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3.3.1沉淀溶解平衡(解析版)

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第三节  沉淀溶解平衡
 第1 课时 沉淀溶解平衡
1.下列方程式书写错误的是
A.Al(OH)3
Al3++3OH-
B.Al(OH)3(s)
Al3+(aq)+3OH-(aq)
C.BaSO4(s)
Ba2+(aq)+
(aq)
D.BaSO4
Ba2++
【答案】D
【详解】A.Al(OH)3为弱电解质,部分电离生成Al3+、OH-,电离方程式为Al(OH)3
Al3++3OH-,故A 正
确;
B.Al(OH)3(s)在溶液中存在沉淀溶解平衡,溶解平衡离子方程式为Al(OH)3(s)
Al3+(aq)+3OH-(aq),故B
正确;
C.BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡,溶解平衡离子方程式为BaSO4(s)
Ba2+(aq)+
(aq),故C 正确;
D.BaSO4是强电解质,溶于水的部分完全电离,电离方程式为BaSO4=Ba2++
,故D 错误;
故选:D。
2.(23-24 高二上·广东茂名·期末)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。
3.(24-25 高二上·广东茂名·期中)下列关于沉淀溶解平衡
的说法正确的是
A.“
”说明
没有完全电离,
是弱电解质
B.等物质的量的
和
溶于水,溶液中一定有
和
C.向
饱和溶液中加入盐酸,一定会有沉淀生成
D.向
饱和溶液中滴加少量
饱和溶液,生成黄色沉淀,说明
【答案】B
【详解】A.“
”说明AgCl 是极少部分溶解,但溶解部分完全电离,AgCl 是强电解质,A 错误;
B.等物质的量的
和
溶于水生成AgCl 沉淀,但AgCl 存在沉淀溶解平衡,则溶液中一定有Ag
+和Cl−,B 正确;
C.向
饱和溶液中加入盐酸,若加入盐酸后溶液中Cl-的浓度小于原饱和溶液中Cl-的浓度,此时不产
生沉淀,则不一定会有沉淀生成,C 错误;
D.向
饱和溶液中滴加少量
饱和溶液,生成AgI 黄色沉淀,即
沉淀向AgI 沉淀转化,说明
AgI 的溶解度小于AgCl,且两者组成和结构相似,则
,D 错误;
故选B。
4.(23-24 高二下·宁夏吴忠·开学考试)实验:①
溶液和
溶液等体积混合
得到浊液
,过滤得到滤液和白色沉淀;②向滤液b 中滴加
溶液,出现浑浊;③向沉淀
中滴加
溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是
A.浊液
中存在沉淀溶解平衡:
B.滤液b 中不含有
C.③中颜色变化说明
转化为
D.实验可以证明
比
更难溶
【答案】B
【详解】A.浊液a 中含有AgCl,存在沉淀的溶解平衡:
,故A 正确;
B.滤液为AgCl 的饱和溶液,也存在沉淀的溶解平衡,即存在Ag+,故B 错误;
C.向AgCl 中滴加0.1mol•L-1KI 溶液,白色AgCl 沉淀变为黄色AgI 沉淀,故C 正确;
D.向AgCl 中滴加0.1mol•L-1KI 溶液,白色AgCl 沉淀变为黄色AgI 沉淀,实验证明AgI 比AgCl 更难溶,
故D 正确;
故选B。
5.(四川省泸州市合江县马街中学校2023-2024 学年高二上学期11 月期中化学试题)已知
,
,
。某溶液中含有
、
和
,
浓度均为0.010
,向该溶液中逐滴加入0.010
的
溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后
顺序为
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据AgCl、AgBr、Ag2CrO4的Ksp,当Cl−开始沉淀时,c(Ag+)=
mol·L−1=1.56×10−8 mol·L−1;当Br−开始沉淀时,c(Ag+)=
mol·L−1=7.7×10−11 mol·L−1;
当开始沉淀时,c(Ag+)=
mol·L−1 =3×10−5 mol·L−1。沉淀三种阴离子时,所需
c(Ag+)越小,产生沉淀越早,由计算结果可得出三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
,故选
A。
6.(24-25 高二上·山东·期中)氯化银和溴化银常应用于感光材料。它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图
所示。已知:
,X 为
或
,pX 表示
。下列说法不正确的是
A.曲线Ⅰ代表AgBr 的沉淀溶解平衡曲线
B.m 点和n 点对应的
大小关系:
C.n 点和q 点对应的c(X)大小关系:
D.向m 点的溶液中加入少量AgX 固体,溶液组成由m 点沿mn 曲线向n 点方向移动
【答案】D
【详解】A.因为
,当
相等时,
,
,则曲线
Ⅰ表示AgBr 的沉淀溶解平衡曲线,曲线Ⅱ表示AgCl 的沉淀溶解平衡曲线,A 正确;
B.
