高温度，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会增大 B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)===CaCO3(s)＋SO(aq) C．该条件下，CaCO3溶解度约为1×10－3 g D．CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝1.43×104 答案 C 解析 升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw增大，Na2CO3水解平衡正向移动，c(OH－)增大，故A项正确；沉淀由难溶物质转变为更难溶的物质，故B项正确；由c(CO)＝c(Ca2＋)＝＝7.0×10－5 mol·L－1，设溶液为1 L，则＝，解得S＝7.0×10－4 g，该条件下CaCO3的溶解度约为7.0×10－4 g，故C错误；CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝＝1.43×104，故D项正确。 4.已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。向BaSO4中加入Na2CO3溶液，一段时间后达到平衡状态。 (1)写出有关的离子方程式：_____________________________。 (2)计算该反应的平衡常数K=_________。 (3)讨论BaSO4能转化为BaCO3的条件是什么？ 答案 (1)BaSO4+CO32-BaCO3+SO42- (2)K= ==0.042 (3)要使BaSO4转化为BaCO3，则必须满足c(CO32-)>24c(SO42-)，在BaSO4饱和溶液中，c(SO42-)≈1.0×10-5mol·L-1，故当c(CO32-)>2.4×10-4 mol·L-1时，BaSO4转化为BaCO3。 突破三 沉淀生成的应用 5.常温下探究与之间的转化，进行如下实验。 实验 实验过程 电导率变化图像 pH变化图像 Ⅰ 向盛有60mL蒸馏水的烧杯中，加入适量固体，用磁力搅拌器搅拌，待数据稳定后，加入1滴管饱和溶液 Ⅱ 向盛有60mL蒸馏水的烧杯中，加入适量固体，用磁力搅拌器搅拌，待数据稳定后，加入1滴管饱和溶液 下列说法正确的是 A．由图1可知，相同条件下，同浓度的溶液比溶液导电能力强 B．由图2可知，加入溶液后，水电离产生的 C．实验Ⅱ中，加入1滴管饱和溶液后，转化为 D．实验Ⅰ、Ⅱ的混合溶液中均存在： 【答案】A 【详解】A．由实验1可知，转化成，由图1可知，加入导电能力增强，当沉淀转化后后生成导电能力下降，故相同条件下，同浓度的溶液比溶液导电能力强，A正确； B．由图2可知，加入溶液后，转化成，生成，为强碱弱酸盐，水溶液中水解，水电离产生的，B错误； C．实验Ⅱ中，加入1滴管饱和溶液后，导电能力没变化，故没有转化为，C错误； D．实验Ⅰ、Ⅱ的混合溶液中均存在电荷守恒：，D错误； 故选A。 6．根据下列实验操作和现象能得到相应结论的是 实验操作和现象 结论 A 将炽热的木炭与浓硝酸混合，产生红棕色气体 浓硝酸被木炭还原成 B 向氯化钡溶液中通入和气体X，产生白色沉淀 白色沉淀不一定为 C 取少量铁与水蒸气反应后的固体于试管中，加足量稀盐酸溶解再滴加KSCN溶液，溶液未变红色 固体产物中不存在三价铁 D 向含有ZnS和的白色悬浊液中滴加少量溶液，有黑色沉淀生成 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．浓硝酸遇热易分解生成红棕色的二氧化氮、氧气和水，则将炽热的木炭与浓硝酸混合，产生红棕色气体不能说明浓硝酸被木炭还原成二氧化氮，故A错误； B．二氧化硫和氨气、氯化钡溶液反应生成氯化铵和亚硫酸钡白色沉淀，二氧化硫与氯气、氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸，则向氯化钡溶液中通入二氧化硫和气体X，产生白色沉淀不能说明白色沉淀一定为硫酸钡，故B正确； C．铁与水蒸气高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，若铁过量，反应得到的氯化铁溶液能与铁反应生成氯化亚铁，则取少量铁与水蒸气反应后的固体于试管中，加足量稀盐酸溶解再滴加硫氰化钾溶液，溶液未变红色不能说明反应生成的固体产物中不存在三价铁，故C错误； D．向含有硫化锌和硫化钠的白色悬浊液中滴加少量硫酸铜溶液，与溶液反应生成CuS沉淀，为沉淀生成，不存在沉淀的转化，不能得出，故D错误； 故选B。 突破四 沉淀转化的应用 7.长时间使用的工业锅炉中常常因为含沉淀，使锅炉受热不均而产生危险，处理方式是向锅炉注入溶液浸泡，将水垢中的转化为，再用酸去除。下列叙述正确的是 A．浸泡后溶液的pH升高 B．能转化为，说明 C．溶解于盐酸而不溶，说明 D．沉淀转化的离子方程式为 【答案】D 【详解】A．溶液呈碱性，注入溶液浸泡水垢中的CaSO4时生成CaCO3，浸泡后溶液中c()降低，溶液的碱性减弱，pH降低，故A错误； B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，故B错误； C．Ksp只与温度有关，与溶液中离子浓度种类与大小无关，则不能根据CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶比较Ksp(CaCO3)、Ksp(CaSO4)的大小，故C错误； D．往锅炉注入溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，同时生成Na2SO4，则反应的离子方程式为，，故D正确； 故选：D。 8.