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专题05 溶度积的计算与应用
建议时间:15分钟
突破一 溶度积常数与影响因素
1. 25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡:PbI2(s)Pb2+(aq) + 2I- (aq),加入KI溶液,下列说法正确的是
A.沉淀溶解平衡向左移动 B.溶度积常数Ksp增大
C.溶液中Pb2+浓度增大 D.溶液中Pb2+和I- 浓度都减小
2.下列说法正确的是( )
A.含有AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
B.25 ℃时,Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度
C.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大
D.25 ℃时,AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
突破二 沉淀溶解平衡中沉淀转化的计算
3.溶液可以处理锅炉水垢中的,使其转化为疏松、易溶于酸的。某兴趣小组模拟上述过程:
①将溶液和溶液等体积混合得浊液a
②向滴有酚酞的溶液中加等体积的浊液a,溶液红色变浅
③将①中浊液a过滤所得白色沉淀b,浸泡在滴有酚酞的溶液中,一段时间后溶液红色变浅
已知:
下列说法中不正确的是
A.浊液a中硫酸根离子的浓度为
B.②中溶液红色变浅可证明有转化为
C.③中溶液红色变浅可证明有转化为
D.向白色沉淀b中加入的溶液,沉淀几乎全部转化
4.用精炼铜漂浮阳极泥(主要成分为BiAsO4、SbAsO4,含有少量Ag、Au)制备Bi2O3的工艺流程如下:
已知:①“转化”分两步进行,其第一步BiOCl转化为Bi(OH)3。
②常温下, 。
下列说法错误的是
A.“滤渣1”的主要成分是Ag、Au,含砷废水主要成分是Na3AsO4
B.“水解”分离Sb和Bi的原理是的水解pH低于水解的pH
C.“转化”的总反应方程式为:
D.当BiOCl恰好完全转化成Bi(OH)3时,溶液,此时溶液pH=12
突破三 沉淀溶解平衡中外加溶液稀释后的计算
5.根据下列实验操作和现象能达到相应实验目的或所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验目的或结论
A
室温下,用试纸分别测定浓度均为的溶液和溶液的
比较和的酸性强弱
B
固体加入饱和溶液中,过滤,向滤渣中加入盐酸有气体生成
C
取溶液,向其中滴加溶液,取上层清液滴加溶液,溶液变成血红色
该反应是可逆反应
D
用石墨作电极电解溶液,某电极附近有白色沉淀生成
该电极为阴极
A.A B.B C.C D.D
6.是二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知时,。下列说法正确的是
A.时,的溶度积常数
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.时,溶液中
突破四 沉淀平衡曲线
7.常温下,用AgNO3溶液分别滴定KCl和K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑或的水解)。下列说法正确的是
A.向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01mol/L的溶液滴加AgNO3溶液,先产生的沉淀是Ag2CrO4
B.常温下,Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-11
C.常温下,反应的平衡常数为10-2
D.溶液中离子浓度处于阴影部分时,加入少量AgCl和Ag2CrO4固体,会发生Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀的反应
8.某同学用溶液滴定25.00mL含溶液的滴定曲线如图所示。已知常温时,,,,是一种橙红色沉淀。下列有关说法不正确的是
A.该滴定过程可用溶液作指示剂
B.相同实验条件下,若改为溶液,反应终点c移到a
C.相同实验条件下,若改为,反应终点c向b方向移动
D.曲线上任意点的溶液满足关系式,且
建议时间:15分钟
1.下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(AgBr)=7.7×10-13]( )
A.AgCl>AgI>AgBr
B.AgCl>AgBr>AgI
C.AgBr>AgCl>AgI
D.AgBr>AgI>AgCl
2.常温下,Ksp(PbI2)=8.5×10-9。取适量黄色PbI2粉末溶于水,充分搅拌后得到浊液,过滤。在滤液中加入少量KI后测得c(I-)=1.0×10-2 mol·L-1。下列说法正确的是( )
A.Ksp(PbI2)减小
B.溶液中c(I-)减小
C.产生黄色沉淀
D.溶液中c(Pb2+)=8.5×10-7 mol·L-1
3.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期中)室温下,向溶液、HF溶液、溶液中分别滴加溶液,测得溶液随溶液的变化曲线如图所示。,的酸性比强。下列叙述错误的是
A.代表,代表
B.的
C.等浓度等体积的、混合后溶液的
D.的的数量级为
4.已知20 ℃,Ksp[Mg(OH)2]=1.6×10-11,Ksp[Co(OH)2]=6.4×10-15,Co(OH)2为玫瑰红色难溶物。某同学进行下列实验,依据下述实验操作及现象,下列说法错误的是( )
实验操作
现象
实验一
将镁条用砂纸打磨光亮后置于饱和氯化钠溶液中,滴加几滴酚酞
有无色气体和较多白色沉淀产生,溶液变红色
实验二
取出镁条,将悬浊液加热
红色加深
实验三
冷却后滴加适量CoCl2溶液
部分白色难溶物变成玫瑰红色难溶物
A.镁条和水发生置换反应生成H2和Mg(OH)2
B.NaCl增大了Mg(OH)2(s)在20 ℃水中的溶解度
C.Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) ΔH>0
D.加入适量CoCl2溶液后,c(Mg2+)∶c(Co2+)=2 500∶1
5.在1 L 0.01 mol·L-1 MgCl2溶液中加入1 mL 0.01 mol·L-1的Na2CO3溶液,下列说法正确的是(已知MgCO3的Ksp=6.8×10-6)( )
A.有MgCO3沉淀析出
B.无MgCO3沉淀析出
C.无法确定
D.有沉淀但不是MgCO3
6.化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10-5 mol·L-1时,沉淀就已达完全。已知:常温下Ksp[M(OH)2]=1×10-21。则溶液中M2+沉淀完全时的pH最小值为( )
A.7 B.4 C.5 D.6
7.已知:pAg=-lg c(Ag+),Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是( )
