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高中化學(xué)
人教版　選擇性必修1
第四節(jié)　沉淀溶解平衡
課時(shí)24　沉淀溶解平衡的應(yīng)用
第三章　水溶液中的離子反應(yīng)與平衡
目
錄
Contents
關(guān)鍵能力
舉題說法
關(guān)鍵能力
一、 能力打底　概念辨析
判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。
(1) 在一定條件下，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀。(　 　)
(2) 常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入MgCl2固體，Mg(OH)2的Ksp不變。(　 　)
(3) 向濃度均為0.05 mol/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黃色沉淀生成，說明Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)。(　 　)
√
√
×
√
√
二、 沉淀的生成
當(dāng)溶液中離子積(Q)大于溶度積(Ksp)時(shí)有沉淀生成。
①調(diào)節(jié)pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì)，可加入氨水調(diào)節(jié)pH至4左右，離子方程式為_____________________________________________。
②沉淀劑法：如用H2S沉淀Cu2＋，離子方程式為____________________________。
Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋
三、 沉淀的溶解
當(dāng)溶液中離子積(Q)小于溶度積(Ksp)時(shí)，沉淀發(fā)生溶解。
①酸溶解。用離子方程式表示CaCO3溶于鹽酸：____________________________ _________。
②鹽溶解。用離子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：______________________ ______________________。
③配位溶解。如AgCl溶于氨水。
④氧化還原溶解。如：不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑
＋H2O
===Mg2＋＋2NH3·H2O
四、 沉淀的轉(zhuǎn)化
在難溶物質(zhì)的飽和溶液中，溶解度小的沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。
①實(shí)質(zhì)：________________的移動(dòng)。
③應(yīng)用：
鍋爐除垢：將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，離子方程式為_________________________ ________________________。
礦物轉(zhuǎn)化：CuSO4溶液遇ZnS轉(zhuǎn)化為CuS，離子方程式為______________________ ________________________。
沉淀溶解平衡
AgCl
AgBr
Ksp(AgCl)＞
Ksp(AgBr)
舉題說法
1
　(2024·天一中學(xué))T ℃時(shí)，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝1.1×10－38。此溫度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3，可以邊攪拌邊加入一種試劑，這種試劑是(　 　)
A. CuO B. NaOH溶液
C. 氨水 D. CuSO4溶液
[解析]　根據(jù)溶度積常數(shù)可知Cu(OH)2的溶度積大于Fe(OH)3的溶度積，因此要除去混在CuCl2溶液中的FeCl3，可加入氫氧化銅粉末、CuO或 CuCO3，通過調(diào)節(jié)溶液的pH，促進(jìn)Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，且不引入新的雜質(zhì)。A正確。
A
2
(2024·泰州中學(xué))室溫下，實(shí)驗(yàn)室用0.5 mol/L (NH4)2CO3溶液浸取工業(yè)廢渣粉末(主要含CaSO4·H2O，還含少量SiO2、Fe2O3)制取CaCO3。已知Ksp(CaSO4)＝5× 10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。
下列說法正確的是(　 　)
D
3
A
4
D課時(shí)24　沉淀溶解平衡的應(yīng)用
1. 通過實(shí)驗(yàn)了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化，并能應(yīng)用化學(xué)平衡理論解釋。
2. 學(xué)會(huì)通過比較Q與Ksp的大小判斷難溶電解質(zhì)的沉淀與溶解，學(xué)會(huì)從定量的角度分析沉淀的生成與轉(zhuǎn)化。
一、 能力打底　概念辨析
判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。
