3.4沉淀溶解平衡【人教版(2019)】高中化学选修1 同步练习（含答案解析）

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3.4沉淀溶解平衡人教版（2019）高中化学选择性必修一同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共7小题，共21.0分）
已知 。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A. 点有 沉淀生成
B. 可用 除去 溶液中混有的少量
C. 向 悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动
D. 和 共存的悬浊液中，
已知。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 点有沉淀生成
B. 可用除去溶液中混有的少量
C. 向悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动
D. 和共存的悬浊液中，
下，三种硫酸盐：、、的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知，。下列说法正确的是( )
A. 溶度积：
B. 点对是不饱和溶液，能继续溶解
C. 点对应的溶液中，二者的浓度积等于
D. 不可能转化成
常温下，，常温下在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线见图。下列说法不正确的是( )
A. 溶解在水中，
B. 在点溶液中加入一定量的可能会有沉淀析出
C. 点对应的等于点对应的
D. 点将有沉淀生成，平衡后溶液中等于
一定温度下，三种碳酸盐：、、的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 ( )
A. 的数量级为
B. 向的悬浊液中加入少量水充分振荡，不变
C. 点对应的溶液中，
D. 向浓度均为的、、的混合溶液中逐滴加入溶液，最先形成沉淀
时，在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时，的数量级是
B. 在饱和溶液中加入固体，可使溶液 由点到点
C. 时，用液滴定 和的混合液，先沉淀
D. 时：的平衡常数时
已知，三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示，下列说法正确的是( )
A. 点无沉淀生成
B. 和的混合悬浊液中，
C. 向悬浊液中加入少量固体，减小
D. 向含等浓度和的溶液中逐滴加入饱和溶液，先析出的是
第II卷（非选择题）
二、流程题（本大题共1小题，共8.0分）
锑广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件、医药及化工等领域。以辉锑矿为原料制备金属锑，其一种工艺流程如下：
已知部分信息如下：
I.辉锑矿主要成分为，还含有、、和等；
浸出液主要含盐酸和，还含、、和等杂质；
常温下，
回答下列问题：
“酸浸”过程中和反应有生成，该反应的还原产物是______填化学式。
写出“还原”反应的化学方程式：______。
已知：浸出液中：、在沉淀铜、铅过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是______填化学式；当、共沉时，______。加入硫化钠的量不宜过多，原因是______。
在“除砷”过程中，氧化产物为该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比______。
在“电解”过程中，以惰性材料为电极，阳极的电极反应式为______；“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过时，锑的产率降低的原因可能是______。
三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）
已知时、。某研究性学习小组探究、沉淀转化的原因。
步骤 现象
Ⅰ将与溶液混合 产生白色沉淀
Ⅱ向所得固液混合物中加溶液 沉淀变为黑色
Ⅲ滤出黑色沉淀，加入溶液 较长时间后，沉淀变为乳白色
Ⅰ中的白色沉淀是_________。
Ⅱ中沉淀变黑的离子方程式是___________________，沉淀转化的主要原因是________。
滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测其含有。用浓溶解，产生红棕色气体，部分沉淀未溶解，过滤得到滤液和白色沉淀。
向中滴加溶液，产生白色沉淀；
向中滴加溶液，产生黄色沉淀。
