2018-2019版高中化學 專題3 溶液中的離子反應 第四單元 難溶電解質的沉淀溶解平衡 第2課時學案 蘇教版選修4.doc

第2課時沉淀溶解平衡原理的應用學習目標定位1.能用平衡移動原理分析理解沉淀的溶解與生成、沉淀轉化的實質。2.學會用沉淀溶解平衡的移動解決生產、生活中的實際問題。一、沉淀的生成與溶解1沉淀的溶解某含有CaCO3的懸濁液，改變條件，回答下列問題：(1)滴加鹽酸直至過量，沉淀逐漸溶解。原因是CaCO3在水中存在，CaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq)，當加入鹽酸后，CO2H=H2OCO2，c(CO)降低，平衡向溶解方向移動，最后沉淀完全消失。(2)加入Na2CO3溶液，沉淀增多，c(Ca2)減小，c(CO)增大。2沉淀的生成無機制備及提純、科研、廢水處理等領域，常利用生成沉淀達到分離或除去某些離子的目的。常用的方法有：(1)調節(jié)pH法：如工業(yè)原料氯化銨中含雜質氯化鐵，使其溶解于水，再加入氨水調節(jié)pH至34，可使Fe3轉變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。反應如下：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(2)加沉淀劑法：如以Na2S、H2S等作沉淀劑，使某些金屬離子，如Cu2、Hg2等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分離、除去雜質常用的方法。寫出下列反應的離子方程式：用H2S除去Cu2：H2SCu2=CuS2H。用Na2S除去Hg2：Hg2S2=HgS。3根據(jù)沉淀溶解平衡，分析回答下列問題：(1)BaCO3和BaSO4都難溶于水，在醫(yī)學上常用BaSO4作鋇餐透視，而不能用BaCO3的原因是什么？答案原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分為鹽酸)，反應原理為BaCO3(s)Ba2(aq)CO(aq)、CO2H=CO2H2O。胃酸消耗CO，使溶液中c(CO)降低，BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，c(Ba2)增大引起人體重金屬中毒。(2)可溶性鋇鹽(如BaCl2等)當作食鹽食用，會造成鋇中毒。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，SO與Ba2結合生成BaSO4沉淀，可緩解Ba2對人體的毒害。沉淀反應的應用(1)沉淀的生成和溶解是兩個方向相反的過程，控制離子濃度，可以使反應向我們需要的方向轉化。(2)利用生成沉淀除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應能夠發(fā)生，其次沉淀生成的反應進行得越完全越好。(3)根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的電解質，如果能設法不斷地移去溶解平衡體系中的相應離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，就可以使沉淀溶解。如常用強酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等難溶電解質。例1為除去MgCl2酸性溶液中的Fe3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是()ANH3H2O BNaOH CNa2CO3 DMgCO3答案D解析Fe33H2OFe(OH)33H，調節(jié)pH，可使Fe3轉化為Fe(OH)3沉淀后除去。在不引入新雜質、Mg2不沉淀的條件下，選用MgCO3，過量的MgCO3可一起過濾除去。也可選用MgO、Mg(OH)2等試劑?？键c沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的生成(沉淀的先后)例2(2017啟東中學高二期末)298 K下，一些銀鹽的溶度積見下表。化學式Ag2SO4Ag2SAgClAgBrAgIKsp1.21056.710501.810105.010138.91017下列說法中，錯誤的是()A五種銀鹽中，常溫下溶解度最大的是Ag2SO4B向飽和AgCl溶液中加入0.1 molL1 Na2S溶液后，有黑色沉淀生成C常溫下，飽和鹵化銀溶液中c(Ag)大小順序為AgCl <AgBr<AgID將0.02 molL1 AgNO3溶液與0.02 molL1 Na2SO4溶液等體積混合后，無沉淀生成答案C解析Ag2SO4的溶度積遠遠大于其他四種物質的溶度積，所以常溫下溶解度最大的是Ag2SO4，A項正確；Ag2S的溶度積遠遠小于AgCl的溶度積，所以向飽和AgCl溶液中加入0.1 molL1 Na2S溶液后，AgCl的溶解平衡將破壞，生成溶度積更小的黑色沉淀Ag2S，B項正確；三種鹵化銀的分子組成和結構相似，則在飽和溶液中，溶度積越大的鹵化銀的溶解度越大，Ag的濃度也越大，所以Ag濃度大小順序為AgCl >AgBr>AgI，C項錯誤；0.02 molL1 AgNO3溶液與0.02 molL1 Na2SO4溶液等體積混合后，Ag、SO的濃度均為0.01 molL1，Qcc2(Ag)c(SO)0.0120.011106<1.2105，所以無沉淀生成，D項正確。