3.4 难溶电解质的沉淀溶解平衡 第2课时（同步讲义）化学沪科版2020选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 难溶电解质的沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡的移动 教学目标 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．通过学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题，并设计实验探究方案，进行沉淀转化等实验探究。 重点和难点 沉淀溶解、沉淀生成、沉淀转化、平衡移动中实际问题 ◆知识点一 沉淀溶解平衡的移动原理 难溶电解质的沉淀溶解平衡会因离子浓度的变化而发生移动。 根据某温度下溶度积Ksp与溶液中离子积Q 的相对大小，可以判断难溶电解质的沉淀或溶解情况。 Q ＞ Ksp，溶液中有沉淀析出； Q ＝ Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态； Q ＜ Ksp，溶液中无沉淀析出。 即学即练 1．在一定温度下，向的悬浊液中滴加稀盐酸，下列说法正确的是 A．该悬浊液中存在沉淀溶解平衡： B．增大 C．有固体析出 D．减小 【答案】C 【解析】A．沉淀溶解平衡应该用“⇋”：，A错误； B．滴加稀盐酸，增大了Cl-浓度，平衡逆向移动，减小，B错误； C．加稀盐酸，增大了Cl-浓度，平衡逆向移动，有AgCl沉淀析出，C正确； D．只和温度有关，温度不变，不变，D错误； 答案选C。 2．某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡：  ，下列有关该平衡体系的说法不正确的是 A．恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 B．给溶液加热，平衡逆向移动 C．向溶液中加入少量固体，溶液质量增重 D．向溶液中加入少量水，pH不变 【答案】A 【解析】A．恒温下，向悬浊液中加入CaO，溶解的氢氧化钙已经达到饱和，溶液的c(OH-)不变，溶液的pH不变，A错误；   B．该平衡放热，升高温度，平衡逆向移动，B正确； C．向溶液中加入少量固体，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，相当于减少1个钙离子同时增加2个钠离子，则溶液质量增加，C正确； D．向溶液中加入少量水，悬浊溶液中少量氢氧化钙溶解，溶液仍然是氢氧化钙的饱和溶液，pH不变，D正确； 故选A。 3．已知反应，该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】固体纯物质的浓度为定值，不列入化学平衡常数，已知反应，则化学平衡常数K=，答案选C。 ◆知识点二 沉淀的生成 （1）沉淀生成的应用 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 （2） 生成沉淀的方法 ①饱和溶液析出晶体： 根据同离子效应，加入相同离子，使平衡向沉淀方向进行 如：NaCl溶液，通入HCl气体，有NaCl晶体析出 ②升温溶解或降温沉淀： 升高温度，溶解度变大，晶体溶解 降低温度，溶解度变小，晶体沉淀 如：工艺流程题中常出现：蒸发浓缩，冷却结晶的操作 ③调节pH沉淀法： 如：除去氯化铵中的氯化铁，加氨水调pH值 Fe(OH)3(s) Fe3+ (aq) +3OH- (aq) 加氨水，OH－浓度上升，平衡左移有利于生成沉淀 如：除去氯化镁中的氯化铁，加碳酸镁、氧化镁等调pH值 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 消耗H+，平衡右移，有利于生成沉淀 ④加沉淀剂： 如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂 ⑤同离子效应： 如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。 ⑥沉淀转换： 加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物或气体时，平衡向溶解 方向移动。但 Ksp 不变。 如：AgCl 中加入 KI(s)，AgCl 溶解，生成AgI. 即学即练 1．下列反应的离子方程式书写错误的是 A．碘化亚铁溶液中通入足量的氯气： B．含氟牙膏防治龋齿： C．向溶液中加入过量的NaOH溶液： D．向溶液中滴入使反应完全；↓ 【答案】A 【解析】A．碘化亚铁溶液中通入足量氯气，二价铁离子和碘离子都完全被氧化，反应比为1:2，正确的离子方程式为：，A错误； B．含氟牙膏防治龋齿的原理为氟离子替换羟基磷灰石中的OH⁻生成更稳定的氟磷灰石，离子方程式为：，B正确； C．向碳酸氢镁溶液中加入过量的NaOH溶液，生成氢氧化镁沉淀，离子方程式为：，C正确； D．向硫酸铝铵溶液中滴加氢氧化钡至硫酸根离子反应完全，则硫酸铝铵与氢氧化钡的物质的量之比为1∶2，反应的离子方程式为：↓，D正确； 故答案为A。 2．毒重石的主要成分为(含、、等杂质)，实验室可利用毒重石制备，下列说法不正确的是 Ca2+ Mg2+ Fe3+ 开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9 完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2 A．①处15%的某酸为盐酸，不能用硫酸或硝酸 B．滤渣I、Ⅲ的成分依次为与 C．②操作的主要目的是降低溶液，以便于后续得到纯净的产物 D．③操作为“蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥” 【答案】C 【分析】加盐酸溶解，碳酸钡和盐酸反应：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，加入氨水调pH=8，Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，只有Fe3+完全沉淀，滤渣Ⅰ为 Fe(OH)3，此时溶液中主要含杂质Ca2+、Mg2+，加入氢氧化钠调pH=12.5，Ca2+完全沉淀时的 pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+开始沉淀，pH为11.9，Ca2+部分沉淀，滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；此时溶液中主要含杂质Ca2+，加入H2C2O4得到CaC2O4沉淀（滤渣Ⅲ），除去Ca2+，蒸发浓缩、冷却结晶得到晶体。 