《2025年5年高考3年模拟高中化学全一册人教B版》

29.(双选)(2022海南,14,4分)某元素M的氢氧化物M(OH)₂(s)在水中的溶解反应为：M(OH)₂(s)⇌M²⁺(aq)+2OH⁻(aq)；M(OH)₂(s)+2OH⁻(aq)⇌M(OH)₄²⁻(aq)。25℃， -lgc与pH的关系如图所示，c为M²⁺或M(OH)₄²⁻浓度的值。下列说法错误的是（ ）

A.曲线①代表 -lgc(M²⁺)与pH的关系
B.M(OH)₂的$K_{sp}$约为1×10⁻¹⁰
C.向c(M²⁺)=0.1mol·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(OH)₂(s)存在
D.向c[M(OH)₄²⁻]=0.1mol·L⁻¹的溶液中加入等体积0.4mol·L⁻¹的HCl溶液后，体系中元素M主要以M²⁺存在

答案： 29BD pH越大，c(OH⁻)越大，c(M²⁺)越小， - lgc(M²⁺)越大，则曲线①代表 - lgc(M²⁺)与pH的关系，A正确；由题图可知pH = 7.0时，c(M²⁺)=10⁻³ mol·L⁻¹，故Kₛₚ[M(OH)₂]=c(M²⁺)×c²(OH⁻)=10⁻³×(10⁻⁷)²=10⁻¹⁷，B不正确；0.1×(10⁻⁵)²=10⁻¹¹＞Kₛₚ[M(OH)₂]，且pH = 9.0时，由题图可知c(M²⁺)和c[M(OH)₄²⁻]均小于10⁻⁵ mol·L⁻¹，故体系中元素M主要以M(OH)₂(s)存在，C正确；pH = 13.0时，c[M(OH)₄²⁻]=10⁻⁴ mol·L⁻¹，故M(OH)₂(s)+2OH⁻(aq)⇌M(OH)₄²⁻(aq)的K = $\frac{c[M(OH)_{4}^{2 -}]}{c^{2}(OH^{-})}$=$\frac{10^{-4}}{(10^{-1})^{2}}$=10⁻²，当c[M(OH)₄²⁻]=0.1 mol·L⁻¹时，溶液中c(OH⁻)=$\sqrt{\frac{0.1}{10^{-2}}}$mol·L⁻¹=$\sqrt{10}$mol·L⁻¹≈3.16 mol·L⁻¹，向溶液中加入等体积0.4 mol·L⁻¹的HCl溶液后，H⁺中和部分OH⁻，剩余c(OH⁻)=$\frac{3.16 - 0.4}{2}$mol·L⁻¹=1.38 mol·L⁻¹，此时溶液pH＞14，元素M的主要存在形式不可能为M²⁺，D不正确。

30.(2022福建,7,3分)锂辉石是锂的重要来源，其焙烧后的酸性浸出液中含有Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺和Mg²⁺杂质离子，可在0～14范围内调节pH对其净化(即相关离子浓度c＜10⁻⁵mol·L⁻¹)。25℃时，lgc与pH关系见如图[碱性过强时Fe(OH)₃和Fe(OH)₂会部分溶解]。下列说法正确的是（ ）

A.Mg²⁺可被净化的pH区间最大
B.加入适量H₂O₂，可进一步提升净化程度
C.净化的先后顺序：Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺
$D.K_{sp}[Fe(OH)₃]＜K_{sp}[Fe(OH)₂]＜K_{sp}[Al(OH)₃]$

