2023-2024学年鲁科版（2019）高中化学选择性必修1 3.3沉淀溶解平衡分层练习(含答案）

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3.3沉淀溶解平衡
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A．将纯水加热至pH约为6：H2OH＋＋OH－ △H＞0
B．用明矾[KAl(SO4)2 12H2O]作净水剂：Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋
C．向K2Cr2O7溶液中滴加5滴6mol/L H2SO4，溶液橙色加深：Cr2O (橙色)＋H2O 2CrO (黄色)＋2H＋
D．用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4：Ca2＋＋CO=CaCO3↓
2．在给定条件下，下列物质间所示的转化可以实现的是
A．
B．
C．
D．
3．下列说法中正确的是(　　)
A．一定温度下，AgCl悬浊液中存在平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，往其中加少量NaCl粉末，平衡会向左移动， 则Ksp(AgCl)减小
B．某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。
C．C(s，石墨)=C(s，金刚石) △H=+1.9 kJ·mol–1，则等质量石墨比金刚石能量高
D．土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明Ksp(CuS)>Ksp(ZnS)
4．下列有关实验装置、操作，不能实现相应实验目的的是
A．装置甲可用于验证铁钉的吸氧腐蚀
B．用装置乙进行实验时若先出现黄色沉淀，可说明
C．装置丙可用于分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
D．装置丁可用于测定中和反应的反应热
5．某研究小组为探究沉淀能否由一个溶解度较小的物质转化为溶解度较大的物质，设计了如下实验流程(每个实验步骤均充分反应)。
已知：该温度下，Ksp(BaSO4)=1×10-10， Ksp(BaCO3)=5×10-9，H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11]。忽略体积变化，下列说法正确的是
A．BaCO3悬浊液取上层清液，含碳微粒最主要以形式存在
B．反应BaSO4+BaCO3 +正向进行，需满足 c( )/()>0.02
C．经过步骤2，约有40%的BaSO4转化为BaCO3
D．取步骤2中上层清液，溶液中c(Na+) =2[c()+c()+(H2CO3) ]
6．氯化银在水中存在沉淀溶解平衡，将足量AgCl分别加入下列溶液中，最大的是
A．0.1盐酸 B．0.1 溶液
C．0.1 KI溶液 D．0.1 溶液
7．一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A．KSP(MgCO3)的数量级为10-5
B．a点表示的溶液中，c(Ca2+) >c(CO)
C．b点可表示MnCO3的不饱和溶液
D．该温度下向a点溶液中加入少量MnCl2溶液，c(CO)减小，KSP(CaCO3)不变
8．下列依据有关实验操作和实验现象(或数据)能得出相应的实验结论且实验结论符合客观事实的是
选项 实验操作 实验现象(或数据) 实验结论
A 将盐酸与反应得到的气体直接通入硅酸钠溶液中 产生白色胶状的沉淀 酸性：
B 向溶液中滴加溶液，再加入几滴同浓度的溶液 先产生白色沉淀，后产生黑色沉淀
C 常温下，将等体积的饱和溶液与饱和NaCl溶液混合 试管中有白色沉淀产生 常温下，的溶解度小于和NaCl的
D 常温下，用pH计分别测定和溶液的pH pH均等于7 同温下，不同浓度的溶液中水的电离程度相同
A．A B．B C．C D．D
9．某温度下，，。该温度下，下列结论正确的是
A．向的悬浊液中加少量固体，溶液中和均增大
B．的饱和溶液比的饱和溶液中浓度大
C．向浓度均为的和溶液中分别逐滴加入等浓度的溶液，先沉淀
D．向浓度均为的和的混合溶液中加入溶液，当沉淀完全后，溶液中
10．下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH-完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是
金属离子 Fe2＋ Fe3＋ Zn2＋
完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5
A．H2O2、ZnO B．氨水
C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液
二、填空题
11．计算题：
(1)25℃时，pH=3的盐酸溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合后溶液的pH= 。
(2)欲将0.01 mol BaSO4完全转化为BaCO3，则至少需加入1.5 mol·L-1 Na2CO3的体积V= L。(已知：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10 ，Ksp(BaCO3)=5.0×10-9 )
(3)25℃时，向V1 mL a mol/L 的醋酸溶液中逐滴滴加a mol/L的氢氧化钠溶液，当混合溶液呈中性时，消耗V2 mL氢氧化钠溶液。则25℃时，醋酸的电离常数K= 。
(4)电镀铜时，用1A的电流电镀16分钟5秒。若电流效率为75% ，则阴极析出铜的质量为 g。(已知：法拉第常数F=96500 C/mol)
12．根据水溶液中离子平衡的相关知识，回答下列问题：
(1)铝盐、铁盐可作净水剂。铁盐作净水剂的原因是 (用离子方程式表示)。
(2)常温下，柠檬水的pH为3，则溶液中c(OH-)为
(3)向稀醋酸溶液中滴加NaOH溶液至中性，此时溶液中c(CH3COO-) c(Na+) (填大于，小于或等于)。
(4)常温下，向1 mLAgCl饱和溶液中分别加入等体积的以下三种溶液，析出AgCl固体最多的是 (填字母)
A．0.1 mol/L NaCl B．0.1 mol/L MgCl2 C．0.1 mol/L AlCl3
13．沉淀滴定曲线是沉淀滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与滴定剂加入量之间的关系曲线，用0.100mol L-1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol L-1Cl-溶液的滴定曲线如图所示。回答下列问题：
