1、1-8-4沉淀溶解平衡(时间：45分钟分值：100分)基 础 巩 固一、选择题1(2012郑州一检)已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液的反应情况如下。CuSO4Na2CO3主要反应：Cu2COH2O=Cu(OH)2CO2次要反应：Cu2CO=CuCO3(几乎不发生反应)CuSO4Na2S主要反应：Cu2S2=CuS次要反应：Cu2S22H2O=Cu(OH)2H2S(几乎不发生反应)据此判断，下列几种物质溶解度大小的比较中正确的是()ACuSCu(OH)2CuCO3BCu(OH)2CuSCuCO3CCuCO3Cu(OH)2CuSDCuCO3CuSCu(OH)2解析离子互换型复分解
2、反应发生的条件之一是向着溶解度更小的方向进行。因此，根据表格中CuSO4与Na2CO3的反应可知，CuCO3的溶解度大于Cu(OH)2的溶解度；根据CuSO4与Na2S的反应可知，Cu(OH)2的溶解度大于CuS的溶解度。答案A2某酸性化工废水中含有Ag、Pb2等重金属离子。有关数据如下：难溶电解质AgIAg2SPbI2Pb(OH)2PbSKsp(25)8.310126.310507.11091.210153.41026在废水排放之前，用沉淀法除去这两种离子，应该加入的试剂是()A氢氧化钠 B硫化钠C碘化钾 D氢氧化钙解析根据表格中的数据知，硫化银和硫化铅的溶度积很小，故应加入硫化钠除去这两种
3、金属离子。答案B325 时，PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度如图。在制备PbCl2的实验中，洗涤PbCl2固体最好选用()A蒸馏水B1.00 molL1盐酸C5.00 molL1盐酸D10.00 molL1盐酸解析观察题图知，PbCl2固体在浓度为1.00 molL1的盐酸中，溶解度最小。答案B4在CaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3固体，达到平衡时()Ac(Ca2)c(CO)Bc(Ca2)c(CO)Cc(Ca2)c(CO)，c(Ca2)c(CO)Ksp(CaCO3)Dc(Ca2)c(CO)，c(Ca2)c(CO)Ksp(CaCO3)解析溶液中c(Ca2)0D. 25时，该反应的平衡常
4、数K2.2解析本题考查了平衡移动的影响因素、平衡常数的计算等知识点。金属活泼性SnPb，向平衡体系中加入铅后，c(Pb2)不变，A错误；加入少量Sn(NO3)2固体，c(Sn2)增大，平衡逆移，c(Pb2)增大，B项错误；升温c(Pb2)增大，说明平衡逆移，正反应放热，C项错误；由方程式和图示数据得平衡常数K2.2，D项正确。答案D6已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25)见下表：难溶电解质AgClAgBrAgIAg2SO4Ag2CrO4Ksp1.810105.410138.510171.41051.121012下列叙述不正确的是()A由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小B将
5、等体积的4103 molL1的AgNO3溶液和4103 molL1K2CrO4溶液混合，有Ag2CrO4沉淀产生C向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到黄色AgBr悬浊液D向100 mL 0.1 molL1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 molL1的AgNO3溶液，有白色沉淀生成解析D项，混合溶液中c(Ag)0.1 mol/L0.001 mol/L，c2(Ag)c(SO)0.00120.111071.4105，故不会产生沉淀。答案D7(20115，天津)某温度时，Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。该温度下，下列说法正确的是()A含有大量SO的溶液中肯定不存在Ag
6、B0.02 molL1的AgNO3溶液与0.02 molL1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀CAg2SO4的溶度积常数(Ksp)为1103Da点表示Ag2SO4的不饱和溶液，蒸发可以使溶液由a点到b点解析A项，由于沉淀与溶解是一个平衡，故即使SO浓度再大，也有少量的Ag存在，不正确；B项，根据图象KspAg2SO4(2104)51042103，而0.02 mol/LAgNO3溶液与0.02 mol/L的Na2SO4溶液等体积混合，离子积c2(Ag)c(SO)(0.01)20.0111062103，故没有沉淀生成，正确；C项，由B项解析知不正确；a点到b点，如果是蒸发的话，Ag和SO浓度
7、均会增大，而不是只增大SO浓度。答案B8(2010北京理综)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是()ACuS的溶解度大于PbS的溶解度B原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性CCuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2S2CuSD整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应解析因CuS、PbS的化学式相似且PbS能转化为CuS，说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度，故A错；原生铜的硫化物为Cu2S，根据价态规律可知Cu2S、CuS都有还原性，故B项错；ZnS属于难溶物，在离子方