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.图中x点的坐标为(100,6)
C.图中x点表示溶液中Ag+被恰好完全沉淀(浓度为0)
D.若把0.1 mol·L-1 NaCl溶液换成0.1 mol·L-1 NaI溶液,则图像在终点后变为虚线部分
8.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
9.常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示:
物质名称
硫化亚铁
硫化铜
硫化锌
溶度积
6.3×10-18
6.3×10-36
1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为( )
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+ B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
10.常温下,几种铜盐的溶度积常数如下表所示:
化合物
CuCl
CuBr
Cu2S
Cu(OH)2
CuS
Ksp
3×10-7
2×10-9
2.5×10-50
2.6×10-19
1.3×10-36
下列说法正确的是( )
A.常温下,溶解度:CuCl<CuBr
B.向Cu(OH)2悬浊液中加入Na2S溶液,碱性明显减弱
C.反应2CuCl+S2-===Cu2S+2Cl-的平衡常数很大,反应趋于完全
D.已知H2S在溶液中满足Ka1·Ka2=1×10-21,可判断CuS易溶于稀盐酸
11.(24-25高三上·江苏苏州·期中)室温下,通过下列实验探究草酸()的性质。已知, ,。
实验1:用0.1000 NaOH溶液滴定25.00mL 0.1000 溶液,滴定曲线如下图所示。
实验2:向0.1000 溶液中滴加溶液,产生沉淀。
实验3:向酸性溶液中滴加0.1000 溶液至溶液恰好褪色。
下列说法正确的是
A.实验1中X点的溶液中:
B.实验1中pH为8.4的溶液中:
C.实验2中发生反应的平衡常数K=59
D.实验3中发生反应的离子方程式为
12.(24-25高二上·浙江温州·期中)已知的电离常数、。常温下,难溶物在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时,测得混合液中与的关系如图所示,下列说法正确的是
A.直线上任一点均满足:
B.点:
C.点:约为
D.约为
13.(24-25高二上·浙江温州·期中)关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是
A.只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B.已知某温度下,,则的平衡常数约为
C.25℃时在水中的溶解度大于其在溶液中的溶解度
D.向1mL2mo/LNaOH溶液中先滴加2滴0.1mol/L溶液,再滴加2滴0.1mo/L溶液,先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀,说明
14.常温下,在和的浊液中滴加溶液,溶液与的关系如图所示。
已知:①或;②。下列叙述错误的是
A.代表与的关系
B.和共存的浊液中:
C.时,
D.的平衡常数K为
15.(24-25高二下·安徽宣城·期末)25℃时,(为或)的饱和水溶液中,与的关系如图所示。已知,下列说法不正确的是
A.线b表示
B.Y点可表示该温度下的不饱和溶液
C.当和沉淀共存时,溶液中为
D.和共存时,逐滴滴入溶液,一定先生成沉淀
16.(24-25高二下·贵州毕节·期末)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AgCl沉淀,不能生成Ag2CrO4沉淀
B.的平衡常数
C.向NaCl、Na2CrO4均为0.1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
D.b点时,
17.用H2S处理含M2+、Y2+废水,并始终保持,通过调节pH使M2+、Y2+形成硫化物沉淀而分离,体系中pc(即-lgc)关系如图所示,c为HS-,S2-、M2+和Y2+的浓度,单位为mol·L-1。已知,下列说法正确的是
A.曲线a表示S2-对应的变化关系
B.溶度积常数,
C.H2S电离常数的数量级,
D.溶液的pH=5.0时,c(HS-)>c(S2-)>c(Y2+)>c(M2+)
建议时间:15分钟
18.(2025·四川·高考真题)是一种二元酸,是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)的溶液中,各物种的与的关系;
(ⅱ)含的溶液中,与的关系。
下列说法正确的是
A.曲线④表示与的关系
B.(ⅰ)中时,
C.
D.(ⅱ)中增加,平衡后溶液中浓度之和增大
19.(2025·四川·高考真题)根据下列操作及现象,得出结论错误的是
选项
操作及现象
结论
A
分别测定的和溶液的,溶液的更小
结合的能力:
B
向和均为的混合溶液中加入,再逐滴加入氯水并振荡,层先出现紫红色
还原性:
C
分别向含等物质的量的悬浊液中,加入等体积乙酸,加热,仅完全溶解
溶度积常数:
D
分别向的三氯乙酸和乙酸溶液中加入等量镁条,三氯乙酸溶液中产生气泡的速率更快
酸性:三氯乙酸>乙酸
A.A B.B C.C D.D
20.(2025·湖南·高考真题)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
21.(2025·湖南·高考真题)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的;
金属化合物
下列说法错误的是
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
22.(2025·重庆·高考真题)是两性氢氧化物,其沉淀分离的关键是控制溶液pH。25 ℃时,某溶液中与的总和为c。- lg c随pH的变化关系如图所示(忽略体积变化)。
已知:
下列叙述正确的是
A.由M点可以计算 B.恰好沉淀完全时pH为6.7
C.P点沉淀质量小于Q点沉淀质量 D.随pH增大先减小后增大
23.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)常温下,溶液中以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表或]。已知:,比更易与碱反应,形成;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是
A.L为与的关系曲线
B.的平衡常数为
C.调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和
D.调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离
