第9章 第4节 沉淀溶解平衡-【名师导航】2025年高考化学一轮总复习讲义（人教版）

第四节　沉淀溶解平衡 1．能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡，并运用溶解平衡原理解决实际问题。 2．能提出有关难溶电解质的溶解平衡的判断问题；设计探究方案，进行沉淀转化等实验探究。 一、沉淀溶解平衡及其应用 1．沉淀溶解平衡 (1)定义 在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的状态。 (2)溶解平衡的建立 固体溶质溶液中的溶质 (3)沉淀溶解平衡的特征 (4)影响沉淀溶解平衡的外界因素 以AgCl(s)⥫⥬Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH＞0为例： 外界因素 移动方向 平衡后c(Ag＋) 平衡后c(Cl－) 升高温度 正向 增大 增大 加入少量AgNO3 逆向 增大 减小 通入HCl 逆向 减小 增大 通入H2S 正向 减小 增大 2．沉淀溶解平衡的应用 (1)沉淀的生成 方法 举例 解释 调节 pH法 除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入CuO[或或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] CuO等与H＋反应，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀 除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4左右 Fe3+与NH3·H2O反应生成沉淀 沉淀 剂法 用H2S、Na2S等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子 H2S、Na2S与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀 (2)沉淀的溶解 ①加入足量的水；②使沉淀转化为气体；③使沉淀转化为弱电解质。如要使Mg(OH)2沉淀溶解，可加入盐酸、NH4Cl溶液。 (3)沉淀的转化 加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离的物质或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动，如锅炉除垢，将CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4(s)＋(aq)⥫⥬CaCO3(s)＋(aq)； ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液得到CuS沉淀的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2+(aq)⥫⥬CuS(s)＋Zn2+(aq)。 二、溶度积常数及其应用 1．溶度积和离子积(浓度商) 以AmBn(s)⥫⥬mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例： 项目 溶度积 离子积(浓度商) 概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积 符号 Ksp Q 表达 式 Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度 Q(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是任意时刻的浓度 应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 Q>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出 Q＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态 Q＜Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出 2．Ksp的影响因素 (1)内因：难溶物质本身的性质是主要决定因素。 (2)外因 绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。 3．Ksp的计算 (1)已知溶度积，求溶液中某种离子的浓度，如Ksp(AgCl)＝a的饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝ mol·L-1。 (2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10a mol·L-1。 (3)计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2+(aq)＋MnS(s)⥫⥬CuS(s)＋Mn2+(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2+)·c(S2-)，Ksp(CuS)＝c(Cu2+)·c(S2-)，该反应的平衡常数K＝。 (1)BaSO4===Ba2+＋和BaSO4(s)⥫⥬Ba2+(aq)＋(aq)，两式所表示的意义相同。(　　) ×　解析：BaSO4===Ba2+＋表示的是电离方程式；BaSO4(s)⥫⥬Ba2+(aq)＋(aq)表示的是沉淀溶解平衡的式子。 (2)在盐酸中，CaCO3的溶解性大于CaSO4。(　　) √　解析：因为CaCO3与盐酸反应，而CaSO4不与盐酸反应，所以在盐酸中CaCO3的溶解性大于CaSO4。 (3)已知Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10-12，将等体积的4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合，没有Ag2CrO4沉淀析出。(　　) ×　解析：等体积混合后c(Ag＋)＝＝2×10-3 mol·L-1，Q＝ c2(Ag＋)·＝(2×10-3)2×2×10-3＝8×10-9>1.12×10-12，有Ag2CrO4沉淀析出。 (4)AgCl(s)＋I－(aq)⥫⥬AgI(s)＋Cl－(aq)的化学平衡常数K＝。(　　) √　解析：该反应的平衡常数K＝。 (5)Cu2+(aq)＋MnS(s)⥫⥬CuS(s)＋Mn2+(aq)，往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2+)变大。(　　) √　解析：往平衡体系中加入少量CuSO4固体后c(Cu2+)增大，平衡向正反应方向移动，c(Mn2+)变大。 (6)根据Ksp(FeS)＝6.3×10-18，Ksp(CuS)＝1.3×10-36，相同温度下FeS的溶解度大于CuS的溶解度。(　　) √　解析：FeS和CuS的组成类型相同，依据FeS和CuS的Ksp可知，相同温度下，FeS的溶解度大于CuS的溶解度。 溶度积的应用 (1)只有物质类型相同时(如AB型、AB2型等)，Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解度才越小，不同类型时无法比较，如常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12，不能判断前者溶解度大。 (2)Ksp只受温度的影响，若温度不变则Ksp不变。 (3)一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。但在一定条件下溶解能力小的沉淀也可以转化成溶解能力相对较大的沉淀。如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。 　沉淀溶解平衡图像 考向1| 沉淀溶解平衡的Ksp曲线图像 1．锅炉水垢中的CaSO4通常先用Na2CO3溶液浸泡，再用稀盐酸或醋酸处理。已知：25 ℃ 时，Ksp(CaSO4)＝9.2×10-6，Ksp(CaCO3)＝2.8× 10-9，CaCO3和CaSO4沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A．