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2024届高三化学二轮训练题—沉淀溶解平衡
一、单选题
1．（2023·天津河东·统考一模）由下列实验操作及现象，不能推出相应结论的是
操作 现象 结论
A 往Fe2(SO4)3溶液中加入Cu片 溶液由棕色变为蓝色 Fe3+的氧化能力比Cu2+强
B 向某溶液样品中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 试纸变蓝 溶液样品中含
C 常温下，向2mL0.1mol L-1MgSO4溶液中加入2mL0.1mol L-1NaOH溶液，再滴加5～6滴0.1mol L-1CuSO4溶液 先产生白色沉淀，后部分白色沉淀变为蓝色 相同温度下Ksp：Cu(OH)2＜Mg(OH)2
D 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁
A．A B．B C．C D．D
2．（2023·北京·高三专题练习）下列反应与电离平衡无关的是
A．FeSO4溶液与NH4HCO3溶液反应制备FeCO3
B．电解饱和NaCl溶液制备NaOH
C．加氨水除去NH4Cl溶液中的杂质FeCl3
D．将Na2CO3溶液加入水垢中使CaSO4转化为CaCO3
3．（2023·北京·高三专题练习）实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO并进行定性检验。
已知：Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
下列说法不正确的是
A．调节溶液的pH＞12，可使滤液中c(Mg2+)＜1×10-5mol/L
B．加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CO=BaCO3↓、Ca2++CO=CaCO3↓
C．加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O
D．若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤，可以避免白色沉淀M的生成
4．（2023·浙江·模拟预测）分离废水中的和，对节约资源和环境保护有着重要意义，已知：当溶液中离子浓度小于时，该离子沉淀完全。25℃时，的电离常数，，有关物质的如下表：
物质
物质下列说法正确的是
A．溶液与废水混合，生成的沉淀成分为、
B．25℃时，反应达到平衡，则溶液中
C．25℃时，用溶液调节废水的pH至8.0，能沉淀完全
D．将溶液逐滴加入浓度均为的和混合溶液中，当完全沉淀生成时，
5．（2023·四川凉山·统考二模）已知MgF2属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下，用HCl调节MgF2浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中 lgc(X)(X为Mg2+或F－)与lg的关系如图所示。下列说法正确的是
A．Ksp(MgF2)的数量级为10 9
B．L1代表 lgc(Mg2+)与lg的变化曲线
C．a、c两点的溶液中均存在2c(Mg2+)＜c(F－)+c(HF)
D．c点的溶液中存在c(Cl－)＞c(Mg2+)＞c(HF)＞c(H+)
6．（2023·河南·统考一模）已知SrF2属于微溶于水、可溶于酸的强碱弱酸盐。常温下，用HCl调节SrF2浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中—lgc(X)(X为Sr2+或F-)与lg的关系如图所示，下列说法正确的是
A．a点溶液中存在：2c(Sr2+)+c(H+)=c(F—)+c(OH—)
B．c点溶液中存在：c(H+)=c(Cl—)+c(OH—)—c(F—)
C．常温下，Ksp(SrF2)=
D．常温下，氢氟酸的Ka数量级为
7．（2023·全国·高三专题练习）常温下，将少量MSO4粉末缓慢加入20 mL0. 1mol·L-1H2A溶液中(已知MA难溶，忽略溶液体积变化)，溶液中c(H+ )与c(M2+ )变化如图所示，已知：Ka1(H2A)=1.0×10-9，Ka2(H2A)=1.0×10-13，下列有关说法不正确的是
A．m点溶液的pH约为5.0
B．p点溶液中c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.lmol·L-1
C．m、n、p三点中由水电离的c(H+)最大的是m点
D．Ksp(MA)数量级为10-24
8．（2023春·湖南·高三校联考阶段练习）某温度下，向溶液中滴加的溶液，滴加过程中与溶液体积的关系如图所示。
已知：。下列有关说法正确的是
A．溶液中：
B．向溶液中滴加的溶液，图中的b点向下平移