某污水处理厂用“沉淀法”处理含铬废水（主要含，还含有少量的）的工艺流程如图所示： 已知：常温下金属离子沉淀完全时的分别为。 回答下列问题： (1)“氧化”时，可在搅拌的方式下进行，搅拌的目的是 。 (2)“氧化时”，生成的离子方程式为 。 (3)“过滤”时，所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ，其中玻璃棒的作用是 。 (4)“滤渣”的主要成分为和 ，检验滤液中是否还含有的操作和方法为 。 (5)常温下， 。（填“>”或“<”） (6)“沉铬”时，往过滤后的滤液中加入，所得的沉淀溶解平衡如图所示。 已知：。 ①曲线Ⅱ代表与 的关系。[填“”或“”] ②常温下， 。 【答案】(1)加快反应速率，提高原料的利用率 (2) (3) 漏斗 引流 (4) 取过滤后的滤液，向其中滴入KSCN溶液，若出现红色，则有Fe3+，反之，则无 (5)> (6) 【详解】（1）“氧化”时，可在搅拌的方式下进行，搅拌的目的是：加快反应速率，提高原料的利用率； （2）“氧化时”，生成的离子方程式为：； （3）“过滤”时，所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是：引流； （4）“滤渣”的主要成分为和，检验滤液中是否还含有Fe3+的操作和方法为：取过滤后的滤液，向其中滴入KSCN溶液，若出现红色，则有Fe3+，反之，则无； （5）根据题意，常温下，金属离子Cu2+、Cr3+沉淀完全时的pH分别为6.7、5.6，故，，故>； （6）①由图可知，当=0时， ，，由于，故曲线II代表与的关系； ②常温下，。 建议时间：15分钟 9.用钴渣(主要成分为CoO，含有Fe3O4、Al2O3、PbO、CaO等)制备CoCO3的工艺流程如图所示。已知：常温下，，。 下列叙述错误的是 A．滤渣1的主要成分有PbSO4、CaSO4 B．向浸出液中通入足量CO2，有白色沉淀生成 C．该工艺条件下，可推知氧化性： D．若沉钙后的溶液中，，则此时溶液的pH约为6 【答案】C 【详解】A．由分析可知，“酸浸”所得“滤渣1”的成分有，A正确； B．“浸出液”中含有，通入足量，发生，有白色沉淀生成，B正确； C．“除铁”时加入，氧化而不氧化，说明还原性：、氧化性：，则氧化性顺序是：，C错误； D．若“沉钙”后溶液中，由，求出，再根据求出，从而得出pH为6，D正确； 故选C。 10．用化学沉淀法去除粗盐水中的、和，流程如下： 下列有关实验操作的说法不正确的是 A．步骤i中检验过量：静置后向烧杯中滴加2~3滴稀硫酸，出现沉淀说明过量 B．步骤静置有利于沉淀充分沉降至烧杯底部，便于检验是否过量 C．步骤iv加盐酸并搅拌，至无气泡冒出，并用pH试纸检验，使滤液呈中性或微酸性 D．操作a是将溶液转移至蒸发皿中，加热并搅拌，当出现较多固体时，停止加热 【答案】A 【详解】A．向硫酸钡饱和溶液中加入稀硫酸，溶液中硫酸根离子浓度增大，会使溶解平衡左移而析出硫酸钡沉淀，所以静置后向烧杯中滴加2~3滴稀硫酸，出现沉淀不能说明氯化钡溶液过量，且加氯化钡的目的是去除硫酸根杂质离子，滴加硫酸会引入硫酸根，故A错误； B．步骤静置有利于沉淀充分沉降至烧杯底部，再向上层清液中继续滴加氯化钡，通过观察是否产生沉淀可检验钡离子是否过量，故B正确； C．步骤iv加盐酸并搅拌，至无气泡冒出，并用pH试纸检验，使滤液呈中性或微酸性说明过量的氢氧根离子和碳酸根离子完全除去，故C正确； D．操作a是将溶液转移至蒸发皿中，加热并搅拌，当出现较多固体时，停止加热，利用余热蒸干得到氯化钠，故D正确； 故选A。 11．从炼钢粉尘(主要含和ZnO)中提取Zn的流程如下： 已知：“盐浸”时ZnO转化为，仅少量铁元素浸出；。 下列说法正确的是 A．“盐浸”主要离子反应： B．“滤渣”的主要成分为 C．“沉锌”的离子反应： D．“滤液”可直接循环利用 【答案】C 【详解】A．“盐浸”过程ZnO和NH3、NH4Cl溶液反应转化为，主要离子反应：，A错误； B．根据分析可知，Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解，所以滤渣中除，还有Fe2O3和Fe3O4，B错误； C．“沉锌”过程中和S2-反应生成ZnS和，离子方程式为：，C正确； D．“沉锌”后得到的滤液主要成分为NH4Cl，可以返回到“盐浸”循环使用，因此需要控制 的用量，让“沉锌”后的滤液中只含NH4Cl，D错误； 故选C。 12.一种以低品位锰矿(含、及少量、、)为原料生产的工艺流程如下。 已知：在该流程条件下，、完全沉淀的pH分别为3.7和5.0，、开始沉淀的pH分别为7.2和8.8.下列说法错误的是 A．“溶浸”过程中只体现了氧化性(不考虑的自身分解反应) B．“调pH”中物质A可以是MnO C．“沉锰”所得滤液中溶质的主要成分为 D．在空气中加热氧化过程的化学方程式为 【答案】A 【详解】A．溶浸过程中H+与MnCO3、Fe3O4、Al2O3反应生成Mn2+、Fe3+、Al3+等，根据流程图，Mn2O3在酸性条件下将H2O2氧化成O2，本身被还原成Mn2+，作还原剂，A错误； B．加入适量A调节溶液pH值，将铁离子、铝离子生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，同时不能引入新的杂质，物质A可以是MnO，B正确； C．由分析可知，“沉锰”过程中MnSO4和氨水反应生成Mn(OH)2和，所得滤液中溶质的主要成分为，C正确； D．Mn(OH)2在空气中加热和O2反应生成Mn3O4，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：，D正确； 故选A。 13．下列化学用语对事实的表述正确的是 A．用碳酸钠溶液处理锅炉水垢： B．用电子式表示氯化钠的形成过程： C．