M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲线 B．图中x2∶x1≈3.0×10-4 C．Na2CO3溶液中存在：c(OH－)－c(H＋)＝2c(H2CO3)＋ D．用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢的原理：CaSO4(s)＋(aq)⥫⥬ CaCO3(s)＋(aq) B　解析：根据题意可知，Ksp(CaSO4)＝c(Ca2+)·＝9.2×10-6，Ksp(CaCO3)＝c(Ca2+)·＝2.8×10-9，从图像可知，当c(Ca2+)相等时，x1＜x2，N代表CaCO3的沉淀溶解平衡曲线，M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲线，A正确；x1和x2对应的Ca2+浓度都是4×10-4 mol·L-1，x2 ＝＝2.3×10-2，x1 ＝＝7×10-6，x2∶x1≈3.3×103 ，B错误；Na2CO3溶液中，根据质子守恒可得c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋，C正确；Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢的原理为CaSO4(s)＋(aq)⥫⥬CaCO3(s)＋(aq)，D正确。 2．25 ℃时，向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入等浓度的氨水，溶液中金属元素有不同的存在形式，它们的物质的量浓度与氨水(Kb＝1.8×10-5)体积的关系如图所示，测得M、N点溶液pH分别为8.04、8.95。 已知：ⅰ.Zn2+＋4NH3⥫⥬[Zn(NH3)4]2+　K1＝＝109.06； ⅱ.Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。 下列说法错误的是(　　) A．曲线X表示Zn2+ B．Ksp[Fe(OH)2]＝10-15.1 C．N点锌元素的主要存在形式是[Zn(NH3)4]2+ D．Zn(OH)2＋4NH3⥫⥬[Zn(NH3)4]2+＋2OH－　K＝10-7.86 C　解析：因M、N点溶液pH分别为8.04、8.95，金属离子的浓度是10-5 mol· L-1，则N点c(H＋)＝10-8.95 mol·L-1，c(OH－)＝10-5.05 mol·L-1，Ksp＝c(金属离子)×c2(OH－)＝10-5×(10-5.05)2 ＝10-15.1，同理求出M点Ksp＝10-16.92，因Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]，得曲线X代表Zn2+，曲线Y代表Fe2+，曲线Z为[Zn(NH3)4]2+，A、B正确；N点时Zn2+与氨水刚好反应生成Zn(OH)2，锌元素的主要存在形式应为Zn(OH)2，C错误；Zn(OH)2⥫⥬Zn2+＋2OH－与Zn2+＋4NH3⥫⥬[Zn(NH3)4]2+相加即得Zn(OH)2＋4NH3⥫⥬[Zn(NH3)4]2+＋2OH－，则K＝Ksp[Zn(OH)2]×K1＝10-16.92×109.06＝10-7.86，D正确。 有关沉淀溶解平衡的Ksp曲线图像的分析 (1)典型示例 (2)点的变化 a→c 曲线上变化，增大 b→c 加入等体积1×10-5 mol·L-1Na2SO4溶液(加水不行) d→c 加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化) c→a 曲线上变化，增大c(Ba2+) 曲线上方的点表示有沉淀生成；曲线下方的点表示不饱和溶液 考向2| 沉淀溶解平衡对数图像 3．T ℃时，CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知pCd2+为Cd2+浓度的负对数，pN为阴离子浓度的负对数，下列说法正确的是(　　) A．X点：c(Cd2+)<c(OH－)；Z点：<c(Cd2+) B．溶度积的负对数：pKsp(CdCO3)<pKsp[Cd(OH)2] C．Y点对应的CdCO3溶液为不饱和溶液，可以继续溶解CdCO3 D．T ℃时，Cd(OH)2(s)＋(aq)⥫⥬CdCO3(s)＋2OH－(aq)的平衡常数K为102 B　解析：pKsp[Cd(OH)2]＝－lg Ksp[Cd(OH)2]＝－lg [c(Cd2+)·c2(OH－)]＝pCd2+＋2pOH－，同理pKsp(CdCO3)＝pCd2+＋，根据图像斜率可知，曲线Ⅰ是Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线，曲线Ⅱ是CdCO3的沉淀溶解平衡曲线，横坐标和纵坐标都是浓度的负对数，离子浓度越大，其负对数越小，X点：c(Cd2+)> c(OH－)，Z点：c，A错误；根据X点计算，pKsp[Cd(OH)2]＝pCd2+＋2pOH－＝4＋2×5＝14，根据Z点计算pKsp(CdCO3)＝pCd2+＋＝4＋8＝12，所以pKsp(CdCO3)<pKsp[Cd(OH)2]，B正确；Y点对应的CdCO3溶液中，Q(CdCO3)＝10-4×10-6＝10-10 >Ksp(CdCO3)＝10-12，为过饱和溶液，溶液中有CdCO3析出，C错误；Cd(OH)2(s)＋(aq)⥫⥬CdCO3(s)＋2OH－(aq)的平衡常数K＝＝10-2，D错误。 4．(2023·全国甲卷)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM­pH关系图(pM＝－lg [cM/(mol·L-1)]；c(M)≤ 10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是(　　) A．由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]＝10-8.5 B．pH＝4时Al(OH)3的溶解度为 mol·L-1 C．浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离 D．Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)＝0.2 mol·L-1时二者不会同时沉淀 C　解析：根据a点的pH＝2、pM＝2.5推出a点溶液中的c(OH－)＝10-12mol· L-1、c(Fe3+)＝10-2.5mol·L-1，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3+)·c3(OH－)＝10-2.5·10-12×3＝10-38.5，A错误；pH＝4时，c(Al3+)＝10-3 mol·L-1，则Al(OH)3的溶解度为10-3 mol·L-1，B错误；c(M)≤10-5mol·L-1即pM＝5时，可以认为沉淀完全，pH≈2.7时 Fe3+沉淀完全，此时Al3+不沉淀，浓度均为 0.01 mol·L-1的Fe3+、Al3+可通过分步沉淀进行分离，C正确；根据图像分析Al3+沉淀完全时，pH约为4.7，此时Cu2+开始沉淀，c(Cu2+)＝0.1 mol·L-1，若c(Cu2+)＝0.2 mol·L-1>0.1 mol· L-1，则Al3+、Cu2+会同时沉淀，D错误。 沉淀溶解平衡对数关系曲线 (1)直线AB上的点：c(M)＝c(R)。 (2)溶度积：CaSO4>CaCO3>MnCO3。 (3)X点相对于CaCO3析出沉淀，相对于CaSO4是不饱和溶液，能继续溶解CaSO4； Y点：>c(Ca2+)，二者离子积等于10-5；Z点：<c(Mn2+)，二者离子积等于10-10.6。 (4)横坐标数值越大，c(R)越小；纵坐标数值越小，c(M)越大。 (5)Ksp(MR)＝c(M)×c(R)→－lg Ksp(MR)＝－lg c(M)－lg c(R)→－lg Ksp(MR)＝pM＋pR。 考向3| 沉淀滴定曲线 5．常温下，用0.12 mol·L-1的Na2SO4溶液滴定50.00 mL未知浓度的BaCl2溶液。溶液中电导率k、－lg c(Ba2+)随滴入Na2SO4溶液体积V(Na2SO4溶液)的变化关系如下图所示。 下列说法错误的是(　　) A．当k＝1.2×10-4 μS·cm-1时，溶液中的溶质为NaCl B．该BaCl2溶液的物质的量浓度是6.0×10-3 mol·L-1 C．该温度下BaSO4的溶度积常数Ksp ＝1.0×10-10 D．