2022版高中化学专题3溶液中的离子反应第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡第2课时学案苏教版选修4

2021版高中化学专题3溶液中的离子反应第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡第2课时学案苏教版选修4PAGEPAGE48第2课时沉淀溶解平衡原理的应用[学习目标定位]1.能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。2.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。一、沉淀的生成与溶解1．沉淀的溶解某含有CaCO3的悬浊液，改变条件，回答下列问题：(1)滴加盐酸直至过量，沉淀逐渐溶解。原因是CaCO3在水中存在，CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)，当加入盐酸后，COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑，c(COeq\o\al(2－,3))降低，平衡向溶解方向移动，最后沉淀完全消失。(2)加入Na2CO3溶液，沉淀增多，c(Ca2＋)减小，c(COeq\o\al(2－,3))增大。2．沉淀的生成无机制备及提纯、科研、废水处理等领域，常利用生成沉淀达到分离或除去某些离子的目的。常用的方法有：(1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至3～4，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(2)加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。写出下列反应的离子方程式：①用H2S除去Cu2＋：H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋。②用Na2S除去Hg2＋：Hg2＋＋S2－=HgS↓。3．根据沉淀溶解平衡，分析回答下列问题：(1)BaCO3和BaSO4都难溶于水，在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么？答案原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应原理为BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)、COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O。胃酸消耗COeq\o\al(2－,3)，使溶液中c(COeq\o\al(2－,3))降低，BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，c(Ba2＋)增大引起人体重金属中毒。(2)可溶性钡盐(如BaCl2等)当作食盐食用，会造成钡中毒。中毒患者常用5.0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么？答案中毒后服用5.0%的Na2SO4溶液洗胃，SOeq\o\al(2－,4)与Ba2＋结合生成BaSO4沉淀，可缓解Ba2＋对人体的毒害。沉淀反应的应用(1)沉淀的生成和溶解是两个方向相反的过程，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。(2)利用生成沉淀除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生，其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。(3)根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。如常用强酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。例1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()A．NH3·H2OB．NaOHC．Na2CO3D．MgCO3答案D解析Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，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。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的生成(沉淀的先后)例2(2017·启东中学高二期末)298K下，一些银盐的溶度积见下表。化学式Ag2SO4Ag2SAgClAgBrAgIKsp1.2×10－56.7×10－501.8×10－105.0×10－138.9×10－17下列说法中，错误的是()A．五种银盐中，常温下溶解度最大的是Ag2SO4B．向饱和AgCl溶液中加入0.1mol·L－1Na2S溶液后，有黑色沉淀生成C．常温下，饱和卤化银溶液中c(Ag＋)大小顺序为AgCl<AgBr<AgID．将0.02mol·L－1AgNO3溶液与0.02mol·L－1Na2SO4溶液等体积混合后，无沉淀生成答案C解析Ag2SO4的溶度积远远大于其他四种物质的溶度积，所以常温下溶解度最大的是Ag2SO4，A项正确；Ag2S的溶度积远远小于AgCl的溶度积，所以向饱和AgCl溶液中加入0.1mol·L－1Na2S溶液后，AgCl的溶解平衡将破坏，生成溶度积更小的黑色沉淀Ag2S，B项正确；三种卤化银的分子组成和结构相似，则在饱和溶液中，溶度积越大的卤化银的溶解度越大，Ag＋的浓度也越大，所以Ag＋浓度大小顺序为AgCl>AgBr>AgI，C项错误；0.02mol·L－1AgNO3溶液与0.02mol·L－1Na2SO4溶液等体积混合后，Ag＋、SOeq\o\al(2－,4)的浓度均为0.01mol·L－1，Qc＝c2(Ag＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.012×0.01＝1×10－6<1.2×10－5，所以无沉淀生成，D项正确。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀溶解平衡曲线及其应用二、沉淀的转化1．实验探究沉淀的转化根据下列图示完成实验，将观察到的现象填在空格内：(1)写出各步反应的离子方程式：①Ag＋＋Cl－=AgCl↓，②AgCl(s)＋I－(aq)AgI(s)＋Cl－(aq)，③2AgI(s)＋S2－(aq)Ag2S↓(s)＋2I－(aq)。