氯化铁溶液腐蚀铜的电路板： D．电解饱和食盐水阳极的电极反应： 【答案】B 【详解】A．用碳酸钠溶液处理锅炉水垢即将CaSO4微溶物转化为CaCO3沉淀，然后加入酸进行酸溶，反应原理为：，A错误； B．NaCl为离子化合物，Na原子失电子、Cl原子得电子形成氯化钠，用电子式表示形成过程为，B正确； C．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板的离子反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，C错误； D．碳棒作电极电解饱和食盐水，阳极发生氧化反应，氯离子被氧化生成氯气，阳极的电极反应式为2Cl--2e- ═ Cl2↑，D错误； 故选B。 14.以菱镁矿(主要成分为，含少量、和)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如图所示，已知浸出时产生的废渣中有和。 下列说法不正确的是 A．“浸出镁”所需的温度比“沉镁”温度高 B．分离、与，是利用了它们氢氧化物的大小不同 C．在上述流程中，用石灰乳代替氨水可以达到相同的工艺目的 D．氯化铵溶液浸出镁是利用氯化铵溶液显弱酸性 【答案】C 【详解】A．“沉镁”过程中，温度不宜太高，否则一水合氨会大量分解产生氨气，使得氨水利用率降低，A正确； B．的Ksp远小于Mg(OH)2的Ksp值，当pH达到一定值时，与先沉淀，而不沉淀，最终达到分离效果，B正确； C．石灰乳代替氨水，会引入杂质Ca2+，可能影响产物的纯度，C错误； D．氯化铵溶液水解呈酸性，在“浸出”过程中可以溶解MgO，D正确； 故答案选C； 15.．常温下进行下列实验，根据实验操作或目的所得的结论正确的是 选项 实验操作或目的 结论 A 向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成蓝色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2] B 通过加碱使废水中的c(Cr3+)降至1×10-5mol·L-1(已知常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32) 加碱后废水的pH=5 C 向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中滴加稀盐酸，有气泡产生 Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4) D 测定水体中氯化物含量时，采用标准硝酸银溶液进行滴定。(已知常温下Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.3×10-17) 滴定时可采用KI作为指示剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．向浓度均为0.1mol/L的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Cu(OH)2蓝色沉淀，表明Ksp[Cu(OH)2]小，A错误； B．Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32，处理后废水中c(Cr3+)=1×10-5mol/L，则c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32，c(OH-)=1×10-9mol/L，pH=5，B正确； C．碳酸根浓度大，BaSO4部分转化为BaCO3，不能据此比较Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3)的相对大小，C错误； D．Ksp(AgI)比Ksp(AgCl)小很多，先生成AgI，且难以转化成AgCl，不能采用KI作指示剂，D错误； 故选B。 16.某实验小组在实验室进行下列实验： 已知：可形成配离子、，。根据实验现象判断，下列说法正确的是 A．氯化银溶于氨水是因为氨水显碱性 B．溶液的溶质和银氨溶液的溶质相同 C．稳定性： D．碘化银不可能转化为溴化银 【答案】C 【分析】根据流程中的现象变化，向硝酸银溶液中滴加氯化钠，出现白色沉淀，白色沉淀为AgCl，再向其中加入氨水，沉淀溶解，生成了可溶盐[Ag(NH3)2]Cl，再加溴化银，出现淡黄色沉淀，为AgBr，再加硫代硫酸钠，沉淀溶解，生成可溶配离子，最后加入碘化钠，产生黄色碘化银沉淀。 【详解】A．氯化银溶于氨水是因为Ag+与NH3形成了配离子，而不是因为氨水显碱性，A错误； B．溶液a的溶质主要是[Ag(NH3)2]Cl，银氨溶液的溶质是[Ag(NH3)2]OH，溶质不同，B错误； C．向含的溶液中加入NaBr能生成AgBr沉淀，而向含的溶液中加入NaBr不生成沉淀，说明更容易电离出Ag+，即稳定性：<，C正确； D．虽然，但在一定条件下，如加入足够浓的Br-溶液，碘化银也可能转化为溴化银，D错误； 故选C。 17.废锂离子电池正极材料中含有LiCoO2、LiNO2以及Fe、Al、C单质，具有较高回收价值，对其进行无害化处理并回收具有重要意义。一种从废锂离子电池正极材料中回收钻、镍、锂的工艺流程如图： 已知：①“酸浸”后的滤液中含有Li＋、Fe3＋、Al3＋、Co2＋、Ni2＋，且各离子浓度均小于0.1mol·L-1。 ②溶液中金属离子完全沉淀时的pH如表所示： 金属离子 Fe3＋ Al3＋ Co2＋ Ni2＋ 完全沉淀时(c=1×10-6mol·L－1)的pH 3.7 5.0 9.2 9.5 下列说法错误的是 A．“酸浸”时， H2O2在反应中仅作氧化剂 B．