【解析】A．①处的某酸为盐酸，若使用硫酸或硝酸，会引入杂质离子，A正确； B．根据分析可知，B正确； C．②操作的主要目的加入草酸以后，生成CaC2O4沉淀，除去钙离子，C错误； D．除去Ca2+以后，蒸发浓缩、冷却结晶过滤、洗涤、干燥得到晶体，D正确； 故选C。 3．粗盐中除含有难溶性杂质外，还含有可溶性杂质、、等。已知：溶液中浓度较大时，存在：。粗盐提纯的工艺流程如下，下列说法正确的是 A．“步骤Ⅰ”中试剂1为溶液，试剂2为溶液 B．“步骤Ⅰ”生成的沉淀应分步过滤，避免沉淀之间发生转化 C．“步骤Ⅱ”中试剂3为稀硫酸，用于除去过量的和 D．“步骤Ⅱ”从滤液中获得精盐所需的主要仪器有坩埚、三脚架、泥三角、酒精灯、玻璃棒 【答案】B 【分析】粗盐除杂过程中可以用过量溶液除去，用过量溶液除去，用过量溶液除去，且加入顺序在之后，从而除去过量溶液引入的，则试剂1为溶液，试剂2为溶液；为除去过量和溶液，则过滤后应加入稀盐酸除杂，则试剂3为稀盐酸。 【解析】A．根据分析，步骤Ⅰ中试剂1为溶液，试剂2为溶液，A错误； B．已知溶液中浓度较大时，存在：，则加入过量溶液除去后，应先过滤出硫酸钡沉淀，再加入溶液，避免沉淀之间发生转化，B正确； C．根据分析，步骤Ⅱ中试剂3为稀盐酸，用于除去过量的和，C错误； D．步骤Ⅱ从滤液中获得精盐的方法为蒸发结晶，则所需的主要仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒，D错误； 答案选B。 ◆知识点三 沉淀的溶解 （1）原理 设法不断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 强酸是常用于溶解难溶性电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。 （2）使沉淀溶解的方法 ①加水：加水促进溶解 ②升温：升温促进溶解(氢氧化钙除外) ③使沉淀转化为气体：CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ ④使沉淀转化为更弱电解质： Mg(OH)2 + 2HCl === MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2NH4Cl === MgCl2 + 2NH3·H2O ⑤使沉淀转化为更难溶的物质 (原沉淀在转化过程中溶解) 2AgCl(s)+Na2S(aq) Ag2S(s)+2NaCl(aq) 即学即练 1．常温下，的沉淀溶解曲线如图所示。已知：(的溶解度小于，代表或）。下列叙述正确的是 A．曲线Ⅰ代表 与 关系 B．常温下，的数量级为 C．M点对应的溶液可能是的过饱和溶液 D．的平衡常数 【答案】D 【解析】A．CaF2的溶解度小于BaF2，则图像上取相同的横坐标，即c(F⁻)相同时， 应更小， 更大，所以曲线Ⅰ代表 与 关系，则曲线Ⅱ代表 与-lgc(F⁻)关系，A错误； B．取曲线Ⅱ中 b点数据可计算： 数量级为 B错误； C．M点对应的溶液中 即M点是 BaF2 的不饱和溶液，C错误； D．取曲线Ⅰa点数据计算： D正确； 故选D。 2．关于实验室安全，下列说法不正确的是 A．若不慎NaOH溶液沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后用涂上1%硼酸溶液 B．实验室进行Cu与浓硝酸反应实验时，可用NaOH溶液处理尾气 C．实验室活泼金属Na、K等着火，可用泡沫灭火器灭火 D．工业上可用FeS或Fe处理废水中的，再将沉淀物集中送至环保单位进一步处理 【答案】C 【解析】A．若不慎NaOH溶液沾到皮肤，立即冲洗并用弱酸(硼酸)中和，符合安全处理流程，故A正确； B．铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，二氧化氮与氢氧化钠反应生成硝酸钠和亚硝酸钠、水，所以可用NaOH溶液处理Cu与浓硝酸反应实验尾气，故B正确； C．钠、钾燃烧生成过氧化钠，超氧化钾，二者能够与二氧化碳发生反应生成氧气，氧气助燃，所以实验室活泼金属Na、K等着火，不可用泡沫灭火器灭火，故C错误； D．Pb2+是重金属离子，有毒，用Na2S处理废水中的Pb2+，再将沉淀物集中送至环保单位进一步处理，处理正确，故D正确； 答案选C。 3．将过量粉末置于水中达到平衡：。 已知：，的电离常数， 下列有关说法不正确的是 A．上层清液中存在 B．上层清液中含碳微粒主要为 C．要实现向的转化，需加入溶液的 D． 【答案】B 【解析】A．根据物料守恒，，故有，A正确； B．溶解在水中的草酸钙电离出草酸根离子，草酸根离子能水解，水解生成的远远小于，故含碳的微粒最主要的是，B错误； C．向的转化，反应方程式为，，，解得，因此要实现向的转化，需加入溶液的，C正确； D．，D正确； 故选B。 ◆知识点四 沉淀转化 根据溶解度数据可知三种沉淀溶解能力从大到小的顺序是： AgCl＞AgI＞Ag2S 向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中的Ag＋和I－结合生成了更难溶解的AgI，溶液中Ag＋浓度减小，促使AgCl的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移动，最终AgCl完全转化为AgI。AgI转化为Ag2S的原理相同。 沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动 沉淀转化的条件：溶液中的离子浓度幂之积大于Ksp 一般是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 在特殊情况下，控制反应条件，也可使溶解能力相对较弱的物质转化为溶解能力相对较强的物质。 (1) 一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，Ksp越小的越先沉淀。 (2) 当离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，认为已完全沉淀。 特别提醒 ①沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。 ②当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所 需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。 ③溶解度小，先沉淀的规则只针对离子浓度相差不大 时，若离子浓度相差较大时，先达到溶度积的物质先沉淀(通过计算得到)。 即学即练 1化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列说法不正确的是 A．含氟牙膏可以预防龋齿，利用了沉淀转化的原理，降低龋齿的发生率 B．人体中缓冲体系起到稳定血液的作用 C．使用泡沫灭火器灭火运用了盐类的水解的原理 D．“神舟17号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷，属于新型有机材料 【答案】D 【解析】A．含氟牙膏中的氟离子（F⁻）与牙齿表面的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]反应，生成更难溶的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，通过沉淀转化提高牙齿抗酸腐蚀能力，A项正确； B．血液中的H2CO3/NaHCO3缓冲体系通过平衡反应（）调节过量酸或碱，维持血液pH稳定，B正确； C．泡沫灭火器中，硫酸铝与碳酸氢钠混合后发生水解反应，产生CO2气体和Al(OH)3沉淀，形成泡沫覆盖可燃物，隔绝氧气，C正确； D．高温结构陶瓷（如碳化硅、氮化硅）属于新型无机非金属材料，而非有机材料，D错误； 故选D。 2．不能由下列实验操作及现象得出对应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 将SO2和CO2分别通入水中达到饱和，用pH计测得溶液的pH，前者小于后者 酸性：亚硫酸>碳酸 B 将pH相同的HNO2溶液和CH3COOH溶液均稀释10倍后，用pH计测量，HNO2溶液pH大于CH3COOH溶液 Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH) C 向含有0.1mol/L的NaCl和0.1mol/L的NaI混合溶液中，滴加0.01mol/LAgNO3溶液，先生成黄色沉淀 Ksp(AgI)<ksp(AgCl) D 向盛有酸性K2Cr2O7溶液的试管中滴加乙醇，振荡，溶液颜色由橙色变为绿色 乙醇发生了氧化反应 【答案】A 【解析】A．SO2、CO2在水中的溶解度不同，形成的饱和溶液浓度不同，pH不同，不能比较H2SO3与H2CO3酸性强弱，故A错误； B．HNO2溶液pH大于CH3COOH溶液，则溶液越稀，CH3COOH的电离程度越大，HNO2酸性大于CH3COOH，因此Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)，故B正确； C．向含有0.1mol/L的NaCl和0.1mol/L的NaI混合溶液中，滴加0.01mol/LAgNO3溶液，先生成黄色沉淀，说明I-、Ag+发生反应产生AgI沉淀，则溶液中c(Ag+)·c(I-)>Ksp(AgI)，而c(Ag+)·c(Cl-)<Ksp(AgCl)，物质的溶度积常数：Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，故C正确； D．向盛有酸性K2Cr2O7溶液的试管中滴加乙醇，振荡，乙醇被酸性K2Cr2O7氧化为二氧化碳，乙醇发生了氧化反应，K2Cr2O7溶液被还原为Cr3+，溶液颜色由橙色变为绿色，故D正确； 故答案为A。 3．下列离子方程式符合反应事实的是 A．氯化铜溶液中滴入少量氨水： B．NaCl溶液滴入酸性溶液： C．用铝热法还原金属： D．固体中加入、氨水转化成： 【答案】D 【解析】A．氯化铜溶液中滴入少量氨水生成氢氧化铜沉淀：，A错误； B．NaCl溶液滴入酸性溶液生成氯气：2+16H++10Cl－=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，B错误； C．铁的活泼性比铝弱，Fe和Al2O3不反应，C错误； D．固体中加入、氨水，沉淀转化成：，D正确； 故选D。 一、沉淀溶解平衡的应用 根据离子积与溶度积的相对大小，判断难溶电解质的沉淀或溶解情况。 沉淀转化规律：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，两者的溶解度差别越大，转化越容易。 实践应用 1．二氧化碳的过量排放会对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如图所示： 已知，下列叙述正确的是 A．能引起海水酸化，其原理为 B．常温下饱和溶液的物质的量浓度为 C．海水酸化能引起浓度减小、浓度增大 D．海水酸化能促进的溶解，导致珊瑚礁减少 【答案】D 【分析】从图中分析可知，二氧化碳的过量排放，与反应生成碳酸，碳酸为弱酸，在溶液中存在电离平衡，使溶液中、、浓度发生变化，并影响珊瑚礁的溶解平衡。 【解析】A．引起海水酸化的原理为，A错误； B．已知，则，而是强电解质，溶于水的部分完全电离，因此常温下饱和溶液的物质的量浓度为，B错误； C．海水酸化，浓度增大，使平衡正移，浓度减小， 浓度增大，C错误； D．海水酸化， 浓度增大，使平衡正移，浓度减小，故能促进溶解平衡正移，使珊瑚礁减少，D正确； 答案选D。 2．下列应用或现象主要体现的是沉淀溶解平衡原理的是 ①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐当作食盐食用后，常用的溶液解毒 ③溶洞的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能 ⑤用制备纳米材料 ⑥含氟牙膏可预防龋齿 A．①②④⑥ B．②③④⑤ C．②③④⑥ D．