24.(2025·安徽·高考真题)是二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知时,。下列说法正确的是
A.时,的溶度积常数
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.时,溶液中
25.(2025·山东·高考真题)常温下,假设水溶液中和初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:体系中含钴物种的存在形式为和;,。下列说法正确的是
A.甲线所示物种为
B.的电离平衡常数
C.时,物质的量浓度为
D.时,物质的量浓度:
26.(2025·湖南·高考真题)一种从深海多金属结核[主要含,有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下:
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的:
开始沉淀的
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为 。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是 (写化学式);还原的化学方程式为 。
(3)“沉铁”时,转化为的离子方程式为 ,加热至的主要原因是 。
(4)“沉铝”时,未产生沉淀,该溶液中不超过 。
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专题05 溶度积的计算与应用
建议时间:15分钟
突破一 溶度积常数与影响因素
1. 25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡:PbI2(s)Pb2+(aq) + 2I- (aq),加入KI溶液,下列说法正确的是
A.沉淀溶解平衡向左移动 B.溶度积常数Ksp增大
C.溶液中Pb2+浓度增大 D.溶液中Pb2+和I- 浓度都减小
【答案】A
【分析】加入KI溶液,I-浓度增大,沉淀溶解平衡逆向移动,溶液中Pb2+浓度减小;
【详解】A.据分析,沉淀溶解平衡向左移动,A正确;
B.溶度积常数Ksp只与温度有关,温度不变其值不变, B错误;
C.据分析,溶液中Pb2+浓度减小,C错误;
D.据分析,溶液中Pb2+浓度减小, I-浓度增大,D错误;
故合理选项是A。
2.下列说法正确的是( )
A.含有AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
B.25 ℃时,Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度
C.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大
D.25 ℃时,AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
【答案】B
【解析】Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),所以含AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-),A项不正确;Cu(NO3)2溶液中含有Cu2+,使Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)逆向移动,溶解度比在水中的小,B项正确;在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(SO)增大,沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动,c(Ba2+)减小,C项不正确;溶液中c(Cl-)越大,AgCl的溶解度越小,D项不正确。
突破二 沉淀溶解平衡中沉淀转化的计算
3.溶液可以处理锅炉水垢中的,使其转化为疏松、易溶于酸的。某兴趣小组模拟上述过程:
①将溶液和溶液等体积混合得浊液a
②向滴有酚酞的溶液中加等体积的浊液a,溶液红色变浅
③将①中浊液a过滤所得白色沉淀b,浸泡在滴有酚酞的溶液中,一段时间后溶液红色变浅
已知:
下列说法中不正确的是
A.浊液a中硫酸根离子的浓度为
B.②中溶液红色变浅可证明有转化为
C.③中溶液红色变浅可证明有转化为
D.向白色沉淀b中加入的溶液,沉淀几乎全部转化
【答案】B
【详解】A.将溶液和溶液等体积混合后得到浊液且硫酸根离子浓度和钙离子浓度相等,,A正确;
B.向含有酚酞的溶液中加入浊液a(含沉淀和溶液中的、),红色变浅说明被消耗,导致碱性减弱。此时可能是因为溶液中的直接与生成沉淀,无法证明有转化为,B错误;
C.将过滤后的白色沉淀b固体(固体)浸泡在溶液中,红色变浅说明被消耗,此时溶液中无游离的,只能通过转化为来实现,C正确;
D.白色沉淀b为,向白色沉淀b中加入的溶液则会发生:,平衡常数,若加入,设溶液中,则,x无限接近1,说明几乎完全转化为,D正确;
故选B。
4.用精炼铜漂浮阳极泥(主要成分为BiAsO4、SbAsO4,含有少量Ag、Au)制备Bi2O3的工艺流程如下:
已知:①“转化”分两步进行,其第一步BiOCl转化为Bi(OH)3。
②常温下, 。
下列说法错误的是
A.“滤渣1”的主要成分是Ag、Au,含砷废水主要成分是Na3AsO4
B.“水解”分离Sb和Bi的原理是的水解pH低于水解的pH
C.“转化”的总反应方程式为:
D.当BiOCl恰好完全转化成Bi(OH)3时,溶液,此时溶液pH=12
【答案】D
【详解】A.由分析可知:“滤渣1”的主要成分是Ag、Au,含砷废水主要成分是Na3AsO4,故A正确;
B.由图可知,加NaOH之前,Sb3+水解生成SbOCl,此时溶液pH较小,加入NaOH后,Bi3+水解,故“水解”分离Sb和Bi的原理是的Sb3+水解pH值低于Bi3+水解的pH值,故B正确;
C.由图可判断出“转化"的反应物为BiOCl和NaOH,生成物为Bi2O3,再结合元素守恒可知方程式正确,故C正确;
D.BiOCl+H2O⇋Bi3++2OH-+Cl-的K=c(Bi3+)·c2(OH-)·c(Cl-),等号两边同乘以c(OH-)可得c(Bi3+)·c3(OH-)·c(Cl-)×c(OH-),×c(OH-),×0.04=×c(OH-),c(OH-)=0.1mol/L,pH=13,故D错误;
故选D。
突破三 沉淀溶解平衡中外加溶液稀释后的计算
5.根据下列实验操作和现象能达到相应实验目的或所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验目的或结论
A
室温下,用试纸分别测定浓度均为的溶液和溶液的
比较和的酸性强弱
B
固体加入饱和溶液中,过滤,向滤渣中加入盐酸有气体生成
C
取溶液,向其中滴加溶液,取上层清液滴加溶液,溶液变成血红色
该反应是可逆反应
D
用石墨作电极电解溶液,某电极附近有白色沉淀生成
该电极为阴极