“调pH”过程中调节溶液的pH=5.0时，滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3 C．基态Li、Fe、Al、Co、Ni五种原子中，未成对电子数最多的是Fe D．LiPF6中所含化学键类型为离子键、极性共价键 【答案】A 【分析】电池正极材料中的LiCoO2、LiNO2以及Fe、Al在酸浸过程中，转化为相应的金属离子，滤渣为C单质。加入NaOH溶液后，根据已知②和流程图，可知通过调节pH使Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，则滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3。滤液中含有Li＋、Co2＋、Ni2＋，通过一系列操作，得到LiPF6。 【详解】A．在LiCoO2中Co的化合价为＋3，而酸浸后的溶液中含有Co2＋，Co的化合价从+3降低到+2，则H2O2中O的化合价升高，在此过程中H2O2体现出还原性，错误，A符合题意； B．根据已知②，pH=5时，Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，因此滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3，正确，B不符合题意； C．基态Li、Fe、Al、Co、Ni五种原子的价层电子轨道表示式为、、、、，可知基态Li、Fe、Al、Co、Ni五种原子中未成对电子数分别为1、4、1、3、2，则未成对电子数最多的原子是Fe，正确，C不符合题意； D．LiPF6由Li＋和构成，阴阳离子间存在离子键，在中P和F之间为极性共价键，正确，D不符合题意； 答案选A。 18.以含铬废水(含Cr3+、Fe3+、Cu2+)和草酸泥渣(含PbC2O4、PbSO4)为原料制备铬酸铅(PbCrO4)的工艺流程如图所示： 已知： ①“焙烧”时，PbSO4发生反应； ②Cr(OH)3性质与Al(OH)3类似； ③pH>7时，Pb2+开始转化为Pb(OH)2沉淀。 下列说法正确的是 A．“焙烧”时，加碳酸钠将硫酸铅转化为PbO，便于后续溶解 B．“氧化”工序中发生反应的离子方程式为 C．“酸溶”时加硝酸需适量，且混合后加醋酸溶液调pH=5的原因都是防止生成Pb(OH)2沉淀 D．6mol·L-1醋酸溶液可用浓度约为3mol·L-1的硫酸溶液代替 【答案】A 【分析】由题给流程可知，向烘干粉碎的草酸泥渣中加入NaCO3焙烧，将铅元素转化为PbO，将焙烧渣水洗得到的PbO溶于硝酸溶液得到Pb(NO3)2溶液；向含铬废水中加入过量NaOH溶液调节溶液pH，将溶液中的铬离子转化为偏铬酸钠，Fe3+和Cu2+转化为Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀，过滤得到含Fe(OH)3、Cu(OH)2的滤渣和含偏铬酸钠的滤液；向滤液中加入H2O2溶液，将溶液中的偏铬酸钠转化为铬酸钠，加热煮沸除去过量的H2O2溶液，向硝酸铅和铬酸钠混合溶液中加入醋酸溶液调节溶液pH为5，将溶液中的铬酸根离子和铅离子转化为铬酸铅沉淀，过滤得到铬酸铅和滤液；滤液经再处理达标排放。 【详解】A．由已知①可知“焙烧”时，加碳酸钠将硫酸铅转化为PbO，便于后期用硝酸溶解PbO，A正确； B．“氧化”过程中是将溶液中的偏铬酸钠转化为铬酸钠，反应的离子方程式为，B错误； C．加入醋酸将溶液调为弱酸性，可以防止产生Pb(OH)2沉淀，又因铬酸钠溶液存在如下平衡，硝酸过量会使溶液中的H+增大，平衡向正反应方向移动，溶液中的浓度减小，导致沉铬率下降，所以为了提高沉铬率，“酸溶”过程中所加硝酸不能过量，C错误； D．硫酸溶液能与溶液中的Pb2+反应生成PbSO4沉淀，所以不能用硫酸溶液替代醋酸溶液，D错误； 故答案选A。 19.一水合硫酸锰是一种重要的饲料添加剂和油漆干燥剂。一种以软锰矿主要成分是，还有、、、等杂质为原料制备的工艺流程如图。 已知：该工艺条件下，有关金属离子沉淀的如表所示。 金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的 回答下列问题： (1)将“滤渣Ⅰ”进行二次酸浸的目的是 。 (2)“酸浸”过程中还原的离子方程式为 。 (3)“氧化”加热温度不宜过高的原因是 。 (4)“调”操作中调节溶液的范围是 。 (5)“沉锰”过程发生的离子反应方程式为 。 (6)“沉锰”过程中，对沉淀率的影响如图所示，“沉锰”合适的条件是 。 【答案】(1)提高元素浸出率或元素利用率 (2) (3)防止温度过高分解 (4) (5)n2++HCO+NH3·H2O = MnCO3 ↓+ NH+H2O (6)左右，左右 【详解】（1）将“滤渣Ⅰ”进行二次酸浸的目的是是提高Mn元素浸出率或Mn元素利用率。 （2）“酸浸”过程中还原，Fe2+被MnO2氧化为Fe3+，MnO2被还原为Mn2+，结合电子守恒、电荷守恒和元素质量守恒，反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O。 （3）过氧化氢不稳定受热易分解，“氧化”加热温度不宜过高的原因是：防止温度过高分解。 （4）“调pH”时要保证Fe3+除尽同时Ni2+、Mg2+、Mn2+不沉淀，由表数据可知，调节溶液pH的范围是3.7≤pH<7.7。 （5）“沉锰”过程中Mn2+、HCO与NH3·H2O反应生成 MnCO3 沉淀 、NH，发生的离子反应方程式为：Mn2++HCO+NH3·H2O = MnCO3 ↓+ NH+H2O。 （6）“沉锰”过程中，由图可知，温度为45℃、pH=7.5时，Mn2+的沉淀率最大、Mg2+的沉淀率相对较小，则 “沉锰”合适的条件是：左右，左右。 20．废旧电池的回收利用，既可以减少环境污染，又可以节约资源。