(1) 在一定條件下，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀。(　√　)
(2) 常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入MgCl2固體，Mg(OH)2的Ksp不變。(　√　)
(3) 向濃度均為0.05 mol/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黃色沉淀生成，說明Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)。(　×　)
(4) 右圖是室溫下用Na2SO4除去溶液中的Ba2＋達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，溶液中c(Ba2＋)與c(SO)的關(guān)系曲線，說明溶液中c(SO)越大，c(Ba2＋)越小。(　√　)
(5) 常溫下，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，pH＝10的含Mg2＋的溶液中，c(Mg2＋)≤5.6×10－4 mol/L。(　√　)
[解析]　向相同濃度的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黃色沉淀生成，說明Ksp(AgI)二、 沉淀的生成
當(dāng)溶液中離子積(Q)大于溶度積(Ksp)時(shí)有沉淀生成。
①調(diào)節(jié)pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì)，可加入氨水調(diào)節(jié)pH至4左右，離子方程式為　Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH　。
②沉淀劑法：如用H2S沉淀Cu2＋，離子方程式為　Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋　。
三、 沉淀的溶解
當(dāng)溶液中離子積(Q)小于溶度積(Ksp)時(shí)，沉淀發(fā)生溶解。
①酸溶解。用離子方程式表示CaCO3溶于鹽酸：　CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O　。
②鹽溶解。用離子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：　Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O　。
③配位溶解。如AgCl溶于氨水。
④氧化還原溶解。如：不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。
四、 沉淀的轉(zhuǎn)化
在難溶物質(zhì)的飽和溶液中，溶解度小的沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。
①實(shí)質(zhì)：　沉淀溶解平衡　的移動(dòng)。
②實(shí)例：AgNO3溶液　AgCl　　AgBr　，則　Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)　。
③應(yīng)用：
鍋爐除垢：將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，離子方程式為　CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)　。
礦物轉(zhuǎn)化：CuSO4溶液遇ZnS轉(zhuǎn)化為CuS，離子方程式為　ZnS(s)＋Cu2＋(aq)??CuS(s)＋Zn2＋(aq)　。
　(2022·天一中學(xué))T ℃時(shí)，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝1.1×10－38。此溫度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3，可以邊攪拌邊加入一種試劑，這種試劑是(　A　)
A. CuO B. NaOH溶液
C. 氨水 D. CuSO4溶液
[解析]　根據(jù)溶度積常數(shù)可知Cu(OH)2的溶度積大于Fe(OH)3的溶度積，因此要除去混在CuCl2溶液中的FeCl3，可加入氫氧化銅粉末、CuO或 CuCO3，通過調(diào)節(jié)溶液的pH，促進(jìn)Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，且不引入新的雜質(zhì)。A正確。
　(2023·泰州中學(xué))室溫下，實(shí)驗(yàn)室用0.5 mol/L (NH4)2CO3溶液浸取工業(yè)廢渣粉末(主要含CaSO4·H2O，還含少量SiO2、Fe2O3)制取CaCO3。已知Ksp(CaSO4)＝5×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。
下列說法正確的是(　D　)
A. 0.5 mol/L (NH4)2CO3溶液中存在：c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋c(HCO)＋c(CO)
B. “浸取”時(shí)，向(NH4)2CO3溶液中加入適量濃氨水的主要目的是提高溶液的堿性