当V(Na2SO4溶液)＝3.00 mL时，溶液中c(Na＋)>c(Cl－)＝ D　解析：根据图示可知：当k＝1.2×10-4μS·cm-1时，Na2SO4与BaCl2恰好反应完全，溶液的电导率最小，则此时溶液中的溶质为NaCl，A正确；根据反应Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl，n(BaCl2)＝n(Na2SO4)＝0.12 mol·L-1×2.5 mL＝3.0×10-4 mol，而BaCl2溶液体积是50 mL，c(BaCl2)＝ ＝6.0×10-3 mol·L-1，B正确；根据图示可知当V(Na2SO4溶液)＝2.5 mL时恰好发生反应Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl，此时－lg c(Ba2+)＝5.0，c(Ba2+)＝10-5.0 mol·L-1，溶液中的Ba2+为BaSO4电离产生，则＝c(Ba2+)＝10-5.0 mol·L-1，Ksp(BaSO4)＝·c(Ba2+)＝10-5.0×10-5.0＝10-10，C正确；当V(Na2SO4溶液)＝2.5 mL时恰好发生反应Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl，此时溶液中溶质为NaCl，n(NaCl)＝6.0×10-4 mol，当 V(Na2SO4溶液)＝3.00 mL时，n(Na2SO4)＝0.12 mol·L-1×(3.0－2.5)×10-3 L＝6.0×10-5 mol，则，D错误。 6．某温度下25 mL含KCl和KCN的溶液，用0.1 mol·L-1的AgNO3标准溶液对该混合液进行电位滴定(CN－与H＋的反应可以忽略)，获得电动势(E)和AgNO3标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示，曲线上的转折点即为化学计量点。 已知：Ⅰ.Ag＋与CN－反应过程为①Ag＋＋2CN－===[Ag(CN)2]－、②[Ag(CN)2]－＋Ag＋===2AgCN↓； Ⅱ.该温度时，Ksp(AgCN)＝2×10-16，Ksp(AgCl)＝2×10-10。 下列说法错误的是(　　) A．V1＝5.00，B点时生成AgCN B．c(KCN)＝0.020 00 mol·L-1，c(KCl)＝0.030 00 mol·L-1 C．反应①的平衡常数为K1，反应②的平衡常数为K2，则K1×K2＝(AgCN) D．C点时，溶液中＝106 C　解析：溶度积常数表达式相同时，溶度积小的先生成沉淀，曲线上的转折点即为化学计量点，结合反应方程式知，B点生成AgCN，B点消耗AgNO3溶液体积是A点2倍，则V1＝5.00，A正确；A点加入2.50 mL AgNO3溶液生成[Ag(CN)2]－，根据反应方程式①知：2KCN～AgNO3，则c(KCN)＝＝0.02 mol·L-1，B点生成AgCN，V1＝5.00，则KCl和AgNO3完全反应消耗V(AgNO3溶液)＝(12.50－5.00) mL＝7.50 mL，根据KCl～AgNO3，c(KCl)＝＝0.03 mol·L-1，B正确；反应①的平衡常数K1＝，反应②的平衡常数K2＝，K1×K2＝，AgCN(s)⥫⥬Ag＋(aq)＋CN－(aq)，Ksp(AgCN)＝c(Ag＋)·c(CN－)，则＝(AgCN)，C错误；C点溶液中＝＝106，D正确。 沉淀溶解平衡曲线图像的一般思路 (1)明确图像中横、纵坐标的含义。 (2)分析点所对应溶液，若Q>Ksp，能形成沉淀，对应的溶液为过饱和溶液；若Q＜Ksp，不能形成沉淀，所对应的溶液为不饱和溶液。 (3)溶度积常数只是温度的函数，与溶液中的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数都相同。 　沉淀溶解平衡的应用及溶度积的计算 考向1| 沉淀溶解平衡的应用 1．工业上可通过如图所示流程回收铅酸蓄电池中的铅，下列有关说法不正确的是(　　) A.PbSO4在水中存在沉淀溶解平衡：PbSO4(s)⥫⥬Pb2+(aq)＋(aq) B．生成PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)＋(aq)===PbCO3(s)＋(aq) C．滤液中不存在Pb2+ D．pH：滤液<饱和Na2CO3溶液 C　解析：PbSO4难溶于水，在水中存在沉淀溶解平衡：PbSO4(s)⥫⥬Pb2+(aq)＋(aq)，A正确；PbSO4中加入饱和Na2CO3溶液，过滤得到PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)＋(aq)=== PbCO3(s)＋(aq)，B正确；PbSO4、PbCO3都难溶于水，在水中都存在沉淀溶解平衡，滤液中仍存在Pb2+，C错误；滤液中溶质主要为Na2SO4，含有少量，其中小于饱和Na2CO3溶液中的，则滤液中水解产生的c(OH－)小于饱和Na2CO3溶液中水解产生的c(OH－)，饱和Na2CO3溶液的碱性强，滤液pH<饱和Na2CO3溶液pH，D正确。 2．室温下，用0.01 mol·L-1 CuSO4溶液浸泡NiS固体，一段时间后过滤，向滤液中加入氨水，产生蓝色沉淀。已知Ksp(NiS)＝1.0×10-21，Ksp(CuS)＝1.5×10-36，Ksp(PbS)＝9×10-29。下列有关说法正确的是(　　) A．过滤后所得溶液中存在：c(Ni2+)·c(S2-)＜Ksp(NiS) B．滤液中加入氨水产生蓝色沉淀的离子方程式：Cu2+＋2OH－===Cu(OH)2↓ C．欲使反应NiS＋Cu2+⥫⥬Ni2+＋CuS向右进行，则需满足>×1015 D．用0.01 mol·L-1CuSO4溶液浸泡PbS固体，不能得到CuS固体 A　解析：室温下Ksp(NiS)>Ksp(CuS)，用0.01 mol·L-1 CuSO4溶液浸泡NiS固体，发生沉淀转化：NiS＋Cu2+⥫⥬Ni2+＋CuS，则NiS溶解平衡NiS(s)⥫⥬Ni2+(aq)＋S2-(aq)向右移动，过滤后所得溶液中存在：Q(NiS)＝c(Ni2+)·c(S2-)＜Ksp(NiS)，A正确；NH3·H2O是弱电解质，不能拆写为离子，B错误；反应NiS＋Cu2+⥫⥬Ni2+＋CuS的平衡常数K＝×1015，欲使反应NiS＋Cu2+⥫⥬Ni2+＋CuS向右进行，需满足Q＜K，即＜×1015，C错误；Ksp(CuS)<Ksp(PbS)，用0.01 mol·L-1CuSO4溶液浸泡PbS固体，发生沉淀转化：PbS＋Cu2+⥫⥬Pb2+＋CuS，能得到CuS固体，D错误。 离子沉淀先后顺序的判断 第一步：根据不同物质的Ksp及已知阴(阳)离子的浓度，分别求出生成沉淀时对应的阳(阴)离子的最低浓度。 第二步：比较所求阳(阴)离子的最低浓度，所需沉淀离子浓度越小，越先沉淀。 注意：对同一种类型的沉淀，且溶液中已知离子浓度相等，则Ksp越小，越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全，如Cl－、Br－、I－的混合溶液中，由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差较大，滴加AgNO3溶液可按I－、Br－、Cl－的顺序先后沉淀。 考向2| 有关溶度积的计算 3．已知： 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10-17 10-17 10-39 用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法如下： (1)加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为______，常温下加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时，即可认为该离子沉淀完全)。 (2)继续加碱至pH为_________时，锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol·L-1)。若上述过程不加H2O2，后果是_________________________， 原因是____________________________________________________。 