内容正文:
第04讲 沉淀溶解平衡(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 沉淀溶解平衡的相关概念
考向02 沉淀溶解平衡的应用
考向03 溶度积及其应用
考向04 溶度积的相关计算
考向05 滴定曲线图像的分析判断
考向06 沉淀溶解平衡图像的分析判断
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 沉淀溶解平衡的相关概念
1.下列化学用语或图示表达错误的是
A.HF的电子式:
B.的VSEPR模型:
C.AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡:
D.用轨道表示式表示中C原子的杂化:
2.(2026·广东·模拟预测)AgBr难溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成而溶解。常温下将适量AgBr完全溶于溶液,得到含的溶液(溶液),下列关于该溶液的说法正确的是
A.加水稀释,浓度增大
B.向溶液中加入少量NaBr固体,浓度增大
C.向溶液中加入少量固体,再次平衡时浓度减小
D.溶液中存在:
3.(25-26高三上·广东·开学考试)难溶于水,但可溶于氨水生成。常温下,向悬浊液I中加入少量氨水,部分悬浊物溶解后获得悬浊液II,下列分析正确的是
A.向悬浊液I中加少量水稀释,平衡后溶液中减小
B.悬浊液II中存在平衡:
C.向悬浊液II中加入固体,增大
D.向悬浊液II中加入稀硝酸,无明显现象
考向02 沉淀溶解平衡的应用
4.侯氏制碱法的简单流程如图所示,下列说法正确的是
A.氨和二氧化碳的通入顺序可调换
B.操作X为过滤,为加快过滤速率,过滤时用玻璃棒搅拌
C.侯氏制碱法的主要原理是相同条件下易溶于水,难溶于水
D.向溶液B中通入氨并加入氯化钠粉末可得到副产品,通入氨的目的是增大的浓度,有利于析出并提高纯度
5.牙齿表面有一层牙釉质在保护着,存在如下平衡: ,已知的的。下列说法错误的是
A.口腔中残留大量的酸性物质会破坏牙釉质
B.牙膏中添加适量的磷酸盐,可以有效保护牙齿
C.若用碳酸氢钠稀溶液进行漱口,会使上述平衡发生移动,此时变小
D.使用含氟(NaF)牙膏,可实现与的转化
6.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列相关方程式正确的是
A.石灰乳中存在的溶解平衡:Ca(OH)2⇌Ca2++2OH-
B.向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大时的离子方程式:A13++2+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓++2H2O
C.Na2S溶液呈碱性:S2-+2H2O=H2S+2OH-
D.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3⇌Na++
考向03 溶度积及其应用
7.硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:CdS在水中的溶解过程为吸热过程。下列说法正确的是
A.图中各点对应的Ksp的关系:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q)
B.温度降低时,p点的饱和溶液的组成由 p沿 pq线向q方向移动
C.向p 点溶液中加入少量 Na2S固体,溶液组成由 p沿 mpn线向 m 方向移动
D.向q点的饱和溶液中滴加Na2S溶液,一.定会析出CdS沉淀
8.(2026·广东深圳·一模)AgCl难溶于水,但能与氨水形成和而溶解。将适量AgCl完全溶于氨水,得到含和的溶液。下列叙述正确的是
A.加水稀释,的浓度可能上升
B.向溶液中通入少量氨气,一定下降
C.AgCl溶解于氨水的离子方程式为
D.该溶液中存在
9.(2026·广东梅州·模拟预测)难溶于水,但能溶解在氨水中形成和。常温下,向饱和溶液[含足量固体]中滴加氨水得到含和的溶液。下列有关说法正确的是
A.溶解于氨水的离子方程式为:
B.加少量水稀释,和浓度均减小
C.加入少量固体,的浓度保持不变
D.溶液中存在
考向04 溶度积的相关计算
10.(26-27高三上·广东广州·阶段检测)废旧锂离子电池(LiBs)正极材料以为主,含少量Mn、Fe、Cu的氧化物杂质。一种实现金属高效回收的流程如下:
已知:①时,几种氢氧化物的溶度积常数如下:
氢氧化物
②萃取剂I(用HR表示,难溶于水)萃取的反应可表示为:
(1)中钴元素的化合价为____________。
(2)“酸浸”过程中,主要与反应,该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为____________;酸浸温度一般控制在以下,温度不宜过高的原因是____________。
(3)“氧化沉淀”时,将氧化为的离子方程式为:____________。
_________________=________________
(4)“氧化沉淀、调pH”时,沉淀完全,pH最高可调至______(溶液体积变化可忽略)。已知“氧化沉淀、调pH”前溶液中,。
11.(2026·广东深圳·一模)金(Au)是一种战略性金属。从褐铁矿型金银矿(含、、、、、等)中提取Au并综合利用部分物质的一种工艺如下。
已知时,相关沉淀的溶度积常数为:
氢氧化物
回答下列问题:
(1)褐铁矿型金银矿研磨成粉是为了______________,提高浸取速率。
(2)“浸金银”时,溶解涉及的主要反应如下:
①
②__________________________________+______+___
在上述过程中起催化剂的作用,写出反应②中缺项并配平方程式______________________。
(3)使用和浸取液可从含金银粉体进一步提取Au。一定条件下,、浸取率随溶液中的变化如下图所示,为尽可能提高的提取率和纯度,浸取液中浓度应控制在_____。
(4)“沉铁”时,溶液中,为确保无析出,理论上应控制溶液中不大于__________;
(5)“沉锰”中,生成同时生成一种无色无味的气体,该反应的离子方程式为________________________________________。
12.(26-27高三上·广东中山·阶段检测)金属钌(Ru)堪称“工业催化剂之王”。某实验小组以含钌废液(主要成分是、)为原料制备Ru的流程如下。
已知:①室温下,;
②有机萃取剂N503对有很强的萃取能力。
(1)基态的价层电子轨道表示式为___________。
(2)“氧化蒸馏”中,与加入的和稀硫酸反应生成和,该反应的离子方程式为___________。
(3)室温下“调pH”中,为了除去,“蒸余悬浊液”的pH至少应调至___________(忽略溶液体积变化;;离子浓度时,可认为其沉淀完全)。
考向05 滴定曲线图像的分析判断
13.某实验小组用标准溶液分别滴定含水样、含水样。采用为指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。25℃下,AgCl、AgBr和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。
已知:①25℃下,;
②25℃时,,。
下列说法正确的是
A.c点条件下,能生成沉淀,也能生成AgBr沉淀
B.当时,滴定达终点
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.反应的平衡常数约为
14.常温下,向溶液中缓慢滴加溶液,溶液中pCu、pH与V(溶液)的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.m、n点所在曲线代表pCu与(溶液)的关系
B.时,溶液中
C.常温下
D.b、c、d点溶液中,水的电离程度最大的是b
15.某温度下,向和的混合溶液中逐滴加入一定浓度的溶液,测得溶液中与的关系如下图(M表示或),已知该温度下,下列说法错误的是
A.点所在曲线表示的是与的变化关系
B.点溶液中存在
C.a点溶液的为6.5
D.点溶液中
考向06 沉淀溶解平衡图像的分析判断
16.常温时,二元弱酸H2R与MCl2均为的混合溶液中,(X代表H2R、HR-、R2-或M2+)随pH的变化关系如图。MR为难溶物,不考虑M2+的水解。
下列分析正确的是
A.曲线④表示随pH的变化关系
B.
C.
D.pH=8.48时,H2R溶液中
17.常温下,向含、和HCOOH的混合溶液中滴加NaOH溶液,所得溶液中[X为、、或与pH的关系如图所示。
已知:向含相同浓度的和混合溶液中缓慢滴加稀NaOH溶液,先生成沉淀。下列叙述正确的是
A.代表与pH的关系
B.
