1、第2课时 沉淀溶解平衡的应用(建议用时：40分钟)合格过关练1欲除去混在BaSO4中的少量CaCO3杂质，下列措施正确的是()A盐酸、过滤B稀硫酸、过滤CNaOH溶液、过滤D四氯化碳、分液AA项，CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，BaSO4不溶于盐酸，故可行；B项，CaSO4微溶，阻止反应进一步进行；C项，CaCO3与NaOH不反应；D项，CaCO3不溶于CCl4。2以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有少量Cu2、Pb2、Cd2等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上
2、述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是()A具有吸附性B溶解度与CuS、PbS、CdS等相同C溶解度大于CuS、PbS、CdSD溶解度小于CuS、PbS、CdSC本题考查了沉淀的转化，MnS与Cu2、Pb2、Cd2生成溶解度更小的硫化物。3某pH1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH4，在调节溶液pH时，应选用的试剂是()ANaOHBZnOCNa2CO3DFe2O3B加入的物质应该能消耗溶液中的H而促使Fe3成为沉淀，过滤除去，但同时要注意不能引入新的杂质离子，故选B。4在2 mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO
3、3溶液，发生的反应为()A只有AgCl沉淀生成B只有AgI沉淀生成C生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀D两种沉淀都有，但以AgI为主D在同浓度的NaCl和NaI溶液中c(Cl)c(I)，但滴入几滴AgNO3溶液后，由于Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，所以生成的沉淀以AgI为主，且先生成沉淀AgI。5下列有关说法正确的是()A常温下，AgCl在等物质的量浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同B常温下，向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸有气泡产生，说明常温下Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)，但存在BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)
4、，因为Na2CO3溶液浓度大，也有可能生成少部分BaCO3沉淀，错误；D选项，Ag2CrO4的溶解度大，错误。6已知常温下，Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017，下列叙述中正确的是()A常温下，AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小B将0.001 molL1 AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，一定产生AgI沉淀C向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，沉淀由白色转化为黄色D向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体，有AgCl析出且溶液中c(Ag)c(Cl)CKsp只与温度有关，A错误；若溶液中c(Ag)c(I)Ksp(AgI)，故向AgCl的悬浊
5、液中加入KI溶液时，白色沉淀AgCl将转化为黄色沉淀AgI，C正确；向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体时有AgCl析出，使溶液中c(Ag)ZnS，MgCO3Mg(OH)2。就溶解或电离出S2的能力而言，FeSH2SCuS。则下列离子方程式错误的是()AMg22HCO2Ca24OH=Mg(OH)22CaCO32H2OBCu2H2S=CuS2HCZn2S22H2O=Zn(OH)2H2SDFeS2H=Fe2H2SC就溶解度而言，反应向着生成溶解度更小的方向进行；就电离而言，反应向着难电离的方向进行。8实验：0.1 molL1 AgNO3溶液和0.1 molL1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a，
6、过滤得到滤液b和白色沉淀c；向滤液b中滴加0.1 molL1 KI溶液，出现浑浊；向沉淀c中滴加0.1 molL1KI溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()A浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)B滤液b中不含有AgC中颜色变化说明AgCl转化为AgID实验可以证明AgI比AgCl更难溶B注意“0.1 molL1 AgNO3溶液和0.1 molL1 NaCl溶液等体积混合”，即二者恰好完全反应，是分析、解答本题的关键。A.向二者恰好反应后的滤液b中滴加0.1 molL1 KI溶液出现碘化银沉淀，则说明浊液a中存在沉淀溶解平衡，正确。B.向滤液b中加入0.1 mol
7、L1 KI溶液，出现浑浊，则说明b中含有Ag，错误。C.中颜色变化是沉淀进行了转化，即AgCl转化为AgI，正确。D.因AgCl沉淀能转化为AgI沉淀，所以Ksp(AgI)Cu知，D错误。10下列事实不能用平衡移动原理解释的是()AMg(OH)2不溶于水，但能溶于浓NH4Cl溶液中B水垢中含有的CaSO4，先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去C洗涤BaSO4沉淀时，用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用蒸馏水洗涤损失少DFeCl3溶液中混有FeCl2，常加入少量的H2O2，使Fe2氧化为Fe3DMg(OH)2不溶于水，但由于NH4Cl是强酸弱碱盐，在溶液中存在水解
8、平衡：NHH2ONH3H2OH，使溶液显酸性，所以能溶于浓NH4Cl溶液中，由于消耗溶液中的氢离子，故可以使水解平衡正向移动，可以用平衡移动原理解释，A不选；水垢中含有的CaSO4，在溶液中存在沉淀溶解平衡：CaSO4(s)Ca2(aq)SO(aq)，若先用Na2CO3溶液处理，Ca2就会与溶液中的CO结合形成难溶性的CaCO3沉淀，发生沉淀的转化，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再加入稀盐酸，发生反应：CaCO32H=Ca2CO2H2O，转化为可溶性的物质，可以用平衡移动原理解释，B不选；洗涤BaSO4沉淀时，BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡：BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq
9、)，若用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀，由于增大了溶液中c(SO)，使沉淀溶解平衡逆向移动，溶解的硫酸钡的物质的量比用蒸馏水洗涤少，所以损失减少，可以用平衡移动原理解释，C不选；FeCl3溶液中混有FeCl2，常加入少量的H2O2，会发生反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，达到了除杂的目的，与化学平衡无关，故使Fe2氧化为Fe3不能用平衡移动原理解释，D符合题意。素养培优练11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，向地下深层渗透，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
10、铜蓝没有还原性CCuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2S2=CuSD整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应DCuSO4与PbS反应可以生成CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的，A错误；硫化物中硫的化合价为2，具有还原性，B错误；ZnS难溶于水，不能写成离子形式，C错误；铜的硫化物首先被氧化成CuSO4，然后硫酸铜与ZnS、PbS发生复分解反应生成更难溶的CuS，D正确。12一定温度下，难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Kspcm(An)cn(Bm)称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp(25 )8.01