C. “浸取”靜置后的上層清液中有c(Ca2＋)·c(CO)D. 室溫下，反應(yīng)CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)達(dá)到平衡，溶液中＝×104
[解析]　根據(jù)電荷守恒，(NH4)2CO3溶液中存在電荷守恒：c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)，A錯(cuò)誤；“浸取”時(shí)，向(NH4)2CO3溶液中加入適量濃氨水，是為了抑制CO水解為HCO，增大溶液中CO的濃度，使得平衡CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)正向移動(dòng)生成更多碳酸鈣，B錯(cuò)誤；“浸取”靜置后的上層清液中，CaCO3為飽和溶液，有c(Ca2＋)·c(CO)＝Ksp(CaCO3)，C錯(cuò)誤；室溫下，反應(yīng)CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)達(dá)到平衡，溶液中＝＝＝×104，D正確。
　化工生產(chǎn)中常用MnS作沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)??CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列說法中正確的是(　A　)
①M(fèi)nS的Ksp大于CuS的Ksp；
②達(dá)到平衡時(shí)c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)；
③溶液中加入少量Na2S固體后，溶液中c(Cu2＋)、c(Mn2＋)保持不變；
④該反應(yīng)平衡常數(shù)K＝
A. ①④ B. ②③
C. ①②③ D. ②③④
[解析]　組成相似的難溶電解質(zhì)，溶度積大的電解質(zhì)容易轉(zhuǎn)化為溶度積小的電解質(zhì)，所以MnS的Ksp比CuS的Ksp大，①正確；該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各離子的濃度保持不變，但不一定相等，②錯(cuò)誤；溶液中加入少量Na2S固體后，溶液中c(S2－)增大，由于溫度不變，溶度積不變，c(Cu2＋)、c(Mn2＋)均減小，③錯(cuò)誤；反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝＝＝，④正確。
　常溫下，用AgNO3溶液分別滴定濃度均為0.01 mol/L的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡圖像如右圖所示(不考慮C2O的水解)。下列說法中正確的是(　D　)
A. Ksp(Ag2C2O4)＝10－7
B. a點(diǎn)表示的是AgCl的不飽和溶液
C. 向c(Cl－)＝c(C2O)＝0.1 mol/L的混合溶液中滴入AgNO3溶液時(shí)，先生成Ag2C2O4 沉淀
D. Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)??2AgCl(s)＋C2O(aq)的平衡常數(shù)為109.04
[解析]　Ksp(Ag2C2O4)＝c2(Ag＋)·c(C2O)＝(10－4)2×10－2.46＝10－10.46，A錯(cuò)誤；在a點(diǎn)，c(Ag＋)大于平衡濃度，故a點(diǎn)的濃度積Q(AgCl)＞Ksp(AgCl)，故a點(diǎn)表示的是AgCl的過飽和溶液，將有沉淀析出，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，當(dāng)陰離子濃度相同時(shí)，生成AgCl沉淀所需的c(Ag＋)小，故向c(Cl－)＝c(C2O)的混合溶液中滴入AgNO3溶液時(shí)，先析出AgCl沉淀，C錯(cuò)誤；Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)??2AgCl(s)＋C2O(aq)的平衡常數(shù)K＝，此時(shí)溶液中的c(Ag＋)相同，故有K＝＝＝＝＝1.0×109.04，D正確。
1. 要使工業(yè)廢水中的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表：
化合物 PbSO4 PbCO3 PbS
溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14
由上述數(shù)據(jù)可知，選用的沉淀劑最好的是(　A　)
A. 硫化物 B. 硫酸鹽
C. 碳酸鹽 D. 以上沉淀劑均可
2. (2023·常州模擬)25℃，向5 mL 0.1 mol/L ZnSO4溶液中滴入2滴0.1 mol/L Na2S溶液，生成白色沉淀ZnS，再滴入2滴0.1 mol/L CuSO4溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀CuS。已知Ksp(ZnS)＝1.6×10－24，Ksp(CuS)＝6.4×10－36。下列說法正確的是(　D　)
A. 滴入0.1 mol/L CuSO4溶液后ZnS溶解，Ksp(ZnS)增大
B. 白色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀的離子方程式為S2－＋Cu2＋===CuS↓
C. 向ZnSO4、CuSO4混合溶液中加入過量Na2S溶液，充分反應(yīng)后靜置，則上層清液中＝2.5×1011