(2)由上述实验得出的结论是溶解能力小的沉淀能转化为溶解能力更小的沉淀。2．沉淀转化在生活中的应用(1)工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。写出用FeS除去Hg2＋的离子方程式：FeS(s)＋Hg2＋(aq)HgS(s)＋Fe2＋(aq)。(2)硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，说明它形成的原因(用离子方程式表示)。Mg(HCO3)2eq\o(=,\s\up7(△))MgCO3＋H2O＋CO2↑，Ca(HCO3)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCO3＋H2O＋CO2↑，MgCO3＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋CO2↑。(3)锅炉形成的水垢中常含有CaSO4，除去方法是CaSO4(s)eq\o(→,\s\up7(Na2CO3))CaCO3(s)eq\o(→,\s\up7(盐酸))Ca2＋(aq)，写出有关反应的化学方程式：CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)，CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。(4)原生铜硫化物的转化如下：原生铜硫化物eq\o(→,\s\up7(氧化),\s\do5(淋滤))CuSO4(溶液)eq\o(→,\s\up7(ZnS),\s\do5(PbS))CuS(铜蓝)。写出CuSO4转化为铜蓝的化学方程式：CuSO4(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋ZnSO4(aq)，CuSO4(aq)＋PbS(s)CuS(s)＋PbSO4(s)。沉淀的转化(1)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。(2)一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现；两者差别越大，沉淀转化越容易。(3)组成类型相同的难溶电解质，Ksp较大的难溶电解质能转化为Ksp较小的难溶电解质。(4)Ksp相差不大的难溶电解质，Ksp较小的难溶电解质在一定条件下可以转化为Ksp较大的难溶电解质。例3下列说法错误的是()A．向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液，一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象，说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)C．室温下，向浓度均为0.1mol·L－1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，出现白色沉淀。可推出Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4)D．在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小答案C解析向银氨溶液中分别加入相同浓度的NaCl和NaI溶液，Ag＋与相同浓度的I－和Cl－作用仅有黄色沉淀生成，说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，A项正确；常温下，pH＝10的含Mg2＋溶液中，c(Mg2＋)·c2(OH－)≤5.6×10－12，则c(Mg2＋)≤5.6×10－4mol·L－1，B项正确；BaSO4和CaSO4均为白色沉淀，从实验现象无法判断先生成何种沉淀，因此无法判断二者Ksp的大小，C项错误；在同浓度的盐酸中，氢离子的浓度相同，CuS不溶而ZnS可溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小，D项正确。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化例4已知25℃：难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Ksp2.8×10－99.1×10－66.8×10－6某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：①向0.1mol·L－1的CaCl2溶液100mL中加入0.1mol·L－1的Na2SO4溶液100mL，立即有白色沉淀生成。②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g，搅拌，静置沉淀后弃去上层清液。③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。④________________________________________________________________________。(1)由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”)。(2)写出第②步发生的化学反应方程式：_________________________________________________________________________________________________________________。(3)设计第③步的目的是________________________________________________________。(4)请补充第④步操作及发生的现象：_______________________________________________________________________________________________________________________。(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：___________________________________________________________________________________________________________。