以某废旧电池的正极材料(主要成分为，还含有少量铁铝等元素的化合物)为原料制备产品的工艺流程如图所示。 已知：①难溶于水，且能与过量的生成。 ②流程中部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀时开始沉淀的和沉淀完全的如下表。 金属阳离子 开始沉淀 2.7 7.6 4.0 7.6 沉淀完全 3.7 9.6 5.2 9.2 回答下列问题： (1)中钴元素的化合价为 。 (2)根据上述流程并结合已学知识，推测在酸性条件下的氧化性由强到弱的顺序为 。 (3)“调”时，加入氧化剂的作用为 ，若要使杂质离子全部沉淀，则调节的范围 。 (4)“沉钴”时，钴的沉淀率与的关系如图所示，随着溶液的继续增大，而钴的沉淀率却减小的原因是 。 (5)“滤饼2”在空气中“焙烧”转化为的化学方程式为 ；“高温烧结”中需要通入空气，其作用是 。 【答案】(1)+3 (2)> H2O2> Fe3+ (3) 充分将Fe2+氧化为Fe3+ (4)能与过量的生成而溶解 (5) 利用空气中的氧气将＋2价Co氧化为＋3价 【详解】（1）中Li元素为+1价，O元素为-2价，则Co元素的化合价为+3价； （2）中＋3价的Co元素被H2O2还原为＋2价的Co2+，故反应的化学方程式为；该反应说明氧化性强于H2O2，而H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+，说明H2O2氧化性强于Fe3+，故氧化性：> H2O2> Fe3+； （3）“调”时，加入氧化剂充分将Fe2+氧化为Fe3+，“调pH”将溶液中的杂质离子Al3+和Fe3+转化为沉淀，即；同时不能沉淀Co2+，即pH<7.6； （4）“沉钴”是为了得到难溶于水的，而能与过量的生成而溶解； （5）在空气中加热，晶体被空气中的氧气氧化，得到，根据元素守恒和电子得失守恒可写出反应的化学方程式：；“高温烧结”中需要通入空气，利用空气中的氧气将＋2价Co氧化为＋3价。 建议时间：15分钟 21．（2025·重庆·高考真题）某兴趣小组探究沉淀的转化。将2mL 0.1mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合，得悬浊液1，然后进行如下实验。下列叙述错误的是 A．溶液1中 B．溶液2中 C．溶液3中 D．上述实验可证明 【答案】C 【分析】在2mL0.2mol/L的溶液中加入等体积等浓度的NaCl溶液得悬浊液1，经分离后，向中滴加6mol/L的氨水，发生反应，加入0.1mol/LKI溶液2mL，发生反应：，得到沉淀，由物质的量关系可知，不能完全反应，溶液3中可能还存在剩余的氨水以及； 【详解】A．溶液1中主要溶质是，同时由于存在溶解平衡：，还存在极少量的，选项中满足电荷守恒关系，A正确； B．根据元素守恒可知，若不水解，则，但会水解生成其他含银的微粒，故，B正确； C．溶液3中可能存在氨水过量的情况，不能得出的结论，C错误； D．由实验操作可知，存在转化，由此说明AgI更难溶，故可得出结论，D正确； 故选C。 22．（2025·甘肃·高考真题）下列实验操作能够达到目的的是 选项 实验操作 目的 A 测定0.01mol/L某酸溶液的pH是否为2 判断该酸是否为强酸 B 向稀溶液滴入几滴浓硫酸，观察溶液颜色变化 探究对水解的影响 C 向溶液先滴入几滴NaCl溶液，再滴入几滴NaI溶液，观察沉淀颜色变化 比较AgCl和AgI的Ksp大小 D 将氯气通入溶液，观察是否产生淡黄色沉淀 验证氯气的氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．若该酸为一元酸，0.01mol/L某酸溶液的pH=2，可判断为强酸，但某些二元弱酸，在浓度0.01mol/L也可能达到pH=2，故无法判断该酸是否为强酸，A错误； B．向稀溶液中加浓硫酸，虽增加浓度增大抑制水解，但浓硫酸稀释时放热，未控制变量，无法单独验证的影响，B错误； C．溶液过量，溶液中剩余的会直接与生成AgI沉淀，无法证明AgCl转化为AgI，故不能比较Ksp，C错误； D．与反应生成S淡黄色沉淀，证明将氧化为S，验证了的氧化性，D正确； 故选D。 23. （2023·浙江·高考真题）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 【详解】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，故A项错误； B．上层清液为碳酸钙的饱和溶液，由得=≈6.0×10-5mol/L；存在水解平衡，即、。根据Ka2=4.7×10-11可得，则碳酸根离子的水解平衡常数为，以第一步水解为主，设有x mol/L的水解生成，列三段式有： ，则，x=4.85×10-5mol/L，所以c()=4.85×10-5mol/L，c()=1.15×10-5mol/L，，所以上层清液中含碳微粒主要为碳酸氢根离子，故B项正确； C．向体系中通入CO2，，c()减小，CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO(aq)正向移动，溶液中钙离子浓度增大，故C项错误； D．由题干可知，，，则的平衡常数K，故通过加溶液不可实现向的有效转化，故D项错误； 故答案选B。 24.（2024·上海·高考真题）粗盐中含有等杂质离子，实验室按下面的流程进行精制： 已知：和的溶解度如图所示： (1)步骤①中要稍过量。请描述检验是否过量的方法： 。 (2)若加后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会导致_______。 A．不能完全去除 B．消耗更多 C．不能完全去除 D．消耗更多 (3)过滤操作中需要的玻璃仪器。除烧杯和玻璃棒外，还需要_______。 A．分液漏斗 B．