高考二轮复习知识点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质4

试卷更新日期：2023-07-31 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 工业上以 $S r S O_{4} (s)$ 为原料生产 $S r C O_{3} (s)$ ，对其工艺条件进行研究。现有含 $S r C O_{3} (s)$ 的 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 、 $1.0 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} C O_{3}$ 溶液，含 $S r S O_{4} (s)$ 的 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 、 $1.0 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} S O_{4}$ 溶液。在一定pH范围内，四种溶液中 $l g [c (S r^{2 +}) / m o l^{- 1} \cdot L^{- 1}]$ 随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是（）

A、反应 $S r S O_{4} (s) + C O_{3}^{2 -} ⇌_{}^{} S r C O_{3} (s) + S O_{4}^{2 -}$ 的平衡常数 $K = \frac{K_{s p} (S r S O_{4})}{K_{s p} (S r C O_{3})}$ B、 $a = - 6.5$ C、曲线④代表含 $S r C O_{3} (s)$ 的 $1.0 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} C O_{3}$ 溶液的变化曲线 D、对含 $S r S O_{4} (s)$ 且 $N a_{2} S O_{4}$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ 初始浓度均为 $1.0 m o l \cdot L^{- 1}$ 的混合溶液， $p H \geq 7.7$ 时才发生沉淀转化

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2. 室温时，用 $0.100 m o l \cdot L^{- 1}$ 的标准 $A g N O_{3}$ 溶液滴定 $15.00 m L$ 浓度相等的 $C l^{-}$ 、 $B r^{-}$ 和 $I^{-}$ 混合溶液，通过电位滴定法获得 $\lg c ({Ag}^{+})$ 与 $V ({AgNO}_{3})$ 的关系曲线如图所示（忽略沉淀对离子的吸附作用)。

若溶液中离子浓度小于 $1.0 \times 10^{- 5} m o l \cdot L^{- 1}$ 时，认为该离子沉淀完全。 $K_{sp} (AgCl) = 1.8 \times 10^{- 10}$ ， $K_{sp} (AgBr) = 5.4 \times 10^{- 13}$ ， $K_{sp} (AgI) = 8.5 \times 10^{- 17}$ ）。
下列说法正确的是（）

A、a点：有白色沉淀生成 B、原溶液中 $I^{-}$ 的浓度为 $0.100 m o l \cdot L^{- 1}$ C、当 $B r^{-}$ 沉淀完全时，已经有部分 $C l^{-}$ 沉淀 D、b点： $c ({Cl}^{-}) > c ({Br}^{-}) > c (I^{-}) > c ({Ag}^{+})$

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3. 常温下，向10mL0.1mol·L^-1 NaX溶液和10mL0.1mol·L^-1Na₂Y溶液分别滴加0.1mol·L^-1AgNO₃溶液。滴加过程中pM[pM= -lgc (X )或-lgc (Y^2-)]与所加溶液体积之间的关系如图所示(提示：不考虑NaX和Na₂Y水解，AgX和Ag₂Y均为难溶物)。下列说法正确的是（）

A、曲线I是向Na₂Y溶液中滴加AgNO₃溶液 B、若将c(NaX)改为0.2mol·L^-1 ，则m点可平移至n点 C、m、p、w点所在溶液中c(Ag⁺)：m>w>p D、Ag₂Y(s) + 2X^-(aq) $⇌_{}^{}$ 2AgX(s)+Y^2-(aq)的平衡常数为10^7.6

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4. 某温度下，CuS和 $A g_{2} S$ 的溶解曲线如图所示，其中 $p S = - l g c (S^{2 -})$ ， $p M = - l g c (M^{n +})$ ， $M^{n +}$ 为 $C u^{2 +}$ 或 $A g^{+}$ ，下列说法错误的是（）

A、曲线Ⅰ是CuS的溶解曲线 B、 $a = 49$ C、M点的坐标为(23，13) D、此温度下的饱和溶液： $c (C u S) > c (A g_{2} S)$

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5. 已知：AgA、 $A g_{2} B$ 都是难溶盐。室温下，向体积均为10mL、浓度均为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的NaA溶液、 $N a_{2} B$ 溶液中分别滴加 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $A g N O_{3}$ 溶液，溶液中pX与 $A g N O_{3}$ 溶液体积的关系如图所示[已知： $p X = - l g c (A^{-})$ 或 $- l g c (B^{2 -})$ ]。下列推断错误的是（）

A、室温下， $K_{s p} (A g_{2} B) = 4 \times 1 0^{- 3 a}$ B、对应溶液中 $c (A g^{+})$ ： $e > f$ C、室温下，在等量的水中，AgA溶解的物质的量更少 D、若 $c (A g N O_{3})$ 变为 $0.05 m o l \cdot L^{- 1}$ ，则c点向e点移动

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6. 常温下，某研究小组用数字传感器探究AgSCN的沉淀溶解平衡(AgSCN是白色沉淀)。实验测得悬浊液中溶解的SCN^-浓度变化如图所示，其中a点表示AgSCN溶于KNO₃溶液形成的悬浊液。下列说法错误的是（）

A、图中b点可能是加少量水稀释了 B、图中c点后有黄色沉淀生成 C、图中d点c(Ag⁺)<c(SCN^-) D、由图可知：K_sp(AgI)<K_sp(AgSCN)