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.次氯酸钠溶液具有漂白性,能漂白pH试纸,无法用pH试纸测得其溶液pH,所以题给实验无法达到比较次氯酸和醋酸酸性强弱的实验目,A项错误;
B.由于加入的是饱和溶液,溶液中的而生成沉淀,所以向滤渣中加入盐酸有气体(二氧化碳)生成,该实验无法比较和的溶度积常数大小,B项错误;
C.与I-以个数比1:1发生反应,由于所给溶液过量,上清液中一定有,取上层清液滴加溶液,与反应一定能生成血红色络合物,不能得到该反应是可逆反应的结论,C项错误;
D.根据电解原理,阴极是水中得电子生成,阴极式为,阴极附近浓度增大,和结合生成白色沉淀,D项正确;
故选D。
6.是二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知时,。下列说法正确的是
A.时,的溶度积常数
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.时,溶液中
【答案】A
【详解】A.溶液中存在物料守恒:,当pH=6.8时,,很低,可忽略不计,则,,,则,A正确;
B.根据物料守恒:,,由图像可知,pH=1.6时,成立,由电荷守恒:,结合物料守恒,约掉得到,由图像可知,且,则,故离子浓度顺序:,B错误;
C.由图像可知,时,溶液中,C错误;
D.时,,根据电荷守恒关系:,将物料守恒代入,约掉得到,化简得到,D错误;
故选A。
突破四 沉淀平衡曲线
7.常温下,用AgNO3溶液分别滴定KCl和K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑或的水解)。下列说法正确的是
A.向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01mol/L的溶液滴加AgNO3溶液,先产生的沉淀是Ag2CrO4
B.常温下,Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-11
C.常温下,反应的平衡常数为10-2
D.溶液中离子浓度处于阴影部分时,加入少量AgCl和Ag2CrO4固体,会发生Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀的反应
【答案】D
【详解】A.当时,,所以,,向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01mol/L的溶液滴加AgNO3溶液时,所需最小的银离子浓度为:,所需最小的银离子浓度为:,由于和浓度相同,故所需最小的银离子浓度更小,故先生成AgCl沉淀,故A错误;
B.只与温度有关,由图可知,常温下, 所以常温下,的数量级为,故B错误;
C.常温下,反应的平衡常数为:,故C错误;
D.溶液中离子浓度处于阴影部分时,,,所以AgCl会继续沉淀,会溶解,所以会发生Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀的反应,故D正确;
故答案为:D。
8.某同学用溶液滴定25.00mL含溶液的滴定曲线如图所示。已知常温时,,,,是一种橙红色沉淀。下列有关说法不正确的是
A.该滴定过程可用溶液作指示剂
B.相同实验条件下,若改为溶液,反应终点c移到a
C.相同实验条件下,若改为,反应终点c向b方向移动
D.曲线上任意点的溶液满足关系式,且
【答案】D
【详解】A.,,AgCl的溶解度为=≈1.34×10-5mol/L,Ag2CrO4的溶解度为==mol/L≈1.71×10-4mol/L,即Ag2CrO4溶解度较大,且Ag2CrO4砖红色沉淀,实验现象明显,所以可选Na2CrO4作为滴定Cl-的指示剂,故A正确;
B.反应为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,c点为滴定终点,消耗AgNO3溶液的体积为25mL,则c(NaCl)=0.100mol/L,相同实验条件下改为0.0600mol•L-1Cl-溶液,消耗AgNO3溶液的体积为15mL,达到达到终点时为AgCl饱和溶液,c(Ag+)和c(Cl-)不变,即反应终点c移到a,故B正确;
C.c(Br-)=c(Cl-)时达到终点消耗AgNO3溶液的体积仍为25mL,但Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),则AgBr饱和溶液中c(Br-)<c(Cl-),-lgc(Br-)>-lgc(Cl-),即反应终点c向b方向移动,故C正确;
D.曲线上任意点的溶液中均存在Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-),只有AgCl饱和溶液中存在c(Cl-)=c(Ag+),即只有c点满足c(Ag+)=c(Cl-),其它点均存在c(Cl-)≠c(Ag+),故D错误;
故选:D。
建议时间:15分钟
1.下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(AgBr)=7.7×10-13]( )
A.AgCl>AgI>AgBr
B.AgCl>AgBr>AgI
C.AgBr>AgCl>AgI
D.AgBr>AgI>AgCl
【答案】B
【解析】卤化银的化学式相似,所以溶度积越大,银离子的浓度越大,所以难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序为AgCl>AgBr>AgI。
2.常温下,Ksp(PbI2)=8.5×10-9。取适量黄色PbI2粉末溶于水,充分搅拌后得到浊液,过滤。在滤液中加入少量KI后测得c(I-)=1.0×10-2 mol·L-1。下列说法正确的是( )
A.Ksp(PbI2)减小
B.溶液中c(I-)减小
C.产生黄色沉淀
D.溶液中c(Pb2+)=8.5×10-7 mol·L-1
【答案】C
【解析】Ksp(PbI2)只与温度有关,在滤液中加入少量KI,由于温度不变,则Ksp(PbI2)不变,A项错误;由于Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=4c3(Pb2+)=8.5×10-9,原滤液中c(Pb2+)≈1.3×10-3 mol·L-1,c(I-)≈2.6×10-3 mol·L-1,加入少量KI,测得c(I-)=1.0×10-2 mol·L-1,则溶液中c(I-)增大,B项错误;滤液是PbI2的饱和溶液,加入少量KI,此时c(Pb2+)·c2(I-)=1.3×10-3×(1.0×10-2)2=1.3×10-7>Ksp(PbI2),故产生黄色PbI2沉淀,C项正确;溶液中c(I-)=1.0×10-2 mol·L-1,则有c(Pb2+)= mol·L-1=8.5×10-5 mol·L-1,D项错误。
3.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期中)室温下,向溶液、HF溶液、溶液中分别滴加溶液,测得溶液随溶液的变化曲线如图所示。,的酸性比强。下列叙述错误的是
A.代表,代表
B.的
C.等浓度等体积的、混合后溶液的
