2024-2025学年高二化学人教版选择性必修一课时作业：3.4 沉淀溶解平衡（含解析）

2024-2025学年高二化学人教版选择性必修一课时作业： 沉淀溶解平衡
一、单选题
1．已知时，，。在该温度下，下列判断正确的是( )
A.向AgCl浊液中滴入KBr溶液，沉淀变成浅黄色，说明
B.向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液，减小
C.向的悬浊液中加入少量的固体，增大
D.固体在氨水中的比在溶液中的小
2．已知某温度下，，，。某溶液中含有和，浓度均为，该温度下向该溶液中逐滴加入的溶液时（忽略溶液体积变化），三种阴离子沉淀的先后顺序为( )
A. B.
C. D.
3．常温下，向的溶液中通入气体至饱和（浓度为）时，溶液中刚好开始有FeS沉淀生成，此时溶液的pH约为[已知，的，]( )
A.0.7 B.1 C.2 D.4
4．已知：，，向浓度均为的和的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，下列说法中正确的是( )
A.较先出现的沉淀是
B.两种离子开始沉淀时，所需溶液的pH较大
C.当两种沉淀共存时，说明溶液中完全不存在
D.当两种沉淀共存时，溶液中
5．已知室温时，，。下列说法错误的是( )
A.饱和溶液中的大于饱和溶液中的
B.分别向和的饱和溶液中滴加稀硫酸，与的溶度积常数不变
C.分别向和的饱和溶液中加入的溶液，和均减小
D.和共存的饱和溶液中，的值约为97.4
6．分析化学中，以标准溶液滴定溶液中的时，采用为指示剂。已知时，AgCl和（砖红色）的沉淀溶解平衡曲线如图所示，其中。下列叙述中错误的是( )
A.曲线Ⅰ表示的沉淀溶解平衡曲线
B.滴定过程中，当观察到有稳定的砖红色沉淀产生，即为终点
C.该滴定不能在强酸性条件下进行，因为
D.M点对于两种物质而言，均为不饱和溶液
7．一定温度下，向含四种金属离子的溶液中滴加溶液，生成硫化物沉淀所需浓度的对数值与的关系如图所示。下列判断错误的是( )
A.
B.向含等物质的量浓度的稀溶液中滴加溶液，先生成CuS沉淀
C.该温度下，a点相对于MnS是不饱和溶液
D.该温度下，a点相对于ZnS是不饱和溶液
8．已知：向难溶电解质饱和溶液中加入与该电解质没有相同离子的强电解质时，使难溶物溶解度增大的效应称为盐效应。常温下，在含大量固体的浊液中加入0.01 mol下列物质(忽略体积变化)，溶液中由大到小的排序正确的是( )
①；②；③
A.②①③ B.③②① C.③①② D.①③②
9．室温下，将加入溶液中，不考虑体积变化，达到平衡时，，下列说法错误的是( )
A.有沉淀生成
B.依据题干信息无法比较、的大小
C.向溶液中继续加入少量固体，沉淀增多
D.向溶液中继续加入少量蒸馏水，沉淀减少
10．某污水处理厂用“沉淀法”处理含铬废水(主要含以及少量)的工艺流程如图所示。
已知：①金属离子沉淀完全时分别为6.7、5.6、2.8。②。
下列说法错误的是( )
A.“氧化”时生成的离子方程式为
B.“沉降”过程中加入NaOH溶液，调节溶液
C.加入生成，说明
D.工艺流程中，增大溶液的pH，沉铬率提高
二、填空题
11．以铁镍合金(含少量铜)为原料，生产电极材粗的部分工艺流程如下：
已知：常温下，，，，。
回答下列问题：
(1)基态Ni原子价层电子轨道表示式是_______；Cu原子位于周期表中_______区。
(2)“酸溶”时Ni转化为，该过程中温度控制在70~80℃的原因是_______。
