1、课时分层作业(十九)沉淀溶解平衡(建议用时：40分钟)基础达标练1在一定温度下，Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)。若使固体Mg(OH)2的量减少，而且Mg2不变，则可采取的措施是()A加MgCl2B加H2OC加NaOHD加HClB加入水后，只要Mg(OH)2固体没有完全溶解，水溶液一定为饱和溶液，Mg2不变。2已知在25 时一些难溶物质的溶度积常数如下：化学式Zn(OH)2ZnSAgCl溶度积51017 mol3L32.51022 mol2L21.81010 mol2L2化学式Ag2SMgCO3Mg(OH)2溶度积6.31050 mol3L
2、36.8106 mol2L21.81011 mol3L3根据上表数据，判断下列化学方程式不正确的是()A2AgClNa2S=2NaClAg2SBMgCO3H2O=Mg(OH)2CO2CZnS2H2O=Zn(OH)2H2SDMg(HCO3)22Ca(OH)2=Mg(OH)22CaCO32H2OC根据溶度积常数可知，溶解度：Ksp(ZnS)KspZn(OH)2，由于发生复分解反应时生成溶解度更小的物质，故C不正确。3在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后的溶液中()ABa2SOBBa2SOKsp，Ba2SOCBa2SOKsp
3、，Ba2SODBa2SOKsp，Ba2SOC在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液，原溶解平衡：BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)向左移动，则达到新平衡时，溶液中 Ba2SO；由于温度不变，所以溶液中KspBa2SO不变，C项正确。4要使工业废水中的重金属离子Pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2与某些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.031041.811071.841014由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为()A硫化物B硫酸盐C碳酸盐D以上沉淀剂均可A要将Pb2沉淀，就要使其形成溶解度较小的物质，由表中数据可知，
4、PbS的溶解度最小，故所用沉淀剂最好为硫化物。5某温度时，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A加入AgNO3可以使溶液由c点变到d点B加入固体NaCl，则AgCl的溶解度减小，Ksp也减小Cd点有AgCl沉淀生成Da点对应的Ksp小于b点对应的KspCA项，加入AgNO3，Cl减小，溶液在溶解平衡曲线上移动，不能由c点变到d点；B项，虽然AgCl的溶解度减小，但Ksp不改变；C项，d点时，AgClKsp，即有沉淀生成；D项，a、b两点温度相同，即对应的Ksp相等。6下列说法正确的是()A向AgI沉淀中加入饱和KCl溶液，有白色沉淀生成，
5、说明AgCl比AgI更难溶B向浓度均为0.1 molL1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，若先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，则KspMg(OH)2KspCu(OH)2C向BaSO4饱和溶液中加入饱和Na2CO3溶液，有白色沉淀产生，说明Ksp(BaSO4)大于Ksp(BaCO3)D向1 mL 0.2 molL1的NaOH溶液中滴入1 mL 0.1 molL1的MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1 molL1的FeCl3溶液，又生成红褐色沉淀，说明在相同温度下的溶解度：Mg(OH)2Fe(OH)3DA项，加入饱和KCl溶液，Cl比较大，会导致ClAgKsp(AgCl)，不
6、能说明AgCl比AgI更难溶，错误；B项能说明KspMg(OH)2KspCu(OH)2，错误；C项；加入饱和Na2CO3溶液，CO比较大，会导致COBa2Ksp(BaCO3)，不能说明Ksp(BaSO4)大于Ksp(BaCO3)，错误；D项，加入FeCl3溶液后，白色沉淀转化为红褐色沉淀，说明在相同温度下的溶解度：Mg(OH)2Fe(OH)3，正确。7硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是()A温度一定时，Ksp(SrSO4)随SO的增大而减小B三个不同温度下，313 K时Ksp(SrSO4)最大C283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液D283 K时的饱和S
7、rSO4溶液升温到363 K后变为不饱和溶液B温度一定时，Ksp(SrSO4)不变，A项错误；由图可知，313 K时Sr2SO最大，即Ksp最大，B项正确；283 K时，a点溶液的Sr2小于平衡时的Sr2，故溶液未达到饱和，C项错误；283 K时的饱和SrSO4溶液升温到363 K时，有固体析出，溶液仍为饱和溶液，D项错误。8(1)对于Ag2S(s)2Ag(aq)S2(aq)，其Ksp的表达式为_。(2)下列说法不正确的是_(填序号)。用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少一般来说，物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解过程大多是吸热过程对于Al(OH)3(s)Al3(aq)3
8、OH(aq)和Al(OH)3Al33OH，前者为溶解平衡，后者为电离平衡除去溶液中的Mg2，用OH沉淀比用CO好，说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大沉淀反应中常加入过量的沉淀剂，其目的是使沉淀更完全(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2？_。解析(1)由溶度积的概念可直接写出。(2)Cl抑制了AgCl的溶解，正确；物质的溶解过程大多是吸热过程，正确；正确；除去溶液中的Mg2，用OH沉淀比用CO好，是因为Mg(OH)2的Ksp更小，使溶液中剩余的Mg2更少，错误；正确。(3)根据沉淀的转化原理可知，向其中加入Mg2即可。答案(1)KspAg2S2(2)(3)加足量MgCl2溶液
9、，充分搅拌，过滤，洗涤，干燥即得纯Mg(OH)29已知：25 时，KspMg(OH)25.61012mol3L3，KspCu(OH)22.21020mol3L3，KspFe(OH)32.61039mol4L4，KspAl(OH)31.31033mol4L4。(1)25 时，向浓度均为0.1 molL1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_(填化学式)沉淀。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)25 时，Fe3发生水解反应Fe33H2OFe(OH)33H