D.的的数量级为
【答案】B
【分析】HF的平衡常数Ka=×c(H+),p=PKa-pH,CH3CH2COOH的平衡常数Ka=×c(H+),p=PKa-pH,随着NaOH溶液加入,c(OH-)增大,溶液中c(HF)减小、c(CH3CH2COOH) 减小, c(Mg2+)减小,pMg增大,p,p减小,则L3代表c(Mg2+),L1、L2代表、之一,题干信息又知:HF的酸性比CH3CH2COOH强,即Ka(HF)>Ka(CH3CH2COOH),则相同pH值时,>,p>p,则L1代表p,L2代表p,根据P点坐标点坐标计算Ka(HF)=10-2×10-1.45=10-3.45;根据N点坐标可知,Ka(CH3CH2COOH)=10-3×10-1.89=10-4.89,根据M点坐标可知,Ksp[Mg(OH)2]=10-1.3×(10-5)2=10-11.3,据此分析解答。
【解析】由分析可知,代表,代表,A正确;由分析可知,根据N点坐标可知,Ka(CH3CH2COOH)=10-3×10-1.89=10-4.89,B错误;由分析可知,Ka(HF)=10-2×10-1.45=10-3.45,则F-的水解平衡常数为:Kh===10-10.55<Ka,即电离大于水解,故等浓度等体积的、混合后溶液呈酸性,则溶液的pH<7,C正确;Mg(OH)2+2HFMgF2+2H2O的K=====,数量级为,D正确;故选B。
4.已知20 ℃,Ksp[Mg(OH)2]=1.6×10-11,Ksp[Co(OH)2]=6.4×10-15,Co(OH)2为玫瑰红色难溶物。某同学进行下列实验,依据下述实验操作及现象,下列说法错误的是( )
实验操作
现象
实验一
将镁条用砂纸打磨光亮后置于饱和氯化钠溶液中,滴加几滴酚酞
有无色气体和较多白色沉淀产生,溶液变红色
实验二
取出镁条,将悬浊液加热
红色加深
实验三
冷却后滴加适量CoCl2溶液
部分白色难溶物变成玫瑰红色难溶物
A.镁条和水发生置换反应生成H2和Mg(OH)2
B.NaCl增大了Mg(OH)2(s)在20 ℃水中的溶解度
C.Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) ΔH>0
D.加入适量CoCl2溶液后,c(Mg2+)∶c(Co2+)=2 500∶1
【答案】B
【解析】由实验一的现象可知,镁条和水反应生成H2和难溶物Mg(OH)2,故A正确;氯化钠对Mg(OH)2在水中的溶解度无影响,故B错误;由实验二加热悬浊液红色加深可知,Mg(OH)2(s)在水中的溶解过程是吸热的,故C正确;由实验三现象可知,向Mg(OH)2饱和溶液中滴加CoCl2溶液后,发生反应Mg(OH)2(s)+Co2+(aq)Co(OH)2(s)+Mg2+(aq),则c(Mg2+)∶c(Co2+)=[c(Mg2+)·c2(OH-)]∶[c(Co2+)·c2(OH-)]=Ksp[Mg(OH)2]∶Ksp[Co(OH)2]=2 500∶1,故D正确。
5.在1 L 0.01 mol·L-1 MgCl2溶液中加入1 mL 0.01 mol·L-1的Na2CO3溶液,下列说法正确的是(已知MgCO3的Ksp=6.8×10-6)( )
A.有MgCO3沉淀析出
B.无MgCO3沉淀析出
C.无法确定
D.有沉淀但不是MgCO3
【答案】B
【解析】在1 L 0.01 mol·L-1 MgCl2溶液中,加入1 mL 0.01 mol·L-1的Na2CO3溶液,混合溶液体积近似为1 L,所得溶液中c(Mg2+)=0.01 mol·L-1,c(CO)==1×10-5 mol·L-1,Q=c(Mg2+)·c(CO)=1×10-7<Ksp(MgCO3),所以无沉淀析出。
6.化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10-5 mol·L-1时,沉淀就已达完全。已知:常温下Ksp[M(OH)2]=1×10-21。则溶液中M2+沉淀完全时的pH最小值为( )
A.7 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【解析】Ksp[M(OH)2]=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-21,当M2+沉淀完全时c(M2+)≤1×10-5 mol·L-1,c2(OH-)= mol2·L-2=1×10-16 mol2·L-2,c(OH-)=1×10-8 mol·L-1,常温下c(H+)==1×10-6 mol·L-1,pH≥6。
7.已知:pAg=-lg c(Ag+),Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是( )
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.图中x点的坐标为(100,6)
C.图中x点表示溶液中Ag+被恰好完全沉淀(浓度为0)
D.若把0.1 mol·L-1 NaCl溶液换成0.1 mol·L-1 NaI溶液,则图像在终点后变为虚线部分
【答案】B
【解析】加入NaCl之前,pAg=0,所以c(AgNO3)=1 mol·L-1,A错误; 由于x点c(Ag+)=10-6 mol·L-1,所以Ag+视为沉淀完全(但浓度不为0),则加入的NaCl的物质的量n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01 L×1 mol·L-1=0.01 mol,所以V(NaCl)==100 mL,B正确、C错误;若把NaCl溶液换成NaI溶液,由于Ksp(AgI)更小,所以c(Ag+)更小,pAg更大,与图像不符,D错误。
8.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
【答案】C
【解析】A项,温度不变,加入Na2SO4会导致沉淀溶解平衡向左移动,但两离子浓度的乘积不变,仍在曲线上,不会由a点变到b点;B项,通过蒸发,水量减小,Ba2+和SO浓度都增大,不可能由d点变到c点;C项,d点还没有形成饱和溶液,因此无BaSO4沉淀生成;D项,温度不变,a点与c点的Ksp相等。
9.常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示:
物质名称
硫化亚铁
硫化铜
硫化锌
溶度积
6.3×10-18
6.3×10-36
1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为( )
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+ B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
【答案】B
【解析】生成硫化亚铁沉淀的最小c(Fe2+)= mol·L-1=6.3×10-16 mol·L-1;生成硫化铜沉淀需要的最小c(Cu2+)= mol·L-1=6.3×10-34 mol·L-1;生成硫化锌沉淀需要的最小c(Zn2+)= mol·L-1=1.6×10-22 mol·L-1。所以沉淀的先后顺序为Cu2+、Zn2+、Fe2+。