考點沉淀溶解平衡的應用題點沉淀溶解平衡曲線及其應用二、沉淀的轉化1實驗探究沉淀的轉化根據(jù)下列圖示完成實驗，將觀察到的現(xiàn)象填在空格內：(1)寫出各步反應的離子方程式：AgCl=AgCl，AgCl(s)I(aq)AgI(s)Cl(aq)，2AgI(s)S2(aq)Ag2S(s)2I(aq)。(2)由上述實驗得出的結論是溶解能力小的沉淀能轉化為溶解能力更小的沉淀。2沉淀轉化在生活中的應用(1)工業(yè)廢水處理過程中，重金屬離子可利用沉淀轉化原理用FeS等難溶物轉化為HgS、Ag2S、PbS等沉淀。寫出用FeS除去Hg2的離子方程式：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，說明它形成的原因(用離子方程式表示)。Mg(HCO3)2MgCO3H2OCO2，Ca(HCO3)2CaCO3H2OCO2，MgCO3H2OMg(OH)2CO2。(3)鍋爐形成的水垢中常含有CaSO4，除去方法是CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2(aq)，寫出有關反應的化學方程式：CaSO4(s)Na2CO3(aq)CaCO3(s)Na2SO4(aq)，CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。(4)原生銅硫化物的轉化如下：原生銅硫化物CuSO4(溶液)CuS(銅藍)。寫出CuSO4轉化為銅藍的化學方程式：CuSO4(aq)ZnS(s)CuS(s)ZnSO4(aq)，CuSO4(aq)PbS(s)CuS(s)PbSO4(s)。沉淀的轉化(1)沉淀轉化的實質就是沉淀溶解平衡的移動。(2)一般說來，溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)；兩者差別越大，沉淀轉化越容易。(3)組成類型相同的難溶電解質，Ksp較大的難溶電解質能轉化為Ksp較小的難溶電解質。(4)Ksp相差不大的難溶電解質，Ksp較小的難溶電解質在一定條件下可以轉化為Ksp較大的難溶電解質。例3下列說法錯誤的是()A向2支盛有2 mL相同濃度銀氨溶液的試管中分別加入2滴相同濃度的NaCl和NaI溶液，一支試管中產生黃色沉淀，另一支中無明顯現(xiàn)象，說明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)B常溫下，KspMg(OH)25.61012，pH10的含Mg2溶液中，c(Mg2)5.6104 molL1C室溫下，向濃度均為0.1 molL1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，出現(xiàn)白色沉淀。可推出Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4)D在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小答案C解析向銀氨溶液中分別加入相同濃度的NaCl和NaI溶液，Ag與相同濃度的I和Cl作用僅有黃色沉淀生成，說明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，A項正確；常溫下，pH10的含Mg2溶液中，c(Mg2)c2(OH)5.61012，則c(Mg2)5.6104 molL1，B項正確；BaSO4和CaSO4均為白色沉淀，從實驗現(xiàn)象無法判斷先生成何種沉淀，因此無法判斷二者Ksp的大小，C項錯誤；在同濃度的鹽酸中，氫離子的濃度相同，CuS不溶而ZnS可溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小，D項正確?？键c沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的轉化例4已知25 ：難溶電解質CaCO3CaSO4MgCO3Ksp2.81099.11066.8106某學習小組欲探究CaSO4沉淀轉化為CaCO3沉淀的可能性，實驗步驟如下：向0.1 molL1的CaCl2溶液100 mL中加入0.1 molL1的Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。向上述懸濁液中加入固體Na2CO3 3 g，攪拌，靜置沉淀后棄去上層清液。再加入蒸餾水攪拌，靜置后再棄去上層清液。_。(1)由題中信息Ksp越大，表示電解質的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)寫出第步發(fā)生的化學反應方程式：_。(3)設計第步的目的是_。(4)請補充第步操作及發(fā)生的現(xiàn)象：_。(5)請寫出該原理在實際生活、生產中的一個應用：_。