C.当和共存时
D.溶液中:
18.室温下,向某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,溶液中lgc(Ba2+)与的变化关系如图所示。下列说法正确的是
(已知:H2CO3的Ka1、Ka2分别为、)
A.a对应溶液的pH小于b
B.b对应溶液的
C.对应的溶液中不变
D.a对应的溶液中一定存在:
重难·创新演练
1.(25-26高三上·广东·阶段检测)AgCl难溶于水,但可以溶于氨水形成和,将适量AgCl恰好完全溶于氨水,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定减小
B.再往溶液中加入NaCl溶液,一定会析出白色固体
C.的电离方程式为:
D.体系中,
2.(26-27高三上·广东汕尾·阶段检测)下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
A.图甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后,溶液pH的变化
B.图乙表示向浓氨水中加水时溶液的导电性变化,且氨水中的pH:
C.图丙表示加入催化剂,化学反应的不变
D.图丁中各点对应的Ksp(CdS)的关系为:
3.下列实验操作、现象及结论都正确的是
实验目的
实验操作及现象
结论
A
检验乙醇是否含水
向乙醇中加入一小块钠,产生无色气体
乙醇中含有水
B
比较、的大小
向浓度均为的、混合溶液中滴加少量溶液,产生黄色沉淀
C
比较与的酸性强弱
向溶液中通入气体,有沉淀产生
酸性:
D
检验溶液中的
向较浓的、溶液中滴入少量酸性溶液,溶液紫色褪去
混合液中存在
A.A B.B C.C D.D
4.(2026·广东深圳·模拟预测)AgI难溶于水,但可在CN-浓度较高的溶液中形成[Ag(CN)2]-而溶解。常温下将适量AgI完全溶于NaCN溶液得到含[Ag(CN)2]-的溶液。已知该温度下:Ksp(AgI)=8.5×10-17,Ksp(Ag2S)=6.3×10-50,Ka(HCN)=6.3×10-10,Ag++2CN-[Ag(CN)2]- Kf=1.3×1021。下列说法错误的是
A.向溶液中加入少量Na2S固体,有黑色固体析出
B.体系中,AgI+2CN-[Ag(CN)2]-+I- K=1.1×105
C.向溶液中加入稀NaOH溶液调至pH=11,溶液中存在:c(CN-)>c(HCN)
D.体系中,c(Ag+)+c(Na+)+c(H+)=c(I-)+c([Ag(CN)2]-)+c(OH-)
5.利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。
已知:i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ii.图2中曲线I的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注:起始,不同pH下由图1得到]。
下列说法不正确的是
A.pH = 8.31时,
B.pH = 6.37时,
C.初始状态pH = 11、时,有沉淀生成
D.初始状态pH = 9,时,发生反应:
6.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
7.将过量粉末置于水中达到平衡:。
已知:,的电离常数,
下列有关说法不正确的是
A.上层清液中存在
B.上层清液中含碳微粒主要为
C.要实现向的转化,需加入溶液的
D.
8.在25℃下,,;的,。下列说法中不正确的是
A.的中,根据质子守恒,有
B.计算溶于的1L溶液中的浓度(s),有
C.,转换反应可以自发进行,且程度较大
D.向的溶液中,通入至饱和,不可以析出沉淀
9.(双选)常温下,分别在、、溶液中滴加NaOH溶液,溶液pX[,代表、、、]与pH关系如图所示。已知:。下列叙述错误的是
A.图中代表,代表
B.时,同时产生两种沉淀,则
C.的平衡常数
D.对于,M点对应溶液生成沉淀
10.(双选)常温下,分别在Mn(NO3)2、Zn(NO3)2、HNO2溶液中滴加NaOH溶液,溶液pX[pX=-lgc(X),c(X)代表c(Mn2+)、c(Zn2+)、c(OH-)、]与pH关系如图所示。已知:Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2]。下列说法正确的是
A.图中L1代表
B.常温下,Ksp[Zn(OH)2]的数量级为10-16
C.常温下,要使Mn2+和Zn2+均沉淀完全,pH不小于10.2
D.M点时,c(Zn2+)=101.75mol·L-1
真题·实战演练
1.(2023·广东卷)均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中,利用氨浸工艺可提取,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由、和配制。常温下,与形成可溶于水的配离子:;易被空气氧化为;部分氢氧化物的如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(1)活性可与水反应,化学方程式为 。
(2)常温下,的氨性溶液中, (填“>”“<”或“=”)。
(3)“氨浸”时,由转化为的离子方程式为 。
2.(2022·广东卷)稀土()包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:月桂酸熔点为;月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持价不变;的,开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
离子
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
(1) “氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是_______。
(2)“过滤1”前,用溶液调pH至_______的范围内,该过程中发生反应的离子方程式为_______。
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到元素,滤液2中浓度为。为尽可能多地提取,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。
3.(2026·河北卷)由下列实验事实不能得出相应结论的是
选项
实验事实
结论
A
恒温恒容下平衡体系通入氩气,体系颜色不发生变化
通入氩气后不变,平衡不移动
B
甲酸铵()水溶液显酸性
C
等浓度与的混合溶液中加入过量溶液,生成红褐色沉淀
D
溶液中滴加,溶液由红色变为无色,生成
稳定性:
A.A B.B C.C D.D
4.(2026·河南卷)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A.向硫酸铜溶液中滴加氢硫酸:
B.氢氧化镁溶于稀盐酸:
C.浓硝酸溶解金属银:
D.向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠:
5.(2026·云南卷)常温下,1 L水溶液中和的初始浓度分别为和,达到溶解平衡时(,pM与pH的关系如图(),M代表、、和)。
已知:
下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ是的变化曲线
B.