点和点都在曲线Ⅰ上,都是相同温度下的AgBr 的饱和溶液,则对应的
大小关系
,B 正确;
C.n、q 两点,溶液中的
相等,曲线Ⅰ表示AgBr 的沉淀溶解平衡曲线,曲线Ⅱ表示AgCl 的沉淀溶
解平衡曲线,由于
,所以
,C 正确;
D.向m 点的溶液中加入少量AgX 固体,由于m 点的溶液是AgBr 的饱和溶液,加入的AgBr 不能溶于水,
所以溶液组成仍在m 点,不会沿mn 曲线向
方向移动,D 错误;
故选D。
7.(24-25 高二上·湖南·期中)常温下,某研究小组用数字传感器探究Mg(OH)2沉淀溶解平衡的影响因素,
当外界条件改变时,Mg(OH)2悬浊液中Mg2+的浓度变化如图所示,其中a 点表示Mg(OH)2悬浊液中Mg2+的
初始浓度,若忽略Mg2+水解,下列说法正确的是
A.常温下,
B.图中点改变的外界条件为加入MgCl2(s)
C.图中c 点后无红褐色沉淀生成
D.图中d 点:c(Mg2+)<c(OH-)
【答案】A
【详解】A.Mg(OH)2悬浊液中Mg2+的初始浓度为
,则根据Mg(OH)2电离方程式Mg(OH)2
Mg2++2OH-可知此时溶液中
,故根据溶度积公式
可
计算出常温下
,
正确;
B.图中点若加入MgCl2(s),c(Mg2+)应增大,而图像中c(Mg2+)减小,因此改变的外界条件不是加入
MgCl2(s),B 错误;
C.若图中c 点表示加入FeCl3溶液,从曲线变化可以看出c(Mg2+)增大,说明Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3
红褐色沉淀,C 错误;
D.由于发生了沉淀的转化,溶液中c(Mg2+)增大,c(OH-)减小,故离子浓度大小关系应为c(Mg2+)>
c(OH-),
错误;
故合理选项是A。
8.(24-25 高二上·浙江·期中)硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡:
 
 
,在不同温度时,曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.
温度下
C.温度升高,可使溶液从a 点变成c 点
D.a 点和b 点的
相等
【答案】C
【详解】A.
   
,升温平衡右移,钡离子和硫酸根离子浓度增大,
则
,A 正确;
B.
温度下
,B 正确;
C.温度升高,平衡右移,钡离子和硫酸根离子浓度均增大,而a 点和c 点钡离子浓度相同,则不可能使溶
液从a 点变成c 点,C 不正确;
D.a、b 两点的温度相同,而
只与温度有关,故a 点和b 点的
相等,D 正确;
选C。
9.(23-24 高二上·江苏南京·期末)室温下,将
溶液和
溶液等体积充分混
合,一段时间后过滤,得滤液a 和沉淀b。取等量的滤液a 于两支试管中,分别滴加相同体积、浓度均为
的
溶液和
溶液,前者出现浑浊,后者溶液仍澄清。下列说法正确的是
A.从实验现象可以得出该温度下:
B.
溶液中存在:
C.滤液a 中一定存在:
D.滴加
溶液后,所得清液中一定存在:
【答案】C
【详解】A.滤液a 是氯化银饱和溶液,从实验现象可以得出硫化银比硫酸银更难溶,
Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S),故A 项错误;
B.Na2S 溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2−)+c(HS−)+c(OH−),物料守恒:c(Na+)=2c(S2−)+2c(HS−)
+2c(H2S),两式联立,可得质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),故B 项错误;
C.滤液a 为氯化银的饱和溶液,所以过滤后所得滤液中一定存在:
,故C 项正确;
D.过滤后所得清液是AgCl 饱和溶液,所以
,而滴加硫酸钠溶液并未产生沉淀,说明
<Ksp(Ag2SO4),即
,故D 项错误;
故本题选C。
10.(23-24 高二上·浙江杭州·期中)某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡:
,下列有关该平衡体系的说法不正确的是
A.恒温下,向溶液中加入
,溶液的pH 升高
B.给溶液加热,平衡逆向移动
C.向溶液中加入少量
固体,溶液质量增重
D.向溶液中加入少量水,pH 不变
【答案】A
【详解】A.恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶解的氢氧化钙已经达到饱和,溶液的c(OH-)不变,溶液的
pH 不变,A 错误;
B.该平衡放热,升高温度,平衡逆向移动,B 正确;
C.向溶液中加入
溶液,生成碳酸钙沉淀,固体质量增加,C 正确;
D.向溶液中加入少量水,悬浊溶液中少量
溶解,溶液仍然是
的饱和溶液,pH 不变,D
正确;
故选A。
11.(23-24 高二上·广东深圳·期末)室温下,某实验小组按下图所示进行实验:
下列说法不正确的是
A.