答案(1)大(2)Na2CO3(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)(3)洗去沉淀中附着的SOeq\o\al(2－,4)(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体(5)将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去解析Ksp越大，表示电解质的溶解度越大，溶解度大的沉淀会向溶解度小的沉淀转化，要证明CaSO4完全转化为CaCO3，可以加入盐酸，因为CaSO4不和盐酸反应，而CaCO3可完全溶于盐酸。在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3再用盐酸除去。考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合1．除去NaCl中的FeCl3需加入的试剂是()A．NaOH B．石灰水C．铜片 D．氨水答案A解析在除去FeCl3时，不能引入新的杂质。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的生成(沉淀的先后)2．已知：Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中滴加适量CuSO4溶液，产生的实验现象是()A．固体逐渐溶解，最后消失B．固体由白色变为黑色C．固体颜色变化但质量不变D．固体逐渐增多，但颜色不变答案B解析ZnS和CuS的阴、阳离子个数比为1∶1，且Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，可得ZnS的溶解度大于CuS，因此在ZnS饱和溶液中加CuSO4会使ZnS沉淀转化生成黑色CuS。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化3．已知如下物质的溶度积常数：Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝6.3×10－36。下列说法正确的是()A．同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B．同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小C．向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeSD．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂答案D解析A项，由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的，因此FeS的溶解度比CuS的大；B项，Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关；C项，先达到CuS的Ksp，先出现CuS沉淀；D项，向含有Cu2＋的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，故可以用FeS作沉淀剂。考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合4．实验：①0.1mol·L－1AgNO3溶液和0.1mol·L－1NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；②向滤液b中滴加0.1mol·L－1KI溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加0.1mol·L－1KI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Ag＋C．③中颜色变化说明AgCl转化为AgID．实验可以证明AgI比AgCl更难溶答案B解析A项，在浊液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，正确；B项，在滤液b中，仍含有少量Ag＋，故在b中加入KI溶液生成了AgI沉淀，错误；由于AgI比AgCl更难溶解，向c中加入0.1mol·L－1KI溶液，能发生沉淀的转化，生成黄色的AgI，C项和D项都正确。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化

5．(2017·盐城调研)Cr(Ⅵ)对人体具有致癌、致突变作用。铁氧体法[铁氧体是组成类似于Fe3O4的复合氧化物，其中部分Fe(Ⅲ)可被Cr(Ⅲ)等所代换]是目前处理Cr(Ⅵ)废水的常见方法之一，其工艺流程如下：(1)Cr(Ⅵ)包括CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)，我国的排放标准是每升废水铬元素含量不超过0.5mg·L－1。①转化反应：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O的平衡常数表达式为K＝__________________。②取某Cr(Ⅵ)废水(只含CrOeq\o\al(2－,4))与2.0×10－4mol·L－1AgNO3溶液等体积混合，有棕红色Ag2CrO4沉淀，则原废水中六价铬超标______倍以上[已知Ksp(Ag2CrO4)＝1.0×10－12]。(2)铁氧体法处理含Cr2Oeq\o\al(2－,7)废水的工艺流程中：①“反应槽”中发生反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________________。②在“加热曝气槽”中通入压缩空气的目的是________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验室有100L含Cr(Ⅵ)强酸性废水(只含Cr2Oeq\o\al(2－,7))，经测定Cr2Oeq\o\al(2－,7)浓度为2×10－4mol·L－1。设计通过向其中加入一定量的FeSO4·7H2O，充分反应后再加入NaOH溶液调节pH，搅拌并加热，使Cr和Fe恰好均转化为Fe3＋[Fe2＋Feeq\o\al(3＋,1－x)Creq\o\al(3＋,x)]O4(不考虑微量的残留)。计算100L该废水需加入的FeSO4·7H2O的质量，写出计算过程。答案(1)①eq\f(cCr2O\o\al(2－,7),c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋)②20.8(2)①Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O②将部分Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3以形成铁氧体(3)n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝100L×0.0002mol·L－1＝0.0200mol，还原反应需消耗n1(Fe2＋)＝0.1200mol，同时反应生成的n(Cr3＋)＝0.0400mol，n(Fe3＋)＝0.1200mol，与Cr3＋和Fe3＋形成铁氧体的n2(Fe2＋)＝eq\f(1,2)[n(Cr3＋)＋n(Fe3＋)]＝0.0800moln(FeSO4·7H2O)＝n1(Fe2＋)＋n2(Fe2＋)＝0.1200mol＋0.0800mol＝0.2000mol加入的m(FeSO4·7H2O)＝0.2000mol×278g·mol－1＝55.6g。