C.溶液中,的浓度为
D.,
6.(2024·甘肃卷)兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
A.还原性:
B.按上述方案消耗可回收
C.反应①的离子方程式是
D.溶液①中的金属离子是
7.(2024·广西卷)化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是
A.用溶液处理水垢中的
B.明矾用于净水:
C.抗酸药中的可治疗胃酸过多:
D.用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的
8.(2024·江苏卷)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的溶液多
酸性:
B
向溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:
C
向浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液,振荡,产生白色沉淀
溶度积常数:
D
用pH试纸分别测定溶液和溶液pH,溶液pH大
结合能力:
9.(2024·全国甲卷)下列过程对应的离子方程式正确的是
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:
B.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
10.(2024·福建卷)将草酸钙固体溶于不同初始浓度的盐酸中,平衡时部分组分的关系如图。已知草酸。下列说法错误的是
A.时,溶液的
B.任意下均有:
C.的平衡常数为
D.时,
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第04讲沉淀溶解平衡
参考答案
小模拟基础演练
1
2
3
4
5
6
C
B
D
C
B
10.(1)+3
(2)
21
避免温度过高H2O2受热分解
3)1Mn2++1S,0g+2H,0=1MnO2↓+2S0+4H
(4)5
11.(1)增大固体与液体的接触面积
(2)4[Cu(S203)3]'+16NH3+O2+2H,0-4[CuNH,)4]2++4OH+12S,03
(3)X
4)8
5)Mn2+2HCO;=MnC0,↓+C0,↑+H,0
3d
12.(四个↑个↑
(2)3RuO+2MnO,+8H=3RuO4个+2Mn02↓+4H,0
3)3.2
13.D
14.D
15.c
16.B
17.C
18.c
重难·创新演练
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A
B
0
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(专项训练)
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9
A
B
D
7
6
9
10
⊙
B
CD
CD
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真题•实战演练
1.(1)MgO+H,O-Mg(OH)2
(2)>
3)2Co(OH,+12NH,H,0+SO=2[Co(NH),]+SO+13H,0+40H或
2Co(OHD),+8NH,.H,O+4NH;+SO-2[Co(NH,).]"+SO+13H,O
2.(1)Fe2+
(②)4.7≤pH6.2A1++30H=Al(OH)3↓
(3)4.0×104
3.C
4.B
5.B
6.C
7.A
8.B
9.D
10.D
212
第04讲 沉淀溶解平衡(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 沉淀溶解平衡的相关概念
考向02 沉淀溶解平衡的应用
考向03 溶度积及其应用
考向04 溶度积的相关计算
考向05 滴定曲线图像的分析判断
考向06 沉淀溶解平衡图像的分析判断
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 沉淀溶解平衡的相关概念
1.下列化学用语或图示表达错误的是
A.HF的电子式:
B.的VSEPR模型:
C.AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡:
D.用轨道表示式表示中C原子的杂化:
【答案】C
【详解】
A.HF中H与F之间形成一对共用电子,F原子还有三对孤电子,电子式为 ,A正确;
B.中中心B原子的价层电子对数为3,三个均为成键电子对且中心原子无孤电子对,VSEPR构型为平面三角形,正确模型为 ,B正确;
C.AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡,关系符应使用可逆号,原式使用等号错误,正确的沉淀溶解平衡为,C错误;
D.中C原子杂化前,2s轨道中有一对电子,2p的三个轨道中有两个未成对电子且分别占据不同轨道;杂化后形成四个等价的杂化轨道,每个轨道各有一个未成对电子,正确的轨道表示式为 ,D正确;
故选C。
2.(2026·广东·模拟预测)AgBr难溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成而溶解。常温下将适量AgBr完全溶于溶液,得到含的溶液(溶液),下列关于该溶液的说法正确的是
A.加水稀释,浓度增大
B.向溶液中加入少量NaBr固体,浓度增大
C.向溶液中加入少量固体,再次平衡时浓度减小
D.溶液中存在:
【答案】C
【详解】A.加水稀释时,溶液体积增大,所有离子浓度减小,故浓度减小,A错误;
B.加入NaBr固体,Br-浓度增大,平衡向左移动,导致浓度减小,B错误;
C.向溶液中加入少量固体,溶液中增大,平衡 向左移动,消耗,导致其浓度减小,C正确;
D.由于AgBr完全溶于硫代硫酸钠溶液中,忽略溶液中银离子,溶液中存在电荷守恒:,溶液,溶液中阴离子水解呈碱性,,则,D错误;
故答案为C。
3.(25-26高三上·广东·开学考试)难溶于水,但可溶于氨水生成。常温下,向悬浊液I中加入少量氨水,部分悬浊物溶解后获得悬浊液II,下列分析正确的是
A.向悬浊液I中加少量水稀释,平衡后溶液中减小
B.悬浊液II中存在平衡:
C.向悬浊液II中加入固体,增大
D.向悬浊液II中加入稀硝酸,无明显现象
【答案】B
【详解】A.悬浊液I加少量水稀释,仍有固体剩余,则溶液还是AgCl的饱和溶液,只要温度不变,溶液中的c(Ag+)不变,A错误;
B.悬浊液II中AgCl与氨水反应生成[Ag(NH3)2]+,反应式包含NH3·H2O作为反应物,生成物中还有H2O,所给离子方程式符合实际反应过程,B正确;
C.向悬浊液II中加入NaCl会增大Cl-浓度,使配位平衡逆向移动,则c([Ag(NH3)2]+)减小,C错误;
D.稀硝酸会与NH3反应生成,破坏配位平衡,Ag+与Cl-重新生成AgCl沉淀,现象明显,D错误;
故选B。
考向02 沉淀溶解平衡的应用
4.侯氏制碱法的简单流程如图所示,下列说法正确的是
A.氨和二氧化碳的通入顺序可调换
B.操作X为过滤,为加快过滤速率,过滤时用玻璃棒搅拌
C.侯氏制碱法的主要原理是相同条件下易溶于水,难溶于水
D.向溶液B中通入氨并加入氯化钠粉末可得到副产品,通入氨的目的是增大的浓度,有利于析出并提高纯度
【答案】D
【分析】饱和食盐水中通入氨气,使溶液呈碱性,以吸收足量的二氧化碳生成碳酸氢盐,过滤将碳酸氢钠滤出,加热使其分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。
【详解】A.先通入氨气可使溶液呈碱性,以吸收足量二氧化碳形成碳酸氢钠,气体通入顺序不可调换,A错误;
B.过滤不可用玻璃棒搅拌,避免捅破滤纸,B错误;
C.碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水,但碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,C错误;
D.氨气溶于水和水反应生成一水合氨,电离出铵根离子,利用同离子效应析出氯化铵,提高纯度,D正确;
答案选D。
5.牙齿表面有一层牙釉质在保护着,存在如下平衡: ,已知的的。下列说法错误的是
A.口腔中残留大量的酸性物质会破坏牙釉质
B.牙膏中添加适量的磷酸盐,可以有效保护牙齿
C.若用碳酸氢钠稀溶液进行漱口,会使上述平衡发生移动,此时变小
D.使用含氟(NaF)牙膏,可实现与的转化
【答案】C
