《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

15.(2024·云南部分名校高三联考)常温下，$CaF_{2}$、$BaF_{2}$的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列叙述错误的是（ ）
已知：$CaF_{2}$的溶解度小于$BaF_{2}$，$M$代表$Ba$或$Ca$。
A. 曲线Ⅰ代表$ - \lg c(Ca^{2 + })$与$ - \lg c(F^{ - })$的关系
B. 常温下，$K_{sp}(BaF_{2}) = 1.0×10^{-6.74}$
C. $M$点对应的溶液是$BaF_{2}$的过饱和溶液
D. 的平衡常数$K$为$10^{3.1}$
　　　　　　　　　　　　　　

答案： $CaF_{2}$的溶解度小于$BaF_{2}$，所以$K_{sp}(CaF_{2})\lt K_{sp}(BaF_{2})$，曲线I代表$-\lg c(Ca^{2 + })$与$-\lg c(F^{ - })$的关系，根据$a$点数据，$K_{sp}(CaF_{2})=c^{2}(F^{ - })\cdot c(Ca^{2 + })=10^{ - 1}\times 10^{ - 1}\times 10^{ - 7.84}=10^{ - 9.84}$，A正确；$CaF_{2}$的溶解度小于$BaF_{2}$，曲线Ⅱ代表$-\lg c(Ba^{2 + })$与$-\lg c(F^{ - })$的关系，根据$b$点数据可知，$K_{sp}(BaF_{2})=c^{2}(F^{ - })\cdot c(Ba^{2 + })=(10^{ - 2})^{2}\times 10^{ - 2.74}=10^{ - 6.74}$，B正确；$CaF_{2}$的溶解度小于$BaF_{2}$，曲线Ⅱ代表$-\lg c(Ba^{2 + })$与$-\lg c(F^{ - })$的关系，$M$点对应的溶液是$BaF_{2}$的不饱和溶液，C错误；$BaF_{2}(s)+Ca^{2 + }(aq)\rightleftharpoons CaF_{2}(s)+Ba^{2 + }(aq)$，$K=\frac {c(Ba^{2 + })}{c(Ca^{2 + })}=\frac {\frac {K_{sp}(BaF_{2})}{c^{2}(F^{ - })}}{\frac {K_{sp}(CaF_{2})}{c^{2}(F^{ - })}}=\frac {K_{sp}(BaF_{2})}{K_{sp}(CaF_{2})}=\frac {10^{ - 6.74}}{10^{ - 9.84}} = 10^{3.1}$，D正确。

16.(2025·湖南岳阳阶段练习)沉淀溶解平衡在生活、生产和化学学习中有着重要应用。回答下列问题：
（1）工业上湿法炼锌过程中，以$ZnSO_{4}$为主要成分的浸出液中，含有$Fe^{3 + }$、$Fe^{2 + }$、$Cu^{2 + }$、$Cl^{ - }$等杂质，这些杂质对锌的电解工序有妨碍，必须提早除去。现有下列试剂可供选择：酸性$KMnO_{4}$溶液、$NaOH$溶液、$ZnO$、$H_{2}O_{2}$溶液、$Fe$、$AgNO_{3}$溶液、$Ag_{2}SO_{4}$。
①为了除去$Fe^{2 + }$，应加入合适的氧化剂，将其氧化为$Fe^{3 + }$，则应选择的氧化剂是________；利用沉淀转化原理，可加入________除去$Cl^{ - }$。
②为使某些金属离子转化为沉淀而除去，需加入适当的物质调节溶液的$pH$，则加入的物质是________。
（2）工业生产中常用$MnS$作为沉淀剂除去工业废水中的$Cu^{2 + }$：，该反应达到平衡时，$c(Mn^{2 + })$________（填“$\gt$”“$\lt$”或“$=$”）$c(Cu^{2 + })$
（3）在化学分析中采用$K_{2}CrO_{4}$为指示剂，以$AgNO_{3}$标准溶液滴定溶液中的$Cl^{ - }$，利用$Ag^{ + }$与$CrO_{4}^{2 - }$生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。$25\ ^{\circ }C$时，当溶液中$Cl^{ - }$恰好完全沉淀（浓度等于$1.0×10^{-5}\ mol·L^{-1}$）时，溶液中$c(Ag^{ + })$为________$mol·L^{-1}$，此时溶液中$c(CrO_{4}^{2 - })$等于________$mol·L^{-1}$（已知$Ag_{2}CrO_{4}$、$AgCl$的$K_{sp}$分别为$2.0×10^{-12}$和$2.0×10^{-10}$）。