答案(1)大(2)Na2CO3(aq)CaSO4(s)CaCO3(s)Na2SO4(aq)(3)洗去沉淀中附著的SO(4)向沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀完全溶解，并放出無色無味的氣體(5)將鍋爐水垢中的CaSO4轉化為CaCO3，再用鹽酸除去解析Ksp越大，表示電解質的溶解度越大，溶解度大的沉淀會向溶解度小的沉淀轉化，要證明CaSO4完全轉化為CaCO3，可以加入鹽酸，因為CaSO4不和鹽酸反應，而CaCO3可完全溶于鹽酸。在實際生活、生產中利用此反應可以將鍋爐水垢中的CaSO4轉化為CaCO3再用鹽酸除去。考點沉淀溶解平衡的應用題點難溶電解質沉淀溶解平衡的綜合1除去NaCl中的FeCl3需加入的試劑是()ANaOH B石灰水C銅片 D氨水答案A解析在除去FeCl3時，不能引入新的雜質?？键c沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的生成(沉淀的先后)2已知：Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，在有白色固體ZnS存在的飽和溶液中滴加適量CuSO4溶液，產生的實驗現(xiàn)象是()A固體逐漸溶解，最后消失B固體由白色變?yōu)楹谏獵固體顏色變化但質量不變D固體逐漸增多，但顏色不變答案B解析ZnS和CuS的陰、陽離子個數(shù)比為11，且Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，可得ZnS的溶解度大于CuS，因此在ZnS飽和溶液中加CuSO4會使ZnS沉淀轉化生成黑色CuS。考點沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的轉化3已知如下物質的溶度積常數(shù)：Ksp(FeS)6.31018，Ksp(CuS)6.31036。下列說法正確的是()A同溫度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B同溫度下，向飽和FeS溶液中加入少量Na2S固體后，Ksp(FeS)變小C向含有等物質的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出現(xiàn)的沉淀是FeSD除去工業(yè)廢水中的Cu2，可以選用FeS作沉淀劑答案D解析A項，由于FeS的Ksp大，且FeS與CuS的Ksp表達式是相同類型的，因此FeS的溶解度比CuS的大；B項，Ksp不隨濃度變化而變化，它只與溫度有關；C項，先達到CuS的Ksp，先出現(xiàn)CuS沉淀；D項，向含有Cu2的工業(yè)廢水中加入FeS，F(xiàn)eS會轉化為更難溶的CuS，故可以用FeS作沉淀劑?？键c沉淀溶解平衡的應用題點難溶電解質沉淀溶解平衡的綜合4實驗：0.1 molL1AgNO3溶液和0.1 molL1NaCl溶液等體積混合得到濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c；向濾液b中滴加0.1 molL1KI溶液，出現(xiàn)渾濁；向沉淀c中滴加0.1 molL1KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是()A濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)B濾液b中不含有AgC中顏色變化說明AgCl轉化為AgID實驗可以證明AgI比AgCl更難溶答案B解析A項，在濁液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，正確；B項，在濾液b中，仍含有少量Ag，故在b中加入KI溶液生成了AgI沉淀，錯誤；由于AgI比AgCl更難溶解，向c中加入0.1 molL1KI溶液，能發(fā)生沉淀的轉化，生成黃色的AgI，C項和D項都正確?？键c沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的轉化5(2017鹽城調研)Cr()對人體具有致癌、致突變作用。鐵氧體法鐵氧體是組成類似于Fe3O4的復合氧化物，其中部分Fe()可被Cr()等所代換是目前處理Cr()廢水的常見方法之一，其工藝流程如下：(1)Cr()包括CrO和Cr2O，我國的排放標準是每升廢水鉻元素含量不超過0.5 mgL1。轉化反應：2CrO2HCr2OH2O的平衡常數(shù)表達式為K_。取某Cr()廢水(只含CrO)與2.0104 molL1 AgNO3溶液等體積混合，有棕紅色Ag2CrO4沉淀，則原廢水中六價鉻超標_倍以上已知Ksp(Ag2CrO4)1.01012。(2)鐵氧體法處理含Cr2O廢水的工藝流程中：“反應槽”中發(fā)生反應的離子方程式為_。在“加熱曝氣槽”中通入壓縮空氣的目的是_。(3)實驗室有100 L含Cr()強酸性廢水(只含Cr2O)，經測定Cr2O濃度為2104 molL1。設計通過向其中加入一定量的FeSO47H2O，充分反應后再加入NaOH溶液調節(jié)pH，攪拌并加熱，使Cr和Fe恰好均轉化為Fe3Fe2Fe CrO4(不考慮微量的殘留)。計算100 L該廢水需加入的FeSO47H2O的質量，寫出計算過程。