由判断，滤液中被检出的离子是_______________。
由、可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀中含有和__________________。
该学生通过如图对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因：在存在的条件下，氧气将Ⅲ中的黑色沉淀氧化。
现象 ：一段时间后，出现乳白色沉淀
：一段时间后，无明显变化
装置中盛放的物质是_________。
该同学认为中产生沉淀的反应如下请补充完整：
___________________________。
四、简答题（本大题共2小题，共16.0分）
如图所示，有、不同温度下两条在水中的沉淀溶解平衡曲线已知的随温度升高而增大。
________填“”“”或“”。
温度下的________。
温度下点是的________填“不饱和”或“过饱和”溶液。若在点加入固体可使图象由点变到________点填“”或“”。
在温度下要将固体在溶液中完全转化为固体，则需要溶液的浓度至少为________已知该温度下的。
Ⅰ、如图：横坐标为溶液的，纵坐标为或物质的量浓度的对数，回答下列问题。
从图中数据计算可得的溶度积______________。
某废液中含，为提取可以控制溶液中的范围是______。
往溶液中加入固体至，需______。
Ⅱ、大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有、等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加溶液，当开始沉淀时，溶液中为________已知，。
已知常温下，的，的，的饱和溶液中与之间存在如下关系：。
向的饱和溶液中加入固体，则溶液中_________；加入固体，则溶液中____________；
在常温下，将适量的投入到氢硫酸饱和溶液中，欲使溶液中达到，应调节溶液的__________已知：。
五、推断题（本大题共1小题，共10.0分）
钼酸钠晶体是一种金属腐蚀抑制剂。工业上利用钼精矿主要成分是不溶于水的 制备钼酸钠的两种途径如下图所示。
的电子式为 ______________。
途径 Ⅰ碱浸时发生反应的化学方程式为__________________________________。
途径 Ⅱ氧化时还有 生成，则反应的离子方程式为__________________。
已知途径 Ⅰ的钼酸钠溶液中 ，。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时，需加入 固体以除去 。当 开始沉淀时，的去除率是______已知 、，忽略溶液的体积变化。
分析纯钼酸钠常用钼酸铵和氢氧化钠反应来制取，若将该反应产生的气体与途径Ⅰ所产生的气体一起通入水中，得到正盐的化学式是_______。
钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图所示。
当硫酸的浓度大于 时，碳素钢腐蚀速率几乎为零，原因是_______________。
若缓蚀剂钼酸钠月桂酸肌氨酸总浓度为 ，则缓蚀效果最好时钼酸钠的物质的量浓度为 ________________计算结果保留 位有效数字。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查难溶物的溶解平衡，侧重考查图象分析判断及计算能力，明确图中纵横坐标含义、溶度积常数计算方法是解本题关键，题目难度一般。
【解答】
当横坐标相同时，纵坐标数值越大，金属阳离子浓度越小，其溶度积常数越小，根据图知，溶度积常数：；
A.在曲线下方表示过饱和溶液，曲线上表示饱和溶液，曲线上方表示不饱和溶液，对于，点为不饱和溶液，所以点无沉淀生成，故A错误；
B.难溶物类型相同时，溶度积常数大的难溶物能转化为溶度积常数小的难溶物，，所以可用除去溶液中混有的少量，故B正确；
C.向悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，故C正确；
D.和共存的悬浊液中，，故D正确。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查难溶物的溶解平衡，侧重考查图象分析判断及计算能力，明确图中纵横坐标含义、溶度积常数计算方法是解本题关键，题目难度一般。
【解答】
当横坐标相同时，纵坐标数值越大，金属阳离子浓度越小，其溶度积常数越小，根据图知，溶度积常数：；
A.在曲线下方表示过饱和溶液，曲线上表示饱和溶液，曲线上方表示不饱和溶液，对于，点为不饱和溶液，所以点无沉淀生成，故A错误；
B.难溶物类型相同时，溶度积常数大的难溶物能转化为溶度积常数小的难溶物，，所以可用除去溶液中混有的少量，故B正确；