在①与③两溶液中均达到饱和状态
B.加入几滴浓盐酸后,难溶电解质的溶解平衡正向移动
C.①溶液中的
③溶液中的
D.③溶液中存在:
【答案】C
【详解】A.①与③两溶液中均有氢氧化镁沉淀,即都达到了饱和状态,故A 正确;
B.氢氧化镁沉淀溶解平衡:
加入几滴浓盐酸后,消耗OH-,溶解平衡
正向移动,故B 正确;
C.①溶液中加入几滴浓盐酸后,
溶解平衡正向移动,使
③
溶液中的
,故C 错误;
D.③中溶液显碱性,即氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,由电荷守恒等式
可知,
,故D 正确;
故答案为:C。
12.(23-24 高二上·山东菏泽·阶段检测)25℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表:
物质
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
颜色
白
浅黄
黄
黑
Ksp
1.8×10-10mol2·L-2
7.7×10-13mol2·L-2
1.5×10-16mol2·L-2
1.8×10-50mol2·L-2
下列叙述中不正确的是
A.向AgCl 的白色悬浊液中加入0.1mol·L-1KI 溶液,有黄色沉淀产生
B.在100mL1.8×10-6mol·L-1NaCl 溶液中,加入1mL1×10-3mol·L-1AgNO3溶液,不能产生白色沉淀
C.25℃,AgCl 固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.25℃时,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S 饱和水溶液中Ag+的浓度相同
【答案】D
【详解】A.对于相同类型的难溶性盐,一般情况下溶度积大的沉淀较易转化成溶度积小的沉淀,溶度积
大小AgI<AgBr<AgCl,所以在AgCl 悬浊液中加入KI 溶液,会有AgI 生成,即有黄色沉淀产生,故A 正
确;
B.加入1mL 1×10-3mol/LAgNO3溶液,c(Cl-)可认为保持不变,即c(Cl-)=1.8×10-6mol/L,而AgNO3溶液相当
于稀释100 倍,故c(Ag+)=1×10-5mol/L,c(Cl-)•c(Ag+)=1.8×10-11<Ksp(AgCl),故没有沉淀生成,故B 正确;
C.溶度积只与温度有关,所以25℃时,AgCl 固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同,
故C 正确;
D.由表中数据可知溶度积最大的是AgCl,其溶解度也最大,所以AgCl 饱和溶液中c(Ag+)最大,故D 错
误;
故选D。
13.20℃,每100g 水仅能溶解0.148gCa(OH)2。CaCO3在水中达到溶解平衡时,其Ksp为8.0×10-9(溶液密度
近似为1g/cm3)。
(1)计算20℃时Ca(OH)2饱和溶液中的c(OH-)=        ;Ksp[Ca(OH)2]=        。
(2)在10mLCa(OH)2饱和溶液中加入10mL0.10mol/L 的K2CO3溶液,忽略溶液体积变化,通过计算判断是否
生成CaCO3沉淀        ,并求此时溶液中c(Ca2+)=       。
(3)
时,向
的溶液中加入氢氧化钠来调节溶液的
,若反应后溶液
,此
时
是否沉淀完全?          (填“是”或“否”),判断的理由是        。(要求列式计算,已知:
,
时视为沉淀完全)
【答案】(1)     0.04mol/L     3.2×10-5
(2)     有CaCO3沉淀生成     2.0×10-7mol/L
(3)    是     因为根据
,
所以
沉淀完全
【详解】(1)20℃时,每100g 水能溶解0.148gCa(OH)2,此时得到的Ca(OH)2溶液密度近似为1g/cm3,则
Ca(OH)2的溶解度为S=0.148g,则饱和溶液的物质的量浓度为c=
,则
c(OH-)=0.04mol/L,Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)•c2(OH-)=3.2×10-5;
(2)由(1)可知,Ca(OH)2饱和溶液中c(Ca2+)=0.02mol/L,在10mLCa(OH)2饱和溶液中加入10mL0.10mol/L
的K2CO3溶液,混合后,c(Ca2+)=0.01mol/L,c(CO
)=0.05mol/L,c(Ca2+)×c(CO
)=0.01mol/L×0.05mol/
L=5×10-4>Ksp=8.0×10-9,则反应生成碳酸钙沉淀。根据反应Ca2+(aq)+CO
(aq)
CaCO3(s),
0.0002molCa2+消耗CO
0.0002mol,剩余n(CO
)=0.001mol-0.0002mol=0.0008mol,c(CO
=0.04mol/L,c(Ca2+)=
=2.0×10-7mol/L。
(3)298K 时,向c(Ce3+)=0.02 mol/L 的溶液中加入NaOH 溶液来调节溶液的pH,若反应后溶液pH=10,则
c(OH-)=1.0×10-4 mol/L,Ce3+若形成沉淀,c(Ce3+)×c3(OH-)>Ksp[Ce(OH)3],而此时溶液中
,因此Ce3+沉淀完全。
14.(24-25 高二上·上海·期中)I.常温下,向
含
的废水(其他离子和
均不反应)中
加入
的盐酸,生成
沉淀。已知该温度下,
,
,忽略混合后溶液体积的变化。
(1)反应后,溶液中
       。
(2)取适量生成的AgCl 沉淀于试管中,滴加足量
溶液,写出相应的实验现象:       。 
该温度下,加水稀释饱和溶液(稀释后仍有固体存在),回答以下问题:
(3)稀释过程中,
的沉淀溶解平衡的移动方向为:       。
A.正向移动    B.逆向移动    C.不移动
(4)稀释过程中,
如何变化?       。
A.变大    B.变小    C.不变
II.常温下,通过调节溶液
值对某工业废水(含
、
和
,且浓度均为
)进行处理。
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的
如下表所示:
物质
开始沉淀(
)的pH
2.2
5.2
7.5
沉淀完全(
)的pH
3.2
6.7
9.0
(5)利用上述表格数据,计算
的
       。(保留两位有效数字)
(6)某小组设计从该废水中回收利用铜资源,流程如图所示,通入适量氯气的目的是:       ;调节溶液
的
时可以加入       (填化学式),应控制
值的范围为       。
 
III.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过
。处理含镉废水可采用
化学沉淀法。已知一些化合物在常温时的
如表:
化合
物
CdS
(7)写出磷酸镉[
]溶度积常数的表达式:
=       。
(8)室温下,
和
的饱和溶液中
浓度较大的是       。
A.
