D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c（Mg2+）>）
5.下列说法不正确的是（ ）
A.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小
B.物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解都是吸热的
C.沉淀反应中常加过量的沉淀剂，其目的是使沉淀完全
D.除去溶液中M，用OH-比C效果好，说明Mg（OH）2的溶解度比MgCO3小
6.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:
Cu2+（aq）+MnSCuS+Mn2+（aq），下列说法错误的是（ ）
A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B.该反应达到平衡时c（Cu2+）=c（Mn2+）
C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体，c（Mn2+）变大
D.该反应的平衡常数K=
7.硫酸锶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图。
下列说法正确的是（ ）
A.温度一定时，Ksp（SrSO4）随c（S）的增大而减小
B.三个不同温度中，313K时Ksp（SrSO4）最大
C.283K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液
D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
8.有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法不正确的是（ ）
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等
B.AgCl难溶于水，溶液中存在溶解平衡
C.升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变
二、非选择题
9.工业上用白云石制备高纯氧化镁的工艺流程如下:
已知:
白云石主要成分:
CaO32.50%;MgO20.58%;Fe2O32.18%;SiO20.96%;其他43.78%。
（1）为了提高白云石的煅烧效果，可以采取的措施是将矿石 。
若在实验室中煅烧白云石，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要 （填字母）。
A.蒸发皿 B.坩埚 C.泥三角 D.石棉网
（2）加入H2SO4控制pH时，终点pH对产品的影响如右图所示。
则由图示可得到的结论及原因:
①pH过高会导致 下降，其原因是 。
②pH过低会引起 ，其原因可能是 （填字母）。
A.Fe2O3溶于H2SO4最终使产品混有杂质
B.SiO2溶于H2SO4最终使产品混有杂质
C.酸性过强，形成可溶的Ca（HSO4）2，最终使产品混有含钙的杂质
（3）已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
温度/℃
40
50
60
70
MgSO4
30.9
33.4
35.6
36.9
CaSO4
0.210
0.207
0.201
0.193
根据上表数据，简要说明析出CaSO4·2H2O的操作步骤:
、 。
（4）写出沉淀反应中的离子方程式:
。
（5）该生产流程中还可得到的一种副产品是 。
（6）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下表所示:
pH
<8.0
8.09.6
>9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
25℃时，向Mg（OH）2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为 [25℃时，Mg（OH）2的溶度积Ksp=5.6×10-12]。
10.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O的工艺流程如下:
已知:
焙烧过程中发生的主要反应为CuS+2NaCl+2O2CuCl2+Na2SO4，回答下列问题:
（1）试剂A应选用 （填编号）。
①NaClO ②Cl2 ③H2O2溶液 ④浓硫酸
理由是 。
（2）分析有关物质的溶解度曲线（如右图），为了获得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B进行的操作:
①加入浓盐酸，其作用是 。
② ，得Na2SO4晶体。
③将母液 ，得CuCl2·2H2O晶体。
（3）已知:
2C+4I-2CuI↓+I2、I2+2S22I-+S4。
为了测定CuCl2·2H2O产品的质量分数可按如下方法进行:
取ag产品，用水溶解后，加入足量的KI溶液，充分反应后过滤、洗涤，将滤液稀释至250mL，取25.00mL加入淀粉溶液作指示剂，用0.080mol·Na2S2O3标准溶液滴定，达到滴定终点时，四次平行实验耗去Na2S2O3标准溶液数据如下:
实验序号
1
2
3
4
消耗Na2S2O3标准溶液/mL
25.00
25.02
26.20
24.98
此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为 （用含a的最简表达式表示）。
（4）氢化亚铜是一种红色固体，可由下列反应制备:
4CuCl2+3H3PO2+6H2O4CuH↓+8HCl+3H3PO4。
该反应每转移3mol电子，生成CuH的物质的量为 。
（5）氯化铜溶液中铜各物种的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与c（Cl-）的关系如右图示。
①当c（Cl-）=9mol·L-1时，溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系:
c（CuCl2）>c（ ）>c（ ）。
②在c（Cl-）=1mol·L-1的氯化铜溶液中，滴入AgNO3溶液，完成其中一个含铜物种间转化的离子方程式:
。