C．该温度下，
D．b、c点对应的溶液中，水的电离程度更大的为b点
9．（2023·全国·高三专题练习）铬酸铅俗称铬黄，是一种难溶于水的黄色固体，可用作道路标识线的涂料。工业上用铬矿渣(主要成分，含有少量的、、)为原料制备铬酸铅的流程如图所示。已知：常温下，；的为。
下面说法错误的是
A．氧化焙烧后的铬的氧化物是酸性氧化物
B．滤渣2是
C．若不加入醋酸溶液调节会导致产物不纯
D．“沉铬”发生反应的离子方程式为
10．（2021春·陕西汉中·高三统考期中）常温下，取一定量的固体配成饱和溶液，t 时刻改变某一条件，离子浓度变化如图所示。下列说法正确的是
A．常温下，的为
B．温度不变，向饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，平衡向左移动，的浓度减小
C．温度不变，t时刻改变的条件可能是向溶液中加入了固体，的增大
D．常温下，，向的悬浊液中加入溶液，反应的平衡常数很大，反应趋于完全
11．（2023·全国·高三专题练习）下列说法错误的是
A．常温下，某溶液中，则该溶液中可能存在的离子有、、、
B．0.1的溶液中：
C．溶于稀硫酸，而不能溶于稀硫酸，说明
D．25℃，的、，的、，则反应能发生
12．（2023秋·内蒙古赤峰·高三赤峰二中校考期末）常温下，用NaOH溶液分别滴定HX、、三种溶液，pM【p表示负对数，M表示、、等】随pH变化关系如图所示，已知，下列有关分析正确的是
A．①代表滴定溶液的变化关系
B．调整溶液的，可除去工业废水中的
C．滴定HX溶液至a点时，溶液中
D．、固体均易溶解于HX溶液7
13．（2023·全国·高三专题练习）已知：，，且常温下：。则常温下向溶液中滴加溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A．E、F、G三点的即从大到小的顺序为
B．其他条件相同，用相同浓度、相同体积的溶液替代液，F点向G点迁移[已知]
C．常温下，为
D．常温下，的
二、工业流程题
14．（2021秋·陕西延安·高三子长市中学校考期中）马日夫盐易溶于水，且水溶液呈酸性，主要用作大型机械设备的防锈剂，也用作各种武器等的润滑层和防护层。以软锰矿(主要成分为，还含少量的FeO、和)为原料制备马日夫盐的一种工艺流程如图所示：
已知常温下，几种离子形成氢氧化物沉淀时，开始沉淀与恰好完全沉淀时的pH如表所示：
开始沉淀 2.7 7.6 7.7 4.0
完全沉淀 3.2 9.6 10.0 5.2
回答下列问题：
(1)中锰元素的化合价是______。
(2)浸锰过程中除了是还原剂外还有一种还原剂，写出该还原剂被氧化的离子方程式____________。
(3)固体2的主要成分经处理可得到一种用于生产油漆、涂料的物质，该处理方法是__________；调时，的范围是__________。
(4)试剂Y不宜为____________(填字母)。
A．氨水 B． C．
(5)沉锰过程中有一种无色无味气体生成，写出相应反应的离子方程式____________。由表中数据可求出常温下____________ (离子浓度时可认为其沉淀完全)。
(6)操作X包括______、过滤、洗涤、干燥。马日夫盐可作防锈剂的原因是在防锈处理过程中生成了具有保护作用的，处理过程中马日夫盐可转化为的原理是____________。
15．（2022秋·黑龙江哈尔滨·高三尚志市尚志中学校考阶段练习）硫酸锌是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备，菱锌矿的主要成分为，杂质为以及等的化合物。硫酸锌晶体制备流程如下：
已知：常温下，金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如表所示：
金属离子
开始沉淀时 1.9 6.4 4.7 7.0 9.1
沉淀完全时 3.4 8.4 6.7 9.0 11.1
回答下列问题；
(1)“焙烧”前，常将菱锌矿粉碎，其目的是_________。
(2)“滤渣①”的成分是_________。
(3)“氧化”时加入双氧水，写出该工序中发生反应的离子方程式：_________。
(4)若“滤渣②”的成分为，则用调溶液的范围为_________～_________，利用所给数据计算的_________。
(5)从“滤液④”中获得的操作是_________、过滤、洗涤、干燥。
16．（2021秋·吉林白城·高三校考阶段练习）钛是一种性能非常优越的金属，有着广泛的应用，有人说“21世纪将是钛的世纪”。以金红石矿(主要成分为TiO2，含有少量Al2O3、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)为主要原料，首先反应生成TiCl4，然后再用镁还原得到金属钛，其工艺流程如下：
已知：常温下Fe(OH)3和Fe(OH)2溶度积(Ksp)分别为4.0×10-38和8.0×10-16