(3)“氧化”时的作用是(用离子方程式表示)_______。
(4)“除铜”时若选用NaOH溶液，会导致部分也产生沉淀，当常温时溶液中、沉淀同时存在时，溶液中_______。
(5)“沉镍”时得到碳酸镍沉淀。在空气中碳酸镍与碳酸锂共同“煅烧”可制得，该反应的化学方程式是_______。
(6)金属镍的配合物用途广泛，其中配体CO与结构相似，CO分子内键与键个数之比为_______。
12．以铁镍合金（含少量铜）为原料，生产电极材料的部分工艺流程如图所示。
已知：①下列几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算）如表。
金属离子
开始沉淀的pH 1.1 5.8 4.6 6.7
完全沉淀的pH 3.2 8.8 7.4 9.5
②。
③本工艺环境下溶液不与发生反应。回答下列问题。
（1）中Ni的化合价为_____________。
（2）“酸溶”时Ni转化为，该过程中温度控制在的原因是_____________。
（3）“除铁”时加入适量溶液并调节溶液pH的目的是除去铁元素，同时溶液中不会有明显的锰元素残留，写出“除铁”步骤的离子方程式：______，常温下此体系中残留最大浓度为______。
（4）“除铜”时不能通过调节溶液的pH来除去溶液中，理由是____________。
（5）“沉镍”时得到碳酸镍沉淀。在空气中碳酸镍与碳酸锂共同“煅烧”可制得，该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
13．下图是一种处理废锌锰干电池的流程，电池内除铜帽、锌皮（含少量铁）、石墨棒外，还含有MnOOH、及有机物等糊状填充物。
已知：，，，，，。
请回答下列问题：
（1）“溶解”过程中为了提高浸出效率，可以采取的措施有________（写一条即可）。
（2）对于以上流程，下列说法正确的是________（填字母）。
A.由溶液得到晶体的方式为蒸发结晶
B.“调pH”生成“滤渣2”的离子方程式为
C.“酸溶”时的反应速率比同浓度盐酸与同规格纯锌片反应的速率快
D.将“滤渣1”在空气中灼烧可能有生成
（3）常温下，“调pH”时，应控制溶液pH的范围是________[已知：“溶解”后的溶液中，一般某离子浓度时认为沉淀完全。忽略滴加、氨水后溶液的体积变化]。
（4）写出“沉锌”的离子方程式_______，并计算该反应的平衡常数______________。
三、实验题
14．氰化钠是一种剧毒物质，工业上常用硫代硫酸钠溶液处理废水中的氰化钠，硫代硫酸钠的工业制备原理为。某化学兴趣小组拟用该原理在实验室制备硫代硫酸钠，并检测氰化钠废水处理情况。
（1）实验室通过如图装置制备
①实验中要控制生成速率，可采取的措施有__________（写出一点）。
②装置的作用是__________。
③反应开始后，装置c中先有淡黄色浑浊产生，后又变澄清，此浑浊物为__________（填化学式）。
④实验结束后，在e处最好连接盛__________（填“溶液”、“水”或“”）的注射器，接下来的操作为__________，最后拆除装置。
（2）氮化钠废水处理
实验：取处理后的 化钠废水于锥形瓶中，并滴加几滴溶液作指示剂，用的标准溶液滴定，消耗溶液的体积为。
已知：a.废水中氰化钠的最高排放标准为；
b.，，呈黄色，且优先与反应。
①滴定时，的标准溶液应用________（填仪器名称）盛装；滴定终点时的现象是________。
