课时梯级训练(17) 沉淀溶解平衡的应用(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（人教版2019 单选）

课时梯级训练(17)　沉淀溶解平衡的应用 1．现代医学证明“痛风”的病因与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)晶体有关，在寒冷季节尤其易诱发关节疼痛。主要原理为 ①HUr(尿酸)H＋＋Ur－(尿酸离子)　Ka＝4.0×10－6(25 ℃) ②Na＋(aq)＋Ur－(aq)NaUr(s)　ΔH<0 下列叙述正确的是(　　) A．寒冷季节易诱发关节疼痛，说明温度降低，尿酸钠晶体的溶解度增大 B．在尿酸溶液中，升高温度会使尿酸的电离平衡向左移动 C．若患者长期摄入过多食盐，会加剧“痛风” D．25 ℃时，0.1 mol/L HUr溶液中c(H＋)>c(Ur－)>c(HUr) C　解析：寒冷季节易诱发关节疼痛，说明温度降低，尿酸钠晶体的溶解度减小，A错误；尿酸的电离过程吸热，升高温度，电离平衡向右移动，B错误；饮食中摄入过多食盐，会增大Na＋的浓度，使得反应②平衡正向移动，NaUr含量增多，病情加重，C正确；0.1 mol/L HUr溶液中存在HUrH＋＋Ur－和H2OH＋＋OH－，故c(H＋)>c(Ur－)，但25 ℃时Ka(HUr)＝4.0×10－6，HUr为弱电解质，则c(HUr)>c(Ur－)，D错误。 2．化工生产中常用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．MnS的Ksp比CuS的Ksp大 B．该反应达到平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋) C．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大 D．该反应的平衡常数K＝ B　解析：MnS(s)与Cu2＋(aq)反应生成CuS(s)和Mn2＋(aq)，说明CuS的溶解度更小，则MnS的Ksp比CuS的Ksp大，A正确；达到平衡时c(Mn2＋)、c(Cu2＋)均保持不变，但不一定相等，B错误；加入少量CuSO4固体后，c(Cu2＋)增大，平衡正向移动，则c(Mn2＋)变大，C正确；该反应的平衡常数K＝＝，D正确。 3．硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料，也可用作印染媒染剂，医药上用于催吐剂。已知25 ℃时，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17，Ksp(Ag2SO4)＝1.2×10－5，则下列说法正确的是(　　) A．在水中加入少量ZnSO4固体时，水的电离平衡向正反应方向移动，Kw增大 B．在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为c(Zn2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO) C．在0.5 L 0.10 mol/L ZnSO4溶液中加入等体积0.02 mol/L AgNO3溶液，即可生成Ag2SO4沉淀 D．常温下，要除去0.20 mol/L ZnSO4溶液中的Zn2＋，至少要调节pH>8.0 D　解析：水中加入ZnSO4，Zn2＋发生水解反应，促使水的电离平衡正向移动，由于温度不变，则Kw不变，A错误；ZnSO4溶液中，根据电荷守恒可得：2c(Zn2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)，B错误；ZnSO4和AgNO3溶液混合后，c(SO)＝0.05 mol/L，c(Ag＋)＝0.01 mol/L，则离子积Q＝c(SO)·c2(Ag＋)＝0.05×0.012＝5×10－6＜Ksp(Ag2SO4)＝1.2×10－5，故不能生成Ag2SO4沉淀，C错误；反应后残留在溶液中的Zn2＋浓度小于1.0×10－5 mol/L时认为沉淀完全，c(OH－)＝>×10－6 mol/L，则c(H＋)＝<10－8 mol/L，故至少要调节溶液的pH>8.0，D正确。 4．牙齿表面有一层坚硬的Ca5(PO4)3OH保护着，人进食后，细菌和酶作用于食物产生有机酸，牙齿会被腐蚀，向牙膏中添加NaHCO3、NaF均可增强护齿效果。已知：Ca5(PO4)3OH在水溶液中存在溶解平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋(aq)＋3PO(aq)＋OH－(aq)。 物质 Ca5(PO4)3OH(s) Ca5(PO4)3F(s) CaCO3(s) Ksp 8.0×10－30 4.0×10－60 2.8×10－9 下列说法错误的是(　　) A．残留在牙齿上的糖会发酵产生H＋，使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡右移，破坏牙釉质 B．