请回答下列问题：
(1)加入浓NaOH溶液的目的是_________。
(2)镁和氯气主要来源于流程中的某种物质通过电解方法获得，该物质是_________。工业生产中需要适当补充该物质，该物质可来源于海水，制备过程如下：向海水中加入石灰乳后，向分离得到的固体中加入过量的盐酸，目的是_________，将得到的溶液通过_________、冷却结晶操作后得到晶体，在HCl气流中加热晶体即可得到该物质。
(3)高温下，滤渣Y、焦炭和氯气发生反应生成可燃性气体的化学方程式为：_________。
(4)工艺流程中稀有气体Ar的作用是 _________。
(5)为提高原料的利用率，常温下某研究小组向⑤过滤后的滤液中，先加适量的H2O2，再加适量的碱调节溶液的pH至4，过滤后将滤渣加热灼烧，得到了常用的涂料。调节溶液的pH至4时，溶液中金属离子的浓度为_________mol/L。
(6)TiN具有重要的用途，可在高温下由TiO2与NH3反应制得，同时生成一种可用作保护气的单质气体和一种无色无味的液体。该反应的化学方程式为_________ 。
三、原理综合题
17．（2021秋·山东青岛·高三青岛二中校考期末）弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
(1)已知在水中存在以下平衡：，。
①常温下溶液的_______(填序号)。
A．大于7 B．小于7 C．等于7 D．无法确定
②某温度下，若向的溶液中逐滴滴加溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是_______。
A． B．
C． D．
③已知常温下的钙盐的饱和溶液中存在以下平衡： 。若要使该溶液中浓度变小，可采取的措施有_______。
A．升高温度 B．降低温度 C．加入晶体 D．加入固体
(2)联氨(又称肼，，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，请回答：
①联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，则联氨第一步电离方程式为_______。
②肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，生成无污染的物质。电解质溶液是20%~30%的溶液。肼-空气燃料电池放电时：负极的电极反应式是_______。
(3)工业废水中含有一定量的和，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法，该法的工艺流程为：
若平衡体系的，则溶液显_______色。
②能说明第①步反应达平衡状态的是_______。
A．和的浓度相同 b. v()和v()相等 c.溶液的颜色不变
③第③步生成的在溶液中存在以下沉淀溶解平衡： ,常温下，的溶度积，要使降至，溶液的应调至_______。
18．（2022秋·湖北武汉·高三武汉外国语学校（武汉实验外国语学校）校考阶段练习）Ⅰ．在火箭推进器中装有强还原剂肼()和强氧化剂()，当它们混合时，即产生大量的和水蒸气，并放出大量热。已知液态肼和足量反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式___________。
(2)已知；，；，根据盖斯定律写出肼与完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式___________。
(3)已知：
，
，
，
，
有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放能量更大，肼和氟反应的热化学方程式：___________。
Ⅱ．已知100℃时水的离子积是，回答下列问题：
(4)常温下，在的溶液中加入等体积的的稀盐酸后，溶液呈中性。则的___________。
(5)难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液中各离子浓度以它们的系数为次方的乘积是一个常数，这个常数叫溶度积()如，溶液里各离子浓度(包括其次方)的乘积大于溶度积时则出现沉淀；反之则沉淀溶解。
①某溶液里，，如果要生成沉淀，应调整溶液的pH，使之大于___________。
②要使溶液中的沉淀较为完全(使溶液降低至原来的千分之一)，则应向溶液中加入溶液，使溶液pH为___________。
(6)25℃在等体积的①的溶液，②的溶液，，③的溶液，④的溶液中，发生电离的水的物质的量之比是___________
(7)在100℃时，向的盐酸中滴加的溶液，所得混合溶液中，则此时的值为___________。
参考答案：
1．D