解析(1)②设废水中CrOeq\o\al(2－,4)的浓度为xmol·L－1，与AgNO3溶液等体积混合后，CrOeq\o\al(2－,4)的浓度变成eq\f(x,2)mol·L－1，c(AgNO3)＝eq\f(2.0×10－4,2)mol·L－1＝1.0×10－4mol·L－1，Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝(1.0×10－4)2×eq\f(x,2)＝1.0×10－12，得x＝2.0×10－4mol·L－1，Cr含量：(2.0×10－4mol×52g·mol－1×1000mg·g－1)/L＝10.4mg·L－1，超标：eq\f(10.4,0.5)＝20.8倍。(2)①反应槽中，Cr2Oeq\o\al(2－,7)在酸性条件下氧化Fe2＋，生成Fe3＋和Cr3＋，根据Fe和Cr得失电子守恒，用H＋平衡电荷。②反应槽中Fe2＋是过量的，在“加热曝气槽”中，加入NaOH会生成Fe(OH)2，压入空气，可以将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3，最终可以转化成铁氧体中的Fe3＋。(3)废水中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)为0.0200mol，根据“Cr2Oeq\o\al(2－,7)～6Fe2＋”知，完全反应Cr2Oeq\o\al(2－,7)时，消耗n1(Fe2＋)＝0.1200mol，反应后生成n(Fe3＋)＝0.1200mol，n(Cr3＋)＝0.0400mol。铁氧体为Fe3＋[Fe2＋Feeq\o\al(3＋,1－x)Creq\o\al(3＋,x)]O4，n(Fe2＋)＝1，n(Fe3＋)＋n(Cr3＋)＝1＋(1－x)＋x＝2，形成铁氧体的n2(Fe2＋)＝eq\f(1,2)[n(Fe3＋)＋n(Cr3＋)]＝eq\f(1,2)×(0.1200mol＋0.0400mol)＝0.0800mol，总共消耗的n(FeSO4·7H2O)＝n1(Fe2＋)＋n2(Fe2＋)＝0.1200mol＋0.0800mol＝0.2000mol，m(FeSO4·7H2O)＝0.2000mol×278g·mol－1＝55.6g。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化[对点训练]题组一沉淀的生成与溶解1．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，需加入少量的()A．NH4NO3 B．NaOHC．MgSO4 D．Na2SO4答案A解析要使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的溶解平衡右移，可减小c(Mg2＋)或c(OH－)。NH4NO3电离出的NHeq\o\al(＋,4)能结合OH－，使平衡右移。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的溶解2．在有固态CaCO3存在的饱和溶液中，存在着如下平衡CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)，加入下列溶液，能使CaCO3质量增加的是()A．CaCl2溶液 B．KNO3溶液C．NH4Cl溶液 D．NaCl溶液答案A解析加入CaCl2溶液，溶液中c(Ca2＋)增大，平衡逆向移动，CaCO3质量增加，A正确；加入KNO3溶液，相当于加入水，平衡正向移动，CaCO3质量减少，B错误；加入NH4Cl溶液，NHeq\o\al(＋,4)水解产生的H＋与COeq\o\al(2－,3)反应，c(COeq\o\al(2－,3))减小，平衡正向移动，CaCO3质量减少，C错误；加入NaCl溶液，相当于加入水，平衡正向移动，CaCO3质量减少，D错误。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的生成(沉淀的先后)3．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/g1.03×10－41.81×10－71.84×10－14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解析要将Pb2＋沉淀，就要形成溶解度更小的物质，由表中数据可知，PbS的溶解度最小，故沉淀剂最好为硫化物。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的生成(沉淀的先后)4．25℃时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)＝6.3×10－18；Ksp(CuS)＝1.3×10－36；Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。常温时下列有关叙述正确的是()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0.1mol·L－1的Na2S溶液中，Zn2＋的浓度最大只能达到1.6×10－23mol·L－1C．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c(Fe2＋)变大、c(S2－)变小，但Ksp(FeS)变大答案C解析化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，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，故A错；将足量的ZnSO4晶体加入到0.1mol·L－1的Na2S溶液中，c(S2－)将减至非常小，而Zn2＋的浓度远远大于1.6×10－23mol·L－1；因CuS比FeS更难溶，FeS沉淀可转化为CuS沉淀；温度不变，Ksp(FeS)不变。考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合