    B.
(9)向某含镉废水中加入
,当
浓度达到
时,判断此时是否符合《生活饮用水卫生标
准》并写出计算过程。       (填“是”或“否”)。写出计算过程。
【答案】(1)
(2)有黄色沉淀出现
(3)A
(4)C
(5)10-37.4
(6)     将
氧化为
     CuO     3.2≤pH<5.2
(7)
(8)B
(9)是
【详解】(1)
,则溶液的
;
(2)AgCl 沉淀滴加足量
溶液,可以看到有黄色沉淀出现;
(3)饱和
溶液中存在平衡
,稀释过程中平衡正向移动,故选A;
(4)饱和
溶液中存在平衡
,饱和AgCl 溶液加水稀释后仍有固体,温度
不变,Ksp不变,离子浓度也不变,故选C;
(5)利用上述表格数据,Fe3+开始沉淀时(c=0.01 mol∙L−1)的pH 为2.2,则Fe (OH)3的Ksp(Fe 
(OH)2)=c(Fe3+)·c(OH-)3=0.01 mol∙L−1×(1.0×102.2-14)3=10-37.4;
(6)工业废水中通入适量氯气,将
氧化为
,调节pH 使
沉淀,过滤得到滤液中含
,加入
铁粉置换出铜单质,通入适量氯气的目的是:将
氧化为
;调节溶液的
时可以加入CuO,应控
制
值的范围为:3.2~5.2;
(7)
的溶解平衡为
,因此沉淀溶解平衡常数的表达式:
(8)当
达到沉淀溶解平衡时有
,则该温度下
饱和溶液中
,当
达到沉淀溶解平衡时有
,则该温度下
饱和溶液中
,因此
的饱和溶液中
浓度较大,
故选B;
(9)当
时,
,符合《生活饮用水卫生标准》;
15.(24-25 高二上·山东日照·期中)处理某铜冶金污水(含
、
、
、
)的部分流程如下:
已知:
①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀(
)时的pH:
物质
开始沉淀pH
4.2
6.9
1.9
6.2
完全沉淀pH
6.7
8.4
3.2
8.2
②
,
。
回答下列问题:
(1)污水流入敞口的污水池,目的是           ,“沉渣I”的主要成分是           (填化学式)。
(2)“混合槽I”形成沉淀的主要反应的离子方程式为           ,调节pH 的理论范围是           。
(3)使用NazS 溶液时必须佩戴口罩的原因是           。
(4)当“沉淀池II”中
恰好完全沉淀时,溶液中的
           
。
(5)“出水”经阴离子交换树脂软化处理,主要目的是为了除去           (填化学式)。
【答案】(1)     将
氧化为
,便与沉淀     
(2)     
     3.2≤pH<4.2
(3)Na2S 是强碱弱酸盐,会水解,生成H2S 有毒气体
(4)
(5)较多的
【分析】污水中含有
、
、
、
,首先流入敞口的污水池,将
氧化为
,加入石灰乳
除掉三价铁离子,过滤后,加入硫化钠除去其中的铜离子和锌离子,再次过滤后即可达到除去其中的杂质,
以此解题。
【详解】(1)污水流入敞口的污水池,目的是将
氧化为
,便与沉淀,
;
(2)“混合槽I”形成沉淀的主要反应的离子方程式为
,调节pH
应该出去三价铁,其他离子不能出去,所以的理论范围是3.2≤pH<4.2;
(3)Na2S 是强碱弱酸盐,会水解,生成H2S 有毒气体,使用Na2S 溶液时必须佩戴口罩;
(4)当“沉淀池II”中
恰好完全沉淀时
,溶液中的
;
(5)污水经过处理后其中会含有较多的钙离子,故“出水”应该经过阳离子交换树脂软化处理,达到工
业冷却循环用水的标准后,才能使用。
1.(23-24 高二下·山东青岛·期末)镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。某工厂从镍钴矿(主要成分
为
、
,含少量
、
、
、
、
)回收镍、钴、镁元素的工艺流程如图。
已知:①“氧化”时,SO2和空气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸
(
的
电离第一步完全,第二步微弱),用石灰乳调节
,
被氧化为
。
②离子浓度c≤1.0×10-6mol/L 时,可认为该离子沉淀完全
③常见物质的
物质
Ksp
10-37.4
10-14.7
10-14.7
10-10.8
下列说法错误的是
A.
发生“氧化”的离子方程式为
B.滤渣的主要成分为
、
C.