【详解】A．往Fe2(SO4)3溶液中加入Cu片，溶液由棕色变为蓝色，则发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，从而说明氧化性Fe3+＞Cu2+，A不符合题意；
B．样品中加入浓NaOH溶液并加热，湿润的红色石蕊试纸变蓝，则表明生成NH3，从而说明溶液样品中含，B不符合题意；
C．2mL0.1mol L-1MgSO4溶液中加入2mL0.1mol L-1NaOH溶液，Mg2+过量，再滴加5～6滴0.1mol L-1CuSO4溶液，白色沉淀变为蓝色，则表明有一部分Mg(OH)2转化为Cu(OH)2，从而说明相同温度下Ksp：Cu(OH)2＜Mg(OH)2，C不符合题意；
D．将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，表面的Fe2O3与HCl反应生成的Fe3+被里面的Fe还原为Fe2+，滴加KSCN溶液后不变血红色，不能说明食品脱氧剂样品中没有+3价铁，D符合题意；
故选D。
2．D
【详解】A． FeSO4溶液与NH4HCO3反应的方程式：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O，利用了碳酸氢根离子的电离平衡，A不选；
B．电解饱和NaCl溶液制备NaOH，利用了水可以电离出氢离子的电离平衡，B不选；
C．加氨水除去NH4Cl溶液中的杂质FeCl3，利用了一水合氨的电离平衡，C不选；
D．将Na2CO3溶液加入水垢中使CaSO4转化为CaCO3，利用了难溶物的转化，不属于电离平衡，D选；
故选D。
3．B
【详解】A．调节溶液的pH＞12，则氢氧根离子浓度大于10-2mol/L，则滤液中c(Mg2+)＜<1×10-5mol/L，A正确；
B．由题意可知，碳酸钡更难溶，故加入Na2CO3溶液还会存在部分硫酸钡转化为碳酸钡，故还有反应：BaSO4+CO=BaCO3+SO，B错误；
C．加入稀盐酸除去过量氢氧化钠、碳酸钠，gu 加入盐酸发生的反应是2H++CO=CO2↑+H2O、H++OH-=H2O，C正确；
D．流程中加入碳酸钠会将部分硫酸钡转化为碳酸钡沉淀同时生成硫酸根离子，故若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤，可以避免样品中混入硫酸根离子，避免白色沉淀M的生成，D正确；
故选B。
4．D
【详解】A．的水解平衡常数为，推出c(OH-)。Co2+和完全生成CoCO3、沉淀所需的浓度分别和。Co2+和完全生成、沉淀所需的浓度分别和。随混合液体积的变化，溶液中和OH-的浓度发生改变，生成的沉淀可能为、、、，A项错误；
B．，B项错误；
C．由得，Co2+无法完全沉淀，C项错误；
D．Co2+以CoS完全沉淀即，则溶液中，根据 可知，Ni2+也已经完全沉淀，则，D项正确；
故选D。
5．A
【分析】根据lg越小，则氢离子浓度越大，根据H++F－(aq) HF，则氟离子浓度越小，MgF2(s) Mg2+(aq)＋2F－(aq)，不断消耗氟离子，则镁离子浓度越大，则 lgc(F－)越大， lgc(Mg2+)越小，因此L1代表 lgc(F－)与lg的变化曲线，L2代表 lgc(Mg2+)与lg的变化曲线。
【详解】A．lg=1时， lgc(F－)=10 2.2， lgc(Mg2+)=10 4，根据MgF2(s) Mg2+(aq)＋2F－(aq)，，故A正确；
B．根据图中信息L2代表 lgc(Mg2+)与lg的变化曲线，故B错误；
C．根据原子守恒，溶解平衡中2c(Mg2+)=c(F－)，再根据H++F－(aq) HF可知，溶解得到的c(F－)等于溶液中存在的c(F－)与生成的c(HF)之和，因此a、c两点的溶液中均存在2c(Mg2+)=c(F－)+c(HF)，故C错误；
D．c点lg＞0，则即，又由于2c(Mg2+)=c(F－)+c(HF)，故溶液中存在c(Cl－)＞c(Mg2+)=c(HF)＞c(H+)，故D错误。
综上所述，答案为A。
6．B
【分析】由氢氟酸的电离常数公式可知，溶液中=，电离常数为定值，溶液中lg越大，则溶液中氟离子浓度越大、锡离子浓度越小，所以L1表示—lgc(F—)与lg的变化曲线、L2表示—lgc(Sn2+)与lg的变化曲线。
【详解】A．a点溶液中存在电荷守恒关系2c(Sr2+)+c(H+)=c(F—)+c(OH—)+ c(Cl—)，故A错误；
B．由图可知，c点溶液中c(Sr2+)=c(F—)，溶液中存在电荷守恒关系2c(Sr2+)+c(H+)=c(F—)+c(OH—)+ c(Cl—)，则溶液中c(H+)=c(Cl—)+c(OH—)—c(F—)，故B正确；
C．由图可知，溶液中lg=1时，溶液中c(Sr2+)=10—4mol/L、c(F—) =10—2.2mol/L，则溶度积Ksp(SrF2)= 10—4×c(10—2.2)2=10—8。4，故C错误；