(1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为 。
(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液，c(Ag+) (填“>”“<”或“=”)c(Cl-)。
(3)相同实验条件下，若改为0.0400mol L-1Cl-，反应终点c向 方向移动。
(4)相同实验条件下，若改为0.0500mol L-1Br-，反应终点c向 方向移动。
14．根据要求，回答下列问题：
(1)已知常温下：
弱电解质 H2S H2CO3 H2SO3 CH3COOH NH3·H2O
电离常数 Ka1=1.1×10-7 Ka2=1.3×10-13 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka1=1.4×10-2 Ka2=6.0×10-8 Ka=1.8×10-5 Kb=1.8×10-5
①浓度均为0.1mol·L-1的Na2S溶液、NaHCO3和Na2CO3溶液，碱性由强到弱的顺序是 (用“>”连接，下同)
②S2-，HS-，CO，HCO四种离子结合H+能力由大到小的顺序是 。
③NaHSO3的水解常数Kh= 。
④CH3COONH4溶液显 性。NH4HCO3溶液显 性。
(2)在化学分析中，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-时，采用K2CrO4为指示剂，利用Ag+与CrO反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时，溶液中c(Ag+)= mol·L-1，c(CrO)= mol·L-1。(已知25℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和1.8×10-10)
15．根据化学平衡理论，请回答下列几个问题：
(1)某温度(t℃)时，水中c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示，a点水的离子积Kw= 。该温度下，pH=12的NaOH溶液与pH=2的H2SO4溶液等体积混合，溶液显 (填“酸”或“碱”或“中”)性。
(2)向含有酚酞的0.1mol·L 1的氨水中加入少量NH4Cl固体，观察到的现象是 ，请结合离子方程式分析产生该现象的主要原因是： 。
(3)将体积相等的NaOH稀溶液和CH3COOH溶液混合，若溶液呈中性，则溶液中c(Na+) c(CH3COO－)(填“＞”“＜”或“=”)，则混合前c(NaOH) c(CH3COOH)(填“＞”“＜”或“=”)。
(4)为配制SbCl3溶液，取少量SbCl3固体溶于2~3mL水中，观察到有白色沉淀生成，为避免出现该现象，配制SbCl3溶液的正确方法是 。
(5)25℃时，已知Ksp[Cu(OH)2]=2×10 20，要使c(Cu2+)=0.2mol·L 1溶液中的Cu2+沉淀较完全[残留在溶液中的c(Cu2+)降低到2×10 4mol·L 1]，则应加入NaOH溶液调节pH为 。
16．与溶解度都可用来表示物质的溶解能力，小的物质的溶解度是否一定也小 。
17．Ⅰ.金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)如图所示。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是 (写化学式)。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+，应该控制溶液的pH为 。
A．3左右 B．4左右 C．2左右
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质， (填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是 。
(4)已知一些难溶物的溶度积常数如表：
物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS
Ksp 6.3×10-18 2.5×10-13 1.3×10-36 3.4×10-28 6.4×10-53 1.6×10-24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，最适宜向此工业废水中加入过量的 除去它们。
A．NaOH B．FeS C．Na2S
Ⅱ.某小组同学进行如图实验探究：
(5)预通过实验Ⅰ和实验Ⅱ证明Ksp(ZnS)难溶电解质 颜色 Ksp的数值(18～25℃)
ZnS 白色 1.6×10-24
CuS 黑色 1.3×10-36
FeS 黑色 6.3×10-18
(6)试管Ⅱ中观察到白色沉淀转化为黑色沉淀。请结合化学用语，从平衡移动的角度进行解释 。
(7)若将沉淀a洗涤3次后，加适量0.1mol/LFeSO4溶液，是否能看到白色沉淀转化为黑色沉淀，请结合计算予以说明 。
18．(1)电化腐蚀是钢铁发生腐蚀的主要原因，当水膜氢离子浓度较小时，主要发生吸氧腐蚀，其负极反应式为 ，正极反应式为 。
(2)将氯化铁溶液蒸干灼烧得到的固体物质是 ；(填化学式，下同)将硫酸铝溶液蒸干得到的固体物质是 。
(3)除CaSO4水垢的方法，热的纯碱溶液洗涤再用盐酸洗涤效果更好的原理是 ﹔写出反应的化学方程式 、 ﹔明矾净水的离子方程式 。
(4)在2 mL 0. 1 mol/L的NaCl溶液中，加入 2 mL 0.1 mol/L的AgNO3溶液，可观察到 ，此反应的离子方程式为 。将此混合液过滤，滤渣加入2 mL 0.1 mol/L的KI溶液，搅拌，可观察到 ，反应的离子方程式为 。
(5)对于Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)，其 Ksp的表达式为 。
19．如图表示是25℃时，难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol L-1，假定该浓度为饱和溶液中金属阳离子的浓度)，请完成下列问题：
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是 。
(2)若要除去酸性CuCl2溶液中的少量Fe2+，可以先加H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为 ；再向其中加入调节溶液的pH，应该控制溶液的pH (填选项)。
