2020年高考專題訓(xùn)練熱點(diǎn)4沉淀溶解平衡的應(yīng)用解析版

1、熱點(diǎn)4沉淀溶解平衡的應(yīng)用【命題規(guī)律】本專題的考查頻率較高；本考點(diǎn)往往結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)綜合考察，題型可以是填空題，也可以是選擇題，難度中等。考查的核心素養(yǎng)以證據(jù)推理與模型認(rèn)知為主?！緜淇冀ㄗh】2020年高考備考的重點(diǎn)仍以Ksp的相關(guān)計(jì)算及應(yīng)用為主，可能會(huì)與鹽類水解的應(yīng)用及溶液中微粒濃度關(guān)系相結(jié)合，以選擇題的形式出現(xiàn)?！鞠迺r(shí)檢測】（建議用時(shí)：30分鐘）1.（2019湖北省黃岡中學(xué)高考模擬）水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。某化學(xué)興趣小組用某濃度的Na2CO3溶液處理一定量的CaSO4固體，測得所加Na2CO3溶液體積與溶液中-lgc（CO32

2、-）的關(guān)系如下。已知Ksp(CaSO4)=9M0-6,Ksp(CaCO3)=30-9,lg3=0.5,下列說法不正確的是()A.曲線上各點(diǎn)的溶液滿足關(guān)系式：c(Ca2+)c(SO42-)=Ksp(CaSO4)B.CaSO4(s)+CO32-(aq)?CaCO3(s)+SO42-(aq)K=3X103C.該Na2CO3溶液的濃度為1mol/LD.相同實(shí)驗(yàn)條件下，若將Na2CO3溶液的濃度改為原濃度的2倍，則上圖曲線整體向上平移1個(gè)單位即可【答案】D【詳解】A.CaSO4的溶度積表達(dá)式Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)c(SO42-),A項(xiàng)正確;B.CaSO4(s)+CO32-(aq)?CaCO

3、3(s)+SO42-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)c(SO42-)cg2-)c(SO42-)c(Ca2+)二KspdaSQQc(CO32-)c(Ca2+)-Ksp(CaCO3)9106931093310,B項(xiàng)正確;C.依據(jù)上述B項(xiàng)分析可知，CaSO4(s)+CO32-(aq)?CaCO3(s)+SO42-(aq)K=3X103,每消耗1molCO32-會(huì)生成1molSO42-,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)等于Na2CO3溶液的濃度，設(shè)Na2CO3溶液的濃度為1mol/L,2-、,則c(SO42-)=1mol/L,根據(jù)K423103可得溶液中c(CO32-)=10-3,-lgc(CO3

4、2-)=3.5,與圖像相c(CO3)3符，C項(xiàng)正確；D.依據(jù)題意可知，起始CaSO4的物質(zhì)的量為0.02mol,相同實(shí)驗(yàn)條件下，若將Na2CO3溶液的濃度改為原濃度的2倍，則消耗碳酸鈉的體積為10mL,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)=2mol/L,根據(jù)c(SO42-)323K:42-310可得溶液中c(CO32-)=-10,-lgc(CO32-)=3.2,圖像中的橫縱坐標(biāo)都要改變，D項(xiàng)c(CO3)3錯(cuò)誤。2. (2019新課標(biāo)n卷)絢麗多彩的無機(jī)顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料，其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

5、1 1* *L)L)abr(S2-y(nnolL)A.圖中a和b分別為 TI、T2溫度下CdS在水中的溶解度B.圖中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp的關(guān)系為：Ksp(m尸Ksp(n)Ksp(p)l0-38KSpMn(OH)2=2.110-13(1)中BeO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；固體D的化學(xué)式為(2)將BeCl2溶液蒸干得到BeCl2固體，應(yīng)在HCI氣流中進(jìn)行，其原因(用離子方程式表示)。溶液C中含NaC1、BeC12和少量HC1,為提純BeCl2溶液，選擇最佳步驟依次為a.通入過量的CO2b.加入適量的HCIc.加入過量的NaOHd.加入過量的氨水e.過濾f.洗滌(3)溶液E中含c(Cu2+)=2.2molL

6、-1、c(Mn2+)=0.21molL-1、c(Fe3+)=0.0028molL-1,逐滴加入稀氨水調(diào)節(jié)pH,產(chǎn)生沉淀的先后順序是,為使銅離子開始沉淀，常溫下應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的OSiO4)2。、Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SQ3J或Na2SiO3+2HCl+H2O=2NaCl+H4SQ4J,濾液C主要含有NaCl、BeCBHCl,固體D為H2SQ3(H4SiO4)；CuS+MnO2+2H2SO4=CuSO4+MnSO4+S/2H2O、2FeS+3MnO2+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+2SJ+6H2O,溶液E為CuSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液，固體

