1、第2课时沉淀溶解平衡的应用经典基础题1. 要使工业废水中的重金属Pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2与这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以上沉淀剂均可答案A解析由表中数据可知，PbS的溶解度最小，沉淀最彻底。2工业上用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢使其中CaSO4能转化为CaCO3，下列有关CaSO4和CaCO3性质有关推测正确的是()ACaSO4是一种强酸弱碱盐BCaSO4溶解度小于CaCO3CCaSO4溶解度大于C
2、aCO3DCaSO4溶解度等于CaCO3答案C解析CaSO4的沉淀溶解平衡向左移动，生成更难溶的CaCO3。3为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是 ()ANH3H2O BNaOHCNa2CO3 DMgCO3答案D解析Fe33H2OFe(OH)33H，调节pH，可使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀后除去。在不引入新杂质，Mg2不沉淀的条件下，选用MgCO3，过量的MgCO3可一起过滤除去。也可选用MgO、Mg(OH)2等试剂。4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，说明AgCl比AgI更难溶B向浓度均为0.1 molL1的MgC
3、l2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，则KspMg(OH)2KspCu(OH)2；C项加入的是饱和Na2CO3溶液，CO比较大，会引起COBa2Ksp(BaCO3)，不能说明Ksp(BaSO4)大于Ksp(BaCO3)；D项加入的FeCl3溶液后，白色沉淀转化为红褐色，所以能证明在相同温度下，溶解度Mg(OH)2 Fe(OH)35已知CuS不溶于醋酸、浓盐酸、浓硫酸，但在浓硝酸中溶解，溶液变蓝并有红棕色刺激性气体产生。下列结论及原因解释准确到位的是()ACuS不溶于弱酸，能溶于强酸BCuS不溶于非氧化性酸，能溶于氧化性酸CCuS溶于硝酸，是因为硝酸氧化性强于硫酸
4、，S2被氧化，使溶解沉淀平衡往溶解方向移动DCuS溶于硝酸，是因为硝酸的酸性大于硫酸和盐酸的酸性，S2结合H，放出H2S气体，使沉淀溶解平衡往溶解方向移动答案C解析A说法不正确，盐酸属于强酸，硝酸是强酸，该说法与事实不符。B解释不到位，C正确，从氧化还原和沉淀溶解平衡角度解释。D不正确，硝酸具有强氧化性，不可能生成H2S。6已知Ksp(AgCl)1.81010 mol2L2，Ksp(AgI)1.01016 mol2L2。下列说法错误的是()A常温下，AgCl在饱和NaCl溶液中的 Ksp 比在纯水中的 Ksp小B在含有浓度均为0.001 molL1的Cl、I的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶液，首
5、先析出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常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于1011 molL1答案A解析A不正确，Ksp只与温度有关，常温下，AgCl在饱和NaCl溶液中的 Ksp 与在纯水中的 Ksp相等。B正确，组成类型相同的难溶电解质，溶度积越小，沉淀时需要的沉淀剂离子浓度越小，加入稀的沉淀剂溶液时，越易先形成沉淀；C正确，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现；D正确，AgCl溶液中Ag105 molL1，要形成AgI沉淀，则AgI1.01016 mol2L2, I molL11011 molL1。7.