D. 0.1 mol/L Na2S溶液中存在：c(Na＋)＝2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]
[解析]　溶度積常數(shù)只與物質(zhì)本身和所處溫度有關(guān)，因此滴入0.1 mol/L CuSO4溶液后ZnS溶解，Ksp(ZnS)不會(huì)改變，A錯(cuò)誤；白色沉淀ZnS轉(zhuǎn)化為黑色沉淀CuS的過程是難溶物的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)的離子方程式為ZnS＋Cu2＋??CuS＋Zn2＋，B錯(cuò)誤；向ZnSO4、CuSO4混合溶液中加入過量Na2S溶液，充分反應(yīng)后靜置，則上層清液為ZnS和CuS的飽和溶液，溶液中＝＝＝＝4×10－12，C錯(cuò)誤；Na2S溶液中存在物料守恒，D正確。
3. 常溫下，用AgNO3溶液分別滴定濃度均為0.01 mol/L的KSCN、K2CrO4溶液，所得的沉淀溶解平衡圖像如右圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是(　A　)
A. Ksp(Ag2CrO4)的數(shù)值為10－9.92
B. a點(diǎn)表示的是Ag2CrO4的不飽和溶液
C. 沉淀廢液中的Ag＋用KSCN溶液比用等濃度的K2CrO4溶液效果好
D. Ag2CrO4(s)＋2SCN－(aq)??2AgSCN(s)＋CrO(aq)的平衡常數(shù)為1012.08
[解析]　溫度不變時(shí)，溶度積為常數(shù)，Ksp(AgSCN)＝c(SCN－)·c(Ag＋)，c(Ag＋)增大，則c(SCN－)減小，二者濃度變化倍數(shù)相同；Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrO)·c2(Ag＋)，c(Ag＋)增大，則c(CrO)減小，但二者濃度的變化倍數(shù)不同，結(jié)合曲線分析，當(dāng)c(Ag＋)由10－6 mol/L增大到10－2 mol/L，c(Xn－)由10－6 mol/L減小到10－10 mol/L，由此可知二者變化倍數(shù)相同，則可判斷圖中下方的曲線為AgSCN的溶解平衡曲線，上方的曲線為Ag2CrO4的溶解平衡曲線。Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrO)·c2(Ag＋)＝10－3.92×(10－4)2＝10－11.92，A錯(cuò)誤；a點(diǎn)的c(Ag＋)小于溶解平衡時(shí)的c(Ag＋)，則a點(diǎn)的濃度積 Q(Ag2CrO4)＜Ksp(Ag2CrO4)，為Ag2CrO4的不飽和溶液，B正確；溶度積越小，溶液中離子濃度越小，沉淀越完全，Ksp(Ag2CrO4)＝10－11.92，Ksp(AgSCN)＝c(SCN－)·c(Ag＋)＝10－6×10－6＝10－12，Ksp(AgSCN)＜Ksp(Ag2CrO4)，所以沉淀廢液中的Ag＋用KSCN溶液比用等濃度的K2CrO4溶液效果好，C正確；Ag2CrO4(s)＋2SCN－(aq)??2AgSCN(s)＋CrO(aq)的平衡常數(shù)K＝＝＝＝＝1012.08，D正確。
4. (2022·溧陽中學(xué))自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析正確的是(　D　)
A. CuS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(lán)沒有還原性
C. CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓
D. 整個(gè)過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)
[解析]　沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀，PbS轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)，說明CuS的溶解度小于PbS的溶解度，A錯(cuò)誤；原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍(lán)也應(yīng)該具有還原性，因?yàn)榱蛟靥幱谧畹蛢r(jià)態(tài)－2價(jià)，B錯(cuò)誤；CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu2＋＋ZnS??CuS＋Zn2＋，這是一個(gè)復(fù)分解反應(yīng)，C錯(cuò)誤；自然界地表層原生銅的硫化物被氧化的過程中涉及氧化還原反應(yīng)，D正確。
1. 某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3雜質(zhì)，為了除去FeCl3雜質(zhì)，需將溶液調(diào)至pH＝4。在調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)，應(yīng)選用的試劑是(　B　)
A. NaOH B. ZnO
C. ZnSO4 D. Fe2O3