10.常温下,几种铜盐的溶度积常数如下表所示:
化合物
CuCl
CuBr
Cu2S
Cu(OH)2
CuS
Ksp
3×10-7
2×10-9
2.5×10-50
2.6×10-19
1.3×10-36
下列说法正确的是( )
A.常温下,溶解度:CuCl<CuBr
B.向Cu(OH)2悬浊液中加入Na2S溶液,碱性明显减弱
C.反应2CuCl+S2-===Cu2S+2Cl-的平衡常数很大,反应趋于完全
D.已知H2S在溶液中满足Ka1·Ka2=1×10-21,可判断CuS易溶于稀盐酸
【答案】C
【解析】由表中数据可知Ksp(CuCl)>Ksp(CuBr),所以常温下,溶解度:CuCl>CuBr,A错误;由表中数据可知CuS更难溶,向Cu(OH)2悬浊液中加入Na2S溶液,会发生沉淀转化,同时生成强碱NaOH,碱性明显增强,B错误;由2CuCl+S2-===Cu2S+2Cl-可得K====3.6×1036,平衡常数很大,反应趋于完全,C正确;若要溶解即发生反应:CuS+2H+===Cu2++H2S,K=====1.3×10-15,可判断CuS不易溶于稀盐酸,D错误。
11.(24-25高三上·江苏苏州·期中)室温下,通过下列实验探究草酸()的性质。已知, ,。
实验1:用0.1000 NaOH溶液滴定25.00mL 0.1000 溶液,滴定曲线如下图所示。
实验2:向0.1000 溶液中滴加溶液,产生沉淀。
实验3:向酸性溶液中滴加0.1000 溶液至溶液恰好褪色。
下列说法正确的是
A.实验1中X点的溶液中:
B.实验1中pH为8.4的溶液中:
C.实验2中发生反应的平衡常数K=59
D.实验3中发生反应的离子方程式为
【答案】C
【解析】实验1中X点加入25.00mL0.1000 NaOH溶液,所得溶液为溶液,由图可知,此时溶液显酸性,的电离程度大于其水解程度,,A错误;实验1中pH为8.4的溶液是加入了50.00mL0.1000 NaOH溶液,所得溶液为溶液,存在质子守恒:,B错误;向0.1000 溶液中滴加溶液,产生沉淀,发生反应,平衡常数K====59,C正确;向酸性溶液中滴加0.1000 溶液至溶液恰好褪色,发生氧化还原反应生成二氧化碳和锰离子,是弱酸,不能拆写成离子,离子方程式为:,D错误;故选C。
12.(24-25高二上·浙江温州·期中)已知的电离常数、。常温下,难溶物在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时,测得混合液中与的关系如图所示,下列说法正确的是
A.直线上任一点均满足:
B.点:
C.点:约为
D.约为
【答案】A
【分析】由BaX+2H+=Ba2++H2X结合H2X的Ka1、Ka2可知c(Ba2+)≈c(H2X)。
【解析】根据电荷守恒可知c(H+)+2c(Ba2+)=c(OH−)+c(Cl−)+c(HX-)+2c(X2−),故A正确;由题干信息可知,直线MN的方程式为:lgc(Ba2+)=1-pH,故M点为lg(Ba2+)=0.4,pH=0.6,根据分析可知c(H2X)≈c(Ba2+)=100.4mol/L,c(H+)=10-0.6mol/L,此时溶质为BaCl2和H2X,故c(Cl−)> c(H2X)>c(H+),故B错误;由题干信息可知,直线MN的方程式为:lgc(Ba2+)=1-pH,故N点pH=0.8,lg(Ba2+)=0.2,故c(H2X)≈c(Ba2+)=100.2mol/L,c(H+)=10-0.8mol/L,c(HX-)==≈4×10-7mol⋅L,故C错误; 根据分析,结合H2XH++HX-,HX-H++X2-,故Ka1=,Ka2=,Ka1Ka2==,得到c(X2-)=,Ksp(BaX)=c(Ba2+)c(X2-)=,由题干图示信息,当pH=1时,lg(Ba2+)=0即c(H+)=0.1mol/L,c(Ba2+)=1.0mol/L,故Ksp(BaX)=c(Ba2+)c(X2-)==≈1.2×10-22,故D错误;故答案为A。
13.(24-25高二上·浙江温州·期中)关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是
A.只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B.已知某温度下,,则的平衡常数约为
C.25℃时在水中的溶解度大于其在溶液中的溶解度
D.向1mL2mo/LNaOH溶液中先滴加2滴0.1mol/L溶液,再滴加2滴0.1mo/L溶液,先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀,说明
【答案】D
【解析】 是溶度积常数,只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关,A正确;已知某温度下, 的平衡常数,B正确; 时在水中存在溶解平衡:,在溶液中,平衡向左移动,故在纯水中溶解度大于其在溶液中的溶解度,C正确;向溶液中先滴加2滴溶液,生成氢氧化镁沉淀,NaOH有剩余,再滴加2滴溶液,则发生,不能说明红褐色沉淀由白色沉淀转化而来,不能说明,D错误;故选D。
14.常温下,在和的浊液中滴加溶液,溶液与的关系如图所示。
已知:①或;②。下列叙述错误的是
A.代表与的关系
B.和共存的浊液中:
C.时,
D.的平衡常数K为
【答案】C
【分析】在Mn(OH)2和Ni(OH)2的浊液中,随着CH3COOH溶液的加入,溶液pH减小,Mn(OH)2和Ni(OH)2被溶解为Mn2+和Ni2+,二者离子浓度增大,pX逐渐减小,根据Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Ni(OH)2],当pH相同时,c(Mn2+)>c(Ni2+),pc(Mn2+)<pc(Ni2+),曲线L3代表-lgc(Ni2+)与pH关系,曲线L2代表-lgc(Mn2+),则曲线L1代表-lg。
【解析】根据分析可知,曲线L3代表-lgc(Ni2+)与pH关系,A正确;根据c点数据计算Ksp[Mn(OH)2]=10-12.69,根据b点数据计算Ksp[Ni(OH)2]=10-15.26,=102.57,即c(Ni2+)<0.01c(Mn2+),B正确;根据a点计算,Ka(CH3COOH)==10-2×10-2.76=10-4.76,pH=4时,,则c(CH3COO-)<c(CH3COOH),C错误;该反应的平衡常数K==105.79,D正确;故选C。
15.(24-25高二下·安徽宣城·期末)25℃时,(为或)的饱和水溶液中,与的关系如图所示。已知,下列说法不正确的是
A.线b表示
B.Y点可表示该温度下的不饱和溶液
C.当和沉淀共存时,溶液中为
D.和共存时,逐滴滴入溶液,一定先生成沉淀
【答案】D
【解析】由Ksp(PbCO3)<Ksp(PbSO4)可知,c(Pb2+)相同时,c(SO)大于c(CO),则由图可知,线a表示PbCO3,b表示PbSO4,故A正确;由图可知,Y点Qsp(PbSO4)<Ksp(PbSO4),则Y点溶液是PbSO4的不饱和溶液,故B正确;当PbSO4和PbCO3沉淀共存时,溶液中c(SO)和c(CO)的比为====1×105,故C正确;和共存时,没有给出两种离子浓度大小关系,无法确定哪种离子先沉淀,故D错误;故选D。