解析：(1)在H2O2存在下，铁被氧化为Fe3+；根据表中数据，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3+)·c3(OH－)＝10-39，c(Fe3+)＝1×10-5 mol·L-1，则c(OH－)＝＝L-1，pH≈2.7。(2)Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2+)·c2(OH－)＝10-17，c(Zn2+)＝0.1 mol·L-1，则c(OH－)＝10-8 mol·L-1， c(H＋)＝10-6mol·L-1，所以控制pH为6时，Zn2+开始沉淀；如果不加H2O2，Fe2+不能被氧化，根据 和 的Ksp相近，两者将同时沉淀，则无法除去Fe2+。 答案：(1)Fe3+　2.7　(2)6　无法将Zn2+和Fe2+分离　和Zn(OH)2的Ksp相近 4．在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。已知：Cu＋Cu2+⥫⥬2Cu＋　K＝7.6×10-7；Ksp(CuCl)＝2.0×10-6。 (1)通过计算说明上述除Cl－的反应能进行完全的原因：_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)若用Zn替换Cu可加快除Cl－的速率，但需控制溶液的pH。若pH过低，除Cl－效果下降的原因是_________________________________________________ ___________________________________________________________________。 答案：(1)已知：①Cu＋Cu2+⥫⥬2Cu＋　K＝7.6×10-7； ②CuCl(s)⥫⥬Cl－(aq)＋Cu＋(aq)　Ksp＝2.0×10-6；则①－2×②得：Cu＋Cu2+＋2Cl－⥫⥬2CuCl，此反应的平衡常数为＝1.9×105，说明此反应进行程度很大，能够进行完全 (2)若pH过低，锌会与溶液中的H＋反应 依据Ksp计算开始沉淀和完全沉淀时的pH 对于M(OH)n(s)⥫⥬Mn＋(aq)＋nOH－(aq)，判断开始沉淀和完全沉淀时的pH。 (1)开始沉淀时的pH求法 c(OH－)＝，c(H＋)＝，从而确定pH。 (2)完全沉淀时的pH求法 一般情况认为当该离子的浓度小于或等于1.0×10-5 mol·L-1时，已经沉淀完全(特殊情况除外)，c(OH－)＝，c(H＋)＝，从而确定pH。 注意：去除Fe2+时应先将Fe2+氧化成Fe3+，再调节溶液的pH。 课时质量评价(三十一) 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1．25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：PbI2(s)⥫⥬Pb2+(aq)＋2I－(aq)，加入KI固体，下列说法正确的是(　　) A．溶液中Pb2+和I－的浓度都增大 B．Ksp(PbI2)增大 C．PbI2的沉淀溶解平衡向右移动 D．溶液中c(Pb2+)减小 D　解析：加入KI固体，溶液中c(I－)增大，使PbI2的沉淀溶解平衡向左移动，溶液中c(Pb2+)减小，A、C错误，D正确；溶液的温度未发生改变，Ksp(PbI2)不变，B错误。 2．已知25 ℃时下列物质的溶度积常数分别为FeS：Ksp＝6.3×10-18；CuS：Ksp＝6.3×10-36；ZnS：Ksp＝1.6×10-24。以下说法正确的是 (　　) A．25 ℃时，饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为×10-18 mol·L-1 B．同温度下，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度 C．因为H2SO4是强酸，故CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能发生 D．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成 A　解析：饱和CuS溶液中c(Cu2+)＝c(S2-)，且c(Cu2+)·c(S2-)＝Ksp，c(Cu2+)＝ mol·L-1＝×10-18 mol·L-1，A正确；CuS和ZnS的形式相同，CuS的Ksp小于ZnS的Ksp，则CuS的溶解度小于ZnS，B错误；CuS的Ksp很小，CuSO4电离出的Cu2+与H2S电离出的S2-结合生成CuS沉淀和硫酸，与硫酸是否为强酸无关，C错误；ZnS和FeS的形式相同，且ZnS的Ksp比FeS的Ksp小，因此向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，ZnS先沉淀出来，D错误。 3．下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH－完全沉淀时溶液的pH。某ZnSO4酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是(　　) 金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ 完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5 A．H2O2、ZnO　　　 B．氨水 C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液 A　解析：要使Fe2+和Fe3+全部沉淀除去，由题给信息可知，需将Fe2+全部氧化成Fe3+，再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5，即可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO能促进Fe3+的水解。 4．常温下，用0.100 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定25.00 mL 0.100 mol·L-1 AgNO3溶液，NH4Fe(SO4)2·12H2O作指示剂，测得溶液中pSCN [pSCN＝－lg c(SCN－) ]、pAg[pAg＝－lg c(Ag＋)]随加入NH4SCN溶液体积的变化关系如图所示。已知：Ag＋＋SCN－===AgSCN↓；常温下，Fe3+在pH大于1.9时易形成沉淀Fe(OH)3；Ksp(Ag2SO4)＝1.4×10-5。下列说法错误的是(　　) A．滴定终点时溶液颜色变为红色，且振荡后不褪色 B．该温度下AgSCN的溶度积常数Ksp(AgSCN)＝10-12 C．为防止指示剂失效，溶液应维持pH小于1.9 D．当加入17.00 mL NH4SCN溶液时，溶液中＝0.14 mol·L-1 D　解析：Fe3+与SCN－反应使溶液显红色，滴定终点时溶液颜色变为红色，且振荡后不褪色，A正确；根据题图知，当加入NH4SCN溶液的体积为25.00 mL时，pAg＝pSCN＝6，则Ksp(AgSCN)＝c(Ag＋)·c(SCN－)＝10-6×10-6＝10-12，B正确；由“常温下，Fe3+在pH大于1.9时易形成沉淀Fe(OH)3”可知，为防止指示剂失效，溶液应维持pH小于1.9，C正确；当加入17.00 mL 0.100 mol· L-1NH4SCN溶液时，溶液中Ag＋过量，且c(Ag＋)＝ mol· L-1≈0.019 mol·L-1，此时＝ mol·L-1≈0.039 mol·L-1，D错误。 5．常温下，部分物质的溶度积如下表所示： 物质 CH3COOAg AgCl Ag2CrO4 Ag2S Ksp 2.3×10-3 1.8×10-10 1.12×10-12 6.3×10-50 下列说法正确的是(　　) A．等体积、浓度均为0.02 mol·L-1的CH3COONa和AgNO3溶液混合能产生沉淀 B．向离子浓度均为0.01 mol·L-1的和Cl－的混合溶液中慢慢滴入AgNO3溶液时先沉淀 C．在CH3COOAg悬浊液中加入盐酸发生反应的离子方程式为CH3COOAg＋H＋＋Cl－===CH3COOH＋AgCl D．