①③⑤⑥ 【答案】C 【解析】①热纯碱溶液洗涤油污原理是水解平衡，主要发生，与沉淀溶解平衡无关； ②误将钡盐当作食盐食用后，常用的溶液将钡离子转化为沉淀，利用了沉淀溶解平衡； ③溶洞的形成是碳酸钙与碳酸氢钙的转化，利用了沉淀溶解平衡； ④碳酸钡溶于盐酸不能作“钡餐”，而硫酸钡不溶于盐酸。可以作钡餐，利用了沉淀溶解平衡； ⑤用制备纳米材料利用了水解平衡，，与沉淀溶解平衡无关； ⑥含氟牙膏可预防龋齿利用了[Ca5(PO4)3F]比[Ca5(PO4)3OH]更难溶，利用了沉淀溶解平衡； 综上所述答案选②③④⑥，选C。 3．下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是 A．平衡时沉淀生成和溶解的速率都等于零 B．难溶于水，溶液中不存在和 C．升高温度，的溶解度减小 D．向沉淀溶解平衡体系中加入固体，的不变 【答案】D 【解析】A．沉淀溶解平衡属于动态平衡，平衡时沉淀生成和溶解的速率相等且不等于零，A错误； B．难溶于水，但溶液中仍存在和，其浓度很小，B错误； C．升高温度，的溶解度增大，C错误； D．只与难溶电解质的性质和温度有关，温度不变，不变，D正确； 故选D。 2、 Ksp的相关计算 ksp即为溶度积常数，Ksp只与难溶电解质本身的性质和温度有关，大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解的方向移动，Ksp增大。 利用溶度积常数计算沉淀溶解平衡体系中离子的浓度（比）。 实践应用 1．化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。计算该反应的平衡常数K为 (CuS和MnS的Ksp分别为4.0×10-36、2.0×10-10)。 【答案】5.0×1025 【解析】 2．我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过0.00005 mg·L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。Ksp(CdCO3)=4.0×10−12，Ksp(CdS)=8.0×10−27；回答下列问题：向某含镉废水中加入Na2S，当S2-浓度达到8.0×10−8 mol∙L−1时，废水中Cd2+的浓度为 mol∙L-1，此时是否符合生活饮用水卫生标准？ (填“是”或“否”)。 【答案】 1.0×10-19 是 【解析】CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)，Ksp(CdS)=c(Cd2+)·c(S2-)，所以当S2-浓度达到8.0×10−8 mol∙L−1时，c(Cd2+)=mol/L=1.0×10-19 mol/L，由于Cd的摩尔质量是112 g/mol，则该水中Cd2+的浓度为：112 ×1000 mg/mol×1.0×10-19 mol/L=1.12×10-14 mg/L＜0.00005 mg·L-1，因此该水符合生活饮用水卫生标准。 3．某温度下，溶液中含有I-、Cl-等离子，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中= 。[已知：Ksp(AgCl)=1.6×10-10，Ksp(AgI)=8×10-17] 【答案】5×10-7 【解析】同一溶液中c(Ag＋)相等，=5×10-7； 故答案为5×10-7。 3、 沉淀溶解平衡曲线 第一步——明确图像中横、纵坐标的含义 第二步——理解图像中的线上点、线外点的含义。 注意：所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积一定是混合溶液的体积。 实践应用 1．常温下与在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，指或。下列说法正确的是 A．的数量级为 B．b点分散系中含有和固体混合物 C．可近似完全转化为 D．c点分散系中 【答案】C 【分析】由可知，，分析图像线段斜率可知，经过d点的线为在水中的沉淀溶解平衡曲线，经过a点的线为在水中的沉淀溶解平衡曲线，据此解答： 【解析】A．据d点坐标计算：，的数量级为，故A错误； B．b点分散系含固体，但不含固体，故B错误； C．，，，可见可近乎完全转化为，故C正确； D．只与温度有关，c点分散系中，故D错误； 故答案为C。 2．T℃下，三种碳酸盐(M表示、或)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，，a点对应的横纵坐标数值相等。下列说法正确的是 A． B．在任何条件下，三种物质之间都不可能相互转化 C．a点对应的溶液为不饱和溶液，且 D．当向1L0.001mol·L-1溶液中滴加1mL0.001mol·L-1的溶液时有沉淀析出 【答案】C 【分析】由点(0,8)可知，，同理、， 【解析】A．由分析，，A错误； B．由于三种沉淀结构相似，Ksp存在一定差距，在适当浓度条件下，三种物质之间可以相互转化，B错误； C．a点在碳酸钙曲线的上方且pM=p，则Q< ，对应的溶液为不饱和溶液，且，C正确；   D．向1L0.001mol·L-1溶液中加入1mL0.001mol·L-1的溶液，所得混合溶液体积可近似为1L，溶液中mol·L-1，mol·L-1，mol·L-1mol·L-1mol2·L-2，不析出沉淀，D错误； 故选C。 3．在某温度时，硫酸盐()的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知。下列说法错误的是 A．溶度积： B．Y点对应的是饱和溶液，不能继续溶解 C．蒸发点的溶液不可能得到点状态的溶液 D．向悬浊液中加入浓度较大的溶液可能转化成 【答案】B 【分析】由图可知，、、。 【解析】A．由分析，溶度积，A项正确； B．由图可知点对应的溶液，，所以点为不饱和溶液，能继续溶解，B项错误； C．由图可知点对应溶液中，蒸发点的溶液不能得到点状态的溶液，C项正确； D．由图像可知，，增大的浓度，即，可使沉淀转化为沉淀，D项正确； 故选B。 考点一 沉淀先后顺序 【例1】 已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO，浓度均为0.010 mol·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A．