D．由氢氟酸的电离常数公式可知，溶液中=，由图可知，溶液中lg=1时，溶液中c(F—) =10—2.2mol/L，则电离常数Ka==10—3.2，数量级为10—4，故D错误；
故选B。
7．B
【详解】A．m点溶液中主要发生电离：H2AH++HA-，此时Ka1(H2A)== 1.0×10-9，则c(H+)=mol/L=1.0×10-5mol/L，pH约为5.0，A正确；
B．依据物料守恒，H2A溶液中，c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.lmol·L-1，溶液中加入MSO4，M2+与A2-发生反应生成MS沉淀，则溶液中含硫微粒的浓度减小，所以p点溶液中c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)＜0.lmol·L-1，B不正确；
C．m、n、p三点溶液中，随着MSO4的不断加入，H2A的电离程度不断增大，溶液的酸性不断增强，水的电离程度不断减小，所以由水电离出的c(H+)最大的是m点，C正确；
D．由于温度不变，p点时Ksp(MA)与n点时的Ksp(MA)相等，n点时，Ka1(H2A) Ka2(H2A)=，c(H2A)≈0.1mol/L，c(H+)=0.1mol/L，则c(A2-)=1.0×10-21mol/L，Ksp(MA)=c(M2+) c(A2-)=1.0×10-21×0.002=2×10-24，数量级为10-24，D正确；
故选B。
8．B
【详解】A．硫化钠溶液中存在物料守恒，则，A错误；
B．，硫化铜的溶度积小于硫化锌的溶度积，则b点向下移动，B正确；
C．图中b点是硫离子和铜离子刚好生成沉淀的点，，，故，C错误；
D．水的电离程度受弱离子浓度的影响，铜离子和硫离子都是弱离子，浓度越大水的电离程度越大，故b点的水的电离程度更小，D错误；
故选B。
9．B
【详解】A．、、都为最高价氧化物，不能被氧气氧化，被氧化为，可与碳酸钠反应，说明是酸性氧化物，A正确；
B．滤渣2是、的混合物，B错误；
C．加入醋酸溶液的目的是反应除去多余的，若不调节pH会导致产物中混有，C正确；
D．“沉铬”中发生反应的离子方程式为，D正确；
故选B。
10．D
【详解】A．根据图像知常温下平衡时溶液中c(Pb2+)、c(I-)分别是1×10-3mol/L、2×10-3mol/L，因此PbI2的Ksp=c(Pb2+)·c2(I-)=4×10-9，故A错误；
B．PbI2饱和溶液中存在平衡：PbI2(s)Pb2+(aq)＋2I-(aq)，温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，Pb2+浓度增大，平衡虽然逆向移动，根据勒夏特列原理，最终平衡时Pb2+浓度仍然比原平衡时大，故B错误；
C．溶度积常数只与温度有关，温度不变Ksp不变，故C错误；
D．该反应的平衡常数K==5×l018，平衡常数很大，反应趋于完全，故D正确；
综上所述答案为D。
11．D
【详解】A．由可知，，故存在促进水电离的离子，能促进水的电离使溶液呈碱性，且与其他三种离子可以大量共存，A正确；
B．由质子守恒得，B正确；
C．与在水溶液中都存在沉淀溶解平衡，电离出的与结合生成，能破坏的沉淀溶解平衡，但不能破坏的沉淀溶解平衡，说明，C正确；
D．根据电离常数的大小可以判断酸性强弱：，则题给反应应生成、，或、、或、，D错误；
答案选D。
12．C
【分析】Cu(OH)2、Fe(OH)2的结构相似，所以p、p随pH变化关系图为平行线，，pH相同时<，所以①表示溶液的变化关系、②表示溶液的变化关系、③表示HX溶液的变化关系。根据直线①，pH=4.2时=1，则；根据直线②，pH=6.5时=1，则；根据直线③，pH=5时=1，则Ka=10-5。
【详解】A．根据以上分析，①代表滴定溶液的变化关系，故A错误；
B．调整溶液的，=，不能完全除去，故B错误；
C．a点时=，则 ，c(H+)=10-8，溶液呈碱性，根据电荷守恒，滴定HX溶液至a点时，溶液中，故C正确；
D．与HX反应方程式为+2HX=Cu2++2X-+2H2O，K=；与HX反应方程式为+2HX=Fe2++2X-+2H2O，K= ，与HX反应的平衡常数较小，不易溶于HX，故D错误；
选C。
13．C
【详解】A．只受温度影响，E、F、G三点的相等，故A错误；
B．结合题图诠释可得，常温下Ksp(BaCO3)=c(Ba2+) c()=1.0×10-4.5×1.0×10-4.5=1.0× 10-9，用同浓度等体积的MgCl2溶液代替BaCl2溶液，恰好完全反应时，二者消耗的Na2CO3溶液体积相等，但由于Ksp (MgCO3) =6.8×10-6 > Ksp(BaCO3)，所以滴定终点时溶液中c(Mg2+)>c(Ba2+)，则pMg C．由F点数据可知，常温下Ksp(BaCO3)=c(Ba2+) c()=1.0×10-4.5×1.0×10-4.5=1.0× 10-9，故C正确；