16.(24-25高二下·贵州毕节·期末)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AgCl沉淀,不能生成Ag2CrO4沉淀
B.的平衡常数
C.向NaCl、Na2CrO4均为0.1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
D.b点时,
【答案】A
【分析】由图像可知:,。
【解析】 a点 相同的条件下,银离子浓度大于曲线上的银离子浓度,所以a点浓度商大于,沉淀溶解平衡逆向移动,该条件下能生成AgCl沉淀,a点相同的条件下,银离子浓度小于曲线上的银离子浓度,所以a点浓度商小于,沉淀溶解平衡正向移动,该条件不能生成Ag2CrO4沉淀,故A正确; 的平衡常数,故B错误; 向NaCl、Na2CrO4均为0.1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,产生Ag2CrO4沉淀需要银离子浓度至少为,产生沉淀需要银离子浓度至少为,所以要产生沉淀NaCl需要的银离子浓度更少先沉淀,故C错误; 溶度积只与温度有关,b点时温度不变,所以,故D错误;故选A。
17.用H2S处理含M2+、Y2+废水,并始终保持,通过调节pH使M2+、Y2+形成硫化物沉淀而分离,体系中pc(即-lgc)关系如图所示,c为HS-,S2-、M2+和Y2+的浓度,单位为mol·L-1。已知,下列说法正确的是
A.曲线a表示S2-对应的变化关系
B.溶度积常数,
C.H2S电离常数的数量级,
D.溶液的pH=5.0时,c(HS-)>c(S2-)>c(Y2+)>c(M2+)
【答案】C
【分析】保持不变,温度不变,不变,由可知,随pH增大,减小,增大,即减小,同理可知随pH增大,减小;由可知,酸性条件下,即,曲线a、b分别代表、与pH的变化关系。分别将曲线c、d与曲线b交点的数值代入的表达式(与的溶度积表达式类型相同),可得溶度积分别为与,已知,则曲线c、d分别代表、与pH的变化关系。
【解析】据分析,曲线a表示对应的变化关系,A错误;由分析知,,B错误;将点代入中,得,该点,利用算得该点的, , ,C正确;据分析,曲线a、b分别代表、与pH的变化关系,曲线c、d分别代表、与pH的变化关系,当时,横坐标值a<b<c<d,故,D错误。故选C。
建议时间:15分钟
18.(2025·四川·高考真题)是一种二元酸,是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)的溶液中,各物种的与的关系;
(ⅱ)含的溶液中,与的关系。
下列说法正确的是
A.曲线④表示与的关系
B.(ⅰ)中时,
C.
D.(ⅱ)中增加,平衡后溶液中浓度之和增大
【答案】B
【分析】是一种二元酸,随着增大,逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大;含的溶液中,随着增大,逆移,逐渐增大,导致逆移,逐渐减小,但由于平衡移动的程度不大,因此变化不大;据此可得曲线①表示与的关系,曲线②表示与的关系,曲线③表示与的关系,曲线④表示与的关系;
【详解】A.根据分析,曲线④表示与的关系,A错误;
B.由曲线可得,, (ⅰ)中时,,B正确;
C.,由图可知,时,,,则,因此,C错误;
D.(ⅱ)中增加,平衡不移动,不变,则均不变,因此平衡后溶液中浓度之和不变,D错误;
故选B。
19.(2025·四川·高考真题)根据下列操作及现象,得出结论错误的是
选项
操作及现象
结论
A
分别测定的和溶液的,溶液的更小
结合的能力:
B
向和均为的混合溶液中加入,再逐滴加入氯水并振荡,层先出现紫红色
还原性:
C
分别向含等物质的量的悬浊液中,加入等体积乙酸,加热,仅完全溶解
溶度积常数:
D
分别向的三氯乙酸和乙酸溶液中加入等量镁条,三氯乙酸溶液中产生气泡的速率更快
酸性:三氯乙酸>乙酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.HCOONa溶液的pH更小,说明HCOOH的酸性强于CH3COOH,醋酸根水解程度更大,因此HCOO−的碱性弱于CH3COO−,结合H+的能力更弱,A错误;
B.CCl4层先出现紫红色,说明I−优先被Cl2氧化,表明I−的还原性强于Br−,B正确;
C.BaC2O4完全溶解而CaC2O4未溶,说明BaC2O4的溶度积更大,更易与弱酸反应溶解,C正确;
D.三氯乙酸溶液中产生气泡的速率更快,说明溶液中更大,可证明酸性:三氯乙酸>乙酸,D正确;
故选A。
20.(2025·湖南·高考真题)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
【答案】D
【分析】、,根据可知,当时,对应的大,pH数值小,因此,,以此解题。
【详解】A.,当溶液中时,,pH=2.5,A正确;
B.当溶液呈中性时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理:,,B正确;
C.实验2的离子方程式:,平衡常数: ,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到 ,二者等体积混合,,列三段式:,则,估算x的数量级为,故,故有沉淀生成,C正确;
D.电荷守恒中右侧缺少了的浓度项,D错误;
故选D。
21.(2025·湖南·高考真题)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的;
金属化合物
下列说法错误的是
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
【答案】D
【分析】富集液中含有两种金属离子,其浓度相当,加入试剂X沉铬,由金属化合物的可知,CdCO3、MnCO3的接近,不易分离,则试剂X选择含的试剂,得到CdS滤饼,加入溶液沉锰,发生反应:,据此解答。
【详解】A.粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积,有利于提高金属元素的浸出率,A正确;
B.由分析可知,试剂X可以是溶液,B正确;
C.若先加入溶液进行“沉锰”,由题中信息以及数据可知,金属离子浓度相当,则也会沉淀,后续流程中无法分离Cd和Mn,所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换,C正确;
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式是:,D错误;
故选D。
22.(2025·重庆·高考真题)是两性氢氧化物,其沉淀分离的关键是控制溶液pH。25 ℃时,某溶液中与的总和为c。- lg c随pH的变化关系如图所示(忽略体积变化)。
已知:
下列叙述正确的是
A.由M点可以计算 B.恰好沉淀完全时pH为6.7
C.P点沉淀质量小于Q点沉淀质量 D.随pH增大先减小后增大
【答案】A