11.工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来生产Zn（NO3）2·6H2O晶体，有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物
Al（OH）3
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Cu（OH）2
Zn（OH）2
开始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.0
在除杂步骤中，需先加入适量H2O2溶液，目的是将Fe2+氧化为 ，便于调节溶液的pH使铁元素转化为氢氧化物沉淀除去。
为使Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀完全，而Zn（OH）2不沉淀，应控制溶液的pH范围为 ~ 。
12.25℃时几种难溶电解质的溶解度如下表所示:
难溶电解质
Mg（OH）2
Cu（OH）2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
溶解度/g
9×1
1.7×1
1.5×1
3.0×1
沉淀完全时的pH
11.1
6.7
9.6
3.7
在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子，例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2+氧化成Fe3+，调节溶液的pH=4，过滤结晶即可。
请回答下列问题:
（1）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe2+、Fe3+都被转化为 （填化学式）而除去。
（2）①中加入的试剂应该选择 ，其原因是 。
（3）②中除去Fe3+所发生的离子方程式为 。
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是 （填字母）。
A.H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe（OH）2沉淀比Fe（OH）3沉淀难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
13.某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下:
软锰矿:
MnO2含量≥65%，SiO2含量约20%，Al2O3含量约4%，其余为水分;
闪锌矿:
ZnS含量≥80%，FeS、CuS、SiO2含量约7%，其余为水分。
科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。
请回答下列问题:
（1）反应Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、Al2（SO4）3等。
反应Ⅰ中生成CuSO4和MnSO4的化学方程式为MnO2+CuS+2H2SO4S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O。
其中氧化剂为 ，被氧化的元素为 。
（2）反应Ⅱ加入适量锌的作用是 ;如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为 。
（3）反应Ⅲ要调节pH生成Fe（OH）3、Al（OH）3，中和过量的H+所使用的物质是 ，调节的pH范围是 （pH数据见下表）。
沉淀物
Fe（OH）3
Al（OH）3
Zn（OH）2
开始沉淀pH
2.3
4.0
5.4
完全沉淀pH
4.1
5.2
8.0
（4）试用必要的文字和离子方程式解释产生Fe（OH）3的原因:
。
（5）本工艺可以循环利用的物质除有MnCO3、ZnCO3以外，还有 。
课时32 难溶电解质的溶解平衡
1.B 【解析】 绝对不溶的物质没有,难溶物质在溶液中存在沉淀溶解平衡,A项正确;溶液中存在沉淀溶解平衡,滤液中含有Ag+,B项错误;③中沉淀由白色变为黄色,说明生成AgI,反应向更难溶的方向进行,C项、D项都正确。
2.B 【解析】 NH4Cl水解显酸性,使Mg（OH）2（s）Mg2++2OH-向右移动,c（Mg2+）增大,A项错误;CaCl2中的c（Cl-）是NaCl溶液中的2倍,所以AgCl在CaCl2溶液中的溶解度小,C项错误;因为Ag2S的溶度积常数远远小于AgCl的,所以在Na2S溶液中加入AgCl固体,AgCl会转化为Ag2S,消耗S2-,c（S2-）减小。
3.D 【解析】 根据BaSO4的溶度积常数,BaSO4饱和溶液中）=1.05×10-5mol·L-1,故A项错误;溶度积常数只与温度有关,而与浓度无关,B项错误;向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,溶解平衡向左移动,溶液中c（S）>c（Ba2+）,C项错误;D项正确。
4.B 【解析】 从图中可以知道三种碳酸盐的Ksp依次减小,A项错误;a点可以表示碳酸锰的饱和溶液,横坐标与纵坐标相等,两者的浓度相同,B项正确;b点钙离子浓度大于碳酸根离子浓度,C项错误;c点为碳酸镁的不饱和溶液,镁离子浓度小于碳酸根离子浓度,D项错误。
5.B 【解析】 物质的溶解度随温度的升高有的增加,有的降低,物质的溶解有的吸热有的放热,B项错误。
6.B 【解析】 根据沉淀转化向溶度积小的方向进行的规律,Ksp（MnS）>Ksp（CuS）,A项正确;达到平衡时,c（Cu2+）、c（Mn2+）保持不变,但不一定相等,B项错误;往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡向正反应方向移动,c（Mn2+）变大,C项正确;该反应的平衡常数K===,D项正确。
7.B 【解析】 Ksp只与温度有关,A项错误;由图可知,c（S）相同时,三个不同温度下以313K时c（Sr2+）最大,所以Ksp=c（Sr2+）·c（S）最大,B项正确;从图中数据可知,一定温度下,线下的点对应离子浓度小,处于不饱和状态,C项错误;283K时的SrSO4饱和溶液升温到363K后会有晶体析出,还是属于饱和溶液,D项错误。
8.D 【解析】 溶解平衡的实质v（沉淀）=v（溶解）≠0,A项正确;AgCl（s）Ag+（aq）+Cl-（aq）是动态平衡,B项正确;溶解过程吸热,C项正确;加入NaCl固体,c（Cl-）增大,AgCl溶解平衡左移,D项错误。
9.