漏斗 C．容量瓶 D．蒸发皿 (4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4，除去的离子有 。 (5)“一系列操作”是指_______。 A．蒸发至晶膜形成后，趁热过滤 B．蒸发至晶膜形成后，冷却结晶 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤 D．蒸发至大量晶体析出后，冷却结晶 (6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。 另有两种方案进行粗盐提纯。 方案2：向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为]除去，再通入含的工业废气除去； 方案3：向粗盐水中加入石灰乳除去，再加入碳酸钠溶液除去。 (7)相比于方案3，方案2的优点是 。 (8)已知粗盐水中含量为，含量为，现用方案3提纯10L该粗盐水，求需要加入石灰乳(视为)和碳酸钠的物质的量 。 【答案】(1)取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液变浑浊，表明BaCl2已过量 (2)AD (3)B (4)、 (5)C (6)、 (7)提纯粗盐的同时，可变废为宝，将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境 (8)0.04mol；0.14mol 【详解】（1）步骤①中若BaCl2过量，则溶液中存在Ba2+，故判断过量的方法是：取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液变浑浊，表明BaCl2已过量； （2）相同条件下，由于BaCO3和BaSO4的Ksp较为接近，若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，可能发生沉淀的转化：，使得不能完全去除，且消耗更多的Na2CO3溶液，故选AD； （3）过滤操作中需要的玻璃仪器，除烧杯和玻璃棒外，还需要漏斗，故选B。 （4）步骤④中用盐酸调节pH至3~4，H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应，除去的离子有：、； （5）由图可知，KCl的溶解度受温度影响较大，而NaCl的溶解度受温度影响较小，因此先蒸发至大量晶体析出，此时KCl在滤液中，趁热过滤，可得到精盐，故选C； （6）加入盐酸后，H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应，离子方程式分别为：、； （7）方案2加入石灰乳[主要成分为]除去后，通入含的离子方程式为：，相比于方案3，方案2的优点是：提纯粗盐的同时，可变废为宝，将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境； （8）含量为，即，由关系式：可得，提纯10L该粗盐水，需要加入石灰乳(视为)物质的量为；粗盐水中含量为，即，，加入石灰乳(视为)物质的量为0.04mol，即此时溶液中Ca2+总物质的量为：0.1mol+0.04mol=0.14mol，由关系式：可得，需加入Na2CO3的物质的量为0.14mol。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 学科网（北京）股份有限公司 专题06 沉淀溶解平衡在工艺流程中的应用 建议时间：15分钟 突破一 沉淀的生成与溶解 1.某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH＝4。在调节溶液pH时，应选用的试剂是(　　) A．NaOH B．ZnO C．ZnSO4 D．Fe2O3 2.在含有浓度均为0.01mol·L－1的Cl－、Br－、I－的溶液中，缓慢且少量地加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是(　　) A．AgCl、AgBr、AgI　　　　 B．AgI、AgBr、AgCl C．AgBr、AgCl、AgI D．三种沉淀同时析出 突破二 沉淀的转化 3.工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去[已知：Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9，Ksp(CaSO4)＝7.1×10－5]，下列说法错误的是(　　) A．升高温度，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会增大 B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)===CaCO3(s)＋SO(aq) C．该条件下，CaCO3溶解度约为1×10－3 g D．CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝1.43×104 4.已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。向BaSO4中加入Na2CO3溶液，一段时间后达到平衡状态。 (1)写出有关的离子方程式：_____________________________。 (2)计算该反应的平衡常数K=_________。 (3)讨论BaSO4能转化为BaCO3的条件是什么？ 突破三 沉淀生成的应用 5.常温下探究与之间的转化，进行如下实验。 