A．＜1 B．4左右 C．＞6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质， 填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是 。
(4)25℃下Ksp[Cu(OH)2]= 。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如表。
物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS
Ksp 6.3×10-18 2.5×10-13 1.3×10-35 3.4×10-28 6.4×10-33 1.6×10-24
为除去工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质，最适宜向此废水中加入过量的 。
A．NaOH B．FeS C．Na2S
20．食盐中的抗结剂是亚铁氰化钾，其化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O。42.2 g K4[Fe(CN)6]·3H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度的变化曲线)如下图所示。
试回答下列问题：
(1)试确定150 ℃时固体物质的化学式 。
(2)查阅资料知：虽然亚铁氰化钾自身毒性很低，但其水溶液与酸反应放出极毒的氰化氢(HCN)气体；亚铁氰化钾加热至一定温度时能分解产生氰化钾(KCN)。据此判断，烹饪食品时应注意的问题为 。
(3)在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可实现2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4的转化。已知，含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液中时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O，则另一个反应的离子方程式为 。
(4)已知Fe(OH)3的溶度积常数Ksp＝1.1×10-36。室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为3时，通过计算说明Fe3+是否沉淀完全 。(提示：当某离子浓度小于10-5mol·L-1时可以认为该离子沉淀完全)
三、实验探究题
21．As2S3是国民经济发展中不可缺少的资源，是剧毒物质。某小组拟在实验室模拟对As2S3矿渣进行回收处理，湿法制取As2O3.实验装置及步骤如下。
步骤1：向C装置的反应瓶中，加入61.5gAs2S3粉料与200mL足量的CuSO4溶液形成料浆，关闭开关B，控制温度80℃左右，持续搅拌反应1小时。
步骤2：待C装置反应瓶中的反应溶液冷却至室温，料浆中主要含CuS和As2O3.打开B，通入过量氧气使微溶的As2O3氧化成易溶的As2O5，过滤。
步骤3：向步骤2的滤液中通入二氧化硫，使As2O5还原，经冷却析出As2O3晶体19.8g。
(1)A装置中仪器X的名称是 ；实验中的加热方式为 。
(2)C装置反应瓶中发生反应的化学方程式为 。步骤2中，若过滤后的溶液中Cu2+浓度为0.5mol·L-1，已知CuS的Ksp=6.3×10-36.则滤液中S2-浓度为 mol·L-1。
(3)步骤3中，通入二氧化硫使As2O5还原的离子方程式为 。
(4)本实验中As2O3的产率最接近于___________(填标号)。
A．40% B．50% C．60% D．70%
(5)将分离出As2O3晶体后的母液收集、循环使用，其实际工业生产的意义是 。
22．实验小组以一种废镍催化剂(含NiO、MgO、FeO、CaO)为原料制取NiSO4，并进行化学镀镍研究的过程如下：
(1)酸浸。将粉碎后的废镍催化剂用稀硫酸浸取，测得单位时间内Ni2+的浸出率与粉碎后废镍催化剂固体颗粒直径大小关系如图1所示。固体颗粒直径越大，Ni2+的浸出率越低的原因是 。
(2)沉铁。向所得浸出液中加入足量H2O2溶液，并控制溶液温度不超过40℃。充分反应后向溶液中滴加NaOH溶液至溶液的pH约为4，过滤得Fe(OH)3沉淀。向浸出液中加H2O2溶液，并控制温度的目的是 。
(3)沉镁钙。向沉铁后的溶液中滴加NaF溶液，将Ca2+、Mg2+转化成CaF2沉淀和MgF2沉淀。测得不同pH条件下，溶液中剩余Ca2+、Mg2+的浓度与pH的关系如图2所示。已知沉铁后溶液中c(Ni2+)=1.0mol·L-1，Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15。
①pH越低，溶液中剩余Ca2+、Mg2+的浓度越大的原因是 。
②实验时通常控制溶液的pH在6～7之间。实验时pH不能大于7的原因是 。
(4)沉镍。向沉镁钙后的溶液中加入NH4HS，可发生反应Ni2++HS-=NiS↓+H+。该反应的平衡常数K= 。[已知Ksp(NiS)=3.0×10-19，Ka1(H2S)=1.3×10-7，Ka2(H2S)=7.2×10-15]
(5)制NiSO4。将NiS用稀硫酸浸泡，并通入纯氧和加压，可以得到NiSO4溶液，同时溶液底部还有淡黄色沉淀。写出该反应的离子方程式： 。
(6)镀镍。在待镀物品的表面将NiSO4溶液和NaH2PO2溶液混合，有单质镍析出在物品表面，同时有H3PO4等生成。写出镀镍反应的离子方程式： 。
23．Li2CO3可用于制备锂电池的正极材料LiCoO2，以某锂云母矿石(主要成分为Li2O，还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)制备Li2CO3。
已知：①Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13、Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11、Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33。
②Co3O4、CoO均难溶于水。Co3O4难溶于酸，CoO能溶于酸中。
③当溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时，已完全沉淀。
④部分物质的溶解度曲线见图。
利用锂云母矿石制备Li2CO3步骤如下：
(1)酸浸。向锂云母矿石中加入30%硫酸，加热至90℃，装置如图所示。烧杯中试剂的作用是 。