8、程式中不能写成离子形式，故C错；故只有D正确。答案D9已知KspNi(OH)25.01016，以镍片为原料制备一种镍配合物Ni(NH3)xCl2(Ni为2价)的主要流程如下：硝酸 盐酸 氨水、氯化铵溶液 镍片NiONi(NH3)xCl2下列说法错误的是()A溶解镍片可选用浓硝酸，反应速率快，减少蒸发时间，降低能耗B该流程蒸干过程中发生的变化既有物理变化也有化学变化C若控制c(Ni2)5.0106 molL1，则氨化过程中应控制溶液pH9D该生产流程中生成的氢气可作为能源使用，生产中无污泥、绿色环保解析C选项可根据溶度积常数表达式计算出OH浓度，求出pH范围，正确；D选项镍片与硝酸反应生成氮的氧
9、化物，错误。答案D10已知如下物质的溶度积常数，Ksp(FeS)6.31018 mol2L2，Ksp(CuS)1.31036 mol2L2，Ksp(ZnS)1.61024 mol2L2。下列说法正确的是()A同温度下，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B将足量CuSO4溶解在0.1 molL1的H2S溶液中，Cu2能达到的最大浓度为1.31035 molL1C因为H2SO4是强酸，故Cu2H2S=CuS2H不能发生D除去工业废水中的Cu2，可以选用FeS作沉淀剂解析A错，因为题给三种难溶物的溶解度与成正比，所以CuS的溶解度小于ZnS的溶解度。B错，因为H2S属于弱电解质，c(S2)远远小于0.
10、1 molL1，所以不能由此计算出Cu2能达到的最大浓度。C错，尽管H2SO4是强酸，但不能溶解CuS，故反应能发生。D对，相对于FeS，CuS的Ksp更小，故能够实现沉淀转化。答案D二、非选择题11已知在25的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，但存在溶解平衡。当达到平衡时，溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示，Ksp和水的KW相似)。如：AgX(s)AgXKsp(AgX)=c(Ag)c(X)1.81010mol2L2AgY(s)AgYKsp(AgY)c(Ag)c(Y)1.01012mol2L2AgZ(s)AgZKsp(AgZ)c(Ag)c(Z)8.71017mol2L
11、2(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为_。(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y)_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)在25时，若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y的物质的量浓度为_。(4)由上述Ksp判断，在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化，并简述理由：_ _。解析(2)由于AgY比AgX更难溶，则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体，发生沉淀的转化，AgX(s)
12、Y(aq)=AgY(s)X(aq)，则c(Y)减小。(3)25时，AgY的Ksp1.01012，即溶液达到饱和时，c(Ag)c(Y)1.0106 molL1，而将0.188 g AgY溶于100 mL水中，形成的为饱和溶液(溶质还有未溶解的)，则c(Y)1.0106 molL1。(4)由于Ksp(AgZ)S(AgY)S(AgZ)(2)减小(3)1.0106 molL1(4)能；Ksp(AgY)1.01012Ksp(AgZ)8.7101712(2012江苏化学，19)废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部
13、分实验过程如下： 水 锌灰(稍过量) ZnO 海绵铜(1)铜帽溶解时加入H2O2的目的是_ _(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是_ _。(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH34，加入过量的KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下：2Cu24I=2CuI(白色)I22S2OI2=2IS4O滴定选用的指示剂为_，滴定终点观察到的现象为_。若滴
14、定前溶液中的H2O2没有除尽，所测定的Cu2含量将会_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(3)已知pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了几种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1.0 molL1计算)。开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9实验中可选用的试剂：30% H2O2、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1 NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：_；_；过滤；_；过滤、洗涤、干燥；900 煅烧。解析(1)依据铜帽的成分(Zn、Cu)，Zn溶于稀H2SO4，H2