[解析]　溶液中含有FeCl3雜質(zhì)，將溶液調(diào)至pH＝4，可使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，注意不能引入新的雜質(zhì)，可加入ZnO和酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH，使鐵離子全部沉淀。
2. 某溫度下向含AgCl固體的AgCl飽和溶液中加少量稀鹽酸，下列說法中正確的是(　C　)
A. AgCl的溶解度、Ksp均減小 B. AgCl的溶解度、Ksp均不變
C. AgCl的溶解度減小、Ksp不變 D. AgCl的溶解度不變，Ksp減小
[解析]　向AgCl飽和溶液中加少量稀鹽酸，c(Cl－)增大，導(dǎo)致沉淀溶解平衡AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)逆向移動(dòng)，則AgCl的溶解度減小，但溫度不變，Ksp不變。
3.(2022·鎮(zhèn)江模擬)已知25 ℃時(shí)物質(zhì)的溶度積常數(shù)：Ksp(FeS)＝6.3×10－18；Ksp(CuS)＝1.3×10－36；Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。下列說法錯(cuò)誤的是(　D　)
A. 相同溫度下，CuS的溶解度小于ZnS的溶解度
B. 除去工業(yè)廢水中的Cu2＋，可以選用FeS作沉淀劑
C. 0.01 mol CuSO4完全溶解在1 L 0.023 mol/L Na2S溶液中，Cu2＋的濃度為1.0×10－34 mol/L
D. 在ZnS的飽和溶液中，加入FeCl2溶液，一定不產(chǎn)生FeS沉淀
[解析]　Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，但Ksp的大小不能體現(xiàn)溶解度的大小，對于相同數(shù)目離子組成的難溶物，Ksp越小越難溶，Ksp相差較大時(shí)，Ksp小的難溶物的溶解度小，Ksp(CuS)＝1.3×10－36Ksp(FeS)時(shí)，即c(Fe2＋)>＝≈5.3×10－6 mol/L(忽略體積變化)，有FeS沉淀生成，D錯(cuò)誤。
4. 已知常溫下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.3×10－17，下列說法中正確的是(　B　)
A. 常溫下，AgCl在飽和NaCl溶液中的Ksp比在純水中的Ksp小
B. 向AgCl的懸濁液中加入KI溶液，沉淀由白色轉(zhuǎn)化為黃色
C. 將0.001 mol/L AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，一定先產(chǎn)生AgI沉淀
D. 向AgCl的飽和溶液中加入NaCl晶體有AgCl析出，溶液中c(Ag＋)仍與c(Cl－)相等
[解析]　Ksp只與溫度有關(guān)，與溶液中離子濃度無關(guān)，A錯(cuò)誤；Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的物質(zhì)，B正確；KCl和KI的混合溶液中，c(Cl－)和c(I－)的大小無法比較，無法判斷Q與Ksp的相對大小，無法確定生成沉淀的先后順序，C錯(cuò)誤；向AgCl飽和溶液中加入NaCl晶體，沉淀溶解平衡逆向移動(dòng)，c(Ag＋)減小，c(Cl－)增大，c(Ag＋)5. 已知在pH為4～5的環(huán)境中，Cu2＋、Fe2＋幾乎不水解，而Fe3＋幾乎完全水解。工業(yè)上制CuCl2溶液是將濃鹽酸用蒸氣加熱到80 ℃左右，再慢慢加入粗氧化銅(含少量雜質(zhì)FeO)，充分?jǐn)嚢枋怪芙狻Ｓト芤褐械碾s質(zhì)離子，下述方法中可行的是(　A　)
A. 向溶液中通入Cl2，再加入純凈的CuO粉末調(diào)節(jié)pH為4～5
B. 向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀
C. 向溶液中通入Cl2，再通入NH3，調(diào)節(jié)pH為4～5
D. 加入純銅將Fe2＋還原為Fe
[解析]　根據(jù)題干信息，A項(xiàng)中的操作可將Fe2＋先轉(zhuǎn)化為Fe3＋再轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，A正確；在酸性溶液中H2S與Fe2＋不反應(yīng)，而H2S與Cu2＋生成CuS沉淀，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)中的操作會(huì)引入新的雜質(zhì)離子NH，C錯(cuò)誤；由金屬的活動(dòng)性Fe＞Cu知，D錯(cuò)誤。
6.(2022·蘇州模擬)已知25℃時(shí)三種金屬硫化物的溶度積常數(shù)分別是：Ksp(FeS)＝6.3×10－18、Ksp(CuS)＝1.3×10－36、Ksp(MnS)＝2.5×10－13。下列說法中正確的是(　C　)
A. 25℃時(shí)，F(xiàn)eS的溶解度大于MnS的溶解度
B. 25℃時(shí)，飽和CuS溶液中，Cu2＋的濃度為1.3×10－36 mol/L
C. 除去某溶液中的Cu2＋，可以選用FeS或MnS作沉淀劑
D. 因?yàn)镠2SO4是強(qiáng)酸，所以反應(yīng)CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能發(fā)生