C.向悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，故C正确；
D.和共存的悬浊液中，，故D正确。
3.【答案】
【解析】越大，、、浓度越小，越大，越小，所以溶度积，A错误；点对应的溶液，所以是不饱和溶液，能继续溶解，B正确；点对应的溶液中，二者的浓度积等于，C错误；增大的浓度，能转化成，D错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了沉淀溶解平衡的应用、图象分析应用、溶度积计算等，关键是计算混合溶液中钙离子浓度和硫酸根离子浓度，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力。
【解答】
A.溶解在水中，，故A正确；
B.在点溶液中加入一定量的，当溶液中时会析出沉淀，所以可能会有沉淀析出，故B正确；
C.只与温度有关系，、两点的温度相同，所以点对应的等于点对应的，故C正确；
D.根据图示数据，可以看出点，所以会生成沉淀，平衡向生成沉淀的方向进行，此时溶液中会小于，由于，则小于，故D错误。
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查沉淀溶解平衡曲线分析以及沉淀溶解平衡应用，考查学生分析图像能力，是常考题型。
【解答】
A. 由图像中的沉淀溶解平衡曲线可知，当 时， ，而，项正确；
B. 一定温度时，向的悬浊液中加入少量水充分振荡，仍为悬浊液，故不变，项正确；
C. 点对应溶液为饱和溶液， ，所以，项正确；
D. 由图像可知，，故向浓度均为的、、的混合溶液中逐滴加入溶液，最先形成沉淀，项错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查沉淀溶解平衡的图像分析，侧重考查学生分析解决问题的能力，掌握基础知识并灵活运用是关键，难度中等。
【解答】
A.依据图象曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到；曲线上的点是沉淀溶解平衡点，的沉淀溶解平衡为：，，故A错误；
B.在饱和溶液中加入仍为饱和溶液，点仍在曲线上，所以在饱和溶液中加入不能使溶液由点变为点，故B错误；
C.依据溶度积常数计算；，以溶液滴定和的的混合溶液，，依据，得到；溶液中，，依据，得到，所以先析出氯化银沉淀，故C错误；
D.在时，反应的平衡常数，故D正确。

7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查溶度积常数的计算和应用，根据图象计算对应难溶物质的溶度积常数是解题的关键，题目难度中等，是高频考点。
【解答】
A.根据图象，点在沉淀溶解平衡线的下方，所以，因此点有沉淀生成，故A错误；
B.和的悬浊液中，，根据图象，，，所以，故B正确；
C.，，所以溶解度大于，向悬浊液中加入少量固体，可转化为， 增大，故C错误；
D.根据图象，溶解度介于和之间，即的溶解度大于，向含等浓度 和的溶液中逐滴加入饱和溶液，应优先析出，故D错误；
故选B。
8.【答案】 ；
；
； ；产生等污染性气体或生成；
：；
； 参与了电极反应。
【解析】解：辉锑矿主要成分为，还含有、、、等加入盐酸浸取得浸出液，浸出液中除含过量盐酸和之外，还含有、、、等，滤渣中除了生成的之外还有难溶解的二氧化硅，浸出液中加入还原，生成，加入，和均沉淀完全，过滤得到滤渣为、，滤液中加入溶液除砷，生成磷酸和砷单质，剩余溶液，通电电解得到；
“浸出”时之，在溶液中和发生氧化还原反应，生成单质硫和三价氯化锑，反应的化学方程式为：，其中还原产物是，
故答案为：；
“还原”时和反应生成，反应的化学方程式为，
故答案为：；
、，则生成时溶液中的浓度为，、，则形成沉淀时溶液中的浓度为，故最先生成的是沉淀；当、共沉时，；所加也不宜过多，其原因为产生等污染性气体或生成，
故答案为：；；产生等污染性气体或生成；
滤液中加入溶液除砷，生成磷酸和砷单质，反应的化学方程式为：，其中是氧化剂，是还原剂，两者的物质的量之比为：，
故答案为：：；
电解池阳极发生氧化反应生成氯气，阴极发生还原反应生成，则阳极电极反应式为；阴极周围有和，当电压超过时，参与了电极反应，被还原生成氢气，从而导致锑的产率降低，
故答案为：；参与了电极反应。
本题考查了物质分离提纯过程分析判断、氧化还原反应、溶度积常数计算等，掌握基础是解题关键，题目难度中等。
9.【答案】；
；比的溶解度更小或的更小；
；
；
的悬浊液；
，，。
【解析】
【分析】
本题主要考查的是沉淀转化的探究实验，涉及难溶物沉淀溶解平衡、氧化还原反应规律及其配平、探究实验及性质实验方案评价等知识，把握沉淀转化、氧化还原反应规律的应用、根据实验现象得出正确结论为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力，题目难度中等。
【解答】