15、O2对其反应无作用，所以加入H2O2的目的是使铜溶解而形成铜盐；抓住H2O2的性质受热(或催化剂)分解、具有还原性、具有氧化性等，只有加热分解不增加新的杂质且简便、无污染。(2)由滴定的反应原理2S2OI2=2IS4O可知用淀粉溶液作指示剂，H2O2可把I氧化为I2，最终消耗的Na2S2O3标准液偏多，使所测定的Cu2含量偏高。(3)首先加入H2O2把Fe2氧化成易形成沉淀的Fe3，然后加碱调节pH为3.25.9之间使Fe3沉淀完全，过滤，滤液为ZnSO4，再向滤液中加NaOH调节pH为8.911之间使Zn2以Zn(OH)2的形式沉淀完全。答案(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O加
16、热(至沸)(2)淀粉溶液蓝色褪去偏高(3)向滤液中加入适量30% H2O2，使其充分反应滴加1.0 molL1 NaOH溶液，调节溶液pH约为5(或3.2pH5.9)，使Fe3沉淀完全向滤液中滴加1.0 molL1 NaOH溶液，调节溶液pH约为10(或8.9pH11)，使Zn2沉淀完全能 力 提 升13.(2012济南模拟)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/molL1)如图所示。(1)pH3时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3，应该控制溶液的pH_。A
17、6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质，_(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是_。(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成Cu(NH3)42，写出反应的离子方程式：_。(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.310182.510131.310353.410286.410331.61024为除去某工业废水中含有的Cu2、Pb2、Hg2杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的_(填选项)。ANaOHBFeSCNa2S解析(1)由图可知，在pH3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe
18、3的同时必须保证Cu2不能沉淀，因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小，不能通过调控pH而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，加入氨水后生成难电离的Cu(NH3)42，促进Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。答案(1)Cu2(2)B(3)不能Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小(4)Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O(5)B14饮用水安全状况与人类健康有着密切关系。重金属离子对
19、河流、海洋会造成严重污染。沉淀法是处理含重金属离子污水常用的方法。(1)通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的分离法。下图是某些金属氢氧化物在不同浓度和pH下的沉淀溶解图。图中直线上的点表示一种平衡状态。通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1105molL1时，该离子沉淀完全。(1)则由上图可得Fe(OH)2的溶度积的值为_。(2)上图中A、B、C三点中表示Fe(OH)3的沉淀速率大于溶解速率的是_点。(3)某工厂废水(pH2.0，1.0 gmL1)中含Ag、Pb2等重金属离子，其浓度各约为0.01 molL1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：难
20、溶电解质AgClAgIAgOHAg2SPbI2Pb(OH)2PbSKsp1.810108.310175.610186.310507.11091.210153.41028你认为往废水中投入_(填字母序号)，沉淀效果最好。ANaOHBNa2SCKIDCa(OH)2如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH8.0，处理后的废水中c(Pb2)_。如果用食盐处理其只含银离子的废水，测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%，若环境要求排放标准为c(Ag)低于1.01018molL1，则该工厂处理后的废水是否符合排放标准？_(填“是”或“否”)。解析本题考查运用沉淀溶解平衡的理论知识在工业废水处理中的
21、实际应用。第(1)问求Fe(OH)2溶度积，根据图中曲线可以看出pH9时Fe(OH)2达到溶解平衡的c(Fe2)105molL1时，此时c(OH)105molL1，代入即可求得溶度积。第(2)问要理解曲线上的点是平衡状态，曲线下方的是不饱和状态，沉淀速率小于溶解速率，曲线上方有沉淀析出，沉淀速率大于溶解速率，由此可得答案为C点。第(3)问硫化物溶度积最小，沉淀效果最好，沉淀剂应选Na2S；c(Pb2)根据Ksp(1.21015)和pH8.0求算；处理后的废水中Cl的物质的量浓度为c(Cl)molL1，当反应达到AgCl的沉淀溶解平衡后，由Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)可得c(Ag)9109molL1，不符合排放标准。答案 (1)11015(2)C(3)B1.2103molL1否