[解析]　FeS、MnS結(jié)構(gòu)相似，Ksp越大溶解度越大，F(xiàn)eS的Ksp＝6.3×10－18，MnS的Ksp＝2.5×10－13，F(xiàn)eS的溶解度小于MnS的溶解度，A錯(cuò)誤；CuS的Ksp＝c(Cu2＋)·c(S2－)，飽和CuS溶液中，c(Cu2＋)＝×10－18 mol/L，B錯(cuò)誤；一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，所以可用FeS或MnS作沉淀劑除去某溶液中的Cu2＋，C正確；CuS難溶于H2SO4，所以反應(yīng)CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能發(fā)生，D錯(cuò)誤。
7. (2022·天一中學(xué))化工生產(chǎn)中含Cu2＋的廢水常用MnS(s)作沉淀劑，其反應(yīng)原理為Cu2＋(aq)＋MnS(s)??CuS(s)＋Mn2＋(aq)。一定溫度下，下列有關(guān)該反應(yīng)的推理正確的是(　C　)
A. 該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)
B. 平衡體系中加入少量CuS(s)后，c(Mn2＋)變小
C. 平衡體系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)變大
D. 該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝
[解析]　根據(jù)Cu2＋(aq)＋MnS(s)??CuS(s)＋Mn2＋(aq)得Ksp(CuS)1，即c(Cu2＋)8. 在自然界中，閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)遇硫酸銅溶液能轉(zhuǎn)化成銅藍(lán)(CuS)。已知：Ksp(CuS)＝6.0×10－36，Ksp(ZnS)＝3.0×10－25，Ksp(PbS)＝9.0×10－29。下列說法中錯(cuò)誤的是(　B　)
A. 硫化鋅轉(zhuǎn)化成銅藍(lán)的離子方程式為ZnS(s)＋Cu2＋(aq)===Zn2＋(aq)＋CuS(s)
B. 在白色硫化鋅濁液中滴加硝酸鉛溶液，不會(huì)生成黑色沉淀PbS
C. 在水中的溶解度：S(ZnS)＞S(PbS)＞S(CuS)
D. 若溶液中c(Cu2＋)＝1×10－10 mol/L，則S2－已完全轉(zhuǎn)化成CuS
[解析]　由Ksp(CuS)＝6.0×10－36、Ksp(ZnS)＝3.0×10－25可知，CuS的溶解度小于ZnS，ZnS可以轉(zhuǎn)化為CuS：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)??Zn2＋(aq)＋CuS(s)，A正確；ZnS的溶解度大于PbS，在白色硫化鋅濁液中滴加硝酸鉛溶液，可以生成黑色沉淀PbS，B錯(cuò)誤；由Ksp可知在水中的溶解度：S(ZnS)＞S(PbS)＞S(CuS)，C正確；Ksp(CuS)＝6.0×10－36，若溶液中 c(Cu2＋)＝1×10－10 mol/L，則c(S2－)＝ mol/L＝6.0×10－26 mol/L＜1×10－5mol/L，S2－已完全轉(zhuǎn)化成CuS，D正確。
9. 已知在25 ℃時(shí)，Ka(HF)＝3.6×10－4，Ksp(CaF2)＝1.46×10－10。現(xiàn)向1 L 0.2 mol/L HF 溶液中加入1 L 0.2 mol/L CaCl2溶液，則下列說法中正確的是(　D　)
A. 25 ℃時(shí)，0.1 mol/L HF溶液的pH＝1
B. Ksp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化
C. 該體系中沒有沉淀產(chǎn)生
D. 該體系中HF與CaCl2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀
[解析]　HF為弱酸，只能部分電離，0.1 mol/L HF溶液中pH>1，A錯(cuò)誤；Ksp(CaF2)只與溫度有關(guān)，B錯(cuò)誤；兩溶液混合后，c(HF)＝0.1 mol/L，Ka(HF)＝＝＝3.6×10－4，則c2(F－)＝3.6×10－5，c(Ca2＋)＝0.1 mol/L，Q＝c2(F－)·c(Ca2＋)＝3.6×10－6>1.46×10－10，體系中有CaF2沉淀析出，C錯(cuò)誤，D正確。
10. (2022·無錫一中)25 ℃時(shí)，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。該溫度下，下列說法錯(cuò)誤的是(　B　)
A. BaCO3的懸濁液中加入少量的新制氯水，c(Ba2＋)增大
B. BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液，BaSO4不可能轉(zhuǎn)化為BaCO3
C. BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中，＝
D. 向同濃度Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出