中过氧键的数目为
D.“沉钴镍”时钴镍恰好完全沉淀时溶液中
【答案】A
【分析】由题给流程可知,向镍钴矿中加入硫酸酸浸,金属元素转化为可溶的硫酸盐,二氧化硅与硫酸溶
液不反应,过滤得到含有可溶硫酸盐的硫酸浸取液;向浸取液中通入二氧化硫和氧气的混合气体,混合气
体在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸,向反应后的溶液中加入石灰乳调节溶液pH 为
4,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,锰离子转化为二氧化锰沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、二氧
化锰的滤渣和滤液;向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH,将溶液中的钴离子、镍离子转化为氢氧化钴
和氢氧化镍沉淀,过滤得到含有氢氧化钴、氢氧化镍的滤渣和滤液;向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液
pH,将溶液中的镁离子转化为氢氧化镁沉淀,过滤得到含有氢氧化镁的沉渣和上层清液。
【详解】A.由分析可知,反应后的溶液中加入石灰乳调节溶液pH 为4 的目的是将溶液中的铁离子转化为
氢氧化铁沉淀,锰离子转化为二氧化锰沉淀,则锰离子被氧化的离子方程式为
,故A 错误;
B.由分析可知,滤渣的主要成分为氢氧化铁、二氧化锰,故B 正确;
C.设过一硫酸中—1 价氧原子个数为a、—2 价氧原子个数为b,与氧原子个数可得:a+b=5,由化合价代
数和为0 可得:a+2b=8,解联立方程可得a=2、b=3,则1mol 过一硫酸中含有过氧键的数目为
1mol×1×NAmol—1=NA,故C 正确;
D.由溶度积可知,钴镍恰好完全沉淀时溶液中氢氧根离子浓度为
=10—4.35mol/L,故D 正
确;
故选A。
2.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10 ,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,
Ag+浓度大小顺序正确的是
A.AgCl>AgI>Ag2CrO4
B.AgCl>Ag2CrO4>AgI
C.Ag2CrO4>AgCl>AgI
D.Ag2CrO4>AgI>AgCl
【答案】C
【详解】AgCl 和AgI 的结构相似,由Ksp可知AgCl 饱和溶液中的c(Ag+)大于AgI 饱和溶液中的c(Ag+);
AgCl 饱和溶液中的c2(Ag+)=Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ag2CrO4(s) 
2Ag+(aq)+
 (aq)的
Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(
)=
c3(Ag+)=2.0×10-12,可得Ag2CrO4饱和溶液中的c(Ag+)大于AgCl 饱和溶液
中的c(Ag+);故Ag+浓度大小顺序Ag2CrO4>AgCl>AgI;
答案选C。
3.(23-24 高二上·山东日照·期末)某厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含
和Mn2+),实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:
①
物
质
②“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸
。
下列说法正确的是
A.
中含有的过氧键数目为
B.“氧化”时,滤渣的成分只有
C.“氧化”时,为提高
的氧化速率,应尽量增大混合气中
的体积分数
D.“沉钴镍”时,为使
沉淀完全
,需控制
不低于9.15
【答案】D
【分析】往硫酸浸取液(含
和Mn2+)中加入石灰乳,再通入SO2和空气的混合
气,此时混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸
,同时Fe2+、Fe3+最终都转
化为Fe(OH)3沉淀;往过滤后的滤液中加入NaOH 溶液,将钴、镍转化为Co(OH)2、Ni(OH)2沉淀;过滤后
再往滤液中加入NaOH,将镁转化为Mg(OH)2沉淀。
【详解】A.在H2SO5中,H 显+1 价,S 显+6 价,则5 个O 原子中,有3 个显-2 价,2 个显-1 价,从而得
出
中含有的过氧键数目为
,A 不正确;
B.“氧化”时,滤渣的成分除去含有
外,还应含有CaSO4等,B 不正确;
C.SO2具有还原性,SO2过多会降低H2SO5的浓度,从而降低
的氧化速率,C 不正确;
D.“沉钴镍”时,若
沉淀完全
,则其浓度不大于10-5mol/L,c(OH-)=
mol/L=10-
4.85mol/L,c(H+)=10-9.15mol/L,pH=9.15,则需控制
不低于9.15,D 正确;
故选D。
4.(23-24 高二上·山东青岛·期末)已知溶液中存在平衡:
,
下列有关该平衡体系的说法正确的是
①升高温度,平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH 溶液
④恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶液的c(Ca2+)变大
⑤给溶液加热,溶液的pH 升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH 固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥
B.①④⑥
C.①②③④⑥
D.①③⑥
【答案】A
【详解】①Ca(OH)2(s)溶于水的过程中放出热量,升高温度,平衡逆向移动,①正确;
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末,溶于水后能与Ca2+反应生成CaCO3沉淀,从而减小溶液中钙离子的浓度,
②不正确;
③向溶液中加入适量的NaOH 溶液,可以降低Ca(OH)2的溶解量,但不能除去氯化钠溶液中混有的少量钙
离子,③不正确;
④恒温下,向悬浊液中加入CaO,会生成Ca(OH)2沉淀,但Ca(OH)2的溶解度不变,溶液中c(Ca2+)不变,
④不正确;
⑤给溶液加热,Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动,溶液中c(OH-)减小,溶液的pH 减小,⑤不正确;
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,会生成CaCO3沉淀,则固体质量增加,⑥正确;
⑦向溶液中加入少量NaOH 固体,Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦不正确;
综合以上分析,①⑥正确,故选A。
5.(23-24 高二上·广西北海·期末)下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.向
饱和溶液中加水,
的溶解度和
均增大
B.将饱和
溶液加入到饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明
大于
C.