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7. 已知：AgA、Ag₂B都是难溶盐。室温下，向体积均为10mL、浓度均为0.1mol·L^-1的NaA溶液、Na₂B溶液中分别滴加0.1mol·L^-1的AgNO₃溶液，溶液中pX与AgNO₃溶液体积的关系如图所示[已知：pX=—lgc(A^—)或—lgc(B^2—)]。下列推断错误的是（）

A、室温下，K_sp(Ag₂B)=4×10^-3a B、对应溶液中c(Ag⁺)：e>f C、室温下，溶解度：S(AgA)<S(Ag₂B) D、若c(AgNO₃)变为0.05mol·L^-1 ，则c点向e点移动

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8. 下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是（）

选项	实验操作和现象	结论
A	向某无色溶液中通入过量的CO₂气体，有白色沉淀产生	该溶液中一定含有SiO $_{3}^{2 -}$
B	向浓度均为0.1mol·L^-1的MgCl₂和CuCl₂的混合溶液中逐滴加入氨水，先出现蓝色沉淀	Ksp[Mg(OH)₂]>Ksp[Cu(OH)₂]
C	在MgSO₄溶液中加入一小块Na，金属Na溶解，并生成固体	该固体为Mg
D	将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀	浓硫酸只表现脱水性

A、A B、B C、C D、D

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9. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（）

选项	实验操作和现象	结论
A	向新制的硫酸亚铁溶液中滴加邻二氮菲()溶液，溶液变为橙红色	邻二氮菲能与亚铁离子形成配合物
B	向盛有Ag₂O固体的两支试管中分别加入稀硝酸和氨水，Ag₂O均溶解	Ag₂O是两性氧化物
C	溴乙烷与NaOH的乙醇溶液混合、加热，将产生的气体通入盛有酸性KMnO₄溶液的洗气瓶中，溶液褪色	反应生成了乙烯
D	向BaSO₄固体中加入饱和Na₂CO₃溶液，过滤，沉淀洗净后加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解，且产生气泡	$K_{s p} (B a S O_{4}) > K_{s p} (B a C O_{3})$

A、A B、B C、C D、D

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10. 25℃时，三种金属氢氧化物的溶解度(纵坐标以溶解金属质量/mg·L^-1表示)与溶液中pH的关系如图所示。下列说法错误的是（）

A、Cu(OH)₂的溶度积比Zn(OH)₂的小 B、K_sp[Cu(OH)₂]= $\frac{a}{64}$ ×10^-17 C、反应2AgOH+Cu²⁺=2Ag⁺ +Cu(OH)₂的平衡常数K= $\frac{K_{s p} [C u {(O H)}_{2}]}{K_{s p}^{2} (A g O H)}$ D、将Zn(OH)₂加入pH=10的溶液中，可能发生Zn(OH)₂+2OH^-= ZnO $_{2}^{2 -}$ +2H₂O

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11. 下列方案设计、现象、解释或结论有错误的是（）

选项	实验操作	实验现象	解释或结论
A	摘下几根火柴头浸于水中，一定时间后取适量溶液于试管中，加 $A g N O_{3}$ 溶液、稀硝酸和 $N a N O_{2}$ 溶液。	出现白色沉淀	火柴头含有氯元素
B	向 $3 m L 5 %$ 的 $C u S O_{4}$ 溶液中加入几滴 $2 % N a O H$ 溶液，制得新制 $C u (O H)_{2}$ 然后加入适量牙膏	绛蓝色溶液	牙膏中存在甘油
C	将石蜡油与碎瓷片混合加强热，产生的气体通入酸性重铬酸钾钾溶液中	酸性重铬酸钾溶液褪色	石蜡油加强热产生的气体是不饱和烃
D	取 $2 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} A g N O_{3}$ 溶液于试管中，滴加 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a C l$ 溶液，待不再出现白色沉淀后，再滴加 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} K I$ 溶液	白色沉淀转化为黄色沉淀	$A g C l$ 溶解度大于 $A g I$

A、A B、B C、C D、D

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12. 25℃时，在c(HR)+c(R^-)=0.1mol·L^-1的溶液中-lgc(R^-)与-lgc(OH^-)、难溶盐MR饱和溶液中-lgc(R^-)与-lgc(M⁺)的关系如图所示(忽略离子浓度调节过程中溶液体积变化)。下列说法正确的是（）

A、曲线L₁表示-lgc(R^-)与-lgc(OH^-)的关系 B、25℃时，K_sp(MR)的数量级为10^-20 C、pH=7时，c(HR)+c(R^-)=0.1mol·L^-1的溶液中c(HR)<<c(R^-) D、加水稀释，两种溶液中的所有离子浓度均减小

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二、多选题

13. 某元素M的氢氧化物 $M (O H)_{2} (s)$ 在水中的溶解反应为： $M (O H)_{2} (s) ⇌_{}^{} M^{2 +} (a q) + 2 O H^{-} (a q)$ 、 $M (O H)_{2} (s) + 2 O H^{-} (a q) ⇌_{}^{} M (O H)_{4}^{2 -} (a q)$ ， 25℃，-lgc与pH的关系如图所示，c为 $M^{2 +}$ 或 $M (O H)_{4}^{2 -}$ 浓度的值，下列说法错误的是（）