D．Na2CO3溶液中存在水解平衡：+H2OHCO+OH-，Kh1=，由pKa2=-lg Ka2=10.3可得Ka2= 10-10.3，故常温下，Na2CO3溶液的Kh1= =10-3.7，pKh1= -lg Kh1 =3.7，故D错误；
故选C。
14．(1)＋2
(2)
(3) 灼烧
(4)C
(5)
(6) 蒸发浓缩、冷却结晶 电离出的被Fe消耗掉，促进进一步电离，最终形成
【分析】软锰矿，主要成分为MnO2，还含少量的FeO、Al2O3和SiO2，加入稀硫酸和二氧化硫，二氧化硅不反应，被过滤出来得到固体1，滤液中含有Fe3+、Mn2+、Al3+、H+、，根据离子形成沉淀时的pH不同，调节pH除去Fe3+和Al3+，再用NaHCO3使Mn2+沉淀，从而除去H+和，加入磷酸得到马日夫盐的溶液，最后通过冷却结晶等操作得到马日夫盐。
【详解】（1）由化合物中各元素化合价的代数和为0，可求出中锰元素的化合价为＋2。
（2）浸锰时，MnO2被SO2、FeO还原为Mn2+，SO2、FeO分别被氧化成、Fe3+，由此写出离子反应为。
（3）由题中表格可知调pH1的目的是使Fe3+形成沉淀，所以固体2是Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3得到Fe2O3可用于生产油漆、涂料等物质，故调节pH1的范围为3.2≤pH≤4.0。
（4）体系中含有H2SO4，若加入CaCO3调节pH，一方面体系中的H2SO4与CaCO3反应会生成微溶物CaSO4，CaSO4附着在CaCO3表面组织反应进一步进行，另一方面会引入Ca2+，在沉锰时会生成CaCO3沉淀，故试剂Y不宜选CaCO3。
（5）沉锰时得到MnCO3沉淀与CO2气体，离子方程式为：；有题中表格数据得pH=10.0时，Mn2+恰好沉淀完全，此时c(OH-)=1×10-4mol/L，c(Mn2+)=1×10-5mol/L，故Ksp[Mn(OH)2]= 1×10-13。
（6）要从酸溶后的溶液中得到，需要进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作；电离出的被Fe消耗掉，促进进一步电离，最终形成。
15．(1)增大接触面积，提高焙烧效率
(2)
(3)
(4) 3.4 4.7
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
【分析】将菱锌矿高温焙烧反应产生ZnO、CO2，Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物焙烧产生CaO、MgO、Fe3O4、CuO，SiO2不发生反应；然后用H2SO4酸浸，ZnO、CaO、MgO、Fe3O4、CuO变为ZnSO4、CaSO4、MgSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4，CaSO4、SiO2不溶于硫酸，过滤得到滤渣①，然后加入过氧化氢，将Fe2+氧化为Fe3+，再加入Ca(OH)2调整溶液pH，形成CaSO4、Ca(OH)2、Fe(OH)3沉淀，进入滤渣②中，滤液②中含有Zn2+、Cu2+、Mg2+及少量Ca2+；向滤液②中加入Zn粉，可以与溶液中的Cu2+发生置换反应产生Cu单质，过滤除去Cu及过量的Zn粉；向滤液③中加入HF，反应产生CaF2、MgF2沉淀，通过过滤除去，滤液中含有ZnSO4，然后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4·7H2O，据此分析作答。
【详解】（1）将菱锌矿粉碎，其目的是增大接触面积，提高焙烧效率；
（2）CaSO4、SiO2不溶于硫酸，过滤得到滤渣①
（3）加入过氧化氢，将Fe2+氧化为Fe3+，便于调节pH除去，发生反应
（4）根据“滤渣②”的成分为、、，可知Fe3+沉淀完全，Cu2+没有沉淀，故调节pH范围3.4～4.7；由铁离子完全沉淀时的pH值=3.4，可知常温下的10-5；
（5）“滤液④”是ZnSO4溶液，获得的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【点睛】物质的制备流程一般包括目标元素的提取、杂质的去除、核心转化、产品的分离与提纯，解题时要分析原料中的杂质有哪些，哪些会随同目标元素一起进入下一步骤，怎样去除这些杂质，核心转化反应的原理是什么，怎样分离产品以及怎样提纯等等。
16．(1)除去杂质SiO2和Al2O3
(2) 物质B(或氯化镁) 抑制氯化镁(Mg2+)的水解 蒸发浓缩
(3)TiO2+2C+2Cl22CO+TiCl4
(4)防止高温下钛被氧化
(5)4.0×10-8
(6)6TiO2+8NH36TiN+12H2O+N2