(2)调pH。向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，调节pH约为6，过滤。再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH>13，过滤，此时的滤渣主要成分为 。分两次调节pH的主要原因是 。
(3)沉锂。将已经除杂的溶液蒸发浓缩，向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液，加热煮沸，趁热过滤，将滤渣洗涤烘干，得Li2CO3固体。洗涤沉淀的方法是 ，浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入 杂质(填化学式)。
(4)Co3O4可由CoCO3热分解制备。CoCO3在有氧和无氧环境下的所得Co3O4和CoO的百分含量与温度关系如图所示。请补充完整由CoCO3制备较纯净的Co3O4实验方案，取一定质量的CoCO3于热解装置中， ，干燥。(须使用的试剂和仪器有：1mol/LH2SO4，蒸馏水，BaCl2溶液)
参考答案：
1．D
【详解】A．H2OH＋＋OH－，将纯水加热至pH约为6，说明氢离子浓度增大，升高温度，平衡正向移动即正向是吸热反应，因此△H＞0，故A正确；
B．用明矾[KAl(SO4)2 12H2O]作净水剂，主要是明矾电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附性即Al3+＋3H2O Al(OH)3＋3H＋，故B正确；
C．Cr2O (橙色)＋H2O 2CrO (黄色)＋2H＋，向K2Cr2O7溶液中滴加5滴6mol/L H2SO4，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液橙色加深，故C正确；
D．用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4，转化为了CaCO3：CaSO4(s)＋CO(aq) CaCO3(s) ＋SO(aq)，故D错误。
综上所述，答案为D。
2．B
【详解】A．硫酸铜溶液与少量氢氧化钠溶液反应生成碱式硫酸铜沉淀，无法制得氢氧化铜沉淀，则物质间所示的转化不能实现，故A错误；
B．硫酸钡固体与饱和碳酸钠溶液反复浸泡发生沉淀的转化生成碳酸钡和硫酸钠，碳酸钡能与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，则物质间所示的转化可以实现，故B正确；
C．甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应时取代侧链甲基上的氢原子，不能取代苯环上的氢原子，则物质间所示的转化不能实现，故C错误；
D．2—氯丙烷在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成丙烯，在浓硫酸共热条件下不能发生消去反应，则物质间所示的转化不能实现，故D错误；
故选B。
3．B
【详解】A. Ksp(AgCl)的数值只与温度有关，平衡移动，不会影响其数值，A项错误；
B. 电解是最强的氧化还原手段，不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现，B项正确；
C. 石墨转化成金刚石为吸热反应，故金刚石的能量高，不稳定，C项错误；
D. 闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)，D项错误；
答案选B。
4．D
【详解】A．食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，水沿导管上升可证明，故A正确；
B．溴化银和碘化银是同类型的沉淀，卤化钠浓度相同，滴加硝酸银溶液时Ksp小的先沉淀，实验可比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小，故B正确
C．乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液互不相溶，可以通过分液分离，故C正确；
D．测定中和反应的反应热实验中需要用到玻璃搅拌器搅拌，故D错误；
故选D。
5．C
【详解】硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，再加入碳酸钠，硫酸钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀，看沉淀是否溶解。
A．碳酸钡悬浊液中上层清液含有硫酸钠和碳酸钠，含碳的微粒为碳酸根离子和碳酸氢根离子等，主要以碳酸根离子形式存在，A错误；
B．BaSO4+BaCO3 +的平衡常数为，若c( )/()>0.02，则平衡逆向移动，B错误；
C．有0.01mol硫酸钡中加入0.2mol碳酸钡，设转化为碳酸钡的硫酸钡的物质的量为x，则根据反应平衡分析，有，，则硫酸钡的转化率为，C正确；
D．取步骤2中上层清液中含有碳酸钠和硫酸钠，溶液中c(Na+) >2[c()+c()+(H2CO3) ]，D错误；
故选C。
6．B
【详解】根据沉淀溶解平衡可知，溶液中的氯离子会使平衡逆向移动，银离子浓度会降低，碘化银也是难溶于水的沉淀，碘离子的存在也会导致溶液中银离子浓度降低；
故选B；
7．D
【分析】横纵坐标均为负对数，值越大，离子浓度越小。
【详解】A．利用MgCO3曲线与纵坐标的交点(0，5.7)计算Ksp(MgCO3)=c(Mg2+)·c()=10-5.7=100.3×10-6，1<100.3<10，所以Ksp(MgCO3)数量级为10-6，A错误；
B．因为横纵坐标均为负对数，值越大，离子浓度越小，所以a点表示的溶液中，c(Ca2+)C．b点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线下方，根据分析，线下方的值越小，离子浓度越大，说明是过饱和溶液，C错误；
D．根据图像，a点时加入少量MnCl2溶液时，MnCO3的溶解平衡 向生成沉淀的方向移动，c(CO32-)减小；由于温度不变，所以Ksp(CaCO3)不变，D正确；
故答案选D。
8．C
【详解】A．中混有挥发出来的HCl气体，无法判断硅酸与碳酸的酸性强弱，选项A不符合题意；
B．与溶液反应后有剩余，剩余的与溶液反应生成CuS沉淀，无法比较和的大小，选项B不符合题意；
C．常温下，的溶解度小于和NaCl的溶解度，将等体积的饱和溶液与饱和NaCl溶液混合后产生的因过饱和而析出，试管中有白色沉淀产生，选项C符合题意；
D．同温下，不同浓度的溶液中，两溶液的水解程度不同，但同一溶液中的醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同，故水的电离程度不相同，但两溶液均呈中性，选项D不符合题意；
