《2025年与名师对话高中新教材同步导练案化学C选择性必修1》

13.硫酸锶(SrSO₄)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.温度一定时，Kₛₚ(SrSO₄)随c(SO₄²⁻)的增大而减小
B.三个不同温度中，313 K时Kₛₚ(SrSO₄)最大
C.283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液
D.283 K下的SrSO₄饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液

答案： B 温度一定时，Kₛₚ(SrSO₄)不变，A错误；由题中沉淀溶解平衡曲线可看出，313 K时，c(Sr²⁺)、c(SO₄²⁻)最大，Kₛₚ最大，B正确；283 K时，a点c(Sr²⁺)小于平衡时c(Sr²⁺)，故未达到饱和，沉淀继续溶解，C不正确；从283 K升温到363 K要析出固体，依然为饱和溶液，D错误。

14.还原沉淀法是处理含铬(Cr₂O₇²⁻和CrO₄²⁻)废水常用方法，过程如下：
CrO₄²⁻→(H⁺)Cr₂O₇²⁻→(Fe²⁺)Cr³⁺→(OH⁻)Cr(OH)₃
已知废水中Cr的含量为26.0 g·L⁻¹，当溶液中离子浓度小于10⁻⁵ mol·L⁻¹时认为离子已经沉淀完全，常温下，Kₛₚ[Cr(OH)₃]=1×10⁻³²。有关叙述中不正确的是（ ）
A.上述三个转化中只有一个涉及氧化还原反应
B.第二步离子方程式为Cr₂O₇²⁻+14H⁺+6Fe²⁺=2Cr³⁺+7H₂O+6Fe³⁺
C.处理含铬废水可使用强碱Ba(OH)₂，也可以使用弱碱氨水
D.当pH≥5时，废水中铬元素沉淀完全

答案： C 第二步转化中Cr₂O₇²⁻与Fe²⁺反应生成Cr³⁺与Fe³⁺，Cr、Fe元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A正确；酸性条件下，Cr₂O₇²⁻与Fe²⁺发生氧化还原反应生成Cr³⁺和Fe³⁺，其反应的离子方程式为Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6Fe²⁺ == 2Cr³⁺ + 7H₂O + 6Fe³⁺，故B正确；用强碱Ba(OH)₂调节pH会引入杂质Ba²⁺，Ba²⁺是重金属离子会污染水，故C错误；当溶液中离子浓度小于10⁻⁵ mol·L⁻¹时认为离子已经沉淀完全，当pH = 5时，溶液中c(OH⁻) = 10⁻⁹ mol·L⁻¹，则c(Cr³⁺) = $\frac{K_{sp}[Cr(OH)_{3}]}{c^{3}(OH^{-})}$ = $\frac{1×10^{-32}}{(1×10^{-9})^{3}}$ mol·L⁻¹ = 10⁻⁵ mol·L⁻¹，所以当pH ≥ 5时，c(Cr³⁺) ≤ 10⁻⁵ mol·L⁻¹，即废水中铬元素沉淀完全，故D正确。

15.变色镜片是在普通玻璃中加入了适量的溴化银和氧化铜的微晶粒。AgBr、AgI分别是难溶于水的淡黄色固体、黄色固体，已知常温下，AgBr的Kₛₚ=5.4×10⁻¹³、AgI的Kₛₚ=8.5×10⁻¹⁷。
(1)现向含有AgI的饱和溶液中：
①加入AgNO₃固体，则c(I⁻)________（填“变大”“变小”或“不变”，下同）；
②若加入更多的AgI固体，则c(Ag⁺)________；
③若加入AgBr固体，则c(I⁻)________；而c(Ag⁺)________。
(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度（与AgBr、AgI无关），有以下叙述，其中正确的是________。
A.两种难溶盐电解质，其中Kₛₚ小的溶解度一定小
B.向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变
C.将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Kₛₚ小的一定先生成沉淀
E.难溶盐电解质的Kₛₚ和温度有关
F.同离子效应(加入与原电解质具有相同离子的物质)，使难溶盐电解质的溶解度变小，也使Kₛₚ变小

答案： 解析：
(1)①加入AgNO₃固体，使c(Ag⁺)增大，AgI溶解平衡向左移动，c(I⁻)变小。②加入更多的AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变。③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以加入AgBr固体时，使c(Ag⁺)变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c(I⁻)变小。
(2)A项中只有相同类型的难溶电解质，Kₛₚ越小，溶解度越小，不同类型的难溶电解质不能根据Kₛₚ判断溶解度的大小，A错误；B项中因温度不变，故再次达到平衡时，Kₛₚ与S均不变，B正确；Kₛₚ是各离子浓度的幂之积，C错误；D项中生成沉淀的先后还与离子的浓度有关，D错误；E正确；同离子效应不会改变Kₛₚ，F错误。
答案：
(1)①变小 ②不变 ③变小 变大
(2)BE