【详解】A.牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH],口腔中残留大量的酸性物质,将消耗,导致生成物浓度减小,使羟基磷酸钙沉淀溶解平衡右移,破坏牙釉质,故A正确;
B.在牙膏中添加适量的磷酸盐,增大了磷酸根离子的浓度,使得反应化学平衡逆向移动,有利于生成羟基磷灰石,能起到保护牙齿的作用,故B正确;
C.只受温度影响,加入碳酸氢钠后,温度不变,不变,故C错误;
D.发生的反应为:,由方程式可知,反应的平衡常数K====≈2.4×1024,因此使用添加NaF的含氟牙膏,可实现与的转化,故D正确;
故答案选C。
6.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列相关方程式正确的是
A.石灰乳中存在的溶解平衡:Ca(OH)2⇌Ca2++2OH-
B.向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大时的离子方程式:A13++2+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓++2H2O
C.Na2S溶液呈碱性:S2-+2H2O=H2S+2OH-
D.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3⇌Na++
【答案】B
【详解】A.石灰乳中存在的溶解平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),故A错误;
B.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大时,硫酸根离子恰好完全沉淀,此时铝离子与氢氧根离子的物质的量之比为1∶4,铝离子转化成偏铝酸根离子,发生反应的离子方程式为:A13++2+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓++2H2O,故B正确;
C.Na2S溶液因S2-发生水解呈碱性,分两步进行,以第一步水解为主,则水解方程式为S2-+H2OOH-+HS-,故C错误;
D.NaHCO3在水溶液中完全电离出Na+和,电离方程式为NaHCO3═Na++,故D错误;
故选:B。
考向03 溶度积及其应用
7.硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:CdS在水中的溶解过程为吸热过程。下列说法正确的是
A.图中各点对应的Ksp的关系:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q)
B.温度降低时,p点的饱和溶液的组成由 p沿 pq线向q方向移动
C.向p 点溶液中加入少量 Na2S固体,溶液组成由 p沿 mpn线向 m 方向移动
D.向q点的饱和溶液中滴加Na2S溶液,一.定会析出CdS沉淀
【答案】A
【详解】A.温度相同,Ksp相同,温度升高,Ksp增大,所以图中各点对应的Ksp的关系:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q),故A正确;
B.p点Cd2+、S2-相等,温度降低时,CdS沉淀溶解平衡逆向移动,Cd2+、S2-均减小,所以p点的饱和溶液的组成由 p沿 pq线向O方向移动,故B错误;
C.向p 点溶液中加入少量 Na2S固体,S2-浓度增大,Ksp不变,溶液组成由 p沿 mpn线向 n方向移动,故C错误;
D.向q点的饱和溶液中滴加Na2S溶液,c(Cd2+)×c(S2-)不一定大于Ksp(q),所以不一.定会析出CdS沉淀,故D错误;
选A。
8.(2026·广东深圳·一模)AgCl难溶于水,但能与氨水形成和而溶解。将适量AgCl完全溶于氨水,得到含和的溶液。下列叙述正确的是
A.加水稀释,的浓度可能上升
B.向溶液中通入少量氨气,一定下降
C.AgCl溶解于氨水的离子方程式为
D.该溶液中存在
【答案】B
【详解】A.加水稀释时溶液体积增大,虽然配离子解离平衡正向移动会生成更多,但勒夏特列原理仅能减弱浓度降低的趋势,无法抵消体积增大的影响,浓度一定下降,不可能上升,A错误;
B.的解离平衡为,温度不变解离常数不变,由可得,通入少量氨气时增大,因此该比值一定下降,B正确;
C.是难溶电解质,离子方程式中不能拆分为,正确的离子方程式为,C错误;
D.溶液中存在一水合氨电离产生的,电荷守恒式需包含,正确的电荷守恒为,D错误;
故答案选B。
9.(2026·广东梅州·模拟预测)难溶于水,但能溶解在氨水中形成和。常温下,向饱和溶液[含足量固体]中滴加氨水得到含和的溶液。下列有关说法正确的是
A.溶解于氨水的离子方程式为:
B.加少量水稀释,和浓度均减小
C.加入少量固体,的浓度保持不变
D.溶液中存在
【答案】D
【详解】A.是难溶电解质,离子方程式中不能拆为,正确离子方程式为,A错误;
B.温度不变时的溶度积不变,加少量水稀释后仍为饱和溶液,和浓度均不变,B错误;
C.加入少量固体,增大,溶解平衡逆向移动,减小,使与生成的平衡逆向移动,浓度减小,C错误;
D.该式符合溶液电荷守恒规律:阳离子所带正电荷总浓度等于阴离子所带负电荷总浓度,D正确;
答案选D。
考向04 溶度积的相关计算
10.(26-27高三上·广东广州·阶段检测)废旧锂离子电池(LiBs)正极材料以为主,含少量Mn、Fe、Cu的氧化物杂质。一种实现金属高效回收的流程如下:
已知:①时,几种氢氧化物的溶度积常数如下:
氢氧化物
②萃取剂I(用HR表示,难溶于水)萃取的反应可表示为:
(1)中钴元素的化合价为____________。
(2)“酸浸”过程中,主要与反应,该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为____________;酸浸温度一般控制在以下,温度不宜过高的原因是____________。
(3)“氧化沉淀”时,将氧化为的离子方程式为:____________。
_________________=________________
(4)“氧化沉淀、调pH”时,沉淀完全,pH最高可调至______(溶液体积变化可忽略)。已知“氧化沉淀、调pH”前溶液中,。
【答案】(1)+3
(2) 避免温度过高受热分解
(3)11=12
(4)5
【分析】废旧锂离子电池的正极材料回收流程中,酸浸将材料中的元素分别转化为、、、、,再通过氧化、调节pH,将铁元素和锰元素转化为和过滤除去,溶液中留下的金属阳离子有、、,结合已知②,萃取剂Ⅰ可以将从水相中萃取出来,再经过增加水相中的氢离子浓度来反萃取,分离出,根据反萃取后得到硫酸铜,可以分析得出,试剂X是稀硫酸。而萃取液中再加入萃取剂Ⅱ可以将从水相中萃取出来,实现与的分离。
【详解】(1)中,锂元素为+1价,氧元素为-2价,根据化合价代数和为零,计算得出钴元素的化合价为+3;
(2)酸浸过程中,与发生氧化还原反应,钴元素从+3价降低至+2价,是氧化剂,双氧水中的氧元素化合价从-1价升高到0价,是还原剂,根据化合价升降守恒(即失去电子总数=得到电子总数)有,即,故答案填2:1;酸浸温度不宜过高,否则双氧水大量分解,不利于浸取,故答案填:避免温度过高受热分解;
(3)观察化合价,Mn从+2价升高到+4价,的中过氧键的-1价O降低到-2价,根据升降守恒,确定左侧的系数为1,的系数为1,右侧的系数为1,系数为2;再观察左侧目前电荷数为0,右侧目前电荷数为-4,为保证电荷守恒,考虑”氧化沉淀“时为酸性溶液环境,须在右侧配上4个;最后观察原子,得出左侧还需要添加2个,即11=12+;
(4)为了使完全沉淀,但和不沉淀,则先必须有,已知此时溶液中铜离子浓度为0.022 mol/L,代入计算得即,此时pH=5,又当时,,且有,铁离子已经完全沉淀,此时为氢氧根浓度的最大值,即pH的最大值为5;
11.(2026·广东深圳·一模)金(Au)是一种战略性金属。从褐铁矿型金银矿(含、、、、、等)中提取Au并综合利用部分物质的一种工艺如下。
已知时,相关沉淀的溶度积常数为:
氢氧化物
回答下列问题:
(1)褐铁矿型金银矿研磨成粉是为了______________,提高浸取速率。
(2)“浸金银”时,溶解涉及的主要反应如下:
①
②__________________________________+______+___
在上述过程中起催化剂的作用,写出反应②中缺项并配平方程式______________________。
(3)使用和浸取液可从含金银粉体进一步提取Au。一定条件下,、浸取率随溶液中的变化如下图所示,为尽可能提高的提取率和纯度,浸取液中浓度应控制在_____。
(4)“沉铁”时,溶液中,为确保无析出,理论上应控制溶液中不大于__________;