难溶于水,溶液中不存在
和
D.已知
时
,在
溶液中加入氨水调混合液的
,产生沉淀,
则此时溶液中的
【答案】D
【详解】A.物质的溶解度和溶度积都是温度的函数,与溶液的浓度无关,故A 错误;
B.有白色沉淀生成,说明硫酸钙的溶解度小,但溶度积表达式类型不同,不能直接比较两者的大小,故
B 错误;
C.AgBr 难溶于水,但存在沉淀溶解平衡,溶液中仍存在Br-和Ag+,只是其浓度很小,故C 错误;
D.pH=11,
,
,故D 正确;
故答案为:D。
6.(23-24 高二上·海南·期末)石灰水是实验室中常用的一种化学试剂,其在室温下的溶度积Ksp
[Ca(OH)2]=4.7×10-6,在不同温度下的溶解度变化如图所示。下列有关饱和澄清石灰水的说法错误的是
A.
B.加入少量
粉末,溶液变浑浊
C.在空气中敞口久置只析出
D.水浴加热,溶液变浑浊
【答案】C
【详解】A.饱和澄清石灰水中有溶解平衡
,则
,A 正确;
B.加入少量
粉末,增大
,平衡
逆向移动,生成
,溶液
变浑浊,B 正确;
C.饱和澄清石灰水在空气中敞口久置,
与空气中的CO2反应生成CaCO3沉淀,因此在空气中敞
口久置析出
和CaCO3,C 错误;
D.由溶解度变化图像可知,
的溶解度随温度的升高而减小,则加热饱和澄清石灰水,溶液变浑
浊,D 正确;
答案选C。
7.(23-24 高二下·广东·阶段检测)如图所示为探究
溶解的过程及溶解平衡移动情况,在点对应
时刻向蒸馏水中加入过量
固体。若实验过程中保持温度为
,下列说法正确的是
A.
B.b 点对应时刻可能是加了少量蒸馏水稀释溶液
C.c 点对应时刻,溶液中
D.
时,向纯水中加入
,水的电离程度变小
【答案】D
【详解】A.加入
之前,蒸馏水
,说明是常温,
,A 项错误;
B.根据题意,a 点对应时刻加入了过量
固体,若b 点对应时刻加入蒸馏水稀释,新平衡仍应是
饱和溶液,但b 点后
降低,说明不是加入少量蒸馏水稀释,可能是加入少量酸,新平衡
增大,导致
降低,B 项错误;
C.由b 点可得:
 
,c 点
,
,C 项错误;
D.根据图像,
时,向纯水中加入
,抑制了水的电离,水的电离程度变小,D 项正确;
答案选D。
8.(24-25 高二上·河北石家庄·期中)室温下,下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平
衡时的pM-pH 关系图(pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5mol·L-1可认为M 离子沉淀完全)。下列叙述不正确
的是
A.由b 点可求得Ksp[Al(OH)3]=10-33
B.a、c 两点对应物质的Ksp相同,溶解度不同
C.将0.01mol/LFeCl3溶液中Fe3+完全转化为沉淀,需要将pH 至少调至2.8 左右
D.浓度均为0.02mol/L 的Al2(SO4)3、CuSO4溶液等体积混合,调节pH,Al3+沉淀完全时Cu2+也会生成
沉淀
【答案】D
【详解】A.由点b 坐标可知,此时pH=4,pM=3,则
,
A 正确;
B.温度不变,K 值不变,a、c 两点对应物质的Ksp相同,但pH 变化导致铁离子浓度改变,溶解度不同,
B 正确;
C.由点a 坐标可知,此时pH=2,pM=2.5,则
,完全
沉淀时
,需要将pH 至少调至2.8 左右,C 正确;
D.当pH=5 时,pAl=6,此时
,pH=5,pCu=1.5,
,
恰好完全沉淀时,
,
,在此时Q[Cu(OH)2]=0.01×(10-9.3)2=10-20.6<Ksp[Cu(OH)2],则Cu2+不会
生成沉淀,D 错误;
答案选D。
9.(23-24 高二上·山东青岛·期末)常温下,
和
的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法
正确的是
A.向X 点对应溶液中加入适量的NaOH 溶液,有可能得到Z 点对应溶液
B.常温下,
、
饱和溶液,前者
较大
C.Y 点对应的
分散系中,v(溶解)>v(沉淀)
D.相同温度下,
【答案】D
【分析】
、
,溶液中
大小与c(Cd2+)成
反比,所以若
增大一个单位,则
减小一个单位,因此曲线Ⅱ是CdCO3的沉淀溶解平衡
曲线,曲线I 是Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线,当
=6 时,
=6、-lgc(OH-)=4,所以
=10-12、
=10-14。
【详解】A.曲线I 是Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线,向X 点对应溶液中加入适量的NaOH 溶液,c(Cd2+)减
小而c(OH-)增大,不可能得到Z 点对应溶液,故A 错误;
B.常温下,CdCO3饱和溶液中
,Cd(OH)2饱和溶液中
,即后者c(Cd2+)较大,故B 错误;
C.Y 点在曲线Ⅱ的下方,说明此时CdCO3离子积大于其溶度积大,即处于过饱和状态,所以沉淀速率更
大,故C 错误;
D.当
=6 时,
=6、-lgc(OH-)=4,所以
=10-12、
=10-14,故D 正确;
故答案为:D。
10.(23-24 高二下·海南·期中)已知:
,
。将饱和
、
溶
液等体积混合(忽略溶液体积变化),下列叙述正确的是
A.混合溶液中
B.会有极少量的黄色固体析出
C.