6、25 时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)6.31018 mol2L2；Ksp(CuS)1.31036 mol2L2；Ksp(ZnS)1.61024 mol2L2。下列关于常温时的有关叙述正确的是 ()A硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大B将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 molL1的Na2S溶液中，Zn2的浓度最大只能达到1.61023 molL1C除去工业废水中含有的Cu2，可采用FeS固体作为沉淀剂D向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中Fe2变大、S2变小，但Ksp(FeS)变大答案C解析A不正确，化学式所表示的组成中阴、阳离子个数
7、比相同时，Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强，由Ksp可知，常温下，CuS的溶解度最小；B不正确，将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 molL1的Na2S溶液中，S2将减至非常小，而Zn2的浓度远远大于1.61023 molL1；C正确，因CuS比FeS更难溶，FeS沉淀可转化为CuS沉淀；D不正确，温度不变，Ksp(FeS)不变。8硫化汞(HgS)难溶于水，在自然界中呈红褐色，常用于油画颜料、印泥及朱红雕刻漆器等。某温度时，HgS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向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液，硫化汞的Ksp减小B图中a点对应的是饱和溶液C向c点的溶液中加入
8、0.1 molL1 Hg(NO3)2，则S2减小D升高温度可以实现c点到b点的转化答案C解析A不正确，硫化汞的Ksp只与温度有关；B不正确，曲线以下的点都是不饱和时的点；C正确，加入Hg(NO3)2时，Hg2增大，平衡向生成沉淀方向移动，S2减小；D不正确，升高温度时，硫化汞的溶解度增大，Hg2和S2都增大。9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。据图分析，下列判断错误的是()AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点Cc、d两点代表的溶液中H与OH乘积相等DF
9、e(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和答案B解析A正确，b、c两点金属阳离子的浓度相等，设都为x，OHc109.6 molL1，OHb1012.7 molL1，则KspFe(OH)3x(1012.7)3 mol4L4，KspCu(OH)2x(109.6)2 mol3L3，故KspFe(OH)3Ksp，沉淀要析出。10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AgClAgBrAgIAg2SO4Ag2CrO4Ksp1.81010 mol2L25.41013 mol2L28.51017 mol2L21.4105 mol3L31.121012 mol3L
10、3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将等体积的4103 molL1的AgNO3溶液和4103 molL1的 K2CrO4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，有白色沉淀生成答案D解析D项，混合溶液中Ag0.1 molL10.001 molL1，Ag2SO0.00120.1 mol3L31107 mol3L31.4105 mol3L3，故不会产生沉淀。能力提升题11(1)已知在一定温度
11、下：难(微)溶物BaSO4BaCO3CaSO4CaCO3溶度积常数(Ksp)l10102.610971055109在该温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种沉淀共存时，_。现有足量的BaSO4悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使SO物质的量浓度达到0.0l molL1以上，则溶液中 CO物质的量浓度应_ molL1。(2)碳酸锶广泛应用于电子工业。已知：Ksp(SrSO4)3.2107，Ksp(SrCO3)1.11010，以天青石(主要成分为SrSO4)为基本原料制备碳酸锶。将天青石矿粉与Na2CO3溶液搅拌混匀、加热，发生的离子反应方程式为：_。当转
12、化完成时，混合液中CO1.0103 molL1，SO_molL1答案(1)260.26 (2)SrSO4(s)CO(aq)=SrCO3(s)SO(aq)2.91解析(1)当两沉淀共存时，存在两个沉淀溶解平衡：BaSO4 (s)Ba2(aq)SO(aq)，BaCO3 (s)Ba2(aq)CO(aq)，Ksp(BaSO4)Ba2SO，Ksp(BaCO3)Ba2CO。所以26。由BaSO4 (s)Ba2(aq)SO(aq)，溶液中Ksp (BaSO4)Ba2SO，因为SO0.01 molL1，所以c(Ba2)108 molL1，又由Ksp (BaCO3)2.6l09，故溶液中COmolL10.26。