答案选C。
9．B
【详解】A．只与温度有关，不会增大，A项错误；
B．的饱和溶液中,则 ；AgCl的饱和溶液中，，则，的饱和溶液比AgCl的饱和溶液浓度大，B项正确；
C．根据，当开始沉淀时，当开始沉淀时,故先沉淀，C项错误；
D．，D项错误；
答案选B。
10．C
【详解】要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再调节溶液pH，将Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋时不能引入新的杂质，只能加入H2O2；调pH时也不能引入新的杂质，可以加入ZnO，促进Fe3＋的水解平衡正向移动，从而使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀而除去。故选C。
11． 3 0.34 0.24
【详解】(1)25℃时，pH=3的盐酸溶液中c(H+)=10-3 mol/L；pH=3的醋酸溶液中c(H+)=10-3 mol/L，当二者等体积混合时混合后溶液的c(H+)=，因此混合溶液是pH=3；
(2)BaSO4完全转化为BaCO3的离子方程式为：BaSO4(s)+(aq)=BaCO3(s)+(aq)，0.01 mol BaSO4完全反应转化为BaCO3沉淀，反应消耗Na2CO3的物质的量是0.01 mol，该反应的化学平衡常数K=，离子处于同一溶液中，溶液的体积相同，则溶液中含有的物质的量n()=，故发生沉淀转化时实际消耗Na2CO3的物质的量是0.01 mol+0.5 mol=0.51 mol，由于溶液的浓度是1.5 mol/L，故需该溶液的体积V(Na2CO3)=；
(3)CH3COOH与NaOH发生中和反应，产生CH3COONa和H2O，溶液中存在电荷守恒，则有关系式为：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，若反应后溶液显中性，则溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L，故有c(Na+)=c(CH3COO-)，二者恰好反应的物质的量的比是1：1时，反应产生的CH3COONa是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，要使溶液显中性，则溶液中CH3COOH的物质的量比NaOH多，反应后溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)=，反应后溶液中CH3COOH的浓度c(CH3COOH)=，该溶液中CH3COOH的电离平衡为CH3COOHCH3COO-+H+，醋酸的电离平衡常数K=；
(4)电镀铜时，用1A的电流电镀16分钟5秒，若电流效率为75% ，则用于电镀的电子的物质的量是n(e-)= ，由于Cu是+2价金属，则阴极上析出Cu的质量m(Cu)=。
12． 10-11 mol/L = C
【详解】(1)铝盐、铁盐可作净水剂，是由于这些盐都是强酸弱碱盐，在溶液中金属阳离子发生水解作用产生胶体，具有吸附作用。如铁盐可以作净水剂是由于铁盐电离产生的Fe3+会发生水解作用产生Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有较大的表面积，可以吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀而从水中析出，因此具有净水作用，水反应的离子方程式为：；
(2)常温下，柠檬水的pH为3，c(H+)=10-3 mol/L，由于在常温下水的离子积常数是10-14，所以该溶液中c(OH-)==10-11 mol/L；
(3)溶液呈电中性，则c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)，溶液呈电中性，则c(OH-)=c(H+)，故c(CH3COO-)=c(Na+)；
(4)AgCl溶液中存在溶解平衡：AgCl(s)c(Ag+)(aq)+c(Cl-)(aq)，常温下向1 mLAgCl饱和溶液中分别加入等体积的以下三种溶液，溶液中Cl-的浓度越大，对沉淀溶解平衡的抑制作用就越强，析出AgCl固体越多。
A.0.1 mol/LNaCl溶液中Cl-的物质的量浓度为0.1 mol/L；
B.0.1 mol/LMgCl2溶液中Cl-的物质的量浓度为0.2 mol/L；
C.0.1 mol/L AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度为0.3 mol/L；
所以析出AgCl固体最多的为C，合理选项是C。
13．(1)10-10
(2)=
(3)a
(4)b
【详解】（1）由题图可知，当溶液的体积为时，溶液中的略小于，此时混合溶液中，故。
（2）滴定终点c点为饱和AgCl溶液，根据可知，达到滴定终点时，c(Ag+)=c(Cl-)。
（3）根据可知，达到滴定终点时，消耗溶液的体积为，反应终点c向a方向移动。
（4）相同实验条件下，沉淀相同量的和消耗的的量相同，由于，当滴加相同量的时，溶液中，故反应终，点c向b方向移动。
14．(1) Na2S> Na2CO3 >NaHCO3 S2- >CO> HS- >HCO 中 碱
(2)
【详解】（1）①S2-的水解常数是、HCO的水解常数是、CO的水解常数是，水解程度越大，碱性越强，浓度均为0.1mol·L-1的Na2S溶液、NaHCO3和Na2CO3溶液，碱性由强到弱的顺序是Na2S> Na2CO3 >NaHCO3 ；
②电离常数越小，酸根离子结合氢离子能力越大，S2-，HS-，CO，HCO四种离结子合H+能力由大到小的顺序是S2- >CO> HS- >HCO。
③NaHSO3的水解常数Kh=；
④CH3COOH 、NH3·H2O 的电离常数相同，CH3COONH4溶液中铵根离子、醋酸根离子水解程度相同，溶液显中性。NH3·H2O 的电离常数大于H2CO3的Ka1，铵根离子水解程度小于碳酸氢根离子水解程度，所以NH4HCO3溶液显碱性。
（2）当溶液中的Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时，溶液中c(Ag+)=mol·L-1，c(CrO)=mol·L-1。
15． 1×10 12 碱 红色的溶液颜色变浅 ；加入NH4Cl固体，增大，平衡向左移动，c(OH－)减小，因此溶液颜色由红色变浅 = ＜ 先将SbCl3固体溶解在较浓的盐酸中，再加水稀释到所需浓度 6