Cl-、Br-、CrO B．CrO、Br-、Cl- C．Br-、Cl-、CrO D．Br-、CrO、Cl- 【答案】C 【解析】由溶度积可知，浓度均为0.010mol/L的三种离子开始沉淀时，溶液中的银离子浓度分别为=1.56×10-8mol/L、=7.7×10-11mol/L、=3×10-5mol/L，开始沉淀时所需要的银离子浓度越小，说明银盐的溶解度越小，加入0.010mol/L硝酸银溶液时会优先沉淀，则三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、CrO； 故选C。 解题要点 根据Ksp估算出共同需要的离子浓度大小顺序，离子浓度越小越先产生沉淀。 【变式1-1】常温下，向含等物质的量浓度的Cl-、、的混合溶液中滴加AgNO3溶液，溶液中-lgc(X)(X=Cl-、、)与lgc(Ag+)的关系如图所示。 已知：常温下，。 下列叙述错误的是 A．M点溶液是Ag2SO4的不饱和溶液 B．产生沉淀的先后顺序可能是Cl-、、 C． D．当Ag2CrO4和Ag2SO4共沉时 【答案】D 【分析】Ag2CrO4、Ag2SO4构型相同，应该是平行线，而AgCl构型与Ag2CrO4和Ag2SO4构型不同，结合斜率可知L2表示-lgc(Cl-)与lgc(Ag+)的关系。再由可知，当c(Ag+)相同时，c()＞c()，离子浓度越大，其负对数就越小，因此，L1代表与lgc(Ag+)的关系，L3代表-lgc()与lgc(Ag+)的关系，然后根据问题分析解答。 【解析】A．根据上述分析可知：L3代表-lgc()与lgc(Ag+)的关系，M点在L3斜线上方，c2(Ag+)·c()＜Ksp(Ag2SO4)，因此M点对应的是Ag2SO4的不饱和溶液，A正确； B．根据图像可知，当，生成沉淀所需阴离子浓度：，故形成沉淀的先后顺序是Cl-、、，B正确； C．根据上述分析可知：L2表示-lgc(Cl-)与lgc(Ag+)的关系，由b点坐标可计算AgCl的溶度积常数：，C正确； D．当Ag2CrO4和Ag2SO4共沉时，，D错误； 答案选D。 【变式1-2】完成下列问题。 （1）制取软磁材料Mn3O4，加入MnF2的目的就是使Ca2+转化为难溶物CaF2除去，反应为MnF2 (s)+Ca2+(aq)CaF2(s)+ Mn2+(aq) 其平衡常数K= [已知Ksp(MnF2)=5.0×10-3，Ksp(CaF2)=3.5×10-11 ]。 （2）25 ℃时，在1.00 L 0.03 mol·L-1 AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol·L-1的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？ (已知：AgCl的Ksp=1.8×10-10)。 （3）常温下，Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20，要使0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH为 。 （4）已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12.某溶液中含有Cl-、Br-和的浓度均为0.010 mol·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 。 （5）Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6，溶解能力：CaSO4大于CaCO3.请用数据说明溶解能力小的CaCO3能否转化为溶解能力大的CaSO4？ 。 （6）某温度下，溶液中含有I-、Cl-等离子，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中= 。[已知：Ksp(AgCl)=1.6×10-10，Ksp(AgI)=8×10-17] 【答案】（1）1.4×108 （2）c(Ag＋)==0.02 mol·L-1，c(Cl-)==0.04 mol·L-1，c(Ag＋)·c(Cl-)=0.02×0.04=8.0×10-4>Ksp，所以有AgCl沉淀生成 （3）6 （4）Br-、Cl-、 （5）在CaCO3的饱和溶液中c(Ca2＋)=mol·L-1≈5.3×10-5 mol·L-1，若向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4溶液，产生CaSO4(s)时的最小浓度为c()==mol·L-1≈0.17 mol·L-1，则当溶液中c()大于0.17 mol·L-1时，CaCO3(s)可以转化为CaSO4(s) （6）5×10-7 【解析】（1）该反应的平衡常数K=； （2）Qc=c(Ag+)×c(Cl-)=，有AgCl沉淀生成； （3）要使Cu2＋浓度降至=2×10-4 mol·L-1，c(OH-)==10-8 mol·L-1，c(H＋)=10-6 mol·L-1，此时溶液的pH=6； （4）利用沉淀溶解平衡原理，当Q>Ksp时，有沉淀析出。溶液中Cl-、Br-、的浓度均为0.010 mol·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足Q>Ksp，有沉淀析出。比较Ksp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBr<AgCl。再比较AgCl、Ag2CrO4沉淀所需c(Ag＋)，Cl-沉淀时所需c(Ag＋)≥=mol·L-1=1.56×10-8 mol·L-1，沉淀时所需c(Ag＋)≥=mol·L-1=3.0×10-5 mol·L-1，故推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、； （5）在CaCO3的饱和溶液中c(Ca2＋)=mol·L-1≈5.3×10-5 mol·L-1，若向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4溶液，产生CaSO4(s)时的最小浓度为c()==mol·L-1≈0.17 mol·L-1，则当溶液中c()大于0.17 mol·L-1时，CaCO3(s)可以转化为CaSO4(s)； （6）同一溶液中c(Ag＋)相等，。 