5．(2017·宿迁宿豫中学高二期末)如图所示进行实验，下列分析错误的是()A．实验Ⅱ中白色沉淀变成黄色沉淀B．该实验可说明溶度积Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)C．反应后c(Ag＋)：Ⅰ＜ⅡD．实验Ⅱ中发生反应：AgCl＋I－AgI＋Cl－答案C解析碘化银的溶度积常数小于氯化银，则实验Ⅱ中白色沉淀变成黄色沉淀，A项正确；根据沉淀容易向更难溶的方向转化可知，该实验可说明溶度积Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，B项正确；碘化银的溶度积常数小于氯化银，则反应后c(Ag＋)：Ⅰ＞Ⅱ，C项错误；沉淀容易向更难溶的方向转化，因此实验Ⅱ中发生反应：AgCl＋I－AgI＋Cl－，D项正确。考点溶度积常数题点溶度积常数(Ksp)的应用——判断是否生成沉淀题组二沉淀的转化6．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()A．CuS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C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2＋＋S2－=CuS↓D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应答案D解析CuSO4与PbS反应可以生成CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的；硫化物中硫的化合价为－2，具有还原性；ZnS难溶于水，不能写成离子形式；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。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化7．下列说法不正确的是()A．Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，该固体可溶于NH4Cl溶液B．向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液沉淀变为黑色，可推知同温下Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)C．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，反应方程式为2AgCl(s)＋S2－(aq)Ag2S(s)＋2Cl－(aq)D．向2mL浓度均为1.2mol·L－1的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01mol·L－1的AgNO3溶液，振荡沉淀呈黄色，说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)答案B考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合8．工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋，Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是()A．该反应平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)B．MnS的Ksp大于CuS的KspC．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)增大D．该反应的平衡常数K＝eq\f(KspMnS,KspCuS)答案A解析根据反应Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，可以推断Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，该反应的平衡常数K＝eq\f(cMn2＋,cCu2＋)＝eq\f(KspMnS,KspCuS)>1，c(Mn2＋)>c(Cu2＋)。向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Cu2＋)增大，溶解平衡向右移动，c(Mn2＋)增大，所以，只有A项不正确。考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合9．下表为有关化合物的pKsp，pKsp＝－lgKsp。某同学设计实验如下：①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY，则沉淀转化为AgY；③向②中加入Na2Z，沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为()相关化合物AgXAgYAg2ZpKspabcA.a＞b＞c B．a＜b＜cC．c＜a＜b D．a＋b＝c答案B解析根据沉淀的转化原理可知，溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的转化，再结合pKsp＝－lgKsp可知Ksp越小其pKsp越大，故B正确。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化

题组三沉淀溶解平衡图像分析10．A．Ksp(CuS)约为1×10－20B．向Cu2＋浓度为10－5mol·L－1废水中加入ZnS粉末，会有CuS沉淀析出C．向100mL浓度均为10－5mol·L－1Zn2＋、Fe2＋、Mn2＋的混合溶液中逐滴加入10－4mol·L－1Na2S溶液，Zn2＋先沉淀D．Na2S溶液中：2c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝c(Na＋答案B解析由图可知，Ksp(CuS)约为1×10－35，A项错误；Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)，向Cu2＋浓度为10－5mol·L－1废水中加入ZnS粉末，会生成更难溶的CuS，B项正确；Ksp(MnS)<Ksp(FeS)<Ksp(ZnS)，所以Mn2＋先沉淀，C项错误；根据物料守恒，2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)＝c考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀溶解平衡曲线及其应用11．(2017·徐州一中期中)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知：p(Ba2＋)＝－lgc(Ba2＋)，p(SOeq\o\al(2－,4))＝－lgc(SOeq\o\al(2－,4))。