【分析】与的总和为c,随着pH增大,发生反应:,含铬微粒总浓度下降,随着pH继续增大,发生反应 :含铬微粒总浓度上升,据此解答。
【详解】A.M点时,,,,几乎可以忽略不计,含Cr微粒主要为,,A正确;
B.恰好完全沉淀时,,由数据计算可知,,恰好完全沉淀pH最小值5.6,B错误;
C.P和Q点溶液中含Cr微粒总和相等,生成的质量相等,则P点沉淀质量等于Q点沉淀质量,C错误;
D.随着pH的增大,减小,而增大,比值减小,D错误;
故选A。
23.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)常温下,溶液中以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表或]。已知:,比更易与碱反应,形成;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是
A.L为与的关系曲线
B.的平衡常数为
C.调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和
D.调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离
【答案】B
【分析】和沉淀形成Zn(OH)2和Cd(OH)2,沉淀形成Al(OH)3,则和的曲线平行,根据,比更易与碱反应,因此生成的pH低于,故从左到右曲线依次为:或。如图可知:的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为。据此分析:
【详解】A.据分析,L为与的关系曲线,故A正确;
B.如图可知,的平衡常数为,则的平衡常数为,故B错误;
C.如图可知,pH=14时开始溶解,pH=8.4时开始溶解,且pH=14时,即可认为完全溶解,并转化为,因此调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和,故C正确;
D.的开始沉淀pH为,的完全沉淀pH为,因此调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离,故D正确;
故答案为B。
24.(2025·安徽·高考真题)是二元弱酸,不发生水解。时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如下图所示。
已知时,。下列说法正确的是
A.时,的溶度积常数
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.时,溶液中
【答案】A
【分析】MA存在沉淀溶解平衡:,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,发生反应,继续加盐酸发生反应,由,可知,当时,pH=1.6,,则时,pH=6.8,,当时,pH=4.2,则可将图像转化为进行分析;
【详解】A.溶液中存在物料守恒:,当pH=6.8时,,很低,可忽略不计,则,,,则,A正确;
B.根据物料守恒:,,由图像可知,pH=1.6时,成立,由电荷守恒:,结合物料守恒,约掉得到,由图像可知,且,则,故离子浓度顺序:,B错误;
C.由图像可知,时,溶液中,C错误;
D.时,,根据电荷守恒关系:,将物料守恒代入,约掉得到,化简得到,D错误;
故选A。
25.(2025·山东·高考真题)常温下,假设水溶液中和初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:体系中含钴物种的存在形式为和;,。下列说法正确的是
A.甲线所示物种为
B.的电离平衡常数
C.时,物质的量浓度为
D.时,物质的量浓度:
【答案】CD
【分析】由题中信息可知,可以形成4物种,分别为、、和,随着增大,的摩尔分数逐渐减小,会转化为溶解度更小的,的摩尔分数先增大后减小,因此, 的摩尔分数逐渐增大。综合以上分析可知,甲线所示物种为,丁线所示物种为,根据曲线的走势结合电离平衡的过程可知,乙线所示物种为,丙线所示物种为。由甲、丁两线的交点可知,在该点和的摩尔分数相等,均为0.5,由于水溶液中和初始物质的量浓度均为,则此时溶液中的浓度为,由可以求出此时溶液中的浓度为 ,再由可以求出此时溶液中 ,,即,根据图像中的位置可以估算出。由乙和丙两线的交点可知, 和的摩尔分数相等,均为0.08,则由C元素守恒可知,此时的摩尔分数为0.84。
【详解】A.由分析可知,甲线所示物种为,A不正确;
B.乙和丙两线的交点可知, 和的摩尔分数相等,此时pH=a,的电离平衡常数,故B不正确;
C.时, 的摩尔分数为0.84,的物质的量为,由水于溶液中初始物质的量浓度为,以Co2+极限最大浓度估算形成Co(OH)2时所要最小c(OH-)=,此时溶液呈碱性,应有较多草酸根,则a点无Co(OH)2,此时Co元素只有两种存在形式:Co2+和CoC2O4,由Co元素守恒可得, 的物质的量浓度=0.01mol/L-0.01mol/L×84%=,C正确;
D.由分析可知时,的浓度为,, ,D正确;
综上所述,本题选CD。
26.(2025·湖南·高考真题)一种从深海多金属结核[主要含,有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下:
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的:
开始沉淀的
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为 。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是 (写化学式);还原的化学方程式为 。
(3)“沉铁”时,转化为的离子方程式为 ,加热至的主要原因是 。
(4)“沉铝”时,未产生沉淀,该溶液中不超过 。
【答案】(1)
(2)
(3) 防止形成胶体,防止其吸附其他金属阳离子,造成产率下降
(4)
【分析】金属结核[主要含,有少量的]加入、进行酸浸还原,得到的滤渣含有,滤液中含有,通入空气,调解pH=3.2,沉铁得到滤渣,继续加入NaOH调节pH=5.2沉铝主要得到,加入萃取剂第一次萃取,分液得到的萃取液1,萃余液1中加入混合萃取剂进行第二次萃取,得到电池级镍钴锰混合溶液,萃余液2中电解得到金属锰,据此解答。
【详解】(1)原子的价电子是指和能级上的电子,所以基态原子的价电子排布式为;
(2)由分析可知,“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是;将3价钴还原为2价钴,同时由于硫酸的作用得到,化学方程式为;
(3)“沉铁”时,转化为,铁元素化合价上升,则做氧化剂,离子反应为:;已知金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子,则加热至的主要原因是防止形成胶体,防止其吸附其他金属阳离子,造成产率下降;
(4)由表可知,,“沉铝”时,未产生沉淀,则;
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