该温度下，Ca5(PO4)3OH的溶度积常数表达式为Ksp＝c5(Ca2＋)·c3(PO)·c(OH－) C．NaHCO3可与口腔内的有机酸反应，减少对牙釉质的损伤，有助于保护牙齿 D．含氟牙膏有利于修复牙釉质，其起效的主要原因是NaF在水溶液中水解产生OH－，从而使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡逆向移动 D　解析：由溶解平衡方程式可知，残留在牙齿上的糖发酵产生的H＋会与Ca5(PO4)3OH溶解产生的OH－反应，促使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡正向移动，破坏牙釉质，A正确；由溶解平衡方程式可知，该温度下，Ca5(PO4)3OH的溶度积常数表达式为Ksp＝c5(Ca2＋)·c3(PO)·c(OH－)，B正确；NaHCO3可与口腔内食物发酵产生的有机酸反应，减少有机酸对牙釉质的腐蚀，有助于保护牙齿，C正确；向牙膏中添加NaF可增强护齿效果，主要原因是Ca5(PO4)3F的溶解度小于Ca5(PO4)3OH，F－与Ca2＋、PO结合生成了更难溶于水的Ca5(PO4)3F，起到保护牙齿的作用，D错误。 5．已知：PbS、CuS、HgS的溶度积分别为8.0×10－28、6.3×10－36、1.6×10－52。下列说法正确的是(　　) A．硫化物可作处理废水中含有上述金属离子的沉淀剂 B．在硫化铜悬浊液中滴加几滴Pb(NO3)2溶液，会生成PbS沉淀 C．在含Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋的溶液中滴加Na2S溶液，当溶液中c(S2－)＝0.001 mol/L时三种金属离子不能都完全沉淀 D．向含Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋的溶液均为0.010 mol/L的溶液中通入H2S气体，产生沉淀的顺序依次为CuS、HgS、PbS A　解析：由PbS、CuS、HgS的溶度积可知，这些物质的溶解度均较小，故可用Na2S等硫化物处理含上述金属离子的废水，A正确；由于Ksp(PbS)＞Ksp(CuS)，则PbS的溶解度大于CuS的溶解度，故在CuS悬浊液中滴加几滴Pb(NO3)2溶液，不能生成PbS沉淀，B错误；当金属离子(R2＋)完全沉淀时，c(R2＋)<1×10－5 mol/L，此时离子积为Q＝c(R2＋)·c(S2－)＝1×10－5×0.001＝1×10－8＞Ksp(PbS)，故三种金属离子都完全沉淀，C错误；由于溶度积：Ksp(PbS)＞Ksp(CuS)＞Ksp(HgS)，则溶解度：PbS＞CuS＞HgS，故向含等浓度Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋的溶液中通入H2S气体，产生沉淀的顺序为HgS、CuS、PbS，D错误。 6．已知在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸用蒸气加热到80 ℃左右，再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法可行的是(　　) A．向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH为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，调节pH为4～5 D．加入纯Cu将Fe2＋还原为Fe A　解析：根据题干信息，A项中的操作可将Fe2＋先转化为Fe3＋再转化为Fe(OH)3沉淀而除去，A正确；在酸性溶液中H2S与Fe2＋不反应，而H2S与Cu2＋反应生成CuS沉淀，B错误；C项中的操作会引入新的杂质离子NH，C错误；由金属的活动性：Fe＞Cu可知，纯铜与Fe2＋不反应，D错误。 7．下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃)，下列说法错误的是(　　) 化学式 AgCl Ag2SO4 Ag2S AgBr AgI 溶度积 1.8×10－10 1.2×10－5 6.3×10－50 5.4×10－13 8.5×10－17 A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4 B．向AgCl的悬浊液中加入0.1 mol/L Na2S溶液，则可以生成黑色的Ag2S沉淀 C．外界条件改变时，沉淀溶解平衡也会发生移动 D．常温下，向AgI的悬浊液中加入0.1 mol/L NaCl溶液，黄色沉淀变成白色沉淀 D　解析：由表中数据可知溶解度最大的是Ag2SO4，微溶于水，其他物质难溶，A正确；Ag2S溶度积远小于AgCl，Ag2S难溶于水，在AgCl的饱和溶液中加入Na2S，则可以生成黑色的Ag2S沉淀，B正确；化学平衡为动态平衡，当外界条件发生改变时，平衡发生移动，C正确；AgI的饱和溶液中c(Ag＋)＝＝mol/L，滴加0.1 mol/L NaCl溶液，当c(Cl－)·c(Ag＋)＞Ksp(AgCl)时存在部分黄色沉淀变成白色沉淀，当达到沉淀转化平衡时，两沉淀量不再变化，D错误。 