(5)“沉锰”中,生成同时生成一种无色无味的气体,该反应的离子方程式为________________________________________。
【答案】(1)增大固体与液体的接触面积
(2)
(3)
(4)8
(5)
【分析】由流程可知,矿石经“还原酸浸”,、被还原为Fe2+和Mn2+,CuO被溶解为Cu2+,Au、Ag、不溶进入“滤渣1”;“沉铜”时,铜离子被铁粉还原为Cu;“氧化时” Fe2+被氧化为Fe3+;“沉铁”时,加入氢氧化钠调节pH使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,“沉锰”时加入NH4HCO3使锰离子沉淀为碳酸锰。“浸金银”时,Au、Ag被铜-氨-硫代硫酸盐溶液浸出,进入滤液中,后续提炼出Au、Ag。滤渣2为二氧化硅。
【详解】(1)将褐铁矿型金银矿研磨成粉,可以有效增大固体矿物与浸取液的接触面积,从而加快反应速率,提高浸取效率。
(2)题干指出 为催化剂,反应①中其被消耗转化为,则反应②必须使其再生。反应中,Cu元素的化合价由+1价升高到+2价, 中O元素由0价降低到-2价(在氨水环境中生成 )。根据得失电子守恒,1个 转移4个电子,需要4个。再结合原子守恒和电荷守恒,缺项为 和 ,配平后方程式为。
(3)提取Au并要求高纯度,可以通过选择性溶解来实现分离。由图可知,当 浓度控制在时,Ag的浸取率达到100%(完全溶解进入溶液),而Au的浸取率为0%(完全留在固体残渣中)。此时进行过滤,即可将Ag与Au彻底分离,固体粉末即为高纯度的Au。
(4)为确保无 析出,溶液中的离子浓度积必须满足 。
即。
代入,解得,即,
此时,则。故理论上应控制溶液不大于8。
(5)“沉锰”过程中,与加入的反应,生成沉淀,同时产生的无色无味气体为。根据元素守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为:。
12.(26-27高三上·广东中山·阶段检测)金属钌(Ru)堪称“工业催化剂之王”。某实验小组以含钌废液(主要成分是、)为原料制备Ru的流程如下。
已知:①室温下,;
②有机萃取剂N503对有很强的萃取能力。
(1)基态的价层电子轨道表示式为___________。
(2)“氧化蒸馏”中,与加入的和稀硫酸反应生成和,该反应的离子方程式为___________。
(3)室温下“调pH”中,为了除去,“蒸余悬浊液”的pH至少应调至___________(忽略溶液体积变化;;离子浓度时,可认为其沉淀完全)。
【答案】(1)
(2)
(3)3.2
【分析】首先通过氧化蒸馏将钌转化为挥发性的RuO4气体,与废液中杂质初步分离;随后用HCl吸收气体,经减压蒸馏得到RuCl3·xH2O。对于蒸馏后的蒸余悬浊液,先调节pH利用溶度积原理使Fe(OH)3生成 沉淀,再经操作X(过滤)除去MnO2等杂质;接着借助萃取剂N503和试剂 a 对的强萃取能力完成萃取,加入试剂 b 通过反萃取得到高纯度含钌水相,最后经电解还原析出金属钌。
【详解】(1)Fe的核外电子排布为,失去4s轨道的2个电子得到,价层电子为,轨道表示式为;
(2)Ru从的+6价升高到的+8价,每个Ru失2e⁻;Mn从的+7价降低到的+4价,每个Mn得3e⁻,离子方程式为;
(3)沉淀完全时,由,代入数据得: ,即,因此;
考向05 滴定曲线图像的分析判断
13.某实验小组用标准溶液分别滴定含水样、含水样。采用为指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。25℃下,AgCl、AgBr和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。
已知:①25℃下,;
②25℃时,,。
下列说法正确的是
A.c点条件下,能生成沉淀,也能生成AgBr沉淀
B.当时,滴定达终点
C.滴定时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.反应的平衡常数约为
【答案】D
【分析】AgCl的沉淀溶解平衡为,对应;AgBr的沉淀溶解平衡为,对应。因此,这两种沉淀的平衡曲线斜率均为-1。
铬酸银的沉淀溶解平衡为,对应,其平衡曲线斜率为-2,故①表示铬酸银。相同银离子浓度下,溶度积较大的AgCl对应较大的氯离子浓度和较小的纵坐标,因此②表示AgCl,③表示AgBr。
a点同时位于①和②上,将其坐标(2.0,7.7)分别代入溶度积表达式,得到,。由③上的b点(6.1,6.1),得到。
【详解】A.由分析确定①为铬酸银平衡曲线、③为AgBr平衡曲线。在相同银离子浓度下,c点位于①上方,铬酸根离子浓度小于形成饱和溶液所需的浓度,铬酸银的离子积小于其溶度积,不能生成铬酸银沉淀;c点位于③下方,溴离子浓度大于形成饱和溶液所需的浓度,AgBr的离子积大于其溶度积,能生成AgBr沉淀,A错误;
B.滴定终点需出现砖红色铬酸银沉淀,仅凭氯离子与铬酸根离子的浓度比不能确定铬酸银的离子积。例如,当时,由分析所得AgCl的溶度积可得;若此时,则,但,尚不能生成铬酸银沉淀,未达到终点,B错误;
C.由分析可知③表示AgBr,b点的横、纵坐标相等,故理想滴定当量点有。为防止铬酸银在该点之前析出而使终点提前,此时应满足,代入分析所得铬酸银的溶度积,得到,所给理论上限不正确,C错误;
D.铬酸的两步电离分别为、,将它们与铬酸银溶解平衡的逆过程相加,得到。因此,该反应的平衡常数为;结合题给两步电离常数及分析所得铬酸银的溶度积,代入得,D正确;
故选D。
14.常温下,向溶液中缓慢滴加溶液,溶液中pCu、pH与V(溶液)的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.m、n点所在曲线代表pCu与(溶液)的关系
B.时,溶液中
C.常温下
D.b、c、d点溶液中,水的电离程度最大的是b
【答案】D
【分析】该过程发生反应为,加入溶液,减少,pCu增加,完全沉淀后保持不变,故m、n点所在曲线代表pCu的变化;溶液中因水解显弱酸性,溶液中因水解显弱碱性,完全沉淀后因浓度影响其水解平衡,因此反应过程中pH持续增加,故a、b、c、d点所在曲线代表pH的变化;n点位于曲线突跃中点,则此时和的物质的量比为1:1,因此可知初始溶液的浓度为;据此解答。
【详解】A.据分析,m、n点所在曲线代表pCu的变化,A正确;
B.据分析,初始溶液的浓度为,即时,溶液中,,B正确;
C.n点时,,则,C正确;
D.c、d点溶液中,V越大,的浓度越大,水的电离程度越大,b点溶液中溶质是,不能促进水的电离,水的电离程度最小,D错误;
故选D。
15.某温度下,向和的混合溶液中逐滴加入一定浓度的溶液,测得溶液中与的关系如下图(M表示或),已知该温度下,下列说法错误的是
A.点所在曲线表示的是与的变化关系
B.点溶液中存在
C.a点溶液的为6.5
D.点溶液中
【答案】C
【分析】向混合溶液中滴加时,发生反应,随增大,会使逐渐减小,即随减小对应逐渐增大,故左侧曲线为的变化曲线,右侧为的变化曲线,利用两曲线交点处可得,即,该温度下的电离平衡常数,据此分析解题。
【详解】A.由分析知ab段所在曲线表示的是与的变化关系,A正确;
B.根据电荷守恒,溶液中所有阳离子所带正电荷总和等于阴离子所带负电荷总和: ,b点处,即,也就是,代入电荷守恒式可得:,B正确;
C.由分析知,a点处,即, 代入得,,C错误;
D.b点处,即,由得;又因为b点,因此,D正确;
故选C。
考向06 沉淀溶解平衡图像的分析判断
16.常温时,二元弱酸H2R与MCl2均为的混合溶液中,(X代表H2R、HR-、R2-或M2+)随pH的变化关系如图。MR为难溶物,不考虑M2+的水解。
下列分析正确的是
A.曲线④表示随pH的变化关系
B.
C.
D.pH=8.48时,H2R溶液中
【答案】B
【分析】MCl2为强电解质,完全电离生成的M2+,且M2+不水解,在初始pH较小时,浓度极低,MR难溶物未生成,浓度保持几乎不变,pH增大后浓度升高,逐渐生成MR沉淀,浓度快速降低,因此曲线①代表; 二元弱酸体系中,pH升高时,平衡、右移:浓度随pH升高持续减小,浓度随pH升高持续增大,浓度先增后减。因此曲线②是,曲线③是,曲线④是。由图可知,点处,;点处,。
【详解】A.根据分析,曲线④随pH增大浓度升高,代表,A错误;
B.溶度积常数,曲线①、②交点,代入,B正确;
C.点处,,得,即m=9.98,C错误;
D.pH=8.48时,,即,D错误;
故选B。
17.常温下,向含、和HCOOH的混合溶液中滴加NaOH溶液,所得溶液中[X为、、或与pH的关系如图所示。
已知:向含相同浓度的和混合溶液中缓慢滴加稀NaOH溶液,先生成沉淀。下列叙述正确的是
A.代表与pH的关系
B.