答案： 30B [认真读图]c＜10⁻⁵ mol·L⁻¹时相当于净化完全，由图像知杂质金属离子可被净化的pH区间大致为Fe³⁺(3～13.3)、Al³⁺(5～11)、Fe²⁺(9～13)、Mg²⁺(11～14)，故Fe³⁺可被净化的pH区间最大，A项错误；加入适量H₂O₂可将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，增大了净化的pH区间，可提高铁元素的去除率，B项正确；由图可知，净化(沉淀完全)的先后顺序为Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺，C项错误；当lgc = - 5时，Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺对应pH分别约为3、5、9，则对应c(OH⁻)分别为10⁻¹¹ mol·L⁻¹、10⁻⁹ mol·L⁻¹、10⁻⁵ mol·L⁻¹，分别计算其溶度积常数可知Kₛₚ[Fe(OH)₃]＜Kₛₚ[Al(OH)₃]＜Kₛₚ[Fe(OH)₂]，D项错误。

31.(2022山东,14,4分)工业上以SrSO₄(s)为原料生产SrCO₃(s)，对其工艺条件进行研究。现有含SrCO₃(s)的0.1mol·L⁻¹、1.0mol·L⁻¹ Na₂CO₃溶液，含SrSO₄(s)的0.1mol·L⁻¹、1.0mol·L⁻¹ Na₂SO₄溶液。在一定pH范围内，四种溶液中lg[c(Sr²⁺)/mol·L⁻¹]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）

A.反应SrSO₄(s)+CO₃²⁻⇌SrCO₃(s)+SO₄²⁻的平衡常数K = $\frac{K_{sp}(SrSO₄)}{K_{sp}(SrCO₃)}$
B.a = -6.5
C.曲线④代表含SrCO₃(s)的1.0mol·L⁻¹ Na₂CO₃溶液的变化曲线
D.对含SrSO₄(s)且Na₂SO₄和Na₂CO₃初始浓度均为1.0mol·L⁻¹的混合溶液，pH≥7.7时才发生沉淀转化

答案： 31D 硫酸是强酸，溶液pH变化时，溶液中c(SO₄²⁻)几乎不变，则含SrSO₄(s)的Na₂SO₄溶液中c(Sr²⁺)几乎不变；pH相同时，溶液中c(SO₄²⁻)越大，c(Sr²⁺)越小，所以曲线①代表含SrSO₄(s)的0.1 mol·L⁻¹ Na₂SO₄溶液的变化曲线，曲线②代表含SrSO₄(s)的1.0 mol·L⁻¹ Na₂SO₄溶液的变化曲线。碳酸是弱酸，溶液pH越小，溶液中c(CO₃²⁻)越小，c(Sr²⁺)越大；pH相同时，1.0 mol·L⁻¹ Na₂CO₃溶液中c(CO₃²⁻)大于0.1 mol·L⁻¹ Na₂CO₃溶液中的，则曲线③表示含SrCO₃(s)的0.1 mol·L⁻¹ Na₂CO₃溶液的变化曲线，曲线④表示含SrCO₃(s)的1.0 mol·L⁻¹ Na₂CO₃溶液的变化曲线。反应SrSO₄(s)+CO₃²⁻⇌SrCO₃(s)+SO₄²⁻的平衡常数K = $\frac{c(SO_{4}^{2 -})}{c(CO_{3}^{2 -})}$=$\frac{c(SO_{4}^{2 -})\cdot c(Sr^{2+})}{c(CO_{3}^{2 -})\cdot c(Sr^{2+})}$=$\frac{K_{sp}(SrSO_{4})}{K_{sp}(SrCO_{3})}$，A项正确；曲线①代表含SrSO₄(s)的0.1 mol·L⁻¹ Na₂SO₄溶液的变化曲线，则Kₛₚ(SrSO₄)=10⁻⁵.⁵×0.1=10⁻⁶.⁵，温度不变，溶度积不变，则对于曲线②，Sr²⁺的浓度为$\frac{10^{-6.5}}{1}$mol·L⁻¹=10⁻⁶.⁵ mol·L⁻¹，则a为 - 6.5，B项正确；由以上分析可知，C项正确；曲线②和④的交点对应的pH = 6.9，依据曲线趋势，pH≥6.9时发生沉淀转化，即SrSO₄沉淀转化为SrCO₃沉淀，D项错误。