8．(1)对于Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)，其Ksp的表达式为_________________ _______________。 (2)下列说法不正确的是________(填标号)。 A．用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少 B．一般地，物质的溶解度随温度的升高而增大，故物质的溶解大多数是吸热的 C．对于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al3＋＋3OH－，前者为沉淀溶解平衡，后者为电离平衡 D．除去溶液中的Mg2＋，用OH－沉淀比用CO好，说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大 E．沉淀反应中常加过量的沉淀剂，其目的是使沉淀更完全 (3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2？____________________________________ _____________________________________________________________________________。 答案：(1)Ksp(Ag2S)＝c2(Ag＋)·c(S2－)　(2)D (3)加足量MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，洗涤即得纯净的Mg(OH)2 解析：(2)Cl－抑制AgCl溶解，A正确；物质的溶解大多数是吸热的，B正确；除去溶液中的Mg2＋，用OH－沉淀比用CO好，是因为Mg(OH)2的Ksp更小，剩余的Mg2＋更少，说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，D错误。(3)根据沉淀转化原理，向其中加足量含有Mg2＋的盐溶液即可。 9．实验室向CaSO4悬浊液中加入过量(NH4)2CO3溶液，充分搅拌后过滤得到CaCO3。已知室温时，Ksp(CaSO4)＝9.0×10－6，Ksp(CaCO3)＝3.0×10－9。下列说法正确的是(　　) A．(NH4)2CO3溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3) B．CaSO4悬浊液中存在：c(Ca2＋)<10－5 mol/L C．反应CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)正向进行，需满足<3.0×103 D．过滤后所得滤液中一定存在：c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋2c(SO) C　解析：根据质子守恒，(NH4)2CO3溶液中存在：c(OH－)＋c(NH3·H2O)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)，A错误；Ksp(CaSO4)＝9.0×10－6，CaSO4悬浊液中存在：c(Ca2＋)＝ mol/L＝3.0×10－3 mol/L>10－5 mol/L，B错误；反应CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)，K＝＝3.0×103，反应正向进行，需满足<3.0×103，C正确；根据电荷守恒，过滤后所得滤液中一定存在：c(H＋)＋c(NH)＋2c(Ca2＋)＝c(OH－)＋2c(SO)＋2c(CO)＋c(HCO)，D错误。 10．某小组模拟成垢—除垢过程，实验过程如图所示。已知Ksp(CaSO4)＝5×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。下列说法正确的是(　　) 气泡 A．步骤①中将0.01 mol/L CaCl2溶液和0.01 mol/L Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积变化)，可以形成沉淀 B．饱和CaCO3溶液中存在：c(Ca2＋)>c(CO) C．Na2CO3溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋c(H2CO3) D．用饱和Na2SO4溶液浸泡CaCO3固体，生成CaSO4的反应趋势较大 B　解析：氯化钙与硫酸钠反应生成硫酸钙，硫酸钙与碳酸钠反应转化为碳酸钙，碳酸钙被醋酸溶解。