答案(1) 20.8(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O將部分Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3以形成鐵氧體(3)n(Cr2O)100 L0.000 2 molL10.020 0 mol，還原反應需消耗n1(Fe2)0.120 0 mol，同時反應生成的n(Cr3)0.040 0 mol，n(Fe3)0.120 0 mol，與Cr3和Fe3形成鐵氧體的n2(Fe2)n(Cr3)n(Fe3)0.080 0 moln(FeSO47H2O)n1(Fe2)n2(Fe2)0.120 0 mol0.080 0 mol0.200 0 mol加入的m(FeSO47H2O)0.200 0 mol278 gmol155.6 g。解析(1)設廢水中CrO的濃度為x molL1，與AgNO3溶液等體積混合后，CrO的濃度變成 molL1，c(AgNO3) molL11.0104 molL1，Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)(1.0104)21.01012，得x2.0104 molL1，Cr含量：(2.0104mol 52 gmol11 000 mgg1)/L10.4 mgL1，超標：20.8倍。(2)反應槽中，Cr2O在酸性條件下氧化Fe2，生成Fe3和Cr3，根據(jù)Fe和Cr得失電子守恒，用H平衡電荷。反應槽中Fe2是過量的，在“加熱曝氣槽”中，加入NaOH會生成Fe(OH)2，壓入空氣，可以將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3，最終可以轉化成鐵氧體中的Fe3。(3)廢水中的Cr2O為0.020 0 mol，根據(jù)“Cr2O6Fe2”知，完全反應Cr2O時，消耗n1(Fe2)0.120 0 mol，反應后生成n(Fe3)0.120 0 mol，n(Cr3)0.040 0 mol。鐵氧體為Fe3Fe2Fe CrO4，n(Fe2)1，n(Fe3)n(Cr3)1(1x)x2，形成鐵氧體的n2(Fe2)n(Fe3)n(Cr3)(0.120 0 mol0.040 0 mol) 0.080 0 mol，總共消耗的n(FeSO47H2O)n1(Fe2)n2(Fe2)0.120 0 mol0.080 0 mol0.200 0 mol，m(FeSO47H2O)0.200 0 mol278 gmol155.6 g。考點沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的轉化對點訓練題組一沉淀的生成與溶解1當氫氧化鎂固體在水中達到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)時，為使Mg(OH)2固體的量減少，需加入少量的()ANH4NO3 BNaOHCMgSO4 DNa2SO4答案A解析要使Mg(OH)2固體的量減小，應使Mg(OH)2的溶解平衡右移，可減小c(Mg2)或c(OH)。NH4NO3電離出的NH能結合OH，使平衡右移。考點沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的溶解2在有固態(tài)CaCO3存在的飽和溶液中，存在著如下平衡CaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq)，加入下列溶液，能使CaCO3質量增加的是()ACaCl2溶液 BKNO3溶液CNH4Cl溶液 DNaCl溶液答案A解析加入CaCl2溶液，溶液中c(Ca2)增大，平衡逆向移動，CaCO3質量增加，A正確；加入KNO3溶液，相當于加入水，平衡正向移動，CaCO3質量減少，B錯誤；加入NH4Cl溶液，NH水解產生的H與CO反應，c(CO)減小，平衡正向移動，CaCO3質量減少，C錯誤；加入NaCl溶液，相當于加入水，平衡正向移動，CaCO3質量減少，D錯誤?？键c沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的生成(沉淀的先后)3要使工業(yè)廢水中的重金屬Pb2沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2與這些離子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.031041.811071.841014由上述數(shù)據(jù)可知，選用的沉淀劑最好為()A硫化物 B硫酸鹽C碳酸鹽 D以上沉淀劑均可答案A解析要將Pb2沉淀，就要形成溶解度更小的物質，由表中數(shù)據(jù)可知，PbS的溶解度最小，故沉淀劑最好為硫化物?？键c沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的生成(沉淀的先后)425 時，已知下列三種金屬硫化物的溶度積常數(shù)(Ksp)分別為Ksp(FeS)6.31018；Ksp(CuS)1.31036；Ksp(ZnS)1.61024。