[解析]　BaCO3的懸濁液中存在沉淀溶解平衡，加入氯水，c(CO)減小，沉淀溶解平衡正向移動(dòng)，所以c(Ba2＋)增大，A正確；向BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液，當(dāng)Q＝c(CO)·c(Ba2＋)>Ksp(BaCO3)時(shí)，BaSO4就能轉(zhuǎn)化為BaCO3，B錯(cuò)誤；25 ℃時(shí)，BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中，＝＝＝，C正確；25 ℃時(shí)，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)11. 常溫下，有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下表所示。
物質(zhì) CaCO3 MgCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3
Ksp 4.96×10－9 6.82×10－6 4.68×10－6 5.61×10－12 2.64×10－39
下列說法中錯(cuò)誤的是(　D　)
A. 常溫下，除去NaCl溶液中的MgCl2雜質(zhì)，選用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B. 常溫下，除去NaCl溶液中的CaCl2雜質(zhì)，選用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好
C. 向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH＝8時(shí)，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝2.125×1021
D. 無法利用Ca(OH)2制備NaOH
[解析]　比較Ksp[Mg(OH)2]與 Ksp(MgCO3) 可知，用NaOH溶液可使Mg2＋沉淀得更完全，A正確；同理可知B正確；pH＝8時(shí)，c(OH－)＝1×10－6 mol/L，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，有＝，代入數(shù)據(jù)，＝2.125×1021，C正確；通過反應(yīng)Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH可實(shí)現(xiàn)利用Ca(OH)2制備NaOH，D錯(cuò)誤。
12. 已知25 ℃時(shí)，有關(guān)難溶電解質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。下列對含等物質(zhì)的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3 的混合溶液的說法中，錯(cuò)誤的是(　D　)
物質(zhì) Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp 8.0×10－16 2.2×10－20 4.0×10－38
完全沉淀時(shí)的pH范圍 ≥9.6 ≥6.4 3～4
A. 向該混合溶液中加過量鐵粉，能觀察到紅色固體析出
B. 向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到紅褐色沉淀
C. 該混合溶液中，c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5∶4
D. 向該混合溶液中加入適量氯水，并調(diào)節(jié)pH至3～4后過濾，能得到純凈的CuSO4溶液
[解析]　加入過量鐵粉，發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，有Cu析出，A正確；對于M(OH)n，開始產(chǎn)生沉淀時(shí)，c(OH－)＝，根據(jù)所給物質(zhì)的Ksp數(shù)據(jù)，可知產(chǎn)生Fe(OH)3時(shí)所需c(OH－)最小，因此先產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀，B正確；假設(shè)各物質(zhì)的物質(zhì)的量均為a，則n(SO)＝5a，由于三種金屬離子均發(fā)生水解反應(yīng)，溶液中n(Cu2＋)＋n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＜4a，則 c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5∶4，C正確；向混合溶液中加入適量氯水，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，調(diào)節(jié)pH至3～4，F(xiàn)e3＋雖能完全沉淀，但由于引入了Cl－，得到CuCl2和CuSO4的混合溶液，D錯(cuò)誤。
13. 25 ℃時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列說法中正確的是(　D　)
A. 25 ℃時(shí)，固體Mg(OH)2在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小
B. 25 ℃時(shí)，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大
C. 25 ℃時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成MgF2
D. 25 ℃時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2＋)增大