步骤①中将0.01 mol/L CaCl2溶液和0.01 mol/L Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积变化)，Q＝c(Ca2＋)·c(SO)＝0.005×0.005＝2.5×10－5＜Ksp(CaSO4)，不可形成沉淀，A错误；饱和CaCO3溶液中存在CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，CO会发生水解，所以c(Ca2＋)＞c(CO)，B正确；Na2CO3溶液中存在质子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)，C错误；根据Ksp(CaSO4)＞Ksp(CaCO3)，所以CaSO4转化为CaCO3的反应趋势更大，D错误。 11．(2024·辽宁沈阳重点高中联合体期中)实验室以天青石精矿(主要含SrSO4，还含有少量的SiO2、CaSO4、BaSO4)为原料制取SrSO4，其实验流程如图所示： (1)室温下，反应SrSO4(s)＋CO(aq)SrCO3(s)＋SO(aq)达到平衡，则反应的平衡常数为________(结果保留至0.1)。[Ksp(SrSO4)＝3.2×10－7，Ksp(SrCO3)＝5.6×10－10] (2)已知常温下，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，Ka1 (H2CO3)＝4.5×10－7，Ka2 (H2CO3)＝4.7×10－11。 ①常温下，0.1 mol/L NH4HCO3溶液中c(NH)________(填“>”“<”或“＝”)c(HCO)。 ②常温下，实测某人血液中c(HCO)＝2.3×10－2 mol/L，c(H2CO3)＝2.3×10－3 mol/L，则人体血液呈________性。 ③浸取天青石精矿时，向NH4HCO3溶液中加入适量浓氨水的目的是________________ ________________________________________________________。 (3)“沉淀”过程中除得到SrSO4外，还得到一种可循环利用的物质，该物质为________。 (4)“浸取 Ⅰ ”的条件是温度在60～70 ℃，搅拌、反应3小时，温度过高将会导致SrSO4的转化率下降，其原因是_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)将SrSO4与煤粉按照一定比例混合后高温煅烧得到一种黑灰(SrS)，写出其反应的化学方程式：________________________________________________(写出一个即可)。 (6)检验“沉淀”步骤中是否沉淀完全的方法：___________________________________ _____________________________________________________________________________。 答案：(1)571.4 (2)①>　②碱　③将HCO转化为CO，增大溶液中CO的浓度 (3)氨水 (4)温度过高将会导致NH4HCO3分解及氨水的分解挥发 (5)SrSO4＋2CSrS＋2CO2↑(或SrSO4＋4CSrS＋4CO↑) (6)取最后一次浸取液加入酚酞，溶液不变色 解析：天青石精矿(主要含SrSO4，还含有少量的SiO2、CaSO4、BaSO4)，加入碳酸氢铵溶液和氨水浸取，可将SrSO4转化为SrCO3，过滤后滤渣含有SiO2、CaSO4、SrCO3、BaSO4，滤液中含有NH，滤渣经过焙烧，“焙烧”所得SrO粗品用蒸馏水多次浸取得Sr(OH)2溶液，再和第 Ⅰ 步浸取的滤液反应生成SrSO4。 (1)室温下，反应SrSO4(s)＋CO(aq)SrCO3(s)＋SO(aq)达到平衡，则反应的平衡常数为＝＝＝≈571.4。 (2)已知常温下，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，Ka1 (H2CO3)＝4.5×10－7，Ka2 (H2CO3)＝4.7×10－11。 ①电离常数越小，对应的盐水解程度越大，所以c(NH)>c(HCO)。 ②实测某人血液中c(HCO)＝2.3×10－2 mol/L，c(H2CO3)＝2.3×10－3 mol/L，Ka1＝＝4.5×10－7，c(H＋)＝4.5×10－8 mol/L<10－7 mol/L，则血液呈碱性。 ③一水合氨可以和HCO反应生成CO，浸取天青石精矿时，向NH4HCO3溶液中加入适量浓氨水的目的是将HCO转化为CO，增大溶液中CO的浓度。 (3)第 Ⅰ 步浸取滤液中含有NH，在沉淀过程中会生成氨水，可循环利用。 (4)温度过高会导致NH4HCO3分解及氨水的分解挥发。 (5)SrSO4与碳发生氧化还原反应，生成黑灰(SrS)和一氧化碳或二氧化碳，其反应的化学方程式为SrSO4＋2CSrS＋2CO2↑(或SrSO4＋4CSrS＋4CO↑)。 (6)检验“沉淀”步骤中是否沉淀完全的方法是取最后一次浸取液加入酚酞，溶液不变色。 学科网（北京）股份有限公司 $$