实验 实验过程 电导率变化图像 pH变化图像 Ⅰ 向盛有60mL蒸馏水的烧杯中，加入适量固体，用磁力搅拌器搅拌，待数据稳定后，加入1滴管饱和溶液 Ⅱ 向盛有60mL蒸馏水的烧杯中，加入适量固体，用磁力搅拌器搅拌，待数据稳定后，加入1滴管饱和溶液 下列说法正确的是 A．由图1可知，相同条件下，同浓度的溶液比溶液导电能力强 B．由图2可知，加入溶液后，水电离产生的 C．实验Ⅱ中，加入1滴管饱和溶液后，转化为 D．实验Ⅰ、Ⅱ的混合溶液中均存在： 6．根据下列实验操作和现象能得到相应结论的是 实验操作和现象 结论 A 将炽热的木炭与浓硝酸混合，产生红棕色气体 浓硝酸被木炭还原成 B 向氯化钡溶液中通入和气体X，产生白色沉淀 白色沉淀不一定为 C 取少量铁与水蒸气反应后的固体于试管中，加足量稀盐酸溶解再滴加KSCN溶液，溶液未变红色 固体产物中不存在三价铁 D 向含有ZnS和的白色悬浊液中滴加少量溶液，有黑色沉淀生成 A．A B．B C．C D．D 突破四 沉淀转化的应用 7.长时间使用的工业锅炉中常常因为含沉淀，使锅炉受热不均而产生危险，处理方式是向锅炉注入溶液浸泡，将水垢中的转化为，再用酸去除。下列叙述正确的是 A．浸泡后溶液的pH升高 B．能转化为，说明 C．溶解于盐酸而不溶，说明 D．沉淀转化的离子方程式为 8.某污水处理厂用“沉淀法”处理含铬废水（主要含，还含有少量的）的工艺流程如图所示： 已知：常温下金属离子沉淀完全时的分别为。 回答下列问题： (1)“氧化”时，可在搅拌的方式下进行，搅拌的目的是 。 (2)“氧化时”，生成的离子方程式为 。 (3)“过滤”时，所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ，其中玻璃棒的作用是 。 (4)“滤渣”的主要成分为和 ，检验滤液中是否还含有的操作和方法为 。 (5)常温下， 。（填“>”或“<”） (6)“沉铬”时，往过滤后的滤液中加入，所得的沉淀溶解平衡如图所示。 已知：。 ①曲线Ⅱ代表与 的关系。[填“”或“”] ②常温下， 。 建议时间：15分钟 9.用钴渣(主要成分为CoO，含有Fe3O4、Al2O3、PbO、CaO等)制备CoCO3的工艺流程如图所示。已知：常温下，，。 下列叙述错误的是 A．滤渣1的主要成分有PbSO4、CaSO4 B．向浸出液中通入足量CO2，有白色沉淀生成 C．该工艺条件下，可推知氧化性： D．若沉钙后的溶液中，，则此时溶液的pH约为6 10．用化学沉淀法去除粗盐水中的、和，流程如下： 下列有关实验操作的说法不正确的是 A．步骤i中检验过量：静置后向烧杯中滴加2~3滴稀硫酸，出现沉淀说明过量 B．步骤静置有利于沉淀充分沉降至烧杯底部，便于检验是否过量 C．步骤iv加盐酸并搅拌，至无气泡冒出，并用pH试纸检验，使滤液呈中性或微酸性 D．操作a是将溶液转移至蒸发皿中，加热并搅拌，当出现较多固体时，停止加热 11．从炼钢粉尘(主要含和ZnO)中提取Zn的流程如下： 已知：“盐浸”时ZnO转化为，仅少量铁元素浸出；。 下列说法正确的是 A．“盐浸”主要离子反应： B．“滤渣”的主要成分为 C．“沉锌”的离子反应： D．“滤液”可直接循环利用 12.一种以低品位锰矿(含、及少量、、)为原料生产的工艺流程如下。 已知：在该流程条件下，、完全沉淀的pH分别为3.7和5.0，、开始沉淀的pH分别为7.2和8.8.下列说法错误的是 A．“溶浸”过程中只体现了氧化性(不考虑的自身分解反应) B．“调pH”中物质A可以是MnO C．“沉锰”所得滤液中溶质的主要成分为 D．在空气中加热氧化过程的化学方程式为 13．下列化学用语对事实的表述正确的是 A．用碳酸钠溶液处理锅炉水垢： B．用电子式表示氯化钠的形成过程： C．氯化铁溶液腐蚀铜的电路板： D．电解饱和食盐水阳极的电极反应： 14.以菱镁矿(主要成分为，含少量、和)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如图所示，已知浸出时产生的废渣中有和。 下列说法不正确的是 A．“浸出镁”所需的温度比“沉镁”温度高 B．分离、与，是利用了它们氢氧化物的大小不同 C．在上述流程中，用石灰乳代替氨水可以达到相同的工艺目的 D．氯化铵溶液浸出镁是利用氯化铵溶液显弱酸性 15.．常温下进行下列实验，根据实验操作或目的所得的结论正确的是 选项 实验操作或目的 结论 A 向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成蓝色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2] B 通过加碱使废水中的c(Cr3+)降至1×10-5mol·L-1(已知常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32) 加碱后废水的pH=5 C 向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中滴加稀盐酸，有气泡产生 Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4) D 测定水体中氯化物含量时，采用标准硝酸银溶液进行滴定。(已知常温下Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.3×10-17) 滴定时可采用KI作为指示剂 A．A B．B C．C D．D 16.某实验小组在实验室进行下列实验： 已知：可形成配离子、，。根据实验现象判断，下列说法正确的是 A．氯化银溶于氨水是因为氨水显碱性 B．溶液的溶质和银氨溶液的溶质相同 C．稳定性： D．碘化银不可能转化为溴化银 17.废锂离子电池正极材料中含有LiCoO2、LiNO2以及Fe、Al、C单质，具有较高回收价值，对其进行无害化处理并回收具有重要意义。一种从废锂离子电池正极材料中回收钻、镍、锂的工艺流程如图： 已知：①“酸浸”后的滤液中含有Li＋、Fe3＋、Al3＋、Co2＋、Ni2＋，且各离子浓度均小于0.1mol·L-1。 ②溶液中金属离子完全沉淀时的pH如表所示： 金属离子 Fe3＋ Al3＋ Co2＋ Ni2＋ 完全沉淀时(c=1×10-6mol·L－1)的pH 3.7 5.0 9.2 9.5 下列说法错误的是 A．“酸浸”时， H2O2在反应中仅作氧化剂 B．“调pH”过程中调节溶液的pH=5.0时，滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3 C．基态Li、Fe、Al、Co、Ni五种原子中，未成对电子数最多的是Fe D．LiPF6中所含化学键类型为离子键、极性共价键 18.以含铬废水(含Cr3+、Fe3+、Cu2+)和草酸泥渣(含PbC2O4、PbSO4)为原料制备铬酸铅(PbCrO4)的工艺流程如图所示： 已知： ①“焙烧”时，PbSO4发生反应； ②Cr(OH)3性质与Al(OH)3类似； ③pH>7时，Pb2+开始转化为Pb(OH)2沉淀。 下列说法正确的是 A．“焙烧”时，加碳酸钠将硫酸铅转化为PbO，便于后续溶解 B．“氧化”工序中发生反应的离子方程式为 C．“酸溶”时加硝酸需适量，且混合后加醋酸溶液调pH=5的原因都是防止生成Pb(OH)2沉淀 D．6mol·L-1醋酸溶液可用浓度约为3mol·L-1的硫酸溶液代替 19.一水合硫酸锰是一种重要的饲料添加剂和油漆干燥剂。一种以软锰矿主要成分是，还有、、、等杂质为原料制备的工艺流程如图。 已知：该工艺条件下，有关金属离子沉淀的如表所示。 金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的 回答下列问题： (1)将“滤渣Ⅰ”进行二次酸浸的目的是 。 (2)“酸浸”过程中还原的离子方程式为 。 (3)“氧化”加热温度不宜过高的原因是 。 (4)“调”操作中调节溶液的范围是 。 (5)“沉锰”过程发生的离子反应方程式为 。 (6)“沉锰”过程中，对沉淀率的影响如图所示，“沉锰”合适的条件是 。 20．废旧电池的回收利用，既可以减少环境污染，又可以节约资源。以某废旧电池的正极材料(主要成分为，还含有少量铁铝等元素的化合物)为原料制备产品的工艺流程如图所示。 已知：①难溶于水，且能与过量的生成。 ②流程中部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀时开始沉淀的和沉淀完全的如下表。 金属阳离子 开始沉淀 2.7 7.6 4.0 7.6 沉淀完全 3.7 9.6 5.2 9.2 回答下列问题： (1)中钴元素的化合价为 。 (2)根据上述流程并结合已学知识，推测在酸性条件下的氧化性由强到弱的顺序为 。 (3)“调”时，加入氧化剂的作用为 ，若要使杂质离子全部沉淀，则调节的范围 。 (4)“沉钴”时，钴的沉淀率与的关系如图所示，随着溶液的继续增大，而钴的沉淀率却减小的原因是 。 (5)“滤饼2”在空气中“焙烧”转化为的化学方程式为 ；“高温烧结”中需要通入空气，其作用是 。 建议时间：15分钟 21．（2025·重庆·高考真题）某兴趣小组探究沉淀的转化。将2mL 0.1mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合，得悬浊液1，然后进行如下实验。下列叙述错误的是 A．溶液1中 B．溶液2中 C．溶液3中 D．上述实验可证明 22．（2025·甘肃·高考真题）下列实验操作能够达到目的的是 选项 实验操作 目的 A 测定0.01mol/L某酸溶液的pH是否为2 判断该酸是否为强酸 B 向稀溶液滴入几滴浓硫酸，观察溶液颜色变化 探究对水解的影响 C 向溶液先滴入几滴NaCl溶液，再滴入几滴NaI溶液，观察沉淀颜色变化 比较AgCl和AgI的Ksp大小 D 将氯气通入溶液，观察是否产生淡黄色沉淀 验证氯气的氧化性 A．A B．B C．C D．D 23. （2023·浙江·高考真题）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 24.（2024·上海·高考真题）粗盐中含有等杂质离子，实验室按下面的流程进行精制： 已知：和的溶解度如图所示： (1)步骤①中要稍过量。请描述检验是否过量的方法： 。 (2)若加后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会导致_______。 A．不能完全去除 B．消耗更多 C．不能完全去除 D．消耗更多 (3)过滤操作中需要的玻璃仪器。除烧杯和玻璃棒外，还需要_______。 A．分液漏斗 B．漏斗 C．容量瓶 D．蒸发皿 (4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4，除去的离子有 。 (5)“一系列操作”是指_______。 A．蒸发至晶膜形成后，趁热过滤 B．蒸发至晶膜形成后，冷却结晶 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤 D．蒸发至大量晶体析出后，冷却结晶 (6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。 另有两种方案进行粗盐提纯。 方案2：向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为]除去，再通入含的工业废气除去； 方案3：向粗盐水中加入石灰乳除去，再加入碳酸钠溶液除去。 (7)相比于方案3，方案2的优点是 。 (8)已知粗盐水中含量为，含量为，现用方案3提纯10L该粗盐水，求需要加入石灰乳(视为)和碳酸钠的物质的量 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$