[解析]　Ksp不隨濃度變化，只與溫度有關(guān)，A錯(cuò)誤；因Ksp[Mg(OH)2]＜Ksp(MgF2)，Mg(OH)2飽和溶液比MgF2飽和溶液中的c(Mg2＋)小，B錯(cuò)誤；當(dāng)c(Mg2＋)·c2(F－)>Ksp[Mg(OH)2]，即用濃NaF溶液可以使Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgF2，C錯(cuò)誤；加入NH4Cl，NH結(jié)合OH－使Mg(OH)2的溶解平衡正向移動(dòng)， c(Mg2＋)增大，D正確。
14. 已知：T ℃時(shí)，Ksp(PbS)＝1.3×10－24，Ksp(ZnS)＝1.0×10－22；當(dāng)溶液中離子濃度≤10－5 mol/L時(shí)，表明該離子已除盡。T ℃時(shí)，下列有關(guān)PbS和ZnS的說法錯(cuò)誤的是(　D　)
A. ZnS的飽和溶液中，c(Zn2＋)＝c(S2－)＝1.0×10－11 mol/L
B. 要將某工業(yè)廢水中的Pb2＋除去，則加入Na2S溶液后應(yīng)保證溶液中c(S2－)≥1.3×10－19 mol/L
C. 向同濃度的ZnCl2和PbCl2的混合溶液中滴加Na2S溶液，PbS先析出
D. 向PbS懸濁液中加入ZnCl2濃溶液，PbS不可能轉(zhuǎn)化為ZnS
[解析]　Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，因ZnS溶液中存在ZnS(s)??Zn2＋(aq)＋S2－(aq)，故c(Zn2＋)＝c(S2－)＝ mol/L＝1.0×10－11 mol/L，A正確；Ksp(PbS)＝c(Pb2＋)·c(S2－)，若除去Pb2＋，應(yīng)使c(Pb2＋)＝≤10－5 mol/L，即c(S2－)≥＝1.3×10－19 mol/L，B正確；ZnS與PbS的組成相似，而混合溶液中Zn2＋、Pb2＋的濃度相同，故加入Na2S溶液后，溶度積小的物質(zhì)先析出，C正確；PbS懸濁液中，c(S2－)＝，向該懸濁液中加入ZnCl2濃溶液，當(dāng) c(Zn2＋)≥時(shí)，PbS能轉(zhuǎn)化為ZnS沉淀，D錯(cuò)誤。
15．(1)(2022·無錫期末)用低品銅礦(主要含CuS、FeO)制備Cu2O的一種工藝流程如下圖：
“調(diào)pH”后，濾液中Fe3＋剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10－5 mol/L認(rèn)為沉淀完全)，此時(shí)pH約為　3　。{已知：Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38}
(2)(2022·如皋期末)某浸液中Mn2＋的濃度為1.6 mol/L，含有一定量的Fe3＋、Al3＋。加堿調(diào)節(jié)pH，使浸液中Fe3＋、Al3＋完全沉淀(即離子濃度小于10－5 mol/L)，與Mn2＋分離，溶液pH調(diào)節(jié)的范圍為　5～7.5　(設(shè)加堿時(shí)溶液體積不變)。過濾后，再加堿使Mn2＋沉淀完全。{已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－32，Ksp[Mn(OH)2]＝1.6×10－13}
(3)(2022·如皋期末)某NiSO4溶液中含有一定量的Ca2＋、Mg2＋，現(xiàn)滴加NaF溶液，將Ca2＋、Mg2＋轉(zhuǎn)化成CaF2沉淀和MgF2沉淀。已知沉鐵后溶液中c(Ni2＋)＝1.0 mol/L，Ksp[Ni(OH)2]＝2.0×10－15。實(shí)驗(yàn)時(shí)通常控制溶液的pH在6～7之間。實(shí)驗(yàn)時(shí)pH不能大于7的原因是　當(dāng)pH＞7時(shí)，Q[Ni(OH)2]>1.0×10－14>Ksp[Ni(OH)2]，生成Ni(OH)2沉淀，NiSO4的產(chǎn)率降低　。
[解析]　(1)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝1.0×10－38，則c(OH－)＝ mol/L＝1.0×10－11 mol/L，c(H＋)＝ mol/L＝1×10－3 mol/L，pH＝3。(2)加堿調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3＋、Al3＋完全沉淀，而Mn2＋留在溶液中，根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]＝2.0×10－38＜Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－32可知，F(xiàn)e3＋、Al3＋完全沉淀需c(OH－)＝ mol/L＝1.0×10－9 mol/L，而根據(jù)Ksp[Mn(OH)2]＝1.6×10－13可知，Mn2＋開始沉淀需c(OH－)＝ mol/L＝10－6.5 mol/L，故溶液pH調(diào)整范圍為5～7.5。(3)沉鐵后溶液中c(Ni2＋)＝1.0 mol/L，Ksp[Ni(OH)2]＝2.0×10－15，則Ni2＋開始沉淀時(shí)，溶液中c(OH－)＝＝×10－7.5 mol/L，此時(shí)溶液呈酸性；當(dāng)pH>7時(shí)，Q[Ni(OH)2]>1.0×10－14>Ksp[Ni(OH)2]，生成Ni(OH)2沉淀，NiSO4的產(chǎn)率降低。

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