C.当和共存时
D.溶液中:
【答案】C
【分析】滴加稀NaOH溶液,先生成沉淀,说明<,HCOOH电离:Ka=,,pH增大,比值变大,-lg减小;pH增大,c(OH-)增大,则-lg c(OH-)减小;金属阳离子:pH增大,c(M2+)减小,则-lg c(M2+)增大;
观察L3,pH=4时,-lgX=10,,故L3为-lg c(OH-);
L4:pH增大,-lgX减小,L4代表-lg;pH=3.75时,-lg=0,即=1,Ka= c(H+)=10-3.75;
L1、L2:pH增大,-lgX增大,代表金属离子;先生成,相同pH下更小,-lg更大,所以L1是-lg,L2是-lg;
【详解】A.根据分析可知,L4是-lg,-lg c(OH-)是L3,A错误;
B.L2为-lg,取pH=7.65,c(H+)=10-7.65,c(OH-)=10-6.35,图中该点-lg=0,即=1mol/L,,B错误:
C.同一溶液,c(OH-)相同,,pH=7.65,,看L1,pH=0.85,-lg=0,,c(OH-)=10-(14-0.85)=10-13.15,=,,C正确;
D.甲酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,,溶液中存在质子守恒有,则,D错误;
答案选C。
18.室温下,向某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,溶液中lgc(Ba2+)与的变化关系如图所示。下列说法正确的是
(已知:H2CO3的Ka1、Ka2分别为、)
A.a对应溶液的pH小于b
B.b对应溶液的
C.对应的溶液中不变
D.a对应的溶液中一定存在:
【答案】C
【详解】A.温度不变水解平衡常数不变,,则横坐标数值越大,溶液中c(OH-)越小,溶液的pH值越小,则溶液的pH:a点大于b点,A错误;
B.b点=2,则==,c(H+)=5.6×10-11×100=5.6×10-9,B错误;
C.温度不变电离平衡常数、水的离子积不变,则不变,C正确;
D.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,a点横坐标等于0,说明,根据电荷守恒得,所以得,D错误;
故选C。
重难·创新演练
1.(25-26高三上·广东·阶段检测)AgCl难溶于水,但可以溶于氨水形成和,将适量AgCl恰好完全溶于氨水,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定减小
B.再往溶液中加入NaCl溶液,一定会析出白色固体
C.的电离方程式为:
D.体系中,
【答案】A
【详解】A.加水稀释时,虽然配合物可能解离,但溶液体积增大导致各物质浓度总体降低。即使存在解离平衡,稀释后总Ag浓度(由Cl⁻浓度决定)必然减少,因此[Ag(NH3)2]+的浓度一定减小,A正确;
B.加入NaCl后,Cl⁻浓度增加,但溶液中游离Ag⁺浓度极低(因Ag主要以配合物形式存在),Ag⁺与Cl⁻的浓度积难以超过AgCl的溶度积(),故不一定析出AgCl,B错误;
C.为强电解质,应完全解离为和OH⁻,而非直接分解为Ag⁺、和OH⁻,C错误;
D.电荷守恒式遗漏了的浓度(氨水部分解离产生),正确式应为:c(Ag⁺)+c{[Ag(NH3)]⁺}+c{[Ag(NH3)2]⁺}+c(H⁺)+c()=c(Cl⁻)+c(OH⁻),D错误;
故选A。
2.(26-27高三上·广东汕尾·阶段检测)下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
A.图甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后,溶液pH的变化
B.图乙表示向浓氨水中加水时溶液的导电性变化,且氨水中的pH:
C.图丙表示加入催化剂,化学反应的不变
D.图丁中各点对应的Ksp(CdS)的关系为:
【答案】C
【详解】A.向溶液中加入固体,浓度增大,抑制电离,溶液减小,应逐渐增大,与图甲不符,A错误;
B.溶液导电性与离子浓度正相关,点导电性强于点,说明点更大,:,B错误;
C.催化剂只降低反应的活化能,不改变反应物和生成物的总能量,因此化学反应的不变,与图丙相符,C正确;
D.只与温度有关,同一温度下相同,温度越高越大,因此,D错误;
故选C。
3.下列实验操作、现象及结论都正确的是
实验目的
实验操作及现象
结论
A
检验乙醇是否含水
向乙醇中加入一小块钠,产生无色气体
乙醇中含有水
B
比较、的大小
向浓度均为的、混合溶液中滴加少量溶液,产生黄色沉淀
C
比较与的酸性强弱
向溶液中通入气体,有沉淀产生
酸性:
D
检验溶液中的
向较浓的、溶液中滴入少量酸性溶液,溶液紫色褪去
混合液中存在
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.乙醇自身也能与钠反应产生氢气,因此观察到无色气体不能证明乙醇中含水,A错误;
B.两种卤离子的初始浓度相同,滴加少量硝酸银溶液时生成黄色碘化银沉淀,说明碘化银更先达到沉淀条件,即,B正确;
C.二氧化硫能被次氯酸根离子氧化,生成的硫酸根离子可与钙离子形成沉淀;该现象包含氧化还原反应,不能据此比较亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,C错误;
D.较浓氯化亚铁、氯化铁溶液中含有较高浓度的氯离子,氯离子也能使少量酸性高锰酸钾褪色,存在干扰,不能由褪色现象唯一证明亚铁离子存在,D错误;
故选B。
4.(2026·广东深圳·模拟预测)AgI难溶于水,但可在CN-浓度较高的溶液中形成[Ag(CN)2]-而溶解。常温下将适量AgI完全溶于NaCN溶液得到含[Ag(CN)2]-的溶液。已知该温度下:Ksp(AgI)=8.5×10-17,Ksp(Ag2S)=6.3×10-50,Ka(HCN)=6.3×10-10,Ag++2CN-[Ag(CN)2]- Kf=1.3×1021。下列说法错误的是
A.向溶液中加入少量Na2S固体,有黑色固体析出
B.体系中,AgI+2CN-[Ag(CN)2]-+I- K=1.1×105
C.向溶液中加入稀NaOH溶液调至pH=11,溶液中存在:c(CN-)>c(HCN)
D.体系中,c(Ag+)+c(Na+)+c(H+)=c(I-)+c([Ag(CN)2]-)+c(OH-)
【答案】D
【详解】A.[Ag(CN)2]-溶液加入Na2S固体,发生2[Ag(CN)2]-+S2-⇋Ag2S+4CN-,平衡常数=>105,说明反应溶液发生,会析出黑色Ag2S固体,A正确;
B.总反应可由AgI溶解平衡和配合物形成平衡相加得到,总平衡常数,B正确;
C.pH=11时,根据,可得,故,C正确;
D.溶液中阴离子还存在,根据电荷守恒应为,选项漏了,D错误;
故答案选D。
5.利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。
已知:i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ii.图2中曲线I的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注:起始,不同pH下由图1得到]。
下列说法不正确的是
A.pH = 8.31时,
B.pH = 6.37时,
C.初始状态pH = 11、时,有沉淀生成
D.初始状态pH = 9,时,发生反应:
【答案】B
【分析】图2的曲线I、Ⅱ分别表示氢氧化镁和碳酸镁达到沉淀溶解平衡时的镁离子浓度的对数随pH的变化。对应的溶解平衡为和,溶度积表达式分别为和。在相同pH下,初始点位于某条曲线上方,说明对应离子积大于溶度积,会生成该沉淀;位于曲线下方则不会生成该沉淀。
【详解】A.碳酸的两步电离为、。图1中pH = 6.37和pH = 10.25分别对应相邻两种含碳粒子浓度相等,故、。两式相乘得,pH = 8.31时有,因此,A正确;
B.pH = 6.37时,图1表明,但将碳酸钠体系调节到该pH会引入其他离子,不能直接套用只含钠离子及碳酸体系离子的电荷守恒式。根据钠、碳的物料关系,应有,代入上述浓度相等关系得,题列关系不成立,B错误;
C.pH = 11时,曲线I的纵坐标低于-5,初始的点位于曲线I上方,按分析中的沉淀判据,有,所以有氢氧化镁沉淀生成,C正确;
D.pH = 9时,初始的点在曲线Ⅱ上方、曲线I下方,按分析中的沉淀判据,生成碳酸镁沉淀而不生成氢氧化镁沉淀。图1显示此时主要含碳粒子为碳酸氢根离子;碳酸镁沉淀消耗碳酸根离子,促进碳酸氢根离子电离,产生的氢离子再与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水。合并可得离子方程式,D正确;
故选B。
6.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
【解析】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。
7.将过量粉末置于水中达到平衡:。
已知:,的电离常数,
下列有关说法不正确的是
A.上层清液中存在
B.上层清液中含碳微粒主要为
C.要实现向的转化,需加入溶液的
D.