【分析】根据金红石矿所含成分以及流程目的，氧化铝为两性氧化物，二氧化硅为酸性氧化物，FeO、Fe2O3为碱性氧化物，粉碎后，加入浓NaOH溶液，发生Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，过滤除去硅元素和氯元素，滤渣为TiO2、FeO、Fe2O3，加入稀硫酸，FeO、Fe2O3与稀硫酸反应生成Fe2+、Fe3+，过滤除去，滤渣为TiO2，反应⑥得到可燃性气体，该气体为CO，即反应⑥的方程式为2C+TiO2+2Cl22CO+TiCl4，TiCl4与Mg在惰性气体中反应生成Ti，据此分析；
【详解】（1）根据上述分析，浓NaOH溶液的目的是除去杂质Al2O3、SiO2；故答案为Al2O3、SiO2；
（2）工业上电解熔融氯化镁得到镁单质和氯气，反应⑦发生2Mg+TiCl42MgCl2+Ti，因此该物质为物质B或MgCl2；向海水中加入石灰乳，发生Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+，过滤，得到氢氧化镁沉淀，然后加入盐酸，发生Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，为抑制Mg2+水解，加入盐酸需过量，然后将溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得到氯化镁晶体，在HCl氛围中加热该晶体得到氯化镁固体；故答案为物质B或MgCl2；抑制氯化镁(Mg2+)的水解；蒸发浓缩；
（3）根据上述分析，滤渣Y、焦炭、氯气反应方程式为2C+TiO2+2Cl22CO+TiCl4；故答案为2C+TiO2+2Cl22CO+TiCl4；
（4）根据流程图，用到Ar在反应⑦，其作用是防止高温下钛被氧化；故答案为防止高温下钛被氧化；
（5）向⑤过滤后的滤液中，先加适量的H2O2，将Fe2+氧化成Fe3+，然后调节pH至4，Fe3+以氢氧化铁形式沉淀出来，此时溶液中c(OH-)=10-10mol/L，c(Fe3+)==4.0×10-8mol/L，故答案为4.0×10-8；
（6）得到保护气，根据原子守恒，该保护气为氮气，无色无味的液体为水，该反应方程式为6TiO2+8NH36TiN+12H2O+N2；故答案为6TiO2+8NH36TiN+12H2O+N2。
17．(1) B BC BD
(2) N2H4+H2ON2H+OH- N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
(3) 橙 C
【详解】（1）①H2A 在水中的一级电离进行完全，则HA不水解只电离，故NaHA溶液呈酸性，pH小于7，故选B。
②A．温度不确定，不一定成立，故A错误；
B．由电荷守恒.知，c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(HA- )+2c(A2-)+c(OH-)，且c(H+)=c(OH-)，则c(Na+)+ c(K+)= c(HA- )+2c(A2-)，故B正确；
C．由于A2-水解使溶液呈碱性，故NaHA溶液中加入0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性时消耗的KOH溶液体积小于NaHA溶液体积，则混合溶液中c(Na+ )>c(K+)，故C错误；
D．由C可知，的溶液和溶液不是等体积混合，混合液中c(Na+ )>0.05 mol/L，故D错误；
故选BC。
③是吸热反应，降温、增大c(A2-)都能使平衡左移，故选BD。
（2）①结合氨气在溶液中的电离特点可知第一步电离出N2H、OH-，据此写出联氨第一步电离方程式：N2H4+H2ON2H+OH-；
②肼-空气燃料电池放电时，在氢氧化钾为电解质的环境下，燃料电池中，N2H4在负极失电子发生氧化反应，生成无污染的N2和H2O，电极反应为：N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O，正极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-。
（3）①若该平衡处在强酸性环境，则平衡向正反应方向移动，溶液显橙色。
②A．平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，A错误；
B．反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以v()和v()始终相等，当v()=v()时不能说明反应达到平衡，故B错误；
C． 在一定条件下，当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，是化学平衡状态，所以C正确；
答案选C。
③c (Cr 3+ )＝10 -5 mol/L时，根据溶度积常数表达式可知， c (OH―)= 10 -9 mol/L，则氢离子浓度是10 -5 mol/L，所以pH＝5。
18．(1)N2H4(l)+2H2O2(g)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.625 kJ/mol