A、曲线①代表 $- l g c (M^{2 +})$ 与pH的关系 B、 $M (O H)_{2}$ 的 $K_{s p}$ 约为 $1 \times 1 0^{- 10}$ C、向 $c (M^{2 +}) = 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0，体系中元素M主要以 $M (O H)_{2} (s)$ 存在pH=9.0，体系中元素M主要以 $M (O H)_{2} (s)$ 存在 D、向 $c [M (O H)_{4}^{2 -}] = 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl后，体系中元素M主要以 $M^{2 +}$ 存在

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14. 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（）

选项	实验操作和现象	实验结论
A	向硅酸钠溶液中滴加1滴酚酞，然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去，2 min后，试管里出现凝胶	酸性：盐酸>硅酸
B	将少量Fe(NO₃)₂加水溶解后，滴加稀硫酸酸化，再滴加KSCN溶液，溶液变成血红色	Fe(NO₃)₂已变质
C	向5 mL 0.1 mol·L^－¹KI溶液中加入0.1 mol·L^－¹的FeCl₃溶液1 mL，振荡，用苯萃取2～3次后取下层溶液滴加5滴KSCN溶液，出现血红色	反应2Fe³^＋＋2I^－=2Fe²^＋＋I₂是有一定限度的
D	在2 mL 0.01 mol·L^－¹的Na₂S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L^－¹ ZnSO₄溶液有白色沉淀生成，再滴入0.01 mol·L^－¹ CuSO₄溶液，又出现黑色沉淀	K_sp(CuS)<K_sp(ZnS)

A、A B、B C、C D、D

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15. 常温下，用AgNO₃溶液分别滴定浓度均为0.01mol·L^-1的KSCN、K₂CrO₄溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列叙述错误的是（）

A、K_sp(Ag₂CrO₄)的数值为10^-9.92 B、a点表示的是Ag₂CrO₄的不饱和溶液 C、沉淀废液中的Ag⁺用K₂CrO₄溶液比等浓度的KSCN溶液效果好 D、Ag₂CrO₄(s)+2SCN^-(aq) $\overset{}{⇌}$ 2AgSCN(s)+CrO₄²-(aq)的平衡常数为10^12.08

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16. （多选）在t℃时，Ag₂CrO₄（橘红色）在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．又知t℃时AgBr的K_sp=5.0×10^﹣13 ，下列说法错误的是（）

A、t℃时，Ag₂CrO₄的K_sp为1×10^﹣8 B、在饱和Ag₂CrO₄溶液中加入K₂CrO₄不能使溶液由Y点变为X点 C、一定温度下Y点和Z点时Ag₂CrO₄的K_sp相等 D、在t℃时，Ag₂CrO₄（s）+2Br^﹣（aq）⇌2AgBr（s）+CrO₄²^﹣（aq）平衡常数K=4.0×10¹⁰

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17. 某温度下，硫酸钡与水组成的混合物中，存在下列过程：BaSO₄（s）⇌Ba²⁺+SO $_{4}^{2 -}$ ，向其中加入少量硫酸钠固体，下列说法错误的是（）

A、BaSO₄的电离程度减小 B、BaSO₄溶解的量减小 C、c（Ba²⁺）与c（SO₄²^﹣）的乘积增大 D、溶液的导电能力增强

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18. （多选）下列说法中正确的是（）

A、相同温度下，同浓度的溶液的pH：CH₃COONa＞Na₂CO₃＞NaHCO₃＞NaClO B、同温同浓度的三种溶液：①（NH₄）₂SO₄②（NH₄）₂CO₃③（NH₄）₂FeSO₄ c （NH₄⁺）大小：②＞①＞③ C、室温时pH=8的NaOH溶液与pH=8的氨水等体积混合pH等于8 D、向1mL0.1mol/L AgNO₃溶液中滴加3～5滴0.1mol/L NaCl溶液，产生白色沉淀，再滴入KI溶液，沉淀变成黄色，由此推出：K_sp（AgI）＜K_sp（AgCl）

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19. （多选）把Ca（OH）₂固体放入一定量的蒸馏水中，一定温度下达到平衡：Ca（OH）₂（s）⇌Ca²⁺（aq）+2OH^﹣（aq）．当向悬浊液中加少量生石灰后，若温度保持不变，下列判断正确的是（）

A、溶液中Ca²⁺数目减少 B、溶液中c（Ca²⁺）增大 C、溶液pH值不变 D、溶液pH值增大

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20. 下列叙述正确的是（）

A、c（NH $_{4}^{+}$ ）相等的（NH₄）₂SO₄溶液、（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液和NH₄Cl溶液中，溶质浓度大小关系是：c[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]＜c[（NH₄）₂SO₄]＜c（NH₄Cl） B、向AgCl悬浊液中滴入KI溶液，有AgI沉淀生成，说明AgCl的溶解度小于AgI的溶解度 C、0.2 mol/L HCl溶液与等体积0.05 mol/L Ba（OH）₂溶液混合后，溶液的pH=1 D、0.2 mol/L的NaHCO₃溶液中c（H⁺）+c（H₂CO₃）=c（CO₃²^﹣）+c（OH^﹣）

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21. 黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁和铝的硅酸盐，以及