【详解】(1)根据图中信息得到某温度(t℃)时a点水的离子积。该温度下，pH=12的NaOH溶液即氢氧根物质的量浓度c(OH－)＝1.0mol L 1，pH=2的H2SO4溶液即氢离子物质的量浓度为c(H＋)＝1.0×10 2mol L 1，pH=12的NaOH溶液与pH=2的H2SO4溶液等体积混合，则氢氧根的物质的量大于氢离子物质的量，因此溶液显碱性；故答案为：1×10 12；碱。
(2)向含有酚酞的0.1mol·L 1的氨水中加入少量NH4Cl固体，铵根离子浓度增大，氨水电离平衡逆向移动，氢氧根浓度减小，因此观察到的现象是红色的溶液颜色变浅，请结合离子方程式分析产生该现象的主要原因是：；加入NH4Cl固体，增大，平衡向左移动，c(OH－)减小，因此溶液颜色由红色变浅；故答案为：；加入NH4Cl固体，增大，平衡向左移动，c(OH－)减小，因此溶液颜色由红色变浅。
(3)将体积相等的NaOH稀溶液和CH3COOH溶液混合，混合后溶液呈中性，再根据电荷守恒得到溶液中c(Na+)=c(CH3COO－)；若浓度相等、体积相等混合，则生成醋酸钠，醋酸钠中醋酸根水解显碱性，而要使混合溶液呈中性，则还需加酸，由于体积相等，因此混合前c(NaOH)＜c(CH3COOH)，故答案为：=；＜。
(4)根据题意为配制SbCl3溶液，避免出现有白色沉淀生成，主要是加盐酸来抑制SbCl3水解，因此配制SbCl3溶液的正确方法是先将SbCl3固体溶解在较浓的盐酸中，再加水稀释到所需浓度；故答案为：先将SbCl3固体溶解在较浓的盐酸中，再加水稀释到所需浓度。
(5)根据题意得出，，，则pH=6；故答案为：6。
16．不一定。同种类型的难溶电解质，可用于溶解度的直接比较，如都是型；不同类型不能直接比较溶解度大小，如是型
【详解】同种类型的难溶电解质， Ksp 可用于溶解度的直接比较，如AgCl、AgBr都是AB型；不同类型的难溶电解质，Ksp 不能用于直接比较溶解度大小，如Ag2S 是A2B型，不能通过Ksp来比较AgCl与Ag2S的溶解度大小。
17．(1)Cu2+
(2)B
(3) 不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
(4)B
(5)<0.2mL
(6)在ZnS中存在平衡：ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)，当加入CuSO4溶液时，Cu2+会与S2-结合，生成溶解度更小的CuS黑色沉淀，使平衡正向移动，ZnS转化为CuS
(7)由ZnS的Ksp=1.6×10-24可知，Ksp=c(Zn2+)×c(S2-)，则c(S2-)===1.26×10-12mol L-1，c(Fe2+)=0.1mol L-1，Qc=c(Fe2+)×c(S2-)=0.1×1.26×10-12=1.26×10-13，因为Ksp(FeS)=6.3×10-18，所以Qc＞Ksp，因此可以生成FeS沉淀
【分析】（1）
图中曲线上的点对应的溶液达到沉淀溶解平衡，曲线上方的点对应的溶液过饱和，曲线下方的点对应的溶液不饱和，则pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是Cu2+。
（2）
若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+，则使铁离子转变为Fe(OH)3沉淀而铜以Cu2+形式存在，应该控制溶液的pH为4左右，选B。
（3）
由图知，Ni(OH)2和Co(OH)2溶度积曲线极其接近，在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质，不能通过调节溶液pH的方法来除去，理由是：Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小。
（4）
由溶度积常数可以看出：重金属离子Cu2+、Pb2+、Hg2+的硫化物的溶度积常数远小于FeS的溶度积常数，故最适宜向此工业废水中加入过量的硫化亚铁，发生沉淀的转化除去它们。选B
（5）
欲通过实验Ⅰ和实验Ⅱ证明Ksp(ZnS)（6）
由表知：ZnS的溶度积常数远小于CuS的溶度积常数，故试管Ⅱ中往ZnS沉淀中加入CuSO4溶液时能生成溶解度更小的CuS黑色沉淀、发生沉淀的转化、能观察到白色沉淀转化为黑色沉淀。结合化学用语，从平衡移动的角度进行解释如下：在ZnS中存在平衡：ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)，当加入CuSO4溶液时，Cu2+会与S2-结合，生成溶解度更小的CuS黑色沉淀，使平衡正向移动，ZnS转化为CuS。
（7）
若将沉淀a即ZnS洗涤3次后，加适量0.1mol/LFeSO4溶液时能否生成FeS黑色沉淀？若能生成、则能观察到白色沉淀转化为黑色沉淀，若不能生成、则不能观察到白色沉淀转化为黑色沉淀。结合计算予以说明如下：由ZnS的Ksp=1.6×10-24可知，Ksp=c(Zn2+)×c(S2-)，则c(S2-)===1.26×10-12mol L-1，c(Fe2+)=0.1mol L-1，Qc=c(Fe2+)×c(S2-)=0.1×1.26×10-12=1.26×10-13，因为Ksp(FeS)=6.3×10-18，所以Qc＞Ksp，因此可以生成FeS沉淀。
18． Fe-2e-=Fe2+ 2H2O+O2+4e-=4OH- Fe2O3 Al2(SO4)3 CO+H2OHCO+OH-，温度升高，促进水解 CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4 CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑ Al3++H2O=Al(OH)3(胶体)+H+ 有白色沉淀产生 Ag++Cl-=AgCl↓ 白色沉淀转化成淡黄色沉淀 AgCl+I-=AgI+Cl- Ksp=c2(Ag+)c(S2-)
【分析】根据原电池原理分析吸氧腐蚀中的电极反应；根据沉淀的转化分析水垢的除杂原理；根据盐类水解分析盐溶液加热蒸发时的产物及明矾净水等原理；根据沉淀溶解平衡常数的表达式及反应方程式分析解答；
【详解】(1)根据原电池原理分析得，活泼金属铁作负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+；氢离子浓度较低时，正极反应为氧气得电子结合水生成氢氧根，反应式为： 2H2O+O2+4e-=4OH-；则称为吸氧腐蚀；
(2)在FeCl3溶液中，Fe3+发生水解生成Fe(OH)3：FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl，由于加热蒸发，使HCl挥发，破坏平衡，使平衡不断向右移动，结果生成Fe(OH)3，又由于灼热发生2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，使Fe(OH)3分解生成Fe2O3；硫酸铝在水中水解生成氢氧化铝和硫酸，硫酸为难挥发性酸，所以最终得到的产物是硫酸铝；