(2)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ mol-1
(3)N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g) ΔH=-1135 kJ/mol
(4)
(5) 5 6
(6)1：10：1010：109
(7)11
【详解】（1）已知 0.4mol 液态肼和足量 H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出 256.65kJ 的热量，则1mol液态肼和足量 H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量为641.625kJ，该反应的热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(g)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.625 kJ/mol。
（2）根据盖斯定律，将第二个反应乘以2，再减去第一个反应，即可得到反应：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)，其ΔH= 534kJ mol 1 ×2-67.7kJ mol-1=-1135.7kJ mol-1，则反应的热化学方程式为：2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ mol-1。
（3）将给出的四个反应编号：① ，② ，③ ，④ ，根据盖斯定律，将反应②+4×③-2×④可得反应N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)，其ΔH=-543kJ/mol+4×(-269 kJ/mol)-2×(+242kJ/mol)=-1135 kJ/mol，反应的热化学方程式为：N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g) ΔH=-1135 kJ/mol。
（4）常温下，在 amol L-1的 NaCN 溶液中加入等体积的 bmol L-1 的稀盐酸后，溶液呈中性，则c(H+)=c(OH-)，根据电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)+c(Cl-)，则c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)=()mol/L；根据元素质量守恒，c(HCN)= mol/L，则 HCN 的 Ka=。
（5）①c(Cu2+)=0.02mol/L ，如果要生成 Cu(OH)2沉淀，则c(OH-)≥=1×10-9mol/L，c(H+)≤10-5mol/L，所以应调整溶液的pH，使之大于5。
②要使 0.2mol/L CuSO4溶液中的 Cu2+沉淀较为完全(使 Cu2+溶液降低至原来的千分之一)，即c(Cu2+)=0.2mol/L×10-3=2×10-4mol/L，则应向溶液中加入 NaOH 溶液，使溶液中的c(OH-)==1×10-8mol/L，c(H+)=10-6mol/L，溶液的pH为6。
（6）酸、碱会抑制水的电离，盐的水解促进水的电离。25℃，在① pH=0 的 H2SO4溶液中，溶液中的OH-全部来自水的电离，水电离出来的c(H+)即为溶液中的c(OH-)=10-14mol/L；② 0.05mol L-1的 Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol/L，溶液中的c(H+)=10-13mol/L，溶液中的H+全部来自水的电离，溶液中的c(H+)即为水电离的c(H+)=10-13mol/L；③ pH=10 的 Na2S 溶液中c(OH-)=10-4mol/L，溶液中的OH-全部来自水的电离，而且是水电离出来的全部的OH-，所以溶液中的c(OH-)等于水电离的c(H+)=10-4mol/L；④ pH=5 的 NH4NO3溶液中，溶液中的H+全部来自水的电离，而且是水电离出来的全部的H+，所以溶液中的c(H+)等于水电离的c(H+)=10-5mol/L；四种溶液体积相等，则四种溶液中发生电离的水的物质的量之比是1：10：1010：109。
（7）100℃时，Kw=10-12。向 VmL pH=a 的盐酸中滴加 pH=b 的 NaOH 溶液 10VmL ，所得混合溶液中 c(Cl )=c(Na+) ，即盐酸中的HCl和NaOH溶液中的NaOH物质的量相等：V×10-a=10V×，可得 a+b=11。

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