{SiO}_{2}

、

{Fe}_{3} O_{4}

等。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备

{NH}_{4} {VO}_{3}

。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金属离子	${Fe}^{3 +}$	${Fe}^{2 +}$	${Mg}^{2 +}$	${Al}^{3 +}$	${Mn}^{2 +}$
开始沉淀pH	1.9	7.0	8.9	3.0	8.1
完全沉淀pH	3.2	9.0	10.9	4.7	10.1

下列说法错误的是（）

A、“酸浸氧化”中，只有

{VO}^{+}

、

{VO}^{2 +}

两种离子被氧化 B、随滤液②可除去的金属离子只有

K^{+}

、

{Na}^{+}

和

{Mg}^{2 +}

C、“沉淀转溶”得到滤渣③的主要成分是

Fe {(OH)}_{3}

D、“调

pH = 8.5

”的目的是为了除去铝元素

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22. 已知：常温下， $K_{sp} (AgBr) < K_{sp} (AgCl)$ 。某温度下，饱和溶液中 $-lg [c ({Ag}^{+})]$ 与 $-lg [c ({Br}^{-})]$ 、 $-lg [c ({Cl}^{-})]$ 的关系如图所示。

下列说法正确的是（）

A、曲线Ⅱ代表 $AgCl$ 的沉淀溶解平衡曲线 B、常温下， $AgBr$ 的 $K_{sp} (AgBr) = 1.0 \times 10^{- 12}$ C、常温下，当 $c ({Ag}^{+}) =1 .0 \times 10^{-4} mol \cdot L^{-1}$ 时，饱和溶液中 $\frac{c ({Br}^{-})}{c ({Cl}^{-})} =1 .0 \times 10^{-2}$ D、加入 ${AgNO}_{3}$ 固体可使溶液由 $c$ 点沿直线变为 $b$ 点

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23. 常温下，向10mL一定浓度的硝酸银溶液中，逐滴加入0.1mol·L^-1的氨水，反应过程中-1gc(Ag⁺)或-1gc[Ag(NH₃) $_{2}^{+}$ ]与加入氨水体积的关系如图，下列说法错误的是（）

A、原硝酸银溶液的浓度是0.1 mol·L^-1 B、反应生成氢氧化银的K_sp(AgOH)的数量级为10^-8 C、溶液b点NH₄⁺的浓度小于溶液C点NH的浓度 D、溶液m点c(NO $_{3}^{-}$ )>c(Ag⁺)+C[Ag(NH₃) $_{2}^{+}$ ]+c(NH $_{4}^{+}$ )

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三、非选择题

24. 白云石的主要化学成分为 $C a M g {(C O_{3})}_{2}$ ，还含有质量分数约为2.1%的Fe₂O₃和1.0%的SiO₂。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下。
已知：
物质
$C a (O H)_{2}$
$M g (O H)_{2}$
$C a C O_{3}$
$M g C O_{3}$
$K_{s p}$
$5.5 \times 1 0^{- 6}$
$5.6 \times 1 0^{- 12}$
$3.4 \times 1 0^{- 9}$
$6.8 \times 1 0^{- 6}$

(1)、白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为。

(2)、 $N H_{4} C l$ 用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。
$N H_{4} C l / n (C a O)$
氧化物( $M O$ )浸出率/%
产品中 $C a C O_{3}$ 纯度/%
产品中Mg杂质含量/%
(以 $M g C O_{3}$ 计)
$C a O$
$M g O$
计算值
实测值
2.1∶1
98.4
1.1
99.1
99.7
——
2.2∶1
98.8
1.5
98.7
99.5
0.06
2.4∶1
99.1
6.0
95.2
97.6
2.20
备注：ⅰ、 $M O$ 浸出率=(浸出的 $M O$ 质量/煅烧得到的 $M O$ 质量) $\times 100 %$ (M代表Ca或Mg)
ⅱ、 $C a C O_{3}$ 纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中 $C a C O_{3}$ 纯度。
①解释“浸钙”过程中主要浸出 $C a O$ 的原因是。
②沉钙反应的离子方程式为。
③“浸钙”过程不适宜选用 $n (N H_{4} C l) ： n (C a O)$ 的比例为。
④产品中 $C a C O_{3}$ 纯度的实测值高于计算值的原因是。

(3)、“浸镁”过程中，取固体B与一定浓度的 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 溶液混合，充分反应后 $M g O$ 的浸出率低于60%。加热蒸馏， $M g O$ 的浸出率随馏出液体积增大而增大，最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是。

(4)、滤渣C中含有的物质是。

(5)、该流程中可循环利用的物质是。

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25. 工业上以氟磷灰石[

C a_{5} F {(P O_{4})}_{3}

，含

S i O_{2}

等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)、酸解时有

H F

产生。氢氟酸与

S i O_{2}

反应生成二元强酸

H_{2} S i F_{6}

，离子方程式为。

(2)、部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比

n (N a_{2} C O_{3}) ： n (S i F_{6}^{2 -}) = 1 ： 1

加入

N a_{2} C O_{3}

脱氟，充分反应后，

c (N a^{+}) =

m o l \cdot L^{- 1}

；再分批加入一定量的

B a C O_{3}

，首先转化为沉淀的离子是。

	$B a S i F_{6}$	$N a_{2} S i F_{6}$	$C a S O_{4}$	$B a S O_{4}$
$K_{s p}$	$1.0 \times 1 0^{- 6}$	$4.0 \times 1 0^{- 6}$	$9.0 \times 1 0^{- 4}$	$1.0 \times 1 0^{- 10}$