(3)CaSO4不溶于盐酸，不能直接用盐酸，可以先转化为碳酸钙沉淀，然后用盐酸除去，反应方程式为：CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4 ；CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2↑；纯碱溶液中碳酸根离子水解呈碱性，加热促进水解，油污等在碱性条件下更易水解，所以洗涤效果更好，离子方程式为：CO+H2O HCO+OH-；明矾在水溶液中水解生成氢氧化铝胶体，利用胶体的吸附性净水，离子方程式为：Al3++H2O=Al(OH)3(胶体)+H+；
(4)氯化钠与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，离子方程式为：Ag++Cl-=AgCl↓；难溶电解质存在沉淀溶解平衡，因为AgI更难溶，所以加入KI溶液时会生成淡黄色的AgI沉淀，离子方程式为：AgCl+I-=AgI+Cl-；
(5)根据沉淀溶解平衡常数的表达式得Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)得： Ksp=c2(Ag+) c(S2-)。
19． Cu2+ H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++2H2O B 不能 Ni2+、Co2+沉淀的pH范围相差太小 10-20mol3/L3 B
【详解】(1)根据图象可知，pH=3时溶液中铜元素不会产生沉淀，主要存在形式为Cu2+；
(2)H2O2在酸性溶液中将Fe2+氧化为Fe3+，同时生成水反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++2H2O；调节溶液的pH，除去Fe3+，且不能Cu2+使生成沉淀，根据图象则2.5＜pH＜6，答案为B；
(3)根据图象可知，Ni2+、Co2+沉淀的pH范围相差太小，无法控制溶液的pH，则不能通过调节pH的方法分离；
(4)根据图象，pH=5时，溶液中c(Cu2+)=0.01mol/L，25℃时溶液c(OH-)=10-9mol/L，Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.01mol/L×(10-9mol/L)2=10-20mol3/L3；
(5)为除去工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质，应使三种离子全部生成沉淀，根据表中数据，应使其转化为更难容的硫化物，且加入的物质为难溶于水的固体物质，不引入新的杂质离子，答案为B。
20． K4[Fe(CN)6] 应避免与醋和西红柿等酸性物质一起烹饪，控制烹饪温度不超过400摄氏度 2 Fe3＋＋2H2O +SO2= 2Fe2＋＋4H＋+ 没有沉淀完全
【分析】(1)计算完全失去结晶水时的质量是否与图象相符；
(2)根据图象及题目信息判断；
(3)根据题目信息及催化剂的特点，确定另一反应；
(4)根据Ksp计算。
【详解】(1)42.2g K4[Fe(CN)6]·3H2O的物质的量为0.1mol，根据热重曲线，100℃时K4[Fe(CN)6]·3H2O的结晶水完全失去时，质量减少5.4g，剩余质量=42.2g-5.4g=36.8g，与图象相符，即在100℃时K4[Fe(CN)6]·3H2O的结晶水完全失去；
(2)由于“KCN与酸反应放出极毒的氰化氢(HCN)气体”，再结合根据热重曲线，400℃分解产生氰化钾(KCN)，故应避免与醋、西红柿等酸性物质一起烹饪，且不能超过400℃；
(3)根据题目信息及催化剂的特点，另一个反应一定有Fe3+→Fe2+，反应方程式为2Fe3＋＋2H2O+SO2=2Fe2＋＋4H＋+；
(4)当溶液pH为3时，溶液中c(H+)=10-3mol/L，则c(OH-)=10-11mol/L，Ksp=1.1×10-36=c3(OH-)×c(Fe3+)，则c(Fe3+)==1.1×10-3mol/L＞10-5mol L-1，没有沉淀完全。
21．(1) 恒压滴液漏斗 水浴加热
(2) 3CuSO4+As2S3+3H2O3CuS+As2O3+3H2SO4 1.26×10-35
(3)As2O5+2SO2+2H2O=As2O3↓+2SO+4H+
(4)A
(5)提高CuSO4的利用率，减少成本
【分析】本实验的目的，是将As2S3矿渣进行回收处理，湿法制取As2O3。具体操作为：将As2S3矿渣用CuSO4溶液处理，制得As2O3，然后再用H2O2分解制得的O2氧化，制得易溶的As2O5，与CuS等杂质的分离；再用SO2还原，便可制得纯净的As2O3，据此回答问题。
【详解】（1）A装置中仪器X的名称是恒压滴液漏斗；实验中，加热温度为80℃左右，所以加热方式为水浴加热；
（2）C装置反应瓶中，As2S3与CuSO4溶液在加热条件下反应，生成CuS、As2O3等，发生反应的化学方程式为3CuSO4+As2S3+3H2O3CuS+As2O3+3H2SO4；Cu2+浓度为0.5mol·L-1，则 ；
（3）步骤3中，通入二氧化硫使As2O5还原，生成As2O3，同时SO2被氧化为硫酸，离子方程式为As2O5+2SO2+2H2O=As2O3↓+2SO+4H+；
（4）由反应的化学方程式为3CuSO4+As2S3+3H2O3CuS+As2O3+3H2SO4，得关系式：，解得m=49.5g，产率为，故选：A；
（5）分离出As2O3晶体后的母液中，仍含有一定浓度的CuSO4，不管是从提高原料利用率角度考虑，还是从环保角度考虑，都应收集、循环使用，所以其实际工业生产的意义是提高CuSO4的利用率，减少成本。
22．(1)固体与硫酸接触面积小，反应速率慢
(2)加H2O2溶液是将Fe2+氧化为Fe3+，控制温度是减少H2O2的分解
(3) pH越低，更多的F-转化为弱酸HF，F-浓度越小，Ca2+、Mg2+沉淀越不完全 pH>7，Qc[Ni(OH)2]>1.0×10-14>Ksp[Ni(OH)2]，导致Ni2+生成Ni(OH)2沉淀，降低NiSO4的产率
(4)2.4×104
(5)2NiS+O2+4H+=2Ni2++2S+2H2O
(6)2Ni2++H2PO+2H2O=2Ni↓+H3PO4+3H+
【详解】（1）反应物接触面积越大，反应速率越快，固体与硫酸接触面积小，反应速率慢。
（2）加H2O2溶液是将Fe2+氧化为Fe3+，H2O2受热易分解，控制温度的目的是减少H2O2的分解。
（3）①HF是弱电解质，pH越低，更多的F-转化为弱酸HF，F-浓度越小，Ca2+、Mg2+沉淀越不完全。