（1）粉碎 BC
（2）①镁浸出率 Mg（OH）2或MgO未完全溶解
②产品纯度下降 AC
（3）升温结晶 趁热过滤
（4）Mg2++2NH3·H2OMg（OH）2↓+2NH+4
（5）（NH4）2SO4
（6）蓝色
【解析】 矿石粉碎有利于反应;矿石高温加热时要用到坩埚和泥三角;沉淀反应的离子方程式为Mg2++2NH3·H2OMg（OH）2↓+2N;副产品是（NH4）2SO4;向Mg（OH）2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液pH>9.6,所以呈现的颜色为蓝色。
10.
（1）①NaClO能将Fe2+氧化成Fe3+,且溶液呈碱性,能增大溶液的pH,使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀
（2）①抑制Cu2+水解,提高CuCl2·2H2O的产率
②蒸发浓缩、升温结晶、趁热过滤
③冷却到30~35℃结晶、过滤
（3）%
（4）1mol
（5）①CuCl+ CuC
②CuCl++Ag+AgCl↓+Cu2+
11.Fe3+ 5.2 5.4
【解析】 从表中可以看出若使铁离子、铝离子沉淀完全,pH大于5.2,若使Zn（OH）2不沉淀,应控制溶液的pH小于5.4,综合考虑应控制溶液的pH范围为5.2~5.4。
12.
（1）Fe（OH）3
（2）氨水 不会引入新的杂质
（3）2Fe3+（aq）+3Mg（OH）2（s）3Mg2+（aq）+2Fe（OH）3（s）
（4）ACDE
【解析】 实验①中为了不引入杂质离子,应加入氨水使Fe3+沉淀,而不能用NaOH溶液。
实验②中根据溶解度数据可知Mg（OH）2能转化为Fe（OH）3,因此在MgCl2溶液中加入足量Mg（OH）2除去Fe3+,然后将沉淀一并过滤。
实验③中利用Fe3+极易水解的特点,根据题意可知调节溶液的pH=4可使Fe3+沉淀完全,为了不引入杂质离子,因此可使用CuO、Cu（OH）2等调节溶液的pH。
（4）B项显然是错误的,原因是若不把Fe2+氧化为Fe3+,当Fe2+沉淀完全时,Cu2+也沉淀完全。
13.
（1）MnO2 S
（2）将溶液中的Cu2+转化为铜
Zn+Mn2+Mn+Zn2+或Zn+Fe2+Fe+Zn2+
（3）MnCO3、ZnCO3 5.2~5.4（或其中的数值）
（4）Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+,MnCO3、ZnCO3与H+反应,使平衡右移,生成Fe（OH）3沉淀
（5）Zn、MnO2
【解析】
（1）由化学方程式可知氧化剂为MnO2,CuS中的S被氧化。
（2）根据图示反应Ⅱ后生成Cu,所以加入的Zn的作用为置换硫酸铜中的铜。
如果Zn过量,会继续与MnSO4或FeSO4反应。
（3）为不引入新的杂质,可加入MnCO3、ZnCO3调节溶液的pH,使其在5.2~5.4之间,溶液中Fe3+、Al3+变为Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀,过滤除去。
（4）溶液中存在Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+,MnCO3、ZnCO3与H+反应,使平衡右移,生成Fe（OH）3沉淀。
（5）由流程图可知MnCO3、ZnCO3以及Zn、MnO2都是循环使用的物质。
2019-2020年高考化学一轮复习课时13碳、硅单质及其化合物考点过关
碳、硅单质的存在及性质
【基础梳理】
1.单质的存在形态、物理性质及用途
碳
硅
存在形态
态、 态
态
结 构
金刚石 石墨
C60
硅
物理性质
金刚石:
熔点 、硬度 ;石墨:
硬度 ，是电的良导体
灰黑色固体，有金属光泽，熔点 、硬度 ，有脆性
用 途
用作切割刀具， 用作电极、铅笔芯
硅用于 材料和合金材料?
由石英砂制取并获得高纯硅的主要反应的化学方程式如下:
①SiO2+2C ?