16.已知：25℃时，Kₛₚ[Mg(OH)₂]=3.2×10⁻¹¹，Kₛₚ[Cu(OH)₂]=2.2×10⁻²⁰，Kₛₚ[Fe(OH)₃]=2.6×10⁻³⁹，Kₛₚ[Al(OH)₃]=1.3×10⁻³³。
(1)①25℃时，向浓度均为0.1 mol·L⁻¹的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________（填化学式）沉淀。
②将MgCl₂、AlCl₃的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应，为使Mg²⁺、Al³⁺同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入________（填“A”或“B”），再滴加另一反应物。
(2)①25℃时，Fe³⁺发生水解反应Fe³⁺+3H₂O⇌Fe(OH)₃+3H⁺，该反应的平衡常数为________。
②25℃时，若向FeCl₃溶液中加入一定量的石灰水来调节溶液的pH，可得到红褐色沉淀。若调节后溶液的pH为5，则溶液中Fe³⁺的浓度为________。
(3)溶液中金属离子的物质的量浓度低于1.0×10⁻⁵ mol·L⁻¹时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl₃和FeCl₃的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe³⁺恰好完全沉淀时，测得c(Al³⁺)=0.2 mol·L⁻¹，此时所得沉淀中________（填“含有”或“不含有”）Al(OH)₃。

答案： 解析：
(1)①因为Kₛₚ[Mg(OH)₂] ＞ Kₛₚ[Cu(OH)₂]，生成Cu(OH)₂所需要的c(OH⁻)小于生成Mg(OH)₂所需要的c(OH⁻)，因此先生成Cu(OH)₂沉淀。②若要使Mg²⁺、Al³⁺同时生成沉淀，则应先加入氨水。
(2)①K = $\frac{c^{3}(H^{+})}{c(Fe^{3+})}$ = $\frac{c^{3}(H^{+})·c^{3}(OH^{-})}{c(Fe^{3+})·c^{3}(OH^{-})}$ = $\frac{K_{w}^{3}}{K_{sp}[Fe(OH)_{3}]}$ = $\frac{(1.0×10^{-14})^{3}}{2.8×10^{-39}}$ ≈ 3.57×10⁻⁴。②pH = 5时，c(Fe³⁺) = $\frac{2.8×10^{-39}}{(10^{-9})^{3}}$ mol·L⁻¹ = 2.8×10⁻¹² mol·L⁻¹。
(3)Fe³⁺恰好完全沉淀时，c³(OH⁻) = $\frac{2.8×10^{-39}}{1.0×10^{-5}}$ mol³·L⁻³ = 2.8×10⁻³⁴ mol³·L⁻³，c(Al³⁺)·c³(OH⁻) = 0.2×2.8×10⁻³⁴ mol⁴·L⁻⁴ = 5.6×10⁻³⁵ ＜ Kₛₚ[Al(OH)₃]，所以没有生成Al(OH)₃沉淀。
答案：
(1)①Cu(OH)₂ ②B
(2)①3.57×10⁻⁴ ②2.8×10⁻¹² mol·L⁻¹
(3)不含有

17.从铝土矿(主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：
(1)流程甲加入盐酸后生成Al³⁺的化学方程式为____________________。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO₃²⁻的离子方程式为____________________。
(3)验证滤液B中含Fe³⁺，可取少量滤液并加入________（填试剂名称）。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是________（填化学式），写出该溶液的一种用途____________________。
(5)已知298 K时，Mg(OH)₂的溶度积常数Kₛₚ=5.6×10⁻¹²，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg²⁺)是________。

答案： 解析：
(1)Al₂O₃溶于盐酸生成AlCl₃和水，化学方程式为Al₂O₃ + 6HCl == 2AlCl₃ + 3H₂O。
(2)SiO₂与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO₂ + 2OH⁻ == SiO₃²⁻ + H₂O。
(3)Fe³⁺的鉴定有多种方法，KSCN溶液、苯酚溶液、NaOH溶液等都可与之产生明显现象，若使用NaOH溶液，则NaOH溶液要过量。
(4)由于通入的是过量CO₂，因此滤液E和K中的主要成分是NaHCO₃，其用途广泛，工业上可用于制纯碱，也可用作食品添加剂。
(5)298 K，Mg(OH)₂的溶度积常数Kₛₚ = 5.6×10⁻¹²，即溶液中c(Mg²⁺)·c²(OH⁻) = 5.6×10⁻¹²。pH = 13的溶液中，c(OH⁻) = 0.1 mol·L⁻¹，则此时c(Mg²⁺) = $\frac{5.6×10^{-12}}{(0.1)^{2}}$ mol·L⁻¹ = 5.6×10⁻¹⁰ mol·L⁻¹。
答案：
(1)Al₂O₃ + 6HCl == 2AlCl₃ + 3H₂O
(2)SiO₂ + 2OH⁻ == SiO₃²⁻ + H₂O
(3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案均可)
(4)NaHCO₃ 制纯碱(或作发酵粉等合理答案均可)
(5)5.6×10⁻¹⁰ mol·L⁻¹