将会减小
D.混合溶液中
大于饱和
溶液中
的
【答案】B
【详解】A.由题中给出的Ksp数值可知,在相同条件下,氯化银比碘化银溶解能力强,故
,
A 错误;
B.混合液中,由于氯化银比碘化银的溶解能力强,所以相对于平衡
而言,由于氯
化银的溶解使银离子浓度增大,上述平衡左移,会有极少量黄色固体碘化银析出,B 正确;
C.Ksp只与温度有关,现在温度没变,故
不变,C 错误;
D.
只受温度影响,在混合液中不变。对于
而言,与
碘化银饱和溶液等体积混合后,由于碘化银溶解产生了一部分银离子,混合溶液中的银离子浓度大于饱和
氯化银溶液中的
,故混合溶液中
小于饱和
溶液中
的
,D 错误;
答案选B。
11.(2024·安徽淮北·一模)黑色
的水溶性很差。已知:
平衡常数
,
。下列有关说法错误的是
A.降低
可以增大
的溶解量
B.可将
气体通入
水溶液中制备
C.
的电离平衡常数的乘积
D.用
除废水中
,平衡常数
【答案】C
【详解】A.已知:HgS+2H+
Hg
⇌
2++H2S,降低pH,氢离子浓度增大,平衡正向移动,HgS 的溶解量增大,
故A 正确;
B.HgS 的溶解平衡为
,可将
气体通入
水溶液中,
浓度增大,平
衡逆向移动,可制备
,故B 正确;
C.
的电离平衡常数的乘积
,故C 错误;
D.用
除废水中
,平衡常数K=
,故D 正确;
故选C。
12.(23-24 高二下·江苏徐州·期中)三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知
 。下列 说法不正确的是 
A.a 点无ZnS 沉淀生成
B.可用MnS 除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2
C.CuS 和MnS 共存的悬浊液中, 
=10-20
D.向CuS 悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,c(S2-)减小
【答案】D
【分析】由图知,溶解度MnS 大于ZnS 大于CuS,a 点的
,故a 点为不饱和点,据此回
答。
【详解】A.由分析知,a 点为不饱和点,没有ZnS 沉淀析出,A 正确;
B.MnS 的溶解度大于ZnS,向MnCl2溶液中加入MnS 固体,可以促使平衡
向右移动,即MnS 转化为更难溶的ZnS,达到除去Zn2+的目的,
B 正确;
C.CuS 和MnS 共存的悬浊液中
,C 正确;
D.向CuS 悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,但是溶液仍然为饱和溶液,c(S2-)不变,D 错误;
 
故选D。
13.(22-23 高二上·辽宁锦州·阶段检测)I.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不
超过0.005mg•L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。
(1)写出磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式:Ksp[Cd3(PO4)2]=    。
(2)一定温度下,CdCO3的Ksp=4.0×10-12,Cd(OH)2的Ksp=3.2×10-14,该温度下    [填“CdCO3”或
“Cd(OH)2”]的饱和溶液中Cd2+浓度较大。
(3)向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9×10-8mol•L-1时,废水中Cd2+的浓度为    mol•L-1[已知:
Ksp(CdS)=7.9×10-27],此时     (填“符合”或“不符合”)《生活饮用水卫生标准》。
II.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(4)已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH 范围如表:
pH
<8.0
8.0~9.6
>9.6
颜
色
黄色
绿色
蓝色
25℃时,向Mg(OH)2饱和溶液中滴加2 滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为    。
(5)常温下,向50mL0.018mol•L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol•L-1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,
Ksp(AgCl)=1.8×10-10,忽略溶液体积的变化。
①反应后,溶液的pH=    。
②如果向反应后的溶液中继续加入50mL0.001mol•L-1的盐酸,    (填“有”或“无”)白色沉淀生成。
【答案】(1)c3(Cd2+)c2(PO
)
(2)Cd(OH)2
(3)     1.0×10-19     符合
(4)蓝色
(5)     2     无
【详解】(1)磷酸镉
沉淀溶解平衡常数的表达式:
。
(2)当
达到沉淀溶解平衡时有
,则该温度下
饱和溶液中
,当
达到沉淀溶解平衡时有
,则该温度下
饱和溶液中
,则
的饱和溶液中
浓度较
大。
(3)当
时,
,符合《生活饮用水
卫生标准》。
(4)25℃时,
,设
饱和溶液中
,则
,解得
;
,
,所以溶液呈蓝色。
(5)①反应后,溶液中
,则溶液的
;
②再向反应后的溶液中加入50mL
盐酸,溶液中
、
,
,故无沉淀产生。
14.(23-24 高二下·河北石家庄·期末)钴可用来制造特种钢、超硬耐热合金,钴的化合物可作催化剂和瓷
器的蓝色釉料,放射性钴能治疗恶性肿瘤。某炼锌废渣含有锌、铅、铁、钴、锰的+2 价氧化物及锌和铜的
单质,从该废渣中提取钻并回收锌的一种流程如下。