(3)、

S O_{4}^{2 -}

浓度(以

S O_{3} %

计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、

H_{3} P O_{4}

浓度(以

P_{2} O_{5} %

计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得

100 ℃

、

P_{2} O_{5} %

为45的混合体系中，石膏存在形式为(填化学式)；洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是，回收利用洗涤液X的操作单元是；一定温度下，石膏存在形式与溶液中

P_{2} O_{5} %

和

S O_{3} %

的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是(填标号)。

A． $65 ℃$ 、 $P_{2} O_{5} % = 15$ 、 $S O_{3} % = 15$ B． $80 ℃$ 、 $P_{2} O_{5} % = 10$ 、 $S O_{3} % = 20$

C． $65 ℃$ 、 $P_{2} O_{5} % = 10$ 、 $S O_{3} % = 30$ D． $80 ℃$ 、 $P_{2} O_{5} % = 10$ 、 $S O_{3} % = 10$

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26. 某废催化剂(主要含有WO₃、V₂O₅、V₂O₄、V₂O₃、少量杂质Fe₂O₃、SiO₂等)是能源行业产生的难处理多金属危险废物，其回收利用已成为当前研究的热点和重点。一种处理流程如下：

(1)、已知草酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)的溶解度随温度的变化如图所示。草酸酸浸时控制温度为90℃，理由是，实验室中宜选用的加热方式为(“水浴加热”或“油浴加热”)。

(2)、已知“浸取液”的主要成分 ${Fe(C}_{2} O_{4})_{2}^{2 -}$ 、 ${VO(C}_{2} O_{4})_{2}^{2 -}$ 、 ${WO}_{2} {(C_{2} O_{4})}_{2}^{2 -}$ 和过量的H₂C₂O₄ ，滤渣的主要成分是；Fe₂O₃与H₂C₂O₄的反应的离子方程式为。

(3)、“浓缩液”经过两步氧化实现金属元素的分离。 ${WO}_{2} {(C_{2} O_{4})}_{2}^{2 -}$ 在溶液中存在平衡 ${WO}_{2} {(C_{2} O_{4})}_{2}^{2 -}$ $⇌_{}^{}$ WO₂(C₂O₄)+ $C_{2} O_{4}^{2 -}$ ，WO₂(C₂O₄) $⇌$ ${WO}_{2}^{2+}$ + $C_{2} O_{4}^{2 -}$ ，当溶液中的草酸氧化分解率到达67%时， ${WO}_{2}^{2+}$ 开始水解生成 $H_{2} {WO}_{4}$ 。
①写出 ${WO}_{2}^{2+}$ 水解的离子方程式；

②已知 ${VO(C}_{2} O_{4})_{2}^{2 -}$ 离子在溶液中也存在类似 ${WO}_{2} {(C_{2} O_{4})}_{2}^{2 -}$ 的电离平衡，下列有关 $H_{2} O_{2}$ 氧化 ${VO(C}_{2} O_{4})_{2}^{2 -}$ 离子生成V₂O₅·H₂O的说法错误的是(填标号)。

A．加入 $H_{2} O_{2}$ 促使 ${VO(C}_{2} O_{4})_{2}^{2 -}$ 离子的电离平衡正向移动

B．该过程涉及了2个以上的化学平衡

C．VO²⁺离子水解生成V₂O₅·H₂O

(4)、已知 ${Fe(C}_{2} O_{4})_{2}^{2 -} ⇌ {FeC}_{2} O_{4} {+C}_{2} O_{4}^{2 -}$ K₁；FeC₂O₄ $⇌$ Fe²⁺+ $C_{2} O_{4}^{2 -}$ K₂ ，当“滤液1”中 $\frac{c [Fe {(C_{2} O_{4})}_{2}^{2-}]}{{c(Fe}^{2+})} {=10}^{0 .52}$ 时， $C_{2} O_{4}^{2 -}$ 的浓度为mol/L。(已知 $K_{1} {=10}^{-1 .62} 、 K_{2} {=10}^{-2 .9}$ )

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27. 铈可用作优良的环保材料，现以氟碳铈矿(CeFCO₃ ，含Fe₂O₃、FeO等杂质)为原料制备铈，其工艺流程如图所示：

已知：①滤渣I主要成分是难溶于水的Ce(BF₄)₃；

②常温下，K[Fe(OH)₃]=8×10^-38 ， K[Ce(OH)₃]=1×10^-22 ， lg 2=0.3；

③溶液中离子浓度≤1.0×10^-5mol·L^-1时视为沉淀完全。

回答下列问题：

(1)、粉碎“焙烧”时，氧化数据如表所示：

空气氧化法	氧化温度/℃	氧化率/%	氧化时间/h
暴露空气中	450~500	80	14
对流空气氧化炉中	450~500	98	6

在对流空气氧化炉中可大大缩短氧化时间的原因是。

(2)、用盐酸和H₃BO₃提取Ce元素时，体现盐酸的性质有“滤渣I”用饱和KCl溶液溶解时发生复分解反应，则“滤渣II”主要成分为(填化学式)。

(3)、常温下，“滤液I”中c(Ce³⁺)=0.1mol·L^-1 ，用氨水调pH的范围是。

(4)、写出“焙烧”过程中反应的化学方程式：若Ce₂(CO₃)₃经充分焙烧质量减少5.8t，则获得CeO₂的质量为t。

(5)、用过量铝粉还原CeO₂即可得Ce，反应的化学方程式为；铝粉必须过量的原因是。

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28. 钪是一种稀土金属元素，在国防、航天、核能等领域具有重要应用。氯化钪(ScCl₃)是一种可溶于水的灰白色固体，是制备钪的重要原料。工业上利用固体废料“赤泥”(含有Fe₂O₃、SiO₂、Sc₂O₃、TiO₂等)制取ScCl₃ ，请结合流程回答以下问题：