②Si（粗）+2Cl2SiCl4
③SiCl4+2H2Si（纯）+4HCl
2.化学性质
碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
【典型例题】
下列对物质用途的描述错误的是（ ）
A.高温下用焦炭还原SiO2得到粗硅和一氧化碳
B.在高温下，粗硅提纯涉及的反应是氧化反应
C.硅是一种良好的半导体材料
D.制备光导纤维的原料是SiO2
[答案] B
[解析] 粗硅提纯涉及的反应是先氧化后还原反应，B项错误。
二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料（各种转化见下图）。
下列说法正确的是（ ）
A.SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物
B.SiO2和Si都是光导纤维材料
C.在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效
D.图中所示转化反应都是非氧化还原反应
[答案] C
[解析] 两性氧化物的定义为与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应得到的SiF4不属于盐类，A错误;SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B错误;CoCl2在吸水和失水状态下显示不同的颜色，C正确;制取Si的过程中涉及氧化还原反应，D错误。
从石英砂制取并获得高纯硅的主要化学反应如下:
①SiO2+2CSi（粗）+2CO↑;②Si（粗）+2Cl2SiCl4;③SiCl4+2H2Si（纯）+4HCl。
关于上述反应的分析不正确的是（ ）
A.粗硅中可能含有SiO2、C等杂质
B.高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅
C.任一反应中，每消耗或生成28g硅，均转移4mol电子
D.高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅
[答案] D
[解析] 三步反应是按一定顺序反应，且反应条件也不同。
我国目前制备多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、硅烷热解法和四氯化硅氢还原法。
由于三氯氢硅氢还原法具有一定优点，被广泛应用。
其简化的工艺流程如下图所示:
（1）制备三氯氢硅的反应为Si（s）+3HCl（g）SiHCl3（g）+H2（g） ΔH=-210kJ·mol-1。
伴随的副反应有Si（s）+4HCl（g）SiCl4（g）+2H2（g） ΔH=-241kJ·mol-1。
SiCl4在一定条件下与H2反应可转化为SiHCl3，反应的热化学方程式为SiCl4（g）+H2（g）SiHCl3（g）+HCl（g） ΔH= 。
（2）由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为?
。
该生产工艺中可以循环使用的物质是?
（至少写出两种）。
（3）由于SiH4具有易提纯的特点，因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法。
工业上广泛采用的合成硅烷方法是让硅化镁和固体氯化铵在液氨介质中反应得到硅烷，化学方程式是 ;?
整个制备过程必须严格控制无水，否则反应将不能生成硅烷，而是生成硅酸和氢气等，其化学方程式为?
;?
整个系统还必须与氧隔绝，其原因是?
。
[答案]
（1）+31kJ·mol-1
（2）SiHCl3+H2Si+3HCl
HCl、H2、SiHCl3、SiCl4等
（3）Mg2Si+4NH4ClSiH4↑+2MgCl2+4NH3↑
Mg2Si+4NH4Cl+3H2O2MgCl2+H2SiO3+4NH3↑+4H2↑
由于硅烷在空气中易燃，浓度高时容易发生爆炸
碳、硅的特殊性
（1）一般情况下，非金属元素单质的熔、沸点低，硬度小，但硅、金刚石的晶体类型是原子晶体，所以它们的熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。
（2）一般情况下，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。
（3）一般情况下，较强氧化剂+较强还原剂较弱氧化剂+较弱还原剂，而碳却还原出比它更强的还原剂:
SiO2+2CSi+2CO↑，2FeO+C2Fe+CO2↑。
（4）硅为非金属单质，却可以和强碱反应，得到氢气:
Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑。
（5）非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，而Si却能与HF发生反应:
Si+4HFSiF4↑+2H2↑。
（6）一般情况下，只有非常活泼的金属（Na、K等）才能
够置换出水中的氢，但碳单质却能与水蒸气反应:
C+H2O（g）CO+H2。
碳、硅的主要化合物
【基础梳理】
1.SiO2与CO2
化学式
SiO2
CO2
晶体类型
晶体
晶体
用 途
SiO2是制造光导纤维的主要原料
干冰可用于人工降雨
化学性质
与水反应
不反应
CO2+H2OH2CO3
与C反应
SiO2+2CSi+2CO↑
C+CO22CO
与HF反应
SiO2+4HF
不反应
与碱反应
SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O
盛碱液的试剂瓶要用 ，碱溶液只能装在 滴定管中
CO2（少量）+2NaOH
CO2（过量）+NaOH
与盐反应
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
（Na2SiO3的水溶液称为 ）
Ca（ClO）2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO
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