下列说法正确的是()A．该温度下，Ksp(BaSO4)＝1.0×10－24B．a点的Ksp(BaSO4)小于b点的Ksp(BaSO4)C．d点表示的是该温度下BaSO4的不饱和溶液D．加入BaCl2可以使溶液由c点变到a点答案D解析由a点数据，Ksp＝c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＝10－4×10－6＝10－10，A项错误；处于同一温度下，Ksp相等，B项错误；d点时p(Ba2＋)偏小，则c(Ba2＋)偏大，溶液过饱和，C项错误；加入BaCl2，c(Ba2＋)增大，平衡逆向移动，c(SOeq\o\al(2－,4))减小，则可使溶液由c点变到a点，D项正确。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀溶解平衡曲线及其应用12.(2017·全国卷Ⅲ，13)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是()A．Ksp(CuCl)的数量级为10－7B．除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－=2CuClC．加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好D．2Cu＋=Cu2＋＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全答案C解析A项，根据CuCl(s)Cu＋(aq)＋Cl－(aq)可知Ksp(CuCl)＝c(Cu＋)·c(Cl－)，从Cu＋图像中任取一点代入计算可得Ksp(CuCl)≈10－7，正确；B项，由题干中“可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－”可知Cu、Cu2＋与Cl―可以发生反应生成CuCl沉淀，正确；C项，Cu(s)＋Cu2＋(aq)2Cu＋(aq)，固体对平衡无影响，故增加固体Cu的物质的量，平衡不移动，Cu＋的浓度不变，错误；D项，2Cu＋(aq)Cu(s)＋Cu2＋(aq)，反应的平衡常数K＝eq\f(cCu2＋,c2Cu＋)，从图中两条曲线上任取横坐标相同的c(Cu2＋)、c(Cu＋)两点代入计算可得K≈106，反应平衡常数较大，反应趋于完全，正确。[综合强化]13．(2017·湖州高二质检)已知常温下，AgBr的Ksp＝4.9×10－13、AgI的Ksp＝8.3×10－17。(1)现向含有AgI的饱和溶液中：①加入固体AgNO3，则c(I－)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；②若改加更多的AgI固体，则c(Ag＋)________；③若改加AgBr固体，则c(I－)________，而c(Ag＋)________。(2)现向含有NaBr、KI均为0.002mol·L－1的溶液中加入等体积浓度为4×10－3mol·L－1AgNO3溶液，则产生的沉淀是______________(填化学式)；若向其中再加入适量的NaI固体，则最终可发生沉淀转化的总反应式表示为___________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①变小②不变③变小变大(2)AgI、AgBrAgBr(s)＋I－(aq)AgI(s)＋Br－(aq)解析(1)①加入AgNO3固体，使c(Ag＋)增大，AgI溶解平衡向左移动，c(I－)减小。②改加更多的AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变。③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固体时，使c(Ag＋)变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c(I－)变小。(2)等体积混合后c(Br－)＝c(I－)＝0.001mol·L－1，c(Ag＋)＝2×10－3mol·L－1。因Ksp(AgI)<Ksp(AgBr)，AgI先沉淀，当I－完全沉淀时，消耗c(Ag＋)＝c(I－)＝0.001mol·L－1，剩余c(Ag＋)＝2×10－3mol·L－1－0.001mol·L－1＝0.001mol·L－1，Qc(AgBr)＝0.001×0.001＝1×10－6>4.9×10－13，所以有AgBr沉淀生成；若再向其中加入适量NaI固体时，会有AgBr转化为AgI。考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合14．(2017·如东高级中学高二期中)草酸钴(CoC2O4)用途广泛，一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、MnO、CaO等)制取CoC2O4·2H2O的工艺流程如下：已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等；②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2完全沉淀的pH3.79.69.25.29.8(1)浸出过程中加入Na2SO3的作用是将________还原(填离子符号)，该步反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，氯元素被还原为最低价。该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)加Na2CO3能使浸出液中Fe3＋、Al3＋转化成氢氧化物沉淀的原因是(用离子方程式表示，写出其中一个即可)_______________________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。使用萃取剂适宜的pH＝________(填字母)左右。A．2.0B．3.0C．4.0(5)滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2＋与Mg2＋转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)＝7.35×10－11、Ksp(CaF2)＝1.05×10－10，当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2＋)/c(Ca2＋)＝________。答案(1)Fe3＋、Co3＋SOeq\o\al(2－,3)＋2Fe3＋＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋2H＋、SOeq\o\al