【答案】B
【解析】A.根据物料守恒,,故有,A正确;B.溶解在水中的草酸钙电离出草酸根离子,草酸根离子能水解,水解生成的远远小于,故含碳的微粒最主要的是,B错误;C.向的转化,反应方程式为,,,解得,因此要实现向的转化,需加入溶液的,C正确;D.,D正确;故选B。
8.在25℃下,,;的,。下列说法中不正确的是
A.的中,根据质子守恒,有
B.计算溶于的1L溶液中的浓度(s),有
C.,转换反应可以自发进行,且程度较大
D.向的溶液中,通入至饱和,不可以析出沉淀
【答案】B
【解析】A.中,物料守恒:,电荷守恒:,质子守恒:,,,代入,有,A正确;B.根据物料守恒,,,,代入得,,B错误;C.,,转换反应可以自发进行,且程度较大,C正确;D.至饱和,主要由碳酸二级电离平衡决定,,因饱和,故,可得,离子积向的溶液中,不可以析出沉淀,D正确;故选B。
9.(双选)常温下,分别在、、溶液中滴加NaOH溶液,溶液pX[,代表、、、]与pH关系如图所示。已知:。下列叙述错误的是
A.图中代表,代表
B.时,同时产生两种沉淀,则
C.的平衡常数
D.对于,M点对应溶液生成沉淀
【答案】CD
【分析】常温下,,其负对数随pH增大而减小;又因,所以,故两条下降直线分别对应氢氧根离子浓度和亚硝酸根离子与亚硝酸浓度之比。
两种氢氧化物的溶度积关系为。同一pH下氢氧根离子浓度相同,由题给溶度积大小可知,因此上方的上升直线对应锌离子,下方的上升直线对应锰离子。
【详解】A.由及图中点b(4,10)可知,对应;同一pH下,,所以较低的上升直线对应,A正确;
B.由点c(7,−1.30)可得;由点d(9,6.15)可得。在相同pH下同时产生两种沉淀时,氢氧根离子浓度相同,故,B正确;
C.由点a(2,1.30)可得。题给总反应为,其平衡常数表达式为。结合溶度积、电离常数和水的离子积可得,完整正确的表示为,C错误;
D.对应。由图可知M点pH<4且pZn>0,所以,溶液未达到沉淀条件,不会生成沉淀,D错误;
故选CD。
10.(双选)常温下,分别在Mn(NO3)2、Zn(NO3)2、HNO2溶液中滴加NaOH溶液,溶液pX[pX=-lgc(X),c(X)代表c(Mn2+)、c(Zn2+)、c(OH-)、]与pH关系如图所示。已知:Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2]。下列说法正确的是
A.图中L1代表
B.常温下,Ksp[Zn(OH)2]的数量级为10-16
C.常温下,要使Mn2+和Zn2+均沉淀完全,pH不小于10.2
D.M点时,c(Zn2+)=101.75mol·L-1
【答案】CD
【分析】Mn(OH)2、Zn(OH)2的物质类型相似,二者的pX随pH的变化曲线应是平行线,则曲线L3、L4代表-lgc(Mn2+)、-lgc(Zn2+)与pH的关系,L1、L2代表-lgc(OH-)、-lg与pH的关系,由图中b点可知pH=4时,溶液的pOH=10,所以L1代表-lgc(OH-)与pH的关系,L2代表-lg与pH的关系;已知:Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2],纵坐标值越大表示阳离子浓度越小,可以判断出d所在曲线L3表示-lgc(Zn2+)与pH的关系曲线,c所在的曲线L4表示-lgc(Mn2+)与pH的关系曲线,据此解答。
【详解】A.根据分析可知,图中L2代表,A错误;
B.d所在曲线表示-lgc(Zn2+)与pH的关系曲线,根据d点的坐标值,此时c(Zn2+)=1×10-6.15,c(OH-)=1×10-5,Ksp[Zn(OH)2]= c(Zn2+) c2(OH-)=1×10-6.15×(1×10-5)2=1×10-16.15,数量级为10-17,B错误;
C.已知:Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2],要使Mn2+和Zn2+均沉淀完全,即必须使Mn2+沉淀完全,根据c点的坐标值,可知Ksp[Mn(OH)2]= c(Mn2+) c2(OH-)=1×101.4×(1×10-7)2=1×10-12.6,使Mn2+沉淀完全,即c(Mn2+)≤1×10-5,,故pH不小于10.2,C正确;
D.根据分析可知L2代表与pH的关系,结合a点可知,交点处即,假设浓度为x,则可得,解得x=101.75,D正确;
真题·实战演练
1.(2023·广东卷)均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中,利用氨浸工艺可提取,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由、和配制。常温下,与形成可溶于水的配离子:;易被空气氧化为;部分氢氧化物的如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(1)活性可与水反应,化学方程式为 。
(2)常温下,的氨性溶液中, (填“>”“<”或“=”)。
(3)“氨浸”时,由转化为的离子方程式为 。
【答案】(1)
(2)>
(3)或
【分析】硝酸浸取液(含)中加入活性氧化镁调节溶液pH值,过滤,得到滤液主要是硝酸镁,结晶纯化得到硝酸镁晶体,再热解得到氧化镁和硝酸。滤泥加入氨性溶液氨浸,过滤,向滤液中进行镍钴分离,,经过一系列得到氯化铬和饱和氯化镍溶液,向饱和氯化镍溶液中加入氯化氢气体得到氯化镍晶体。
【详解】(1)活性可与水反应,化学方程式为;故答案为:。
(2)常温下,的氨性溶液中,,,,则>;故答案为:>。
(3)“氨浸”时,与亚硫酸根发生氧化还原反应,再与氨水反应生成,则由转化为的离子方程式为或;故答案为:或。
2.(2022·广东卷)稀土()包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:月桂酸熔点为;月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持价不变;的,开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
离子
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
(1) “氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是_______。
(2)“过滤1”前,用溶液调pH至_______的范围内,该过程中发生反应的离子方程式为_______。
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到元素,滤液2中浓度为。为尽可能多地提取,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。
【答案】(1)Fe2+
(2) 4.7pH<6.2
(3)4.010-4
【解析】由流程可知,该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取,得到浸取液中含有、、、、、等离子,经氧化调pH使、形成沉淀,经过滤除去,滤液1中含有、、等离子,加入月桂酸钠,使形成沉淀,滤液2主要含有MgSO4溶液,可循环利用,滤饼加盐酸,经加热搅拌溶解后,再冷却结晶,析出月桂酸,再固液分离得到RECl3溶液。
(1)由分析可知,“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子,需要将Fe2+氧化为Fe3+,以便后续除杂,所以化合价有变化的金属离子是Fe2+,故答案为:Fe2+;
(2)由表中数据可知,沉淀完全的pH为4.7,而开始沉淀的pH为6.2~7.4,所以为保证、沉淀完全,且不沉淀,要用溶液调pH至4.7pH<6.2的范围内,该过程中发生反应的离子方程式为,故答案为:4.7pH<6.2;;
(3)滤液2中浓度为,即0.1125mol/L,根据,若要加入月桂酸钠后只生成,而不产生,则==410-4,故答案为:410-4;
3.(2026·河北卷)由下列实验事实不能得出相应结论的是
选项
实验事实
结论
A
恒温恒容下平衡体系通入氩气,体系颜色不发生变化
通入氩气后不变,平衡不移动
B
甲酸铵()水溶液显酸性
C
等浓度与的混合溶液中加入过量溶液,生成红褐色沉淀
D
溶液中滴加,溶液由红色变为无色,生成
稳定性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.恒温恒容条件下通入氩气,容器体积不变,各反应物、生成物浓度均不改变,不变故体系颜色不变,平衡不移动,结论正确,A不符合题意;
B.为弱酸弱碱盐,溶液酸性说明水解程度大于,水解程度越大对应弱电解质电离常数越小,故,结论正确,B不符合题意;
C.为两性氢氧化物,可与过量反应生成可溶性,且生成的白色沉淀会被红褐色沉淀干扰,因此仅根据生成红褐色沉淀无法判断和的溶度积大小,不能得出相应结论,C符合题意;