常温下，上述四种物质的饱和溶液的物质的量浓度：c(CH3COOAg)> c(AgCl)>c(Ag2CrO4)>c(Ag2S) C　解析：等体积、浓度均为0.02 mol·L-1的CH3COONa和AgNO3溶液混合，c(CH3COO－)·c(Ag＋)＝0.01×0.01＝1×10-4< Ksp(CH3COOAg)，不能产生沉淀，A错误；要使浓度均为0.01 mol燕燕燕燕L-1的和Cl－的溶液产生沉淀，所需c(Ag＋)分别为1.06×10-5 mol·L-1、1.8×10-8 mol·L-1，沉淀Cl－所需 c(Ag＋) 更小，故Cl－先沉淀，B错误；Ksp(AgCl)远小于Ksp(CH3COOAg)，二者溶解度相差较大，向CH3COOAg 悬浊液中加入盐酸，能转化为AgCl沉淀，C正确；由B项分析可知，饱和溶液中c(Ag2CrO4)>c(AgCl)，D错误。 6．(2024·烟台模拟)某元素M的氢氧化物M(OH)3(s)在水中的溶解反应为M(OH)3(s)⥫⥬M3+(aq)＋3OH－(aq)、M(OH)3(s)＋(aq)，25 ℃时，lg c与pH的关系如图所示，c为M3+或的浓度。下列说法错误的是(　　) A．曲线①代表lg c(M3+)与pH的关系 B．M(OH)3的Ksp为1×10-33.5 C．4.5≤pH≤9.3时，体系中元素M主要以M(OH)3(s)形式存在 与M3+在溶液中可以大量共存 D　解析：随着pH的增大，c(OH－)增大，则c(M3+)减小增大，即lg c(M3+)减小增大，因此曲线①代表lg c(M3+)与pH的关系，曲线②代表与pH的关系，A正确；由图像知，pH＝4.5时，lg c(M3+)＝－5，c(M3+)＝10-5 mol·L-1，c(OH－)＝10-9.5 mol·L-1，则M(OH)3的Ksp＝c(M3+)·c3(OH－)＝1×10-33.5，B正确；当4.5≤pH≤9.3时，c(M3+)和均小于等于10-5 mol·L-1，体系中元素M主要以M(OH)3(s)形式存在，C正确；含的溶液显碱性，含M3+的溶液显酸性与M3+在溶液中因发生互相促进的水解反应而不能共存，D错误。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 7．298 K时，BaSO4与BaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知：101.4＝25)。下列说法错误的是(　　) A．298 K时，BaSO4的溶解度小于BaCO3的溶解度 B．U点坐标为(4，4.8) C．作为分散质BaSO4，W点v(沉淀)＜v(溶解) D．对于沉淀溶解平衡BaSO4(s)＋(aq)⥫⥬BaCO3(s)＋(aq)，其平衡常数K＝0.04 B　解析：离子浓度的负对数越大，离子浓度越小，同种类型难溶电解质越难溶，Ksp越小。结合图像可知，Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，常温下BaCO3的溶解度大于BaSO4，A正确；根据X点坐标可以求出Ksp(BaCO3)＝c(Ba2+)·＝10-0.6×10-8＝10-8.6，U点为BaCO3沉淀溶解平衡曲线上的点L-1，所以c(Ba2+)＝10-4.6 mol·L-1，－lg c(Ba2+)＝4.6，U点坐标为(4，4.6)，B错误；W点的坐标在BaSO4沉淀溶解平衡曲线上方，即W点BaSO4的Q<Ksp(BaSO4)，则v(沉淀)<v(溶解)，C正确；根据V点可知Ksp(BaSO4)＝1×10-10，BaSO4(s)＋(aq)⥫⥬BaCO3(s)＋(aq)，其平衡常数K＝＝10-1.4＝0.04，D正确。 8．(2024·枣庄模拟)从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提取铬的一种工艺流程如图所示： 已知：Mn(Ⅱ)在酸性环境中较稳定，在碱性环境中易被氧化；在酸性溶液中钒通常以、等存在；室温下，沉铬过程中，当溶液pH＝4时，开始出现沉淀，此时c(Cr3+)＝1 mol·L-1。下列说法正确的是(　　) A．“沉钒”时，Fe(OH)3胶体的作用是吸附 B．滤液B的pH＝5.7，沉铬完全 C．“提纯”过程中Na2S2O3的作用是还原铬 D．“转化”过程中发生反应：Mn2+＋H2O2===MnO2＋2H＋ AB　解析：“沉钒”步骤中使用Fe(OH)3胶体吸附含有钒的杂质，A正确；当溶液pH＝4时，开始出现沉淀，此时c(Cr3+)＝1 mol·L-1，则Ksp[Cr(OH)3]＝c(Cr3+)·c3(OH－)＝c(Cr3+)×3＝1×＝1×10-30，沉铬完全时，溶液中c(Cr3+)＝1×10-5 mol·L-1，c(OH－)＝ mol·L-1≈ 1×10-8.3 mol·L-1，则c(H＋)＝ mol·L-1＝1×10-5.7 mol·L-1，pH＝－lg c(H＋)＝5.7，B正确；滤液A中主要含有Mn2+和Cr3+，加入NaOH溶液“沉铬”后，Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，Mn2+在碱性环境中被氧化为MnO2，则固体A为Cr(OH)3和MnO2，加入Na2S2O3溶液可将固体A中的MnO2还原为Mn2+，C错误；“转化”步骤中反应的离子方程式为Mn2+＋H2O2＋ 2OH－===MnO2↓＋2H2O，D错误。 9．(2024·聊城模拟)天然溶洞的形成与岩石中的CaCO3和空气中CO2溶于天然水体形成的含碳物种的浓度有密切关系。常温下，某溶洞水体中pM随pH的变化关系如图所示。 [已知：Ksp(CaCO3)＝10-8.54；pM＝－lg c(M)，M为、或Ca2+] 下列说法正确的是(　　) A．曲线③代表与pH的关系 的数量级为10-3 C．m＝2.57 D．pH由4到8的过程中增大得比快 AC　解析：CO2可以和少量OH－反应生成，和过量的OH－反应生成，所以碱性越强越大，则c(Ca2+)越小，所以曲线①、②、③分别代表p(Ca2+)、、与pH的关系，A正确；点(10.3，1.1)时＝＝10-14+10.3＝10-3.7，数量级为10-4，B错误；点(8.6，n)时，c(Ca2+)＝，Ksp(CaCO3)＝c(Ca2+)·＝＝10(-8.54)÷2 mol·L-1＝10-4.27 mol·L-1，点(8.6，m)时，即pH＝8.6，c(H＋)＝10-8.6 mol· L-1，c(OH－)＝10-5.4 mol·＝＝10-3.7，＝＝101.7×10－4.27＝＝－＝2.57，C正确；根据图像斜率，pH由4到8的过程中增大得比慢，D错误。 三、非选择题 10．请按要求回答下列问题： (1)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10-11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20。在25 ℃下，向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________ (填化学式)沉淀，生成该沉淀的离子方程式为____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10-11。向0.018 mol·L-1的MgCl2溶液中，逐滴加入浓NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH为________；当Mg2+完全沉淀时，溶液的pH为________(忽略溶液体积变化，已知lg 7.5＝0.9)。 (3)已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)约为________mol·L-1。 (4)已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10-39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋⥫⥬Fe3+＋3H2O的平衡常数K＝________。 解析：(1)Mg(OH)2、Cu(OH)2的结构类型相同，Cu(OH)2溶度积更小，溶解度小，相同浓度的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，Cu(OH)2最先析出，反应离子方程式为Cu2+＋2NH3·H2O=== Cu(OH)2↓＋。