②沉铁后溶液中c(Ni2+)=1.0mol·L-1，Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15，则Ni2+开始沉淀时溶液中c(OH-)==mol/L，此时溶液呈酸性，pH>7时Qc[Ni(OH)2]>1.0×10-14>Ksp[Ni(OH)2]，导致Ni2+生成Ni(OH)2沉淀，降低NiSO4的产率。
（4）反应Ni2++HS-=NiS↓+H+的平衡常数K=，Ksp(NiS)=，Ka1(H2S)=，Ka2(H2S)=，则K====2.4×104。
（5）将NiS用稀硫酸浸泡，并通入纯氧和加压，可以得到NiSO4溶液，同时溶液底部还有淡黄色的S单质，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为：2NiS+O2+4H+=2Ni2++2S+2H2O。
（6）在待镀物品的表面将NiSO4溶液和NaH2PO2溶液混合，有单质镍析出在物品表面，同时有H3PO4等生成，Ni的化合价由+2价下降到0价，P的化合价由+1价上升到+5价，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为：2Ni2++H2PO+2H2O=2Ni↓+H3PO4+3H+。
23．(1)吸收HF，防止污染空气
(2) Mn(OH)2，Mg(OH)2 防止铝元素转化为 AlO，无法去除
(3) 蒸馏水洗涤至清洗液中加入盐酸没有气泡产生 Na2SO4
(4)在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900～1000°C保持一段时间，取出固体，冷却；向固体中边搅拌、边加入1mol/LH2SO4至固体不再减少，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液加BaCl2溶液无明显现象
【分析】以某锂云母矿石(主要成分为Li2O，还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)制备Li2CO3，向锂云母矿石中加入30%硫酸，加热至90℃，Li2O、Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2分别和稀硫酸反应生成Li2SO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、MnSO4、MgSO4，同时还有HF生成，HF属于酸，能被碱吸收；Fe3＋完全沉淀时，，，溶液的pH在4左右；Mn2＋完全沉淀时，，，溶液的pH在11左右；Mg2＋完全沉淀时，，，溶液的pH在11左右；
Al3＋完全沉淀时，，，溶液的pH在5左右，当溶液的pH约为6时，Fe3＋、Al3＋完全沉淀，当溶液的pH>13时，Mn2＋、Mg2＋完全沉淀，Al(OH)3溶于强碱溶液；将已经除杂的溶液蒸发浓缩，向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液，加热煮沸，趁热过滤，将滤渣洗涤烘干，得Li2CO3固体；浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入杂质 Na2SO4；目的是制取Co3O4，根据图中Co3O4最高时的温度确定温度及是否含氧条件；用稀硫酸除去所得Co3O4中的CoO，然后过滤、洗涤，检验洗涤是否干净，实际上是检验硫酸根离子，用氯化钡溶液检验。
【详解】（1）以某锂云母矿石(主要成分为Li2O，还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)制备Li2CO3，向锂云母矿石中加入30%硫酸，加热至90℃，Li2O、Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2分别和稀硫酸反应生成Li2SO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、MnSO4、MgSO4，同时还有HF生成，加热时HF挥发，HF属于酸，污染空气，能被NaOH溶液吸收，所以烧杯中试剂的作用是吸收HF，防止污染空气；
故答案为吸收HF，防止污染空气；
（2）据分析可知，当溶液的pH约为6时，Fe3＋、Al3＋完全沉淀，当溶液的pH>13时，Mn2＋、Mg2＋完全沉淀，所以调节溶液的pH=13时，得到的沉淀是Mg(OH)2、Mn(OH)2，Al(OH)3溶于强碱溶液，为防止Al(OH)3溶解，所以两次调节溶液的pH值；
故答案为Mn(OH)2，Mg(OH)2；防止铝元素转化为 AlO，无法去除；
（3）将已经除杂的溶液蒸发浓缩，向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液，加热煮沸，趁热过滤，使用蒸馏水将滤渣洗涤至清洗液中加入盐酸没有气泡产生，烘干，得Li2CO3固体；根据图知，随着温度的升高，硫酸钠的溶解度减小，所以浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入杂质 Na2SO4；
故答案为蒸馏水洗涤至清洗液中加入盐酸没有气泡产生，Na2SO4；
（4）目的是制取Co3O4，根据图中Co3O4最高时的温度为900～1000°C且为有氧条件下；用稀硫酸除去所得Co3O4中的CoO，然后过滤、洗涤，检验洗涤是否干净，实际上是检验硫酸根离子，用氯化钡溶液检验，所以操作方案为：取一定质量的Co3O4于热解装置中，在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900～1000°C保持一段时间，取出固体，冷却；向固体中边搅拌、边加入1mol/LH2SO4至固体不再减少，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液加BaCl2溶液无明显现象，干燥；
故答案为在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900～1000°C保持一段时间，取出固体，冷却；向固体中边搅拌、边加入1mol/LH2SO4至固体不再减少，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液加BaCl2溶液无明显现象。
【点睛】题考查物质制备，侧重考查阅读、图像分析判断及知识综合运用、计算能力，明确每一步中物质成分及其性质、溶度积常数的有关计算、物质检验方法等知识点是解本题关键，难点是物质判断，题目难度中等。
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