10、，该反应的平衡常数为_。25 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1.0105molL1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 molL1，此时所得沉淀中_(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。解析(1)因为KspMg(OH)2KspCu(OH)2，生成Cu(OH)2所需要的OH小于生成Mg(OH)2所需要的OH，因此先生成Cu(OH)2沉淀。若要使Mg2、Al3同时生成
11、沉淀，则应先加入氨水。(2)K3.85104。pH5时，Fe3 molL12.61012molL1。(3)Fe3恰好完全沉淀时，OH3 mol3L32.61034mol3L3，c(Al3)c3(OH)0.22.61034mol4L45.21035mol4L4KspAl(OH)3，所以没有生成Al(OH)3沉淀。答案(1)Cu(OH)2B(2)3.851042.61012molL1(3)不含有能力提升练10已知Ksp(AgCl)1.81010mol2L2，Ksp(AgI)1.51016mol2L2，Ksp(Ag2CrO4)2.01012mol3L3，则在相同温度下，下列难溶盐的饱和溶液中，Ag浓
12、度按由大到小的顺序排列正确的是()AAgClAgIAg2CrO4BAgClAg2CrO4AgICAg2CrO4AgClAgIDAg2CrO4AgIAgClC由三种难溶盐的溶度积常数，可计算出在三种难溶盐的饱和溶液中，Ag依次为AgCl1.34105molL1，AgI1.22108molL1，Ag2CrO41.59104molL1。11Cu(OH)2在水中存在着沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，在常温下，Ksp21020mol3L3。某CuSO4溶液中，c(Cu2)0.02 molL1，在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向CuSO4溶液中加入碱来调节pH(溶
13、液体积变化可忽略)，使溶液的pH大于()A2B3C4D5DCu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，其中KspCu2OH2。若要生成Cu(OH)2沉淀，则c(Cu2)c2(OH)Ksp，故c(OH)molL1，故c(OH)1109molL1，则c(H)1105molL1，因此pH应大于5。12某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。(1)Fe(OH)3沉淀溶解平衡常数(Ksp)的表达式是：_。(2)Cu(OH)2_(填“能”或“不能”)溶于稀硫酸，试用沉淀溶解平衡理论解释：_。(3)向等物质的量浓度
14、的Fe3、Cu2的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先产生的沉淀是什么？_。(4)如何除去CuCl2溶液中混有的少量Fe3？_。(5)已知Cu(OH)2的Ksp2.21010 mol3L3，若CuSO4溶液中c(Cu2)0.022 molL1。在常温下，如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要加入NaOH溶液调整溶液的pH应大于_。答案(1)KspFe(OH)3Fe3OH3(2)能Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，加入稀H2SO4，H与OH发生中和反应，上述平衡右移，故Cu(OH)2能溶于稀硫酸(3)Fe(OH)3(4)加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3，
15、调节CuCl2溶液pH(5)1013某硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素含量极高，为控制砷的排放，可采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。请回答以下问题：表1几种盐的Ksp难溶物KspCa3(AsO4)26.81019mol5L5CaSO49.1106mol2L2FeAsO45.71021mol2L2表2工厂污染物排放浓度及允许排放标准污染物H2SO4As废水浓度29.4 gL11.6 gL1排放标准pH690.5 mgL1(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度H2SO4_molL1。(2)若酸性废水中Fe3的浓度为1.0104molL1，则AsO_molL1。(3)工厂排放出的
16、酸性废水中的三价砷(弱酸H3AsO3)不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷(弱酸H3AsO4)，此时MnO2被还原为Mn2，该反应的离子方程式为_。(4)在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右，使五价砷以Ca3(AsO4)2的形式沉降。将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为_。Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀，原因为_。砷酸(H3AsO4)分步电离的平衡常数(25 )为Ka15.6103molL1，Ka21.7107molL1，Ka34.01012molL1，第三步电离的平衡常数表达式为Ka3_，
17、Na3AsO4第一步水解的离子方程式为AsOH2OHAsOOH，该步水解的平衡常数(25 )为_。解析(1)H2SO40.3 molL1。(2)AsOmolL15.71017molL1。(3)利用化合价升降原理配平相关方程式，即可得出离子方程式为2HMnO2H3AsO3=H3AsO4Mn2H2O。(4)由于H2SO4是强酸，废水中SO较大，所以当pH2时，生成的沉淀为CaSO4，H3AsO4为弱酸，当pH较小时，抑制了H3AsO4的电离，c(AsO)较小，不易形成Ca3(AsO4)2沉淀，当pH8时，AsO的浓度增大，容易形成Ca3(AsO4)2沉淀。H3AsO4的第一步电离为H3AsO4HH2AsO，第二步电离为H2AsOHHAsO，第三步电离为HAsOHAsO，Ka3。AsO第一步水解的平衡常数Kh2.5103molL1。答案(1)0.3(2)5.71017(3)2HMnO2H3AsO3=H3AsO4Mn2H2O(4)CaSO4H3AsO4是弱酸，当溶液pH调节到8左右，c(AsO)增大，容易形成Ca3(AsO4)2沉淀或pH增大，促进H3AsO4电离，c(AsO)增大，Qc3(Ca2)c2(AsO)KspCa3(AsO4)2，Ca3(AsO4)2才开始沉淀2.5103molL1