答案：
(1)①$H_{2}O_{2}$溶液 $Ag_{2}SO_{4}$ ②$ZnO$
(2)$＞$
(3)$2.0\times 10^{ - 5}$ $5.0\times 10^{ - 3}$
解析：
(1)①根据除杂的“两不”“两易”原则可知，除去$Fe^{2 + }$又不引入新的杂质，所以应选择$H_{2}O_{2}$溶液，将$Fe^{2 + }$氧化为$Fe^{3 + }$；除去溶液中的$Cl^{ - }$，为了不引入新的杂质，应选择$Ag_{2}SO_{4}$。②为使某些金属离子转化为沉淀而$Zn^{2 + }$不被沉淀，则应选择$ZnO$或者$Zn(OH)_{2}$，由题意可知应选$ZnO$。
(2)由反应$Cu^{2 + }(aq)+MnS(s)\rightleftharpoons CuS(s)+Mn^{2 + }(aq)$可知，$K_{sp}(MnS)＞K_{sp}(CuS)$，铜离子比锰离子更容易与硫离子结合生成硫化铜，所以该反应达到平衡后溶液中的$c(Mn^{2 + })＞c(Cu^{2 + })$。
(3)由$K_{sp}(AgCl)=c(Ag^{ + })\cdot c(Cl^{ - })$有$c(Ag^{ + })=\frac {K_{sp}(AgCl)}{c(Cl^{ - })}$，因为$25\ ^{\circ }C$时$AgCl$的$K_{sp}=2.0\times 10^{ - 10}$，所以$25\ ^{\circ }C$时，当溶液中$Cl^{ - }$恰好完全沉淀(浓度等于$1.0\times 10^{ - 5}\ mol\cdot L^{ - 1}$)时，溶液中$c(Ag^{ + })=2.0\times 10^{ - 5}\ mol\cdot L^{ - 1}$；由$K_{sp}(Ag_{2}CrO_{4})=c^{2}(Ag^{ + })\cdot c(CrO_{4}^{2 - })$有$c(CrO_{4}^{2 - })=\frac {K_{sp}(Ag_{2}CrO_{4})}{c^{2}(Ag^{ + })}$，因为$25\ ^{\circ }C$时$Ag_{2}CrO_{4}$的$K_{sp}$为$2.0\times 10^{ - 12}$，所以$c(CrO_{4}^{2 - })=5.0\times 10^{ - 3}\ mol\cdot L^{ - 1}$。

17. 钡$(Ba)$和锶$(Sr)$及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，$BaSO_{4}$和$SrSO_{4}$都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将$BaSO_{4}$和$SrSO_{4}$转化成难溶弱酸盐。
已知：；。
（1）将$SrSO_{4}$转化成$SrCO_{3}$的离子方程式为________________________，该反应的平衡常数$K$的表达式为________________________；该反应能发生的原因是________________________（用沉淀溶解平衡的有关理论解释）。
（2）对于上述反应，实验证明增大$CO_{3}^{2 - }$的浓度或降低温度都有利于提高$SrSO_{4}$的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数$K$的变化情况（填“增大”“减小”或“不变”）：
①升高温度，平衡常数$K$将________。
②增大$CO_{3}^{2 - }$的浓度，平衡常数$K$将________。
（3）已知$SrSO_{4}$和$SrCO_{3}$在酸中的溶解性与$BaSO_{4}$和$BaCO_{3}$类似，设计实验证明上述过程中$SrSO_{4}$是否完全转化成$SrCO_{3}$。实验所用的试剂为________；实验现象及其相应结论为________________________。

答案：
(1)$SrSO_{4}(s)+CO_{3}^{2 - }(aq)\rightleftharpoons SrCO_{3}(s)+SO_{4}^{2 - }(aq)$ $K=\frac {c(SO_{4}^{2 - })}{c(CO_{3}^{2 - })}$ $K_{sp}(SrCO_{3})\lt K_{sp}(SrSO_{4})$，加入$CO_{3}^{2 - }$后，平衡$SrSO_{4}(s)\rightleftharpoons Sr^{2 + }(aq)+SO_{4}^{2 - }(aq)$正向移动，生成$SrCO_{3}$
(2)①减小 ②不变
(3)盐酸 若沉淀完全溶解，则$SrSO_{4}$完全转化成$SrCO_{3}$，否则，未完全转化
解析：
(1)将$SrSO_{4}$转化成$SrCO_{3}$的离子方程式为$SrSO_{4}(s)+CO_{3}^{2 - }(aq)\rightleftharpoons SrCO_{3}(s)+SO_{4}^{2 - }(aq)$，平衡常数表达式为$K=\frac {c(SO_{4}^{2 - })}{c(CO_{3}^{2 - })}$。根据沉淀转化的原理，该反应能够发生，是因为$K_{sp}(SrCO_{3})\lt K_{sp}(SrSO_{4})$，加入$CO_{3}^{2 - }$后，平衡$SrSO_{4}(s)\rightleftharpoons Sr^{2 + }(aq)+SO_{4}^{2 - }(aq)$正向移动，生成$SrCO_{3}$。
(2)①降低温度有利于提高$SrSO_{4}$的转化率，说明降温平衡向正反应方向移动，因此升高温度，平衡向逆反应方向移动，故平衡常数$K$减小。②平衡常数只与温度有关，增大$CO_{3}^{2 - }$的浓度，平衡常数不变。
(3)根据提供的信息，可以推断$SrSO_{4}$难溶于盐酸，而$SrCO_{3}$可溶于盐酸，因此向溶液中加入盐酸，若沉淀全部溶解，则$SrSO_{4}$完全转化成$SrCO_{3}$，若沉淀部分溶解，则$SrSO_{4}$没有完全转化成$SrCO_{3}$。