已知：①TiO₂难溶于盐酸。

②K_sp[Sc(OH)₃]=1.0×10^-30 ， K_sp[Fe(OH)₃]=1.0×10^-38

(1)、滤渣1的主要成分是(填化学式)。

(2)、“酸浸”时温度过高，酸浸速率反而减慢，其原因是。

(3)、常温下，“调pH”时，溶液中c(Sc³⁺)=0.001mol·L^-1 ，为除去杂质离子，应控制的pH范围是(当溶液中某离子浓度c≤1.0 $\times$ 10^-5mol·L^-1时，可认为该离子沉淀完全)。

(4)、已知K_a1(H₂C₂O₄)=a，K_a2(H₂C₂O₄)=b，K_sp[Sc₂(C₂O₄)₃]=c。“沉钪”时，发生反应：2Sc³⁺+3H₂C₂O₄=Sc₂(C₂O₄)₃+6H⁺ ，此反应的平衡常数K=(用含a、b、c的代数式表示)。

(5)、“加热氯化”过程中排出的气体主要有(填化学式)。

(6)、传统制备ScCl₃的方法是先得到ScCl₃·6H₂O沉淀，再高温脱水得ScCl₃ ，但通常含有ScOCl杂质，原因是。

(7)、草酸钪晶体［Sc₂(C₂O₄)₃·6H₂O］在空气中加热， $\frac{m (剩余固体)}{m (原始固体)} %$ 随温度的变化情况如下图所示。250℃时，晶体的主要成分是(填化学式)，550～850℃，反应的化学方程式为。(已知Sc₂(C₂O₄)₃·6H₂O的摩尔质量为462g·mol^-1)

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29. 锌电解阳极泥(主要成分为MnO₂、PbSO₄和ZnO，还有少量锰铅氧化物Pb₂Mn₈O₁₆和Ag)是冶锌过程中产生的废渣，一种回收锌电解阳极泥中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图。回答下列问题：
已知：①MnSO₄∙H₂O易溶于水，不溶于乙醇。
②在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生如下反应：
$\to_{H^{+}}^{- 3 H_{2} O}$ $\to_{H^{+}}^{+ 2 H_{2} O}$ +HCOOH

(1)、已知Pb₂Mn₈O₁₆中Pb为+2价，Mn为+2价和+4价，则氧化物中+2价和+4价Mn的个数比为。

(2)、“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为。

(3)、实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量，其原因是，为提高葡萄糖的有效利用率，除充分搅拌外还可采取的措施为。

(4)、整个流程中可循环利用的物质是。获得MnSO₄∙H₂O晶体的一系列操作是指蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，其中洗涤的具体操作是。

(5)、加入Na₂CO₃溶液的目的是将PbSO₄转化为PbCO₃ ， Na₂CO₃溶液的最小浓度为mol·L^–1(保留两位小数)。判断沉淀转化能否彻底进行并说明理由。[已知：20℃时K_sp(PbSO₄)=1.6×10^-8mol²·L^-2 ， K_sp(PbCO₃)=7.4×10^-14mol²·L^-2 ， 1.26²≈1.6]

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30. 高纯硫酸锰是合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由菱锰矿(主要成分MnCO₃ ，还含有Fe、Mg、Ca、Na、K等元素)制备，工艺流程如图所示。回答下列问题：

(1)、写出提高溶浸速率的两种可行措施。

(2)、写出得到粗品MnCO₃的离子方程式。

(3)、由粗品MnCO₃得到较纯MnCO₃需要用纯水洗涤2-3次，洗涤粗品MnCO₃的目的是。

(4)、常加入的绿色氧化剂x是，调节pH，制得无铁硫酸锰粗液，此时溶液的pH至少为［当Fe³⁺浓度小于1×10^-5mol/L时，可以认为Fe³⁺沉淀完全，Ksp(Fe(OH)₃=1.0×10^-38］。

(5)、深度除杂步骤主要利用沉淀转化除去Ca²⁺和Mg²⁺ ，需适当增大溶液pH，其原因是。滤渣2的主要成分是。

(6)、三元层状材料LiNi_2/3Co_(1-x)/6Mn(_1+x)/6O₂是一类稳定性高的锂电池正极材料。若已知材料中Co和Mn的化合价分别是+3和+4价，当x=0.4时，材料中Ni²⁺与Ni³⁺的数目比为。

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31. 锌电解阳极泥(主要成分为MnO₂、PbSO₄和ZnO，还有少量锰铅氧化物Pb₂Mn₈O₁₆和Ag)是冶锌过程中产生的废渣，一种回收锌电解阳极泥中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如下。回答下列问题：
已知：①MnSO₄·H₂O易溶于水，不溶于乙醇。
②在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生如下反应：
$\to_{H^{+}}^{- 3 H_{2} O}$ $\to_{H^{+}}^{+ 2 H_{2} O}$ +HCOOH