考点二 沉淀完全pH求解 【例2】298K时，用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、、三种溶液。pM［p表示负对数，M表示、、］随溶液pH变化的关系如图所示。已知：常温下，下列推断正确的是 A．③代表滴定溶液的变化关系 B．调节时，可将废水中完全沉淀 C．滴定HR溶液至X点时，溶液中： D．经计算，能完全溶于HR溶液 【答案】C 【分析】推出。同理推出。由于，即、两条线不可能相交，③为HR滴定曲线，而①、②分别为、滴定曲线。根据pH=4.1点推知。同理7.3点推得。由5.5点得出。 【解析】A．由分析知，③为HR的滴定曲线，A项错误； B．时，则溶液中，溶液中的未完全沉淀，B项错误； C．X点成分为NaR、NaOH，该溶液呈碱性，所以，C项正确； D．，，该反应的K小，该反应很难发生，不能完全溶于HR溶液，D项错误； 故选C。 解题要点 一般默认离子浓度小于等于1×10-5mol/L是离子为完全沉淀。 【变式2-1】是两性氢氧化物，其沉淀分离的关键是控制溶液pH。25 ℃时，某溶液中与的总和为c。- lg c随pH的变化关系如图所示（忽略体积变化）。 已知：       下列叙述正确的是 A．由M点可以计算 B．恰好沉淀完全时pH为6.7 C．P点沉淀质量小于Q点沉淀质量 D．随pH增大先减小后增大 【答案】A 【分析】与的总和为c，随着pH增大，发生反应：，含铬微粒总浓度下降，随着pH继续增大，发生反应 ：含铬微粒总浓度上升，据此解答。 【解析】A．M点时，，，，几乎可以忽略不计，含Cr微粒主要为，，A正确； B．恰好完全沉淀时，，由数据计算可知，，恰好完全沉淀pH最小值5.6，B错误； C．P和Q点溶液中含Cr微粒总和相等，生成的质量相等，则P点沉淀质量等于Q点沉淀质量，C错误； D．随着pH的增大，减小，而增大，比值减小，D错误； 故选A。 【变式2-2】一种处理含镍电镀废水（主要含有、H3PO2、H3PO3、H+等）的流程如下： 已知：“调pH①”后磷元素以、形式存在。滤渣中主要含有和Ni(OH)2，。下列说法错误的是 A．“调pH①”操作中需控制加入Ca(OH)2的量 B．“氧化”时存在反应： C．“调pH②”时，可通过测滤液pH判断Ni2+是否沉淀完全 D．“滤液”中大量存在的阳离子有Na+和 【答案】D 【分析】含镍电镀废水主要含有[Ni(NH3)4]2+、H3PO2、H3PO3、H+等，加入氢氧化钙浊液调节溶液pH，“调pH①”后磷元素以、形式存在，再加入10%次氯酸钠溶液，、被氧化为，[Ni(NH3)4]2+转化为Ni2+和N2，再加入氢氧化钙浊液，“调pH②”时，滤渣中主要含有Ca3(PO4)2和Ni(OH)2，据此分析回答。 【解析】A．“调pH①”后磷元素需以、形式存在，若Ca(OH)2加入量过多或过少，均会导致磷元素存在形式改变，故需控制Ca(OH)2加入量，A正确； B．“氧化”时NaClO作氧化剂，ClO⁻被还原为Cl-，得2e-，中P为+1价，被氧化为中+5价，失4e-，根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，该反应的离子方程式为：，B正确； C．Ni(OH)2的Ksp[Ni(OH)2]=10−15.26，当Ni2+沉淀完全（[Ni2+]≤10-5 mol/L）时，，pH=14-pOH=8.87，当滤液pH≥8.87时，可判断Ni2+沉淀完全，C正确； D．原废水中[Ni(NH3)4]2+转化为Ni2+和N2，故滤液中不会大量存在，D错误； 故选D。 考点三 工业流程中沉淀除杂 【例3】以红土镍镉矿(、含等杂质)为原料回收贵重金属和，其工艺流程如图所示： 已知：①氧化性 ②会被氧气氧化生成硫单质 ③溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时(浓度)的如下表 离子 开始沉淀的 1.5 6.5 7.2 4.7 6.8 沉淀完全的 3.3 9.9 9.5 6.7 9.2 下列说法错误的是 A．在酸浸时的离子方程式为 B．滤渣I中只有S C．调的范围是 D．物质Y最好为，金属B为 【答案】B 【分析】镍镉矿浆化，然后通入氧气加入稀硫酸进行酸浸，硫化镍和金属氧化物溶于稀硫酸得到硫酸盐，二氧化硅不反应，PbSO4不溶，过滤得到含有S单质、二氧化硅、硫酸铅的滤渣Ⅰ和滤液；向滤液中加入X调节pH，将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，X可以是碳酸镍或氧化镍等，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣Ⅱ和滤液；结合题目所给氧化性及过程中尽量不引入杂质，可向滤液中加入Y镍，置换出铜离子为铜，过滤得到含有铜、镍的金属A和硫酸镍、硫酸镉的滤液；滤液经电解、过滤得到含有镉和镍的固体和稀硫酸溶液；固体通入一氧化碳气化分离得到Ni(CO)4和镉；Ni(CO)4受热分解得到镍以及CO，据此回答。 【解析】A．氧气具有氧化性，酸性条件下氧化NiS得到硫单质，反应为：，A正确； B．由分析可知，滤渣Ⅰ中含有二氧化硅、硫酸铅和硫单质，B错误； C．向滤液中加入不溶物X和溶液中氢离子反应调节pH，将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，而其它离子不沉淀，则需调pH范围为，C正确； D．由分析可知，物质Y最好为，金属B为，D正确； 故选B。 【变式3-1】工业利用钒渣(主要成分为FeV2O4，杂质为Al2O3)制备V2O5的工艺流程如下： 已知：“焙烧”的产物之一为NaVO3。下列说法不正确的是 A．“焙烧”时，n(氧化剂):n(还原剂)=4:5 B．“调pH”的目的是将溶液中的铝元素转化为Al(OH)3而除去 C．不选用HCl“调pH”的原因可能与的氧化性较强有关 D．“沉钒”后的溶液中 【答案】A 【分析】钒渣(主要成分为FeV2O4，杂质为Al2O3)，焙烧过程中FeV2O4生成对应的金属氧化物Fe2O3，Al2O3转化为NaAlO2，“焙烧”的产物之一为NaVO3，加入水浸出，Fe2O3成为滤渣；过滤后向滤液中加入硫酸，将转化为Al(OH)3，过滤后向滤液中加入(NH4)2SO4后得到NH4VO3沉淀，焙烧得到产品，据此分析。 