(2)已知c(MgCl2)＝0.018 mol·L-1，逐滴加入浓NaOH溶液，当刚好出现沉淀时，c(Mg2+)＝0.018 mol·L-1，故 c(OH－)＝ mol·L-1＝1×10-4.5 mol·L-1，c(H＋)＝mol·L-1＝1×10-9.5 mol·L-1，故pH＝9.5；一般认为溶液中离子浓度小于1.0× 10-5 mol·L-1时沉淀完全，故Mg2+完全沉淀时有c(Mg2+)＝1.0×10-5 mol·L-1，故c(OH－)＝ mol·L-1≈1.34×10-3 mol·L-1，c(H＋)＝ mol·L-1≈7.5×10-12 mol·L-1，故pH＝－lg (7.5×10-12)＝12－lg 7.5＝12－0.9＝11.1。(3)将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，应满足c(Cl－)·c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)，则c(Cl－)＝c(Ag＋)＝ mol·L-1≈1.34×10-5 mol·L-1。(4)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3+)·c3(OH－)＝2.79×10-39，反应Fe(OH)3＋3H＋⥫⥬Fe3+＋H2O的平衡常数K＝＝c(Fe3+)×c3(OH－)×1042＝2.79×10-39× 1042＝2.79×103。 答案：(1)Cu(OH)2　Cu2+＋2NH3·H2O=== (2)9.5　11.1 (3)1.34×10-5 (4)2.79×103 11．利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取草酸钴的工艺流程如下所示： 已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、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)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 完全沉淀pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 (1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是____________________________ ___________________________________________________________。 (2)加入NaClO3的作用是_____________________________________。 (3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。 滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________________________________； 使用萃取剂适宜的pH是________________________________(填标号)。 A．接近2.0 　B．接近3.0　 C．接近5.0 (4)“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，所得滤液中＝________。 (5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表： 物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS Ksp 6.3× 10-18 2.5× 10-13 1.3× 10-36 3.4× 10-28 6.4× 10-55 1.6× 10-24 某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，最适宜向此工业废水中加入过量的________ (填标号)除去它们。 A．NaOH　　B．FeS　　C．Na2S 解析：(1)Na2SO3具有还原性，能够将溶液中的Co3+、Fe3+还原。(2)根据流程图分析，第一步加入Na2SO3的目的是将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+，第二步加入NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+，因为最后要制取草酸钴，所以不能氧化Co2+，发生反应的离子方程式为＋6Fe2+＋6H＋===6Fe3+＋Cl－＋3H2O。(3)根据流程图可知，滤液Ⅱ中存在Mn2+、Co2+，由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液pH为3.0～3.5，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀。＝0.7。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使它们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。 答案：(1)将Co3+、Fe3+还原 (2)将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+ (3)除去Mn2+　B (4)0.7 (5)B 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时质量评价(三十一) 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1．25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：PbI2(s)⥫⥬Pb2+(aq)＋2I－(aq)，加入KI固体，下列说法正确的是(　　) A．溶液中Pb2+和I－的浓度都增大 B．Ksp(PbI2)增大 C．PbI2的沉淀溶解平衡向右移动 D．溶液中c(Pb2+)减小 D　解析：加入KI固体，溶液中c(I－)增大，使PbI2的沉淀溶解平衡向左移动，溶液中c(Pb2+)减小，A、C错误，D正确；溶液的温度未发生改变，Ksp(PbI2)不变，B错误。 2．已知25 ℃时下列物质的溶度积常数分别为FeS：Ksp＝6.3×10-18；CuS：Ksp＝6.3×10-36；ZnS：Ksp＝1.6×10-24。以下说法正确的是 (　　) A．25 ℃时，饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为×10-18 mol·L-1 B．同温度下，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度 C．因为H2SO4是强酸，故CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能发生 D．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成 A　解析：饱和CuS溶液中c(Cu2+)＝c(S2-)，且c(Cu2+)·c(S2-)＝Ksp，c(Cu2+)＝ mol·L-1＝×10-18 mol·L-1，A正确；CuS和ZnS的形式相同，CuS的Ksp小于ZnS的Ksp，则CuS的溶解度小于ZnS，B错误；CuS的Ksp很小，CuSO4电离出的Cu2+与H2S电离出的S2-结合生成CuS沉淀和硫酸，与硫酸是否为强酸无关，C错误；ZnS和FeS的形式相同，且ZnS的Ksp比FeS的Ksp小，因此向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，ZnS先沉淀出来，D错误。 3．下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH－完全沉淀时溶液的pH。某ZnSO4酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是(　　) 金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ 完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5 A．H2O2、ZnO　　　 B．