(1)、请写出Mn原子基态价层电子排布式。

(2)、已知Pb₂Mn₈O₁₆中 Pb为+2价，Mn为+2价和+4价，则氧化物中+2价和+4价Mn的个数比为。

(3)、“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为。

(4)、实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量，为提高葡萄糖的有效利用率，除充分搅拌外还可采取的措施为。

(5)、整个流程中可循环利用的物质是。获得MnSO₄·H₂O晶体的一系列操作是指蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，其中洗涤的具体操作是。

(6)、加入Na₂CO₃溶液的目的是将PbSO₄转化为PbCO₃ ， Na₂CO₃溶液的最小浓度为mol/L(保留两位小数)。判断沉淀转化能否彻底进行并说明理由。[已知： 20℃时K_sp (PbSO₄)=1.6×10^-8mol²·L^-2 ， K_sp (PbCO₃)=7.4×10^-14mo1²·L^-2 ， 1.26²≈1.6]

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32. 金属钪可用作宇航材料、火箭和飞机的制造材料；氧化钪可提高计算机记忆元件性能。赤泥是铝土矿加工过程中产生的废料，含有丰富的钪元素，另含有Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃等氧化物。一种从赤泥中提取氧化钪的工艺流程如图所示(P₂O₄是一种磷酸酯萃取剂)。
回答下列问题：

(1)、写出赤泥经盐酸处理后所得“浸渣”与强碱溶液反应的离子方程式。

(2)、赤泥“酸浸”时温度过高，酸浸速率反而下降，其原因是。

(3)、P₂O₄萃取浸出液，其浓度、料液温度对萃取率的影响如表所示，萃取时P₂O₄最佳浓度及料液温度分别为、；萃取后“盐酸洗涤”的目的是。P₂O₄浓度对萃取率的影响如表：
试验编号
P₂O₄浓度/%
分相情况
钪萃取率/%
铁萃取率/%
1-1
1
分相快
90.76
15.82
1-2
2
分相容易
91.53
19.23
1-3
3
分相容易
92.98
13.56
1-4
4
有第三相
90.69
30.12
1-5
5
轻微乳化
91.74
39.79
料液温度对分离系数的影响如图：

(4)、反萃取时，Sc³⁺完全沉淀(浓度为1.0×10^-6mol·L^-1)时，反萃液的pH为。(已知：K_sp[Sc(OH)₃]=8.00×10^-31 ， lg2=0.30，结果保留小数点后两位)

(5)、为探究所得草酸钪晶体Sc₂(C₂O₄)₃·xH₂O中结晶水的含量，取2.96g样品(纯度为75%)，灼烧得到0.69gSc₂O₃固体，则x=。

(6)、草酸钪晶体灼烧分解反应方程式为，其固体副产物主要为。

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33. 镓 $(G a)$ 及其化合物在国防技术、航空航天技术等领域扮演着重要的角色。一种利用湿法提锌的浸出渣(主要含一定量 $G a C l_{3}$ 和 $P b^{2 +} 、 Z n^{2 +} 、 C u^{2 +} 、 F e^{2 +}$ 的化合物)为原料制备高纯镓的流程如图所示：
已知：①溶液中的 $C l^{-}$ 会对电解 $N a G a O_{2}$ 溶液造成影响
② $C u$ 与 $C u^{2 +}$ 可以发生反应 $C u + C u^{2 +} + 2 C l^{-} = 2 C u C l ↓$
③本流程温度下， $K_{w} = 1 \times 1 0^{- 14}$ ； $K_{s p} [F e (O H)_{3}] = 1.25 \times 1 0^{- 39}$ ； $l g 5 = 0.7$
请回答下列问题：

(1)、滤渣1的主要成分为(填化学式)。

(2)、“氧化”过程中发生反应的离子方程式为。

(3)、“调 $p H$ 沉淀除杂”过程需加入聚丙烯酰胺絮凝剂并加热的目的是。

(4)、溶液中 $G a$ 的各种形态粒子的物质的量分数随溶液 $p H$ 变化的关系如图所示，用 $Z n O$ “调 $p H$ 沉淀除杂”的理论范围为。(溶液中剩余离子浓度小于 $1 \times 1 0^{- 5} m o l / L$ 时沉淀完全)

(5)、试剂a的作用是。

(6)、流程中可以循环利用的物质是(填化学式)。

(7)、 $G a N$ 、 $G a P$ 、 $G a A s$ 可用于制取第三代半导体材料，熔点如表所示，分析其变化原因：。
物质
$G a N$
$G a P$
$G a A s$
熔点
$1700 ℃$
$1480 ℃$
$1238 ℃$

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34. 某学习小组在实验室进行了有关碘化铅(PbI₂)的实验探究。回答下列问题：

(1)、I.制备PbI₂的悬浊液
KI溶液和Pb(NO₃)₂溶液反应，会产生金黄色的PbI₂沉淀，形成美丽的“黄金雨”。
①KI溶液在空气中久置会变质，其原因是。
②生成PbI₂的化学方程式为。充分反应后，经系列操作得到纯净的PbI₂固体，向其中加入蒸馏水，得到PbI₂悬浊液。