将与溶液混合发生复分解反应生成氯化银白色沉淀，Ⅰ中的白色沉淀是，
故答案为：；
比的溶解度更小或的更小，所以向所得固液混合物中加溶液，难溶物会转化为黑色沉淀，离子方程式为，
故答案为：； 比的溶解度更小或的更小；
滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测含有，加入浓发生氧化还原反应生成二氧化氮气体，未溶解的部分沉淀为氯化银，则被氧化的只能为元素、被硝酸氧化成硫酸根离子，向中滴加溶液会生成沉淀，再结合步骤Ⅲ中黑色沉淀消失可知硫化银与空气中氧气反应生成硫单质，同时生成氯化银沉淀，过滤得到滤液和白色沉淀为，而乳白色沉淀为和的混合物，
向中滴加溶液，产生白色沉淀为硫酸钡，由判断，滤液中被检出的离子是，
故答案为：；
由、可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有和另一种沉淀为，
故答案为：；
进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因，装置中的试剂为溶液和悬浊液的混合物，则对比实验装置中应该不含氯化钠溶液，即为悬浊液，
故答案为：悬浊液；
装置中生成的白色沉淀为氯化银和单质，反应物应该还有氧气，产物中钠离子只能以形式存在，则未知的反应物为，再根据元素守恒可知另一种未知反应物为水，然后根据化合价升降相等配平可得反应方程式：；
故答案为：，，。
10.【答案】
不饱和；

【解析】
【分析】
本题考查沉淀溶解平衡的应用、溶度积的计算等知识，属于沉淀溶解平衡基础知识的考查，侧重考查学生基础的知识的掌握和运用能力考查，题目难度中等。
【解答】
已知的随温度升高而增大，由图可知；
由图象中的点可知，时，；
温度下，点有，因此温度下点是的不饱和溶液；在点加入硫酸钠固体，溶液中的增大，而不变，必然减小，可以由点变为点；
在温度下要将固体在溶液中完全转化为固体，则所得溶液中，此时溶液中 ，结合该温度下的，则此时溶液中，再加上生成的固体为，所以需要浓度至少为的溶液。
11.【答案】Ⅰ

；
Ⅱ
不变；变小


【解析】
【分析】
本题考查难溶电解质，为高频考点，把握计算、图中离子浓度变化为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度中等。
【解答】
Ⅰ由图像可知，当时，，故K；
由图像可知为提取可将转化为沉淀，此时控制溶液的范围为；
时，，故已沉淀的，故需要的；
Ⅱ ，开始沉淀时，说明溶液中的和均已达到饱和状态，所以溶液中溶液中存在着， 加入固体，未改变溶液中各种离子的浓度，故溶液中不变，加入固体，依据的 ，的 ，即硫化锌的溶解度小于硫化亚铁，即增大，故沉淀平衡左移，即溶液中变小；
将适量投入饱和溶液中，达到，溶液中，，则，。

12.【答案】
和
常温下浓硫酸会使铁钝化；
【解析】
【分析】
本题考查制备钼酸钠晶体的工业制备方法，涉及利用化学用语分析反应原理、电化学知识，解题关键是分析题中图示，有一定的难度，容易出错，本题难度中等。
【解答】
利用钼精矿主要成分是制备钼酸钠有两种途径：途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成，反应的方程式为 ，同时得到对环境有污染的气体，然后再用纯碱溶液溶解，碱浸时发生反应的化学方程式为，即可得到钼酸钠溶液，最后结晶得到钼酸钠晶体；途径Ⅱ是直接用溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液，发生反应的离子方程式为，结晶后得到钼酸钠晶体。
为离子化合物，电子式为。
根据图示可知：途径碱浸时和纯碱溶液反应生成钼酸钠，同时得到气体，反应物为：、，生成物为：、，化学方程式为。
途径氧化时还有生成，反应物在碱性条件下氧化，得到钼酸钠和、硫酸钠和水，本质为次氯酸根离子氧化中钼和硫，化合价变化为：升高，，降低，最小公倍数，发生反应的离子方程式为： 。
，钼酸钠溶液中，开始沉淀时，溶液中钡离子的浓度为：，，溶液中碳酸根离子的浓度为：，原溶液中，碳酸根离子的去除率为：。
钼酸铵和氢氧化钠反应可生成，途径Ⅰ中生成的气体有和，将和或一起通入水中可生成碳酸盐或亚硫酸盐和水，反应方程式为或，前者生成的盐为正盐，后者为酸式盐，如果是气体则生成正盐为
当硫酸的浓度大于时，腐蚀速率几乎为零，原因是常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化，起到防腐蚀作用。根据图示可知，当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时，腐蚀速率最小，腐蚀效果最好，所以钼酸钠的浓度为：，溶液中含有的钼酸钠物质的量为：，所以钼酸钠溶液的物质的量浓度为：。
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