氨水 C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液 A　解析：要使Fe2+和Fe3+全部沉淀除去，由题给信息可知，需将Fe2+全部氧化成Fe3+，再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5，即可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO能促进Fe3+的水解。 4．常温下，用0.100 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定25.00 mL 0.100 mol· L-1 AgNO3溶液，NH4Fe(SO4)2·12H2O作指示剂，测得溶液中pSCN [pSCN＝－lg c(SCN－) ]、pAg[pAg＝－lg c(Ag＋)]随加入NH4SCN溶液体积的变化关系如图所示。已知：Ag＋＋SCN－===AgSCN↓；常温下，Fe3+在pH大于1.9时易形成沉淀Fe(OH)3；Ksp(Ag2SO4)＝1.4×10-5。下列说法错误的是(　　) A．滴定终点时溶液颜色变为红色，且振荡后不褪色 B．该温度下AgSCN的溶度积常数Ksp(AgSCN)＝10-12 C．为防止指示剂失效，溶液应维持pH小于1.9 D．当加入17.00 mL NH4SCN溶液时，溶液中＝0.14 mol·L-1 D　解析：Fe3+与SCN－反应使溶液显红色，滴定终点时溶液颜色变为红色，且振荡后不褪色，A正确；根据题图知，当加入NH4SCN溶液的体积为25.00 mL时，pAg＝pSCN＝6，则Ksp(AgSCN)＝c(Ag＋)·c(SCN－)＝10-6×10-6＝10-12，B正确；由“常温下，Fe3+在pH大于1.9时易形成沉淀Fe(OH)3”可知，为防止指示剂失效，溶液应维持pH小于1.9，C正确；当加入17.00 mL 0.100 mol·L-1NH4SCN溶液时，溶液中Ag＋过量，且c(Ag＋)＝ mol·L-1≈0.019 mol·L-1，此时＝ mol·L-1≈0.039 mol·L-1，D错误。 5．常温下，部分物质的溶度积如下表所示： 物质 CH3COOAg AgCl Ag2CrO4 Ag2S Ksp 2.3×10-3 1.8×10-10 1.12×10-12 6.3×10-50 下列说法正确的是(　　) A．等体积、浓度均为0.02 mol·L-1的CH3COONa和AgNO3溶液混合能产生沉淀 B．向离子浓度均为0.01 mol·L-1的和Cl－的混合溶液中慢慢滴入AgNO3溶液时先沉淀 C．在CH3COOAg悬浊液中加入盐酸发生反应的离子方程式为CH3COOAg＋H＋＋Cl－===CH3COOH＋AgCl D．常温下，上述四种物质的饱和溶液的物质的量浓度：c(CH3COOAg)> c(AgCl)>c(Ag2CrO4)>c(Ag2S) C　解析：等体积、浓度均为0.02 mol·L-1的CH3COONa和AgNO3溶液混合，c(CH3COO－)·c(Ag＋)＝0.01×0.01＝1×10-4< Ksp(CH3COOAg)，不能产生沉淀，A错误；要使浓度均为0.01 mol燕燕燕燕L-1的和Cl－的溶液产生沉淀，所需c(Ag＋)分别为1.06×10-5 mol·L-1、1.8× 10-8 mol·L-1，沉淀Cl－所需c(Ag＋) 更小，故Cl－先沉淀，B错误；Ksp(AgCl)远小于Ksp(CH3COOAg)，二者溶解度相差较大，向CH3COOAg 悬浊液中加入盐酸，能转化为AgCl沉淀，C正确；由B项分析可知，饱和溶液中c(Ag2CrO4)>c(AgCl)，D错误。 6．(2024·烟台模拟)某元素M的氢氧化物M(OH)3(s)在水中的溶解反应为M(OH)3(s)⥫⥬M3+(aq)＋3OH－(aq)、M(OH)3(s)＋(aq)，25 ℃时，lg c与pH的关系如图所示，c为M3+或的浓度。下列说法错误的是(　　) A．曲线①代表lg c(M3+)与pH的关系 B．M(OH)3的Ksp为1×10-33.5 C．4.5≤pH≤9.3时，体系中元素M主要以M(OH)3(s)形式存在 与M3+在溶液中可以大量共存 D　解析：随着pH的增大，c(OH－)增大，则c(M3+)减小增大，即lg c(M3+)减小增大，因此曲线①代表lg c(M3+)与pH的关系，曲线②代表与pH的关系，A正确；由图像知，pH＝4.5时，lg c(M3+)＝－5，c(M3+)＝10-5 mol·L-1，c(OH－)＝ 10-9.5 mol·L-1，则M(OH)3的Ksp＝c(M3+)·c3(OH－)＝1×10-33.5，B正确；当4.5≤pH≤9.3时，c(M3+)和均小于等于10-5 mol· L-1，体系中元素M主要以M(OH)3(s)形式存在，C正确；含的溶液显碱性，含M3+的溶液显酸性与M3+在溶液中因发生互相促进的水解反应而不能共存，D错误。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 7．298 K时，BaSO4与BaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知：101.4＝25)。下列说法错误的是(　　) A．298 K时，BaSO4的溶解度小于BaCO3的溶解度 B．U点坐标为(4，4.8) C．作为分散质BaSO4，W点v(沉淀)＜v(溶解) D．对于沉淀溶解平衡BaSO4(s)＋(aq)⥫⥬BaCO3(s)＋(aq)，其平衡常数K＝0.04 B　解析：离子浓度的负对数越大，离子浓度越小，同种类型难溶电解质越难溶，Ksp越小。结合图像可知，Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，常温下BaCO3的溶解度大于BaSO4，A正确；根据X点坐标可以求出Ksp(BaCO3)＝c(Ba2+)·＝10-0.6×10-8＝10-8.6，U点为BaCO3沉淀溶解平衡曲线上的点L-1，所以c(Ba2+)＝10-4.6 mol· L-1，－lg c(Ba2+)＝4.6，U点坐标为(4，4.6)，B错误；W点的坐标在BaSO4沉淀溶解平衡曲线上方，即W点BaSO4的Q<Ksp(BaSO4)，则v(沉淀)<v(溶解)，C正确；根据V点可知Ksp(BaSO4)＝1×10-10，BaSO4(s)＋(aq)⥫⥬BaCO3(s)＋(aq)，其平衡常数K＝＝10-1.4＝0.04，D正确。 8．(2024·枣庄模拟)从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提取铬的一种工艺流程如图所示： 已知：Mn(Ⅱ)在酸性环境中较稳定，在碱性环境中易被氧化；在酸性溶液中钒通常以、等存在；室温下，沉铬过程中，当溶液pH＝4时，开始出现沉淀，此时c(Cr3+)＝1 mol·L-1。下列说法正确的是(　　) A．“沉钒”时，Fe(OH)3胶体的作用是吸附 B．滤液B的pH＝5.7，沉铬完全 C．“提纯”过程中Na2S2O3的作用是还原铬 D．“转化”过程中发生反应：Mn2+＋H2O2===MnO2＋2H＋ AB　解析：“沉钒”步骤中使用Fe(OH)3胶体吸附含有钒的杂质，A正确；当溶液pH＝4时，开始出现沉淀，此时c(Cr3+)＝1 mol·L-1，则Ksp [Cr(OH)3]＝c(Cr3+)·c3(OH－)＝c(Cr3+)×3＝1×＝1× 10-30，沉铬完全时，溶液中c(Cr3+)＝1×10-5 mol·L-1，c(OH－)＝ mol·L-1≈1×10-8.3 mol·L-1，则c(H＋)＝ mol·L-1＝1×10-5.7 mol·L-1，pH＝－lg c(H＋)＝5.7，B正确；滤液A中主要含有Mn2+和Cr3+，加入NaOH溶液“沉铬”后，Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，Mn2+在碱性环境中被氧化为MnO2，则固体A为Cr(OH)3和MnO2，加入Na2S2O3溶液可将固体A中的MnO2还原为Mn2+，C错误；“转化”步骤中反应的离子方程式为Mn2+＋H2O2＋ 2OH－===MnO2↓＋2H2O，D错误。 9．(2024·聊城模拟)天然溶洞的形成与岩石中的CaCO3和空气中CO2溶于天然水体形成的含碳物种的浓度有密切关系。常温下，某溶洞水体中pM随pH的变化关系如图所示。 [已知：Ksp(CaCO3)＝10-8.54；pM＝－lg c(M)，M为、或Ca2+] 下列说法正确的是(　　) A．曲线③代表与pH的关系 的数量级为10-3 C．m＝2.57 D．