【解析】A．“焙烧”时，FeV2O4和O2发生氧化还原反应生成Fe2O3和NaVO3，铁元素化合价由+2价升高至+3价、V元素化合价由+3价升高至+5价，1mol FeV2O4失去5mol电子，1mol O2得4mol电子，根据得失电子守恒可得关系式：4FeV2O4~5O2，O2是氧化剂，FeV2O4是还原剂，(氧化剂):n(还原剂)=5:4，故A错误； B．由分析可知，“调pH”的目的是将溶液中的铝元素转化为Al(OH)3而除去，故B正确； C．的氧化性较强，不选用HCl“调pH”的原因是：把Cl-氧化为有毒气体Cl2，故C正确； D．“沉钒”后得到NH4VO3的饱和溶液，，故D正确； 故答案为A。 【变式3-2】工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS，含有等杂质)制备晶体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 已知：①难溶于冷水，易溶于热水。 ②  。 ③， A．“浸取”时加入饱和NaCl溶液的目的是增大浓度，便于铅元素进入溶液 B．加入MnO调pH时，使平衡正向移动，除去 C．“沉降”时加入冰水可使平衡逆向移动 D．经“沉淀转化”后得到，若用1L溶液转化2mol沉淀(忽略溶液体积变化)，则溶液的起始物质的量浓度不得低于2.000mol/L 【答案】D 【分析】分析题干与流程图可知，原料为方铅矿(主要成分为PbS、含杂质FeS2)，目标产物为，铅元素为流程转化中的主元素，Fe、S等元素在作为杂质被除去，PbS在“浸取”过程中转化成能溶于水的，又通过冰水降温在“沉降”过程中转化为难溶于冷水的而分离出来，与硫酸反应生成。 【解析】A．“浸取”时盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S，MnO2被还原成Mn2+，加入的NaCl可促进反应平衡正向移动，使更多的Pb元素存在于溶液中，故A正确； B．加入MnO调pH时，使平衡正向移动，使铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去，故B正确； C．△H>0反应吸热，加入冰水温度降低，使平衡逆向移动，故C正确； D．沉淀转化的离子方程式为，该反应的平衡常数K= =8.89×102，沉淀转化后c(Cl-)=4mol/L，则沉淀转化后溶液中c(SO)为=0.018mol/L，反应生成的PbSO4为2mol，则初始的H2SO4的物质的量至少为2.018mol，则溶液的起始物质的量浓度不得低于2.018mol·L－1，故D错误； 故选D。 基础达标 1．化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是 A．用减轻盐碱地(含)的碱性，利用了溶于水显酸性 B．聚乳酸用于手术缝合线，利用了聚乳酸的生物相容性和可降解性 C．牙膏中添加氟化物可预防龋齿，利用了氟化物的强氧化性 D．糖类、蛋白质、油脂均能在一定条件下发生水解反应 【答案】B 【解析】A．与反应生成沉淀，降低浓度，从而减少水解产生的，并非因显酸性,故A项错误； B．聚乳酸可被人体降解吸收，符合生物相容性和可降解性特点，故B项正确； C．氟化物防龋齿是因为生成更耐酸的氟磷灰石，而非氟化物的强氧化性，故C项错误； D．单糖（如葡萄糖）不能水解，因此并非所有糖类均可水解，故D项错误； 2．下列说法正确的是 A．NaHS溶液水解离子方程式： B．水溶液中的电离方程式： C．锅炉除垢转化为： D．表示燃烧热的热化学方程式：   【答案】C 【解析】A．NaHS溶液水解显碱性，水解的离子方程式应该是，A错误； B．是二元弱酸，分步电离，电离方程式为， ，B错误； C．锅炉除垢将转化为，反应的离子方程式为，该反应符合沉淀转化的原理，因为，C正确； D．热化学方程式中的数值与化学计量数相对应燃烧热的热化学方程式应该是  ，D错误； 故选C。 3．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A．乙醇燃烧时，热能转化为化学能 B．报废的铅酸蓄电池，可进行露天焚烧处理 C．工业上处理废水中的和，可加入适量的溶液处理 D．工业燃烧煤时，将煤粉碎的目的是减少二氧化碳的排放量 【答案】C 【解析】A．乙醇燃烧时，主要能量转换形式为化学能转化为热能，A错误； B．报废的铅酸蓄电池，含有硫酸等废酸，还含有铅等重金属，会污染环境，不可进行露天焚烧处理，B错误； C．工业废水中的和等重金属离子可以通过加适量溶液将其转化为CuS、Ag2S沉淀除去，C正确； D．工业燃烧煤时，将煤粉碎的目的是使煤充分燃烧，节约能源，并不能减少二氧化碳的排放量，D错误； 故选C。 4．有关物质的溶解度如图所示。向含Na2Cr2O7的滤液中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________(填字母)得到的K2Cr2O7固体产品最多。 A．80 ℃ B．60 ℃ C．40 ℃ D．10 ℃ 【答案】D 【解析】发生反应为2KCl＋Na2Cr2O7=K2Cr2O7＋2NaCl，根据图，可知温度越低，K2Cr2O7的溶解度越小，析出的重铬酸钾固体越多，即冷却到10 ℃左右时得到的K2Cr2O7固体最多； 故选D。 5．化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是 A．青铜器上的铜锈，可用溶液除去 B．洗发时用的护发素，能够调节头发的pH C．锅炉水垢中含有，可先用溶液处理，后用酸除去 D．可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的消毒杀菌 【答案】D 【解析】A．青铜器上的铜锈会与发生反应从而除去铜锈，故A正确； B．洗发水往往会使头发变得碱性，而护发素可以帮助平衡头发的pH，使头发保持在健康的酸碱度范围内，故B正确； C．碳酸钙溶解度小于硫酸钙，依据沉淀转化原则，锅炉水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理转化为碳酸钙，后利用碳酸钙能与盐酸、醋酸等反应生成易溶于水的氯化钙、醋酸钙等，所以后加入酸除去，故C正确； D．