常溫時下列有關敘述正確的是()A硫化鋅、硫化銅、硫化亞鐵的溶解度依次增大B將足量的ZnSO4晶體加入到0.1 molL1的Na2S溶液中，Zn2的濃度最大只能達到1.61023 molL1C除去工業(yè)廢水中含有的Cu2，可采用FeS固體作為沉淀劑D向飽和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2)變大、c(S2)變小，但Ksp(FeS)變大答案C解析化學式所表示的組成中陰、陽離子個數(shù)比相同時，Ksp數(shù)值越大的難溶電解質在水中的溶解能力越強，由Ksp可知，常溫下，CuS的溶解度最小，故A錯；將足量的ZnSO4晶體加入到0.1 molL1的Na2S溶液中，c(S2)將減至非常小，而Zn2的濃度遠遠大于1.61023 molL1；因CuS比FeS更難溶，F(xiàn)eS沉淀可轉化為CuS沉淀；溫度不變，Ksp(FeS)不變。考點沉淀溶解平衡的應用題點難溶電解質沉淀溶解平衡的綜合5(2017宿遷宿豫中學高二期末)如圖所示進行實驗，下列分析錯誤的是()A實驗中白色沉淀變成黃色沉淀B該實驗可說明溶度積Ksp(AgCl)Ksp(AgI)C反應后c(Ag)：D實驗中發(fā)生反應：AgClIAgICl答案C 解析碘化銀的溶度積常數(shù)小于氯化銀，則實驗中白色沉淀變成黃色沉淀，A項正確；根據(jù)沉淀容易向更難溶的方向轉化可知，該實驗可說明溶度積Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，B項正確；碘化銀的溶度積常數(shù)小于氯化銀，則反應后c(Ag)：，C項錯誤；沉淀容易向更難溶的方向轉化，因此實驗中發(fā)生反應：AgClIAgICl，D項正確?？键c溶度積常數(shù)題點溶度積常數(shù)(Ksp)的應用判斷是否生成沉淀題組二沉淀的轉化6自然界地表層原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉變?yōu)殂~藍(CuS)。下列分析正確的是()ACuS的溶解度大于PbS的溶解度B原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍沒有還原性CCuSO4與ZnS反應的離子方程式是Cu2S2=CuSD整個過程涉及的反應類型有氧化還原反應和復分解反應答案D解析CuSO4與PbS反應可以生成CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的；硫化物中硫的化合價為2，具有還原性；ZnS難溶于水，不能寫成離子形式；銅的硫化物首先被氧化成CuSO4，然后硫酸銅與ZnS、PbS發(fā)生復分解反應生成更難溶的CuS?？键c沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的轉化7下列說法不正確的是()AMg(OH)2固體在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，該固體可溶于NH4Cl溶液B向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液沉淀變?yōu)楹谏?，可推知同溫下Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)C向AgCl懸濁液中滴加Na2S溶液，白色沉淀變成黑色，反應方程式為2AgCl(s)S2(aq)Ag2S(s)2Cl(aq)D向2 mL濃度均為1.2 molL1的KCl、KI混合溶液中滴加12滴0.01 molL1的AgNO3溶液，振蕩沉淀呈黃色，說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)答案B考點沉淀溶解平衡的應用題點難溶電解質沉淀溶解平衡的綜合8工業(yè)生產中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2，Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，下列說法錯誤的是()A該反應平衡時c(Mn2)c(Cu2)BMnS的Ksp大于CuS的KspC向平衡體系中加入少量CuSO4固體后，c(Mn2)增大D該反應的平衡常數(shù)K答案A解析根據(jù)反應Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，可以推斷Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，該反應的平衡常數(shù)K>1，c(Mn2)>c(Cu2)。向平衡體系中加入少量CuSO4固體后，c(Cu2)增大，溶解平衡向右移動，c(Mn2)增大，所以，只有A項不正確。考點沉淀溶解平衡的應用題點難溶電解質沉淀溶解平衡的綜合9下表為有關化合物的pKsp，pKsplgKsp。某同學設計實驗如下：向AgNO3溶液中加入適量NaX溶液，得到沉淀AgX；向中加NaY，則沉淀轉化為AgY；向中加入Na2Z，沉淀又轉化為Ag2Z。則表中a、b、c的大小關系為()相關化合物AgXAgYAg2ZpKspabcA.abc BabcCcab Dabc答案B解析根據(jù)沉淀的轉化原理可知，溶解度小的沉淀總是向著溶解度更小的轉化，再結合pKsplgKsp可知Ksp越小其pKsp越大，故B正確?？