pH由4到8的过程中增大得比快 AC　解析：CO2可以和少量OH－反应生成，和过量的OH－反应生成，所以碱性越强越大，则c(Ca2+)越小，所以曲线①、②、③分别代表p(Ca2+)、、与pH的关系，A正确；点(10.3，1.1)时＝＝10-14+10.3＝10-3.7，数量级为10-4，B错误；点(8.6，n)时，c(Ca2+)＝，Ksp(CaCO3)＝c(Ca2+)·＝＝10(-8.54)÷2mol·L-1＝10-4.27 mol·L-1，点(8.6，m)时，即pH＝8.6，c(H＋)＝10-8.6 mol·L-1，c(OH－)＝10-5.4 mol·＝＝10-3.7，＝＝101.7×10－4.27＝＝－＝2.57，C正确；根据图像斜率，pH由4到8的过程中增大得比慢，D错误。 三、非选择题 10．请按要求回答下列问题： (1)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10-11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20。在25 ℃下，向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________ (填化学式)沉淀，生成该沉淀的离子方程式为________________________________________________________ __________________________________________________________。 (2)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10-11。向0.018 mol·L-1的MgCl2溶液中，逐滴加入浓NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH为________；当Mg2+完全沉淀时，溶液的pH为________(忽略溶液体积变化，已知lg 7.5＝0.9)。 (3)已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)约为________mol·L-1。 (4)已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10-39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋⥫⥬Fe3+＋3H2O的平衡常数K＝________。 解析：(1)Mg(OH)2、Cu(OH)2的结构类型相同，Cu(OH)2溶度积更小，溶解度小，相同浓度的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，Cu(OH)2最先析出，反应离子方程式为Cu2+＋2NH3·H2O=== Cu(OH)2↓＋。(2)已知c(MgCl2)＝0.018 mol·L-1，逐滴加入浓NaOH溶液，当刚好出现沉淀时，c(Mg2+)＝0.018 mol·L-1，故 c(OH－)＝ mol·L-1＝1×10-4.5 mol·L-1，c(H＋)＝mol·L-1＝1×10-9.5 mol·L-1，故pH＝9.5；一般认为溶液中离子浓度小于1.0× 10-5 mol·L-1时沉淀完全，故Mg2+完全沉淀时有c(Mg2+)＝1.0×10-5 mol·L-1，故c(OH－)＝ mol·L-1≈1.34×10-3 mol·L-1， c(H＋)＝ mol·L-1≈7.5×10-12 mol·L-1，故pH＝－lg (7.5× 10-12)＝12－lg 7.5＝12－0.9＝11.1。(3)将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，应满足c(Cl－)·c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)，则c(Cl－)＝c(Ag＋)＝ mol·L-1≈1.34×10-5 mol·L-1。(4)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3+)·c3(OH－)＝2.79×10-39，反应Fe(OH)3＋3H＋⥫⥬Fe3+＋H2O的平衡常数K＝＝c(Fe3+)×c3(OH－)×1042＝2.79×10-39× 1042＝2.79×103。 答案：(1)Cu(OH)2　Cu2+＋2NH3·H2O=== (2)9.5　11.1 (3)1.34×10-5 (4)2.79×103 11．利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取草酸钴的工艺流程如下所示： 已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、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)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 完全沉淀pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 (1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是____________________________ ___________________________________________________________。 (2)加入NaClO3的作用是_____________________________________。 (3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。 滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________________________________； 使用萃取剂适宜的pH是________________________________(填标号)。 A．接近2.0 　B．接近3.0　 C．接近5.0 (4)“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，所得滤液中＝________。 (5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表： 物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS Ksp 6.3× 10-18 2.5× 10-13 1.3× 10-36 3.4× 10-28 6.4× 10-55 1.6× 10-24 某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，最适宜向此工业废水中加入过量的________ (填标号)除去它们。 A．NaOH　　B．FeS　　C．Na2S 解析：(1)Na2SO3具有还原性，能够将溶液中的Co3+、Fe3+还原。(2)根据流程图分析，第一步加入Na2SO3的目的是将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+，第二步加入NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+，因为最后要制取草酸钴，所以不能氧化Co2+，发生反应的离子方程式为＋6Fe2+＋6H＋===6Fe3+＋Cl－＋3H2O。(3)根据流程图可知，滤液Ⅱ中存在Mn2+、Co2+，由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液pH为3.0～3.5，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀。＝0.7。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使它们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。 答案：(1)将Co3+、Fe3+还原 (2)将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+ (3)除去Mn2+　B (4)0.7 (5)B 学科网（北京）股份有限公司 $$