已知:ⅰ.Na2S2O8中硫的化合价为+6 价;
   ⅱ.溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5mol/L)时的pH:
Fe3+
Fe2+
Co3+
Co2+
Zn2+
开始沉淀的pH
1.5
6.9
_
7.4
6.2
刚好沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”步骤中,可提高钴浸出率的措施有     (答两条即可);“滤渣①”的成分为     (填化学式)。
(2)“沉锰”步骤中用到Na2S2O8,Na2S2O8中-1 价和-2 价氧的数目比为      ;生成MnO2的离子方程式为   
。
(3)“调pH”步骤中,分离出的滤渣②是    (填化学式),用ZnO 调pH 的范围为     。
(4)“沉钴”步骤中,加入NaClO 氧化Co2+,其反应的离子方程式为       。
(5)“滤液”经过回收利用可提炼锌,其中滤液中残留的Co3+浓度为       mol/L。
【答案】(1)     粉碎废渣、升高温度、适当增大硫酸的浓度(答两条即可)     
、
(2)     1 3     
∶
(3)     
     2.8≤pH<6.2
(4)
(5)10−16.7
【分析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2 价氧化物及锌和铜的单质,经稀硫酸酸浸时,铜不溶
解,Zn 及其他+2 价氧化物除铅元素转化为硫酸铅外,其他均转化为相应的+2 价阳离子进入溶液,则“浸
渣①”为生成的
和
;过滤后向滤液中加入
,将
氧化为
除去,同时
也被氧
化为
,加入
调节pH=4 使
完全转化为
沉淀除去,则“滤渣②”为
;过滤后向
滤液中加入
沉钴,得到
;过滤后的滤液经过进一步处理得到
。
【详解】(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有粉碎废渣或升高温度或适当增大硫酸的浓度;“滤
渣①”的成分为
、
;
(2)过硫酸钠中正负化合价之和为零,S 为+6 价,Na 为+1 价,正价之和=(+6)×2+(+1)×2=14,负价之和
为-14,若-1 价氧与-2 价氧的个数比为1 3∶,即-1 价氧的个数为2 个,-2 价氧为6 个,负价之和为(-1)×2+
(-2)×6=-14,因此
中-1 价和-2 价氧的数目比为1 3∶;生成MnO2的离子方程式为
;
(3)由分析可知,滤渣②为
,根据题干表中数据可知,要保证
完全沉淀,而
和
不
沉淀,必须控制的pH 范围2.8≤pH<6.2;
(4)加入NaClO。将
氧化为
并形成
沉淀,其反应的离子方程式为
;
(5)当溶液pH=1.1 时,
,
恰好完全沉淀,此时溶液中
,
则
,则
,“沉钴”时的pH=5,
即
,则
,此时滤液中残留的
。
15.(24-25 高二上·山东日照·开学考试)一种以锰尘(主要成分为
,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化
物)为原料制备高纯
的工艺流程如下:
已知:.溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 如下表。
物质
开始沉淀pH
3.5
9.1
1.9
8.1
沉淀完全pH
4.6
11.1
3.2
10.1
.当溶液中有
、
沉淀生成时,须满足:
,
。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中
发生反应生成黄绿色“气体①”的离子方程式为           。为防止污染环境,
可用           (填化学式)溶液吸收“气体①”。
(2)锰元素被完全浸出所用的时间随温度的变化如图所示,“酸浸”温度选择50℃的原因是           。
(3)“除杂①”过程中加入氨水调节溶液的pH 为5~6,“滤渣①”的成分为           (填化学式)。
(4)“滤渣②”为
和
,“除杂②”所得溶液中
           
 (已知:当
,认为该离子沉淀完全)。
(5)“气体②”为一种酸性气体,“沉淀”过程发生反应的离子方程式为           。
(6)可用于检验
是否洗净的试剂为           (填化学式)。
【答案】(1)     
     
(2)酸浸温度为50℃时,浸出所需时间短,速率快。温度过低,浸出所需时间较长,速率慢;温度过高,浸
出速率相差不大,造成资源浪费
(3)
、
(4)0.1
(5)
(6)
【分析】锰尘经过酸浸后,
、杂质中的氧化物均溶于酸形成对应的盐酸盐。根据金属离子形成沉淀
的
可知经过除杂①
、
被除去,滤渣①为
、
;经过除杂②
、
被除
去,滤渣②为
、
;沉淀工序中,
转化为
,经过过滤洗涤干燥制备高纯
。据
此解答。
【详解】(1)“酸浸”过程中
与浓盐酸发生反应生成黄绿色气体
,离子方程式为:
。为防止污染环境,氯气一般用浓
溶液吸收。
答案为:
;
。
(2)根据图像可知,酸浸温度为
时,浸出所需时间短,速率快。温度过低,浸出所需时间较长,速
率慢;温度过高,浸出速率相差不大,造成资源浪费。因此酸浸温度为
较合适。
答案为:酸浸温度为50℃时,浸出所需时间短,速率快。温度过低,浸出所需时间较长,速率慢;温度过
高,浸出速率相差不大,造成资源浪费。
(3)根据分析可知,滤渣①的成分为
、
。
答案为:
、
。
(4)若
被完全除去,所需的氟离子浓度
;若
被完全除去,所需钙离
子浓度
。因此若要使钙镁离子均被完全除去,溶液中氟离子浓度应大于
。
答案为:0.1。
(5)气体②为
,沉淀形成
的离子方程式为:
。
答案为:
。
(6)若检验
是否洗净,可向最后一次洗涤液中加入适量的
溶液,若无沉淀产生,证明
已洗净。
答案为:
。