②处理后的废水是否达到排放标准 ________（填“是”或“否”）。
参考答案
1．答案：C
解析：AgCl与AgBr沉淀类型相同，根据沉淀转化规律：沉淀类型相同时，溶解度大的难溶物可转化为溶解度更小的难溶物，则，A错误；只受温度影响，向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液，不变，B错误；与结合生成，使的沉淀溶解平衡正向移动，增大，C正确；只受温度影响，固体在氨水中的和在溶液中的一样，D错误。
2．答案：C
解析：根据溶度积的定义可知，三种阴离子形成沉淀时分别有，，，溶液中、的浓度均为，则向该溶液中滴加溶液产生沉淀时，所需分别为、、，所以这三种阴离子沉淀的先后顺序为，故选C。
3．答案：D
解析：由题给信息可知，，当溶液中刚好开始有FeS沉淀生成时，，在溶液中浓度受浓度的影响，根据硫化氢的电离平衡、，可得，则，，故选D。
4．答案：D
解析：与为相同类型的难溶性盐，且，因此向浓度相等的和混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，先沉淀，A项错误；由于，因此形成沉淀时，需要的浓度较小，即所需溶液的pH较小，B项错误；两种沉淀共存，但溶液中依然存在和的沉淀溶解平衡，溶液中存在和，C项错误；沉淀共存时，，D项正确。
5．答案：A
解析：饱和溶液中，饱和溶液中，所以饱和溶液中的小于饱和溶液中，A错误；溶度积常数只随温度改变而改变，分别向与饱和溶液中滴加稀硫酸，温度不变，溶度积常数不变，B正确；分别向与饱和溶液中加入溶液，溶液中均会增大，所以溶液中减小，减小，C正确；和共存的饱和溶液中，D正确。
6．答案：D
解析：AgCl的，则；的，则。由分析及题图可知，曲线Ⅰ表示的沉淀溶解平衡曲线，，曲线Ⅱ表示AgCl的沉淀溶解平衡曲线，，A项正确；题述滴定过程中，先与反应产生白色AgCl沉淀，滴定终点时与反应产生砖红色的沉淀，即滴定终点的现象为产生稳定的砖红色沉淀，B项正确；在溶液中存在平衡：，强酸性条件下，该平衡正向移动，浓度减小，出现砖红色沉淀时消耗的溶液体积偏大，所测定的偏大，所以该滴定不能在强酸性条件下进行，C项正确；M点在两种物质的沉淀溶解平衡曲线下方，对于两种物质而言都是过饱和溶液，均有沉淀析出，D项错误。
7．答案：D
解析：根据题图中a点分析，，，则，A正确；根据题图中CuS的沉淀溶解平衡曲线与x轴的交点得到，，因此向含等物质的量浓度的稀溶液中滴加溶液，先生成CuS沉淀，B正确；由题图可知，该温度下，a点时，，则a点相对于MnS是不饱和溶液，C正确，D错误。
8．答案：C
解析：在含大量固体的浊液中加入0.01 mol 时，对的沉淀溶解平衡不产生任何影响，不变；加入时，增大了溶液中的，使的沉淀溶解平衡逆向移动，减小；加入0.01 mol 时，发生盐效应，使的溶解度增大，从而使增大。综合以上分析，溶液中由大到小的排序为③①②，故选
9．答案：B
解析：因为硫酸钡为难溶物，在溶液中发生反应：，故必有沉淀生成，A正确；由平衡时知，反应消耗，则平衡时，反应平衡常数，则，B错误；在溶液中存在沉淀溶解平衡：，加入碳酸钠固体，增大了碳酸根离子的浓度，平衡逆向移动，沉淀增多，C正确；加水时，的沉淀溶解平衡正向移动，会有更多的碳酸钡溶解，沉淀减少，D正确。
10．答案：A
解析：碱性环境中不能生成错误；“沉降”过程中加入NaOH溶液，调节pH使和生成沉淀，故需要调节溶液的，B正确；在滤液中加入，通过沉淀转化生成，说明，C正确；工艺流程中增大溶液的pH，平衡正向移动，浓度增大，沉铬率提高，D正确。