D.配离子转化反应会生成稳定性更强的配离子,溶液红色褪去生成,说明稳定性,结论正确,D不符合题意;
答案选C。
4.(2026·河南卷)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A.向硫酸铜溶液中滴加氢硫酸:
B.氢氧化镁溶于稀盐酸:
C.浓硝酸溶解金属银:
D.向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠:
【答案】B
【详解】A.氢硫酸()是弱酸,在离子方程式中不能拆写为,需保留化学式,正确离子方程式为,A错误;
B.是难溶弱碱,与稀盐酸反应生成可溶性氯化镁和水,离子方程式为:,B正确;
C.浓硝酸溶解金属银生成二氧化氮、硝酸银和水,正确离子方程式为,C错误;
D.向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠,反应生成的会与过量的反应生成和,正确的离子方程式为:,D错误;
故选B。
5.(2026·云南卷)常温下,1 L水溶液中和的初始浓度分别为和,达到溶解平衡时(,pM与pH的关系如图(),M代表、、和)。
已知:
下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ是的变化曲线
B.
C.溶液中,的浓度为
D.,
【答案】B
【分析】,根据,两式联立得到,两边取负对数得到:,这意味着的pM值与的pM值始终平行,且在上,故Ⅰ代表,Ⅱ代表,根据,为了维持恒定,的pM与Ⅰ呈反比,因此上升的曲线Ⅳ代表,根据反应①:,是定值,故不变,线Ⅲ代表,据此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ代表,A错误;
B.该反应的平衡常数,由分析推导可知,代入平衡常数表达式得到,观察图中pH= 2.87 时的点,该点位于曲线Ⅰ上,说明此时,pH= 2.87 时的点向上延伸,与Ⅲ的交点处:,此时,代入平衡常数表达式得到:,B正确;
C.由B项分析可知,并保持不变(或由Ⅰ线pH=0.15时,,,即曲线Ⅳ与Ⅲ的相交时,pH=0.15),故的浓度为,C错误;
D.对溶液中物种做物料守恒:总草酸根(溶液中):;总铜(溶液中):(注:两种以固体形式存在的只是为了列物料守恒),将两式整理得到,,这是一个等式,D错误;
故选B。
6.(2024·甘肃卷)兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
A.还原性:
B.按上述方案消耗可回收
C.反应①的离子方程式是
D.溶液①中的金属离子是
【答案】C
【分析】从实验方案可知,氨水溶解了氯化银,然后用铜置换出银,滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液,向其中加入铁、铁置换出铜,过滤分铜可以循环利用,并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。
【解析】A.金属活动性越强,金属的还原性越强,而且由题中的实验方案能得到证明,还原性从强到弱的顺序为 Fe > Cu > Ag,A不正确;B.由电子转移守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此,根据上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确;C.反应①中,氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵,该反应的离子方程式是,C正确;D.向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁置换出铜后生成,然后被通入的氧气氧化为,氯化铵水解使溶液呈酸性,在这个过程中,溶液中的氢离子参与反应,因此氢离子浓度减少促进了铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁存在沉淀溶解平衡,因此,溶液①中的金属离子是,D不正确;综上所述,本题选C。
7.(2024·广西卷)化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是
A.用溶液处理水垢中的
B.明矾用于净水:
C.抗酸药中的可治疗胃酸过多:
D.用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的
【答案】A
【解析】A.用溶液处理水垢中的CaSO4,生成溶解度更小的碳酸钙,,A项正确;B.水解方程式不对,明矾是硫酸铝钾晶体,溶于水,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,可用于净水:,不写沉淀符号,B项错误;C.物质拆分不对,抗酸药中的可治疗胃酸过多,属于难溶性碱,离子方程式:,C项错误;D.未配平方程式,用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的,D项错误;故答案选A。
8.(2024·江苏卷)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的溶液多
酸性:
B
向溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:
C
向浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液,振荡,产生白色沉淀
溶度积常数:
D
用pH试纸分别测定溶液和溶液pH,溶液pH大
结合能力:
【答案】B
【解析】A.H2SO4是二元酸,CH3COOH是一元酸,通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH酸性的强弱,故A错误;B.向溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀,说明发生反应:,氧化剂的氧化性大于氧化产物,因此氧化性:,故B正确;C.和均为白色沉淀,无法通过现象确定沉淀种类,无法比较和溶度积常数的大小,故C错误;D.比较和结合能力,应在相同条件下测定相同浓度溶液和溶液的pH,但题中未明确指出两者浓度相等,故D错误;故选B。
9.(2024·全国甲卷)下列过程对应的离子方程式正确的是
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:
B.用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
【答案】D
【解析】A.玻璃的主要成分为SiO2,用氢氟酸刻蚀玻璃时,SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水,反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,A错误;B.Fe3+可以将Cu氧化成Cu2+,三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B错误;C.氯气具有强氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯气被还原为氯离子,反应的离子方程式为S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl-+10H+,C错误;D.碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,可以用碳酸钠溶液浸泡水垢使硫酸钙转化为疏松、易溶于酸的碳酸钙,反应的离子方程式为,D正确;故答案选D。
10.(2024·福建卷)将草酸钙固体溶于不同初始浓度的盐酸中,平衡时部分组分的关系如图。已知草酸。下列说法错误的是
A.时,溶液的
B.任意下均有:
C.的平衡常数为
D.时,
【答案】D
【分析】草酸钙为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,滴加盐酸过程中体系中存在一系列平衡、、,因此曲线Ⅰ代表,曲线Ⅱ代表,曲线Ⅲ代表,据此解题。
【解析】A.时,c()=c(),则,溶液的,故A正确;B.草酸钙固体滴加稀盐酸,任意下均有物料守恒关系,故B正确;C.时,,c()=,,c()=;,c()=,由图可知时,c(Ca2+)=c()=,则Ksp()= c(Ca2+)×c()=;的平衡常数K====,故C正确;D.溶液中存在电荷守恒,时,c()=c(),则存在关系,故D错误;故选D。
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