7、主要為S?！驹斀狻?1)皺、鋁元素處于元素周期表中的對(duì)角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似，則中BeO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式BeO+2NaOH=Na2BeO2+H2O或者BeO+2NaOH+H2O=Na2Be(OH)4;中發(fā)生反應(yīng)Na2BeO2+4HCl=2NaCl+BeCl2+2H2O、Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3威者Na2SiO3+2HCl+H2O=2NaCl+H4SiO4J,則固體D為H2SiO3(或H4SiO4);(2)BeCl2為易揮發(fā)性強(qiáng)酸的弱堿鹽，溶液蒸干時(shí)由于Be2+2H2O=Be(OH)2+2H+,鹽酸易揮發(fā)，使得水解正向進(jìn)行，得不到BeCl2固體，應(yīng)在HCl氣流中進(jìn)行

8、抑制Be2+的水解；提純BeCl?溶液步驟先生成Be(OH)2沉淀便于分離，因?yàn)锽e(OH)2溶于過量強(qiáng)堿，所以選擇弱堿；過濾、洗滌加入適量鹽酸Be(OH)2+2HCl=BeCl2+H2O；(3)根據(jù)Ksp計(jì)算開始生成沉淀所需pH:KSPCU(OH)2=2.210-20=c(Cu2+)(OH-)2得c(OH-)=10-10,pH=4；KSPFe(OH)3=2.8l0-38=c(Fe3+)C(OH-)3得c(OH-)=10-35/3,pH電3;KsPMn(OH)2=2.110-13=c(Mn2+)為(OH-)2得c(OH-)=10-6,pH=8;則逐滴加入稀氨水調(diào)節(jié)pH,產(chǎn)生沉淀的先后順序是Fe

9、(OH)3、Cu(OH)2、Mn(OH)2,為使銅離子開始沉淀，常溫下應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH大于4;(4)理論產(chǎn)量約為：1000X25%HS-的水解常數(shù)=1014/107=10-7,10-77.010-15,水解程度大于電離程度，溶液顯堿性，pH75【詳解】(1)Na2Cr2O7溶液加入KCl(s),得到K2Cr2O7,說明低溫下，K2Cr2O7的溶解度在整個(gè)體系中最小，且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯著減小;56,說明Fe3+沉淀完全。Cr(OH)3開始出現(xiàn)沉淀時(shí)，溶液中c67(OH60103115=2X1026,Fe3+沉淀完全，c(Fe37105KspCr(OH)3c(Cr3+)c(H

10、W一)濃度為1.0X0-4molL-1,根據(jù)&z=-=7.0 xl01S所以a=5。5.(2019新課標(biāo)HI卷)高純硫酸鎰作為合成饃鉆鎰三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化鎰粉與硫化鎰礦(還含F(xiàn)eAl、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：相關(guān)金屬離子c0(Mn+)=0.1molL1形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:+)應(yīng)小于105molL一1， Fe(OH)3沉淀完全時(shí),溶液中c3(OH)=KspFe(OH)34.010c(Fe3+)1.010385=4X10337;含有0.020molL-1Mn2+廢水，Mn2+開始沉淀時(shí)S2-的濃度是CMn2+7X10-14

11、,此時(shí)HS-1 1口八口八77乂乂10101 1 X X1X1X10104 4d dinin_ _s s+ +=1=1乂乂1 1。，7x7x金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+N產(chǎn)開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)濾渣1含有S和;寫出溶浸”中二氧化鎰與硫化鎰反應(yīng)的化學(xué)方程式(2)氧化”中添加適量的MnO2的作用是將。(3)調(diào)pH除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為-6之間。(4)除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,濾渣3”的主要成分是。(5)除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。

12、若溶液酸度過高，Mg2+沉淀不完全，原因是(6)寫出沉鎰”的離子方程式。(7)層狀饃鉆鎰三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的，八八，1.化合價(jià)分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=一時(shí)，z=。3【答案】(1)SiO2(不溶性硅酸鹽)MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O(2)將Fe2+氧化為Fe3+(3)4.7(4)NiS和ZnS(5)F-與H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF,MgF正、Mg2+2F-平衡向右移動(dòng)2+,人1(6)Mn2+2HCO3=MnCO3J+COT+HO(8).一3【詳解】(1)Si元素以SiO2或不溶性硅鹽存在，SiO2與硫酸不反應(yīng)，所以濾渣I中除了S還有SiO2；在硫酸的溶浸過程中，二氧化鎰和硫化鎰發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，二氧化鎰作氧化劑，硫化鎰作還原劑，方程式為：MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O;(2)二氧化鎰作為氧化劑，使得MnS反應(yīng)完全，且將溶液中Fe2+氧化為Fe3+；(3)由表中數(shù)據(jù)知pH在4.7時(shí)，F(xiàn)e3+和Al3+沉淀完全，所以應(yīng)該控制pH在4.76之間；(4)根據(jù)題干信息，加入Na2s除雜為了除去鋅離子和饃離子，所以濾