11、0162.210204.01038完全沉淀时的pH范围9.66.43下列关于含有等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法正确的是()A向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到的是蓝色沉淀B该混合溶液中c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)54C向该混合溶液中加入适量氯水，调节pH到45后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液D向该混合溶液中加入适量氨水，调节pH到9.6后过滤，将所得沉淀灼烧，可得到等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物B在滴加NaOH溶液的过程中，先生成Fe(OH)3沉淀，故最先看到的是Fe(OH)3红褐色沉淀，A项错误；假
12、设Cu2、Fe2、Fe3均不水解，则c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)54，而这三种阳离子都可以水解，所以c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)54，B项正确；氯水可将Fe2氧化为Fe3，pH45时，Fe3被完全沉淀，因为加入了氯水，所以还引入了Cl，C项错误；灼烧后得不到FeO，因为在灼烧过程中，铁元素会完全转化为Fe2O3，D项错误。13海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：模拟海水中的离子浓度/(molL1)NaMg2Ca2ClHCO0.4390.0500.0110.5600.001注：溶液中某种离子的浓度小于1.0105 molL1，
13、可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。Ksp(CaCO3)4.96109Ksp(MgCO3)6.82106KspCa(OH)24.68106KspMg(OH)25.611012下列说法正确的是()A沉淀物X为CaCO3B滤液M中存在Mg2，不存在Ca2C滤液N中存在Mg2、Ca2D步骤中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物A由于HCOOHCa2=CaCO3H2O，且Ksp(CaCO3)4.96109，Qc(CO)c(Ca2)1.01031.11021.1105Ksp(CaCO3)，因此X为CaCO3，A正确；Ca2反应完后剩余浓度大于
14、1.0105 molL1，则M中存在Mg2、Ca2，B不正确；pH11.0时可求得c(OH)103 molL1，KspMg(OH)25.611012，c(Mg2) molL11.0105 molL1，因此N中只存在Ca2不存在Mg2，C不正确；同理，加入4.2 g NaOH固体时沉淀物应是Mg(OH)2，D错误。14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，以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。难溶金属氢氧化物的SpH图(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
15、制溶液的pH为_(填字母)。A6(3)在Ni(OH)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)4)2，写出反应的离子方程式：_。解析(1)据图知pH45时，Cu2开始沉淀为Cu(OH)2，因此pH3时，铜元素主要以Cu2形式存在。(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3，即要保证Fe3完全沉淀，而Cu2还未沉淀，据图知pH应为4左右。(3)据图知，Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小，无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2。(4)据已知条件结合原子
16、守恒即可写出离子方程式：Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O。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)422OH4H2O15(1)已知相关物质的溶度积常数见下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.210202.610391.71071.31012某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl22H2O晶体，加入_，室温下调至pH4，使溶液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3)_。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuC
17、l22H2O晶体。(2)已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体，Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体。常温下，Ksp(AgCl)1.81018，Ksp(Ag2S)6.31050。取AgNO3溶液，加NaCl溶液，静置，过滤，洗涤后，再加Na2S溶液，预测实验现象，并写出反应的离子方程式。解析(1)除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3，可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3调节溶液的pH，使Fe3先转化为沉淀析出。pH4时，c(H)104 molL1，则c(OH) molL111010 molL1，此时c(Fe3) molL12.6109 molL1。(2)AgCl(s)
18、存在溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，Ag2S(s)2Ag(aq)S2(aq)。加入S2，使Q(Ag2S)增大，Q(Ag2S)Ksp(Ag2S)，生成Ag2S沉淀，2Ag(aq)S2(aq)=Ag2S(s)，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，AgCl沉淀溶解平衡向右移动而逐渐溶解。答案(1)Cu(OH)2或CuO、CuCO3、Cu2(OH)2CO32.6109 molL1(2)现象：白色沉淀(AgCl)转化成黑色沉淀(Ag2S)。离子方程式：AgCl=AgCl，S2(aq)2AgCl(s)Ag2S(s)2Cl(aq)。16素养题钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着
19、广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。已知：SrSO4(s)Sr2(aq)SO(aq)Ksp2.5107SrCO3(s)Sr2(aq)CO(aq)Ksp2.5109(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为_；该反应的平衡常数表达式为_；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的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4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”)。升高温度，平衡常数K将_。增大C
20、O的浓度，平衡常数K将_。(3)已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解度与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为_；实验现象及其相应结论为_。解析(1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为SrSO4(s)CO(aq)SrCO3(s)SO(aq)，平衡常数表达式为K，根据沉淀转化的原理，该反应能够发生，是因为Ksp(SrCO3)Ksp(SrSO4)。(2)降低温度有利于提高SrSO4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。平衡常数只与温度有关，增大CO的浓度，平衡常数不变。(3)根据提供的信息，可以推断SrSO4难溶于盐酸，而SrCO3可溶于盐酸，因此向溶液中加入盐酸，若沉淀全部溶解，则SrSO4完全转化成SrCO3，若沉淀没有全部溶解，则SrSO4没有完全转化成SrCO3，需要注意的是，不能选择稀硫酸，因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。答案(1)SrSO4(s)CO(aq)SrCO3(s)SO(aq)KKsp(SrCO3)Ksp(SrSO4)，加入CO后，平衡SrSO4(s)Sr2(aq)SO(aq)正向移动，生成SrCO3(2)减小不变(3)盐酸若沉淀完全溶解，则证明SrSO4完全转化成SrCO3，否则，未完全转化