13、(2)SrSO4转化为SrCO3，方程式为SrSO4(s)CO(aq)=SrCO3(s)SO(aq)，K，SO2.91 molL1。12某生产科研小组经查阅资料得到以下溶度积Ksp数据(298K时): Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq) Ksp Mg2OH25.61012 Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)KspCa2OH24.7106(1)该科研小组认为可以用熟石灰替代氨水制得氢氧化镁，他们的理由是_。 若沉淀转化反应为：Mg2(aq)Ca(OH)2(s) Mg(OH)2(s)Ca2(aq) ，求此温度下该反应的化学平衡常数K_ (写出算式和结果)。(2)又已知：
14、25 时，Ksp(MgF2)7.41011。25 时，在氢氧化镁的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，Mg2_(填“增大”“减小”或“不变”)；在等浓度的KOH和KF混合溶液中加入稀MgCl2的溶液，首先生成的沉淀是_(写化学式)。答案(1)见解析(2)增大Mg(OH)2解析(1)理由是：Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，可发生沉淀的转化(其它合理答案有：Mg(OH)2和 Ca(OH)2离子个数比相同，KspMg(OH)2KspMg(OH)2，所以先生成Mg(OH)2。13溶度积可用于分析有关沉淀的生成和离子分离的问题。(1)已知：Ksp(FeS)6.51018，Ksp(CuS)1.31
15、036。向浓度均为0.1 molL1的FeSO4和CuSO4的混合溶液中滴加Na2S溶液，请你写出首先生成沉淀的离子方程式_，当加入Na2S溶液至出现两种沉淀，则c(Fe2)c(Cu2)_。 (2)工业生产中利用CuSO4和Fe2(SO4)3的混合溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO45H2O)：分析下列表格氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe31.93.2Cu24.76.7步骤一应调节溶液的pH范围是_，请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3的原因_。步骤三中的具体操作方法是_。答案(1) Cu2(aq)S2(aq)=CuS(s)510181
16、(2)3.2pHKspFe(OH)3，导致Fe3生成沉淀而除去蒸发浓缩，冷却结晶，过滤解析(1) 因为Ksp(FeS)Ksp(CuS)，所以首先生成CuS ，加入Na2S溶液至出现两种沉淀时，同时存在FeS和CuS的沉淀溶解平衡，Fe2Cu2Ksp(FeS)Ksp(CuS)510181。(2)步骤一调节溶液pH的目的是将Fe3全部沉淀出来，而Cu2不能沉淀，故应调节pH的范围为3.2pH4.7；步骤三中是将硫酸铜溶液变为硫酸铜晶体，故采用的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。14下图表示的是25 时，难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/ mol L1，假定该浓度为饱和溶液中阳离子的浓度)。请完成
17、下列问题：(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_(填选项)。 A1 B4左右 C6(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)25 下Ksp Cu( OH )2 _。(5)要使Cu(OH)2沉淀溶解，除了加酸之外，还可以加入氨水生成Cu(NH3)42，写出反应的离子方程式_。(6)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp(mol2l2)6.310182.510131.310353.410286.410331
18、.61024上述难溶盐的饱和溶液中，c(S2)最小的是_，为除去工业废水中含有的Cu2、Pb2、Hg2杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的_(填选项)。ANaOH BFeS CNa2S答案(1)Cu2(2)B(3)不能Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小 (4)1.01020 mol3L3(5)Cu( OH )2(s)4NH3H2O=Cu(NH3)42(aq)2OH(aq)4H2O(6)CuSB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Fe3的同时必须确保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
19、通过调节pH而达到分离的目的。(4)由图可知，当溶液pH5时，溶液中Cu20.01 molL1，OH1.0109 molL1，故Ksp Cu( OH )2 Cu2OH21.01020 mol3L3。(5)Cu(OH )2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，加入氨水生成难电离的Cu(NH3)42，促进Cu(OH )2的溶解。(6)由表格信息可知，难溶盐化学式均为AB型，即Ksp数值越小，溶液中S2越小。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。备用题目若室温下BaSO4的溶度积常数Ksp(BaSO4)1.1107；又知Ksp(BaCO3)2.6106，欲使BaSO4转化为碳酸盐，方法是将BaSO4置于饱和Na2CO3溶液中并不断搅拌。(1)请计算此转化的平衡常数_；(2)若用1.0 LNa2CO3溶液将0.010 mol的BaSO4完全溶解，则Na2CO3溶液的最初浓度不得低于_(填写字母) molL1。A0.24 B0.25 C0.34 D0.35答案(1)0.042(2)B