键c沉淀溶解平衡的應用題點沉淀的轉化題組三沉淀溶解平衡圖像分析10(2017鹽城中學月考)25 時，用Na2S沉淀Cu2、Mn2、Fe2、Zn2四種金屬離子(M2)，所需S2最低濃度的對數(shù)值lg c(S2)與lg c(M2)關系如下圖所示。下列說法正確的是()AKsp(CuS)約為11020B向Cu2濃度為105 molL1廢水中加入ZnS粉末，會有CuS沉淀析出C向100 mL濃度均為105 molL1 Zn2、Fe2、Mn2的混合溶液中逐滴加入104molL1 Na2S溶液，Zn2先沉淀DNa2S溶液中：2c(S2)c(HS)c(H2S)c(Na)答案B解析由圖可知，Ksp(CuS)約為11035，A項錯誤；Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)，向Cu2濃度為105 molL1廢水中加入ZnS粉末，會生成更難溶的CuS，B項正確；Ksp(MnS)<Ksp(FeS) <Ksp(ZnS)，所以Mn2先沉淀，C項錯誤；根據(jù)物料守恒，2c(S2)2c(HS)2c(H2S)c(Na)，D項錯誤?？键c沉淀溶解平衡的應用題點沉淀溶解平衡曲線及其應用11(2017徐州一中期中)某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。已知：p(Ba2)lg c(Ba2)，p(SO)lg c(SO)。下列說法正確的是()A該溫度下，Ksp(BaSO4 )1.01024Ba點的Ksp(BaSO4)小于b點的Ksp(BaSO4)Cd點表示的是該溫度下BaSO4的不飽和溶液D加入BaCl2可以使溶液由c點變到a點答案D解析由a點數(shù)據(jù)，Kspc(Ba2)c(SO)1041061010，A項錯誤；處于同一溫度下，Ksp相等，B項錯誤；d點時p(Ba2)偏小，則c(Ba2)偏大，溶液過飽和，C項錯誤；加入BaCl2，c(Ba2)增大，平衡逆向移動，c(SO)減小，則可使溶液由c點變到a點，D項正確?？键c沉淀溶解平衡的應用題點沉淀溶解平衡曲線及其應用12.(2017全國卷，13)在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中，較高濃度的Cl會腐蝕陽極板而增大電解能耗。可向溶液中同時加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀從而除去Cl。根據(jù)溶液中平衡時相關離子濃度的關系圖，下列說法錯誤的是()AKsp(CuCl)的數(shù)量級為107B除Cl反應為CuCu22Cl=2CuClC加入Cu越多，Cu濃度越高，除Cl效果越好D2Cu= Cu2Cu平衡常數(shù)很大，反應趨于完全答案C解析A項，根據(jù)CuCl(s)Cu(aq)Cl(aq)可知Ksp(CuCl)c(Cu)c(Cl)，從Cu圖像中任取一點代入計算可得Ksp(CuCl)107，正確；B項，由題干中“可向溶液中同時加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀從而除去Cl”可知Cu、Cu2與Cl 可以發(fā)生反應生成CuCl沉淀，正確；C項，Cu(s)Cu2(aq)2Cu(aq)，固體對平衡無影響，故增加固體Cu的物質的量，平衡不移動，Cu的濃度不變，錯誤；D項，2Cu(aq)Cu(s)Cu2(aq)，反應的平衡常數(shù)K，從圖中兩條曲線上任取橫坐標相同的c(Cu2)、c(Cu)兩點代入計算可得K106，反應平衡常數(shù)較大，反應趨于完全，正確。綜合強化13(2017湖州高二質檢)已知常溫下，AgBr的Ksp4.91013、AgI的Ksp8.31017。(1)現(xiàn)向含有AgI的飽和溶液中：加入固體AgNO3，則c(I)_(填“變大”“變小”或“不變”，下同)；若改加更多的AgI固體，則c(Ag)_；若改加AgBr固體，則c(I)_，而c(Ag)_。 (2)現(xiàn)向含有NaBr、KI均為0.002 molL1的溶液中加入等體積濃度為4103 molL1 AgNO3溶液，則產生的沉淀是_(填化學式)；若向其中再加入適量的NaI固體，則最終可發(fā)生沉淀轉化的總反應式表示為_。答案(1)變小不變變小變大(2)AgI、AgBrAgBr(s)I(aq)AgI(s)Br(aq)解析(1)加入AgNO3固體，使c(Ag)增大，AgI溶解平衡向左移動，c(I)減小。改加更多的AgI固體，仍是該溫度下的飽和溶液，各離子濃度不變。因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固體時，使c(Ag)變大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移動，c(I)變小。(2)等體積混合后c(Br)c(I)0.001 molL1，c(Ag)2103 molL1。因Ksp(AgI)<Ksp(AgBr)，AgI先沉淀，當I完全沉淀時，消耗c(Ag)c(I)0.001 molL1，剩余c(Ag)2103 molL10.001 molL10.001 molL1，Qc(AgBr)0.0010.0011106>4.91013，所以有AgBr沉淀生成；若再向其中加入適量NaI固體時，會有AgBr轉化為AgI?？