11．答案：(1)；ds
(2)温度低于70℃，反应速率太小，温度高于80℃，硝酸分解速率加快
(3)
(4)
(5)
(6)1∶2
解析：（1）Ni原子的原子序数是28，价层电子排布为，则基态Ni原子价层电子轨道表示为；Cu是29号元素，位于元素周期表的ds区；
（2）温度控制在70~80℃的原因是温度低于70℃，反应速率太小，温度高于80℃，分解(或挥发)速率加快，酸溶速率减慢，原料利用率降低；
（3）氧化时溶液中的二价铁被双氧水氧化成三价铁，其离子方程式为；
（4）、沉淀同时存在时，溶液中；
（5）碳酸镍与碳酸锂共同“煅烧”可制得，镍元素的化合价从+2加变为+3价，故需煅烧要空气中的氧气做氧化剂，反应的化学方程式是为：；
（6）CO与分子中都存在三键，共价三键由1个键和2个键构成，则CO分子内键与键个数之比为1∶2。
12．答案：（1）+3价
（2）温度太低，反应（浸出）速率太低，温度过高，硝酸容易挥发（或分解）
（3）；
（4）当沉淀完全时，有部分生成沉淀，造成损失
（5）1：4
解析：（1）中Ni的化合价为+3价。
（2）“酸溶”时Ni转化为，该过程中若温度太低，反应速率慢，若温度过高，受热易挥发（分解），故控制温度在。
（3）由题意“加入适量溶液并调节溶液pH的目的是除铁元素，同时溶液中不会有明显的锰元素残留”知，反应后锰元素转化为沉淀，亚铁离子被氧化成铁离子，然后转化为除去，配平得离子方程式为。由分析可知，溶液时体系中残留浓度最大，此时，所以。
（4）根据开始沉淀的pH知，当沉淀完全时，会有部分生成沉淀，造成损失。
（5）煅烧过程中是氧化剂，反应中可得到4 mol电子，还原剂被氧化为，失去1 mol电子，则此过程中的氧化剂与还原剂物质的量之比为1：4。
13．答案：（1）搅拌（或适当升温等）
（2）CD
（3）
（4）
解析：将废干电池拆解出铜帽、锌皮和石墨棒后主要剩余的是及有机物等糊状填充物，加水溶解后过滤出不溶性的，向铜帽、锌皮和石墨棒混合物中加入稀盐酸进行酸溶，锌和铁分别溶解生成氯化锌和氯化亚铁，一起进入氧化步骤，加入过氧化氢，将亚铁离子氧化为+3价，加入氨水调节pH，将转化为氢氧化铁，过滤后得到滤渣2，向滤液中继续加入硫化氢进行沉锌，滤渣3为硫化锌，将滤液进行结晶得到氯化铵晶体。
（2）晶体加热条件下易分解，A错误；“调pH”生成“滤渣2”的离子方程式为，B错误；锌片中含有铁，加入盐酸进行酸溶时，构成了原电池，加快反应速率，比同浓度盐酸与同规格纯锌片反应的速率快，C正确；将“滤渣1”在空气中灼烧可能有生成，发生反应的化学方程式为，D正确。
（3）结合上述分析，“调pH”的目的是将铁沉淀完全，当沉淀完全时，，常温下，，则，“溶解”后的溶液中，当开始沉淀时，此时的，，应控制溶液pH的范围是。
（4）“沉锌”的离子方程式为，该反应的平衡常数。
14．答案：（1）①调节酸的滴加速度（或控制反应温度）
②作安全瓶，防止倒吸
③S
④溶液；打开，关闭
（2）①酸式滴定管；滴入最后半滴硝酸银溶液，出现黄色沉淀，且半分钟内沉淀不消失
②否
解析：（2）①为强酸弱碱盐，水解显酸性，故应该用酸式滴定管盛装；优先与反应，当溶液中反应完全后，再与结合生成黄色沉淀，即达到滴定终点的现象为滴入最后半滴硝酸银溶液，出现黄色沉淀，且半分钟内沉淀不消失。
②反应消耗的物质的量为，根据离子方程式，可得氰化钠的物质的量为，则废水中的质量为，即废水中詤化钠的含量为，故处理后的废水未达到排放标准。