(2)、II.探究浓度对PbI₂沉淀溶解平衡的影响
【查阅资料】ⅰ.温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；
ii.26.5℃时，PbI₂饱和溶液的电导率为368μS•cm^-1。
稀释对PbI₂溶解平衡的影响
26.5℃时，向PbI₂悬浊液中加入一定体积的蒸馏水，通过图甲所示装置测定电导率，并得到电导率随时间变化的曲线(图乙)。
①实验装置中仪器X的名称为。
②由电导率变化曲线可知：实验中通过仪器X加入蒸馏水的方式是(填标号)。
A．连续逐滴加入 B．分三次快速放入 C．一次性快速放入
③曲线图中，段(用字母表示，任写一段)表示PbI₂固体的溶解达到平衡状态：c→d段溶液的电导率逐渐增大的原因是导致了溶液中离子浓度不断增大。

(3)、c(KI)对PbI₂沉淀溶解平衡的影响
26.5℃时，将PbI₂悬浊液静置后，取200mL上层清液[c(I^-)=2.5×10^-3mol·L^-1]于烧杯中，另取蒸馏水于相同规格的烧杯中进行对比实验，再分别向其中加入1mol·L^-1KI溶液。实验数据记录如表：
KI溶液累计加入量/mL
电导率/(μS•cm^-1)
PbI₂饱和溶液
蒸馏水
0
368
4
0.50
A₁
B₁
1.00
A₂
B₂
①上述实验过程中，增大PbI₂饱和溶液中I^-的浓度，可观察到的实验现象是。
②利用蒸馏水进行对比实验时，所取蒸馏水的体积为mL。
③表格数据A₂-A₁B₂-B₁(填“大于”“小于”或“等于”)，说明增大KI的浓度，PbI₂沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。

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35. 高磷镍铁是生产钙镁磷肥的副产品。以高磷镍铁(主要含Ni、Fe、P，还含有少量Fe、Cu、Zn的磷化物)为原料生产硫酸镍晶体(NiSO₄•6H₂O)的工艺流程如图：

已知：电解时，选用2mol·L^-1硫酸溶液为电解液。

回答下列问题：

(1)、先将高磷镍铁制成电极板，“电解”时，该电极板作极；阴极产物主要为，此外，溶液中的Cu²⁺有部分在阴极放电。

(2)、“除铁磷”时，溶液中Fe²⁺先被氧化为Fe³⁺ ，该过程发生反应的离子方程式为；再加入Na₂CO₃调pH=2，并将溶液加热至50℃，形成铁、磷共沉淀。

(3)、“滤渣2”的主要成分为ZnS和(填化学式)。

(4)、“沉镍”时，为确保镍沉淀完全，理论上应调节溶液pH≥(已知：25℃时，K_sp[Ni(OH)₂]=2×10^-15；lg2=0.3；当溶液中离子浓度≤1.0×10^-5mol·L^-1时，可认为该离子沉淀完全)。

(5)、“母液”中的溶质主要有、(填化学式)。

(6)、硫代硫酸镍(NiS₂O₃)在冶金工业中有广泛应用。向上述流程制得的NiSO₄溶液中加入BaS₂O₃固体，充分反应后，过滤得到NiS₂O₃溶液；再向该溶液加入无水乙醇，析出NiS₂O₃晶体(已知：25℃时，K_sp(BaSO₄)=1.0×10^-10、K_sp(BaS₂O₃)=1.6×10^-5)。
①生成NiS₂O₃的化学方程式为；该反应可以进行得较完全，结合相关数据说明理由：。

②加入无水乙醇有利于NiS₂O₃晶体析出，其原因是。

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物质	$C a (O H)_{2}$	$M g (O H)_{2}$	$C a C O_{3}$	$M g C O_{3}$
$K_{s p}$	$5.5 \times 1 0^{- 6}$	$5.6 \times 1 0^{- 12}$	$3.4 \times 1 0^{- 9}$	$6.8 \times 1 0^{- 6}$

$N H_{4} C l / n (C a O)$	氧化物( $M O$ )浸出率/%		产品中 $C a C O_{3}$ 纯度/%		产品中Mg杂质含量/% (以 $M g C O_{3}$ 计)
$N H_{4} C l / n (C a O)$	$C a O$	$M g O$	计算值	实测值	产品中Mg杂质含量/% (以 $M g C O_{3}$ 计)
2.1∶1	98.4	1.1	99.1	99.7	——
2.2∶1	98.8	1.5	98.7	99.5	0.06
2.4∶1	99.1	6.0	95.2	97.6	2.20

试验编号	P₂O₄浓度/%	分相情况	钪萃取率/%	铁萃取率/%
1-1	1	分相快	90.76	15.82
1-2	2	分相容易	91.53	19.23
1-3	3	分相容易	92.98	13.56
1-4	4	有第三相	90.69	30.12
1-5	5	轻微乳化	91.74	39.79

物质	$G a N$	$G a P$	$G a A s$
熔点	$1700 ℃$	$1480 ℃$	$1238 ℃$

KI溶液累计加入量/mL	电导率/(μS•cm^-1)
KI溶液累计加入量/mL	PbI₂饱和溶液	蒸馏水
0	368	4
0.50	A₁	B₁
1.00	A₂	B₂