键c沉淀溶解平衡的應用題點難溶電解質沉淀溶解平衡的綜合14(2017如東高級中學高二期中)草酸鈷(CoC2O4)用途廣泛，一種利用水鈷礦(主要成分為Co2O3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、MnO、CaO等)制取CoC2O42H2O的工藝流程如下：已知：浸出液含有的陽離子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Al3等；部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：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)浸出過程中加入Na2SO3的作用是將_還原(填離子符號)，該步反應的離子方程式為_。(2)NaClO3的作用是將浸出液中的Fe2氧化成Fe3 ，氯元素被還原為最低價。該反應的離子方程式為_。(3)加Na2CO3能使浸出液中Fe3、Al3轉化成氫氧化物沉淀的原因是(用離子方程式表示，寫出其中一個即可)_ _。(4)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系如下圖所示。使用萃取劑適宜的pH_(填字母)左右。A2.0 B3.0 C4.0(5)濾液“除鈣、鎂”是將溶液中Ca2與Mg2轉化為MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)7.351011、Ksp(CaF2)1.051010，當加入過量NaF后，所得濾液c(Mg2)/c(Ca2)_。答案(1)Fe3、Co3SO2Fe3H2O=SO2Fe22H、SO2Co3H2O=SO2Co22H(2)ClO6Fe26H=6Fe3Cl3H2O(3)2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2或2Fe33CO3H2O=2Fe(OH)33CO2(4)B(5)0.7解析含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉，可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2，加入NaClO3，可得到FeCl3，然后加入Na2CO3調pH至5.2，可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，過濾后所得濾液主要含有CoCl2、MgCl2、CaCl2、MnCl2，向溶液中加入NaF溶液，除去鈣、鎂離子，然后過濾得到的濾液中加入萃取劑，萃取后溶液加入草酸銨，得到草酸鈷。(1)亞硫酸鈉具有還原性，能還原氧化性離子Fe3、Co3，所以浸出過程中加入Na2SO3的目的是將Fe3、Co3還原。(2)NaClO3具有氧化性，能將浸出液中的Fe2氧化成Fe3，自身被還原生成Cl，同時生成水。(3)Fe3、Al3水解導致溶液呈酸性，CO和H反應，從而促進水解平衡向右移動，產生Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。(4)根據(jù)流程圖可知，此時溶液中存在Mn2、Co2金屬離子；由萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系可知，調節(jié)溶液pH在3.03.5之間，可使Mn2完全沉淀，并防止Co2轉化為Co(OH)2沉淀。(5)當加入過量NaF后，所得濾液0.7。考點沉淀溶解平衡的應用題點難溶電解質沉淀溶解平衡的綜合15(1)在25 下，向濃度均為0.1 molL1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化學式)，生成該沉淀的離子方程式為_。(已知25 時，KspMg(OH)21.81011，KspCu(OH)22.21020)(2)已知KspAl(OH)311033，KspFe(OH)331039，pH7.1時Mn(OH)2開始沉淀。室溫下，除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3(使其濃度小于1106 molL1)，需調節(jié)溶液pH范圍為_。答案(1)Cu(OH)2Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH(2)5.0<pH<7.1解析(1)由于KspCu(OH)2<KspMg(OH)2，故先生成Cu(OH)2沉淀。(2)Fe3全部轉化為Fe(OH)3時，c(OH) molL1 molL11011 molL1；Al3全部轉化為Al(OH)3時，c(OH)1109 molL1，即pH最小應為5.0，因為Mn(OH)2沉淀開始沉淀的pH7.1，欲除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3，應調節(jié)溶液至5.0<pH<7.1?？键c沉淀溶解平衡的應用題點難溶電解質沉淀溶解平衡的綜合