铁离子、铝离子在溶液中水解生成氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体，胶体具有很大的比表面积，能吸附水中悬浮杂质，达到净水的目的，但是铝盐和铁盐不能用于杀菌消毒，故D错误； 故选D。 6．下列有关实验的操作、现象和结论都正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH Na2CO3>NaClO 酸性：H2CO3＜HClO B 向浓度均为0.10mol/L的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液 先出现黄色沉淀 C 向FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl的溶液平衡体系中加入少量KCl固体 溶液血红色变浅 增大生成物浓度，平衡逆向移动 D 用pH试纸测量同浓度的CH3COOH、HClO的pH，比较溶液pH大小 HClO的pH比CH3COOH大 说明CH3COOH酸性比HClO强 【答案】B 【解析】A．酸性越弱，其对应盐水解程度越强，测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH值，若Na2CO3>NaClO，酸性HCO<HClO，A错误； B．向浓度均为0.10mol/L的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，出现黄色沉淀，说明AgI更难溶，Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，B正确； C．FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl的溶液平衡体系中，K+、Cl-没有参与反应，加入少量KCl固体，对平衡无影响，颜色无变化，C错误； D．HClO具有漂白性，pH试纸无法测量其pH，D错误； 故选B。 7．科学探究是化学学科核心素养之一，下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向溶液中通入少量 有透明凝胶生成 非金属性：N>Si B 向两支盛有5mL 0.1的溶液的试管中，一支加入2滴0.05的溶液，另一支加入2滴0.01 溶液 前者产生气泡较快 催化能力： C 取5mL 0.1 KI溶液于试管中，加入10mL 0.1 溶液，充分反应后萃取分液，向水层加KSCN溶液 水层溶液变红 KI与的反应是可逆反应 D 向足量NaOH溶液中先加入少量溶液，充分反应后加入溶液 先产生白色沉淀，后产生蓝色沉淀 ： 【答案】A 【解析】A．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应生成的硝酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀能说明硝酸的酸性强于硅酸，从而证明氮元素的非金属性强于硅元素，故A正确； B．硫酸铁溶液和氯化铜溶液中的阴离子和阳离子均不相同，由探究实验的变量唯一化原则可知，向体积相等浓度相等的过氧化氢溶液中分别滴入2滴0.05mol/L硫酸铁溶液和0.01mol/L氯化铜溶液，前者产生气泡较快不能说明铁离子的催化能力强于铜离子，故B错误； C．反应原理：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，反应后FeCl3有剩余，取少量反应后溶液于试管中，再滴入几滴KSCN溶液，溶液变红，不能证明KI与的反应是可逆反应，故C错误； D．NaOH溶液足量，滴入少量溶液和溶液，都会产生沉淀，不能比较氢氧化镁和氢氧化铜的Ksp，故D错误； 故选A。 8．依据下列各项实验操作和现象，分析并推出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将气体通入溶液 生成黑色沉淀 说明为弱酸 B ①向某溶液中加入溶液 ②再加足量盐酸 ①产生白色沉淀 ②仍有白色沉淀 原溶液中有 C 常温下，将铁片放入浓硝酸溶液 铁片不溶解 说明铁片与浓硝酸发生钝化 D 取少量晶体溶于水，滴加溶液，用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体 试纸变红 晶体中含有 【答案】C 【解析】A．将气体通入溶液发生反应，不可以通过此反应确定酸性强弱，故A错误； B．若某溶液中存在亚硫酸根离子，加入硝酸钡和足量盐酸后会产生BaSO4沉淀，溶液中不一定含有硫酸根离子，故B错误； C．常温下将铁片放入浓硝酸溶液中，铁片不溶解，说明铁与浓硫酸发生钝化现象，故C正确； D．取少量晶体溶于水，滴加溶液，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝说明生成了NH3，则说明晶体中含有铵根离子，故D错误； 故选C。 9．根据所学知识回答下列问题： （1）在实验室配制溶液时，常将固体溶于较浓的盐酸中，然后加水稀释至所需的浓度。 ①在水中的电离方程式为 。 ②配制溶液时，先将固体溶于较浓的盐酸中，其目的是 。 ③可用作净水剂，其原理为 (用离子方程式表示)。 ④溶液可用于刻蚀电路板，主要利用了的 (填“氧化性”或“还原性”)。 （2）为了除去水垢中的，可先用溶液处理，使其转化为疏松、易溶于酸的。已知：常温下，，。 ①固体属于 (填“强电解质”“弱电解质”或“非电解质”)。 ②固体与溶液反应的离子方程式为 ，该反应的平衡常数为 。 【答案】（1） 通过增大溶液中的浓度来抑制的水解 氧化性 （2） 强电解质 【解析】（1）①为强电解质，在水中的电离方程式为； ②是强酸弱碱盐，铁离子水解而导致其溶液呈酸性；为防止氯化铁水解，在配制氯化铁溶液时，常将固体先溶于较浓的盐酸中； ③易水解生成氢氧化铁胶体，因此可用作净水剂，其原理为； ④溶液可用于刻蚀电路板，离子反应为，该过程中做氧化剂，主要利用了的氧化性； （2）①微溶于水，但溶于水的部分完全电离，因此固体属于强电解质； ②固体与溶液反应生成碳酸钙沉淀和硫酸钠，离子方程式为；该反应的平衡常数K====。 10．工业上，从精制黑钨矿(FeWO4、MnWO4)中提取金属钨的一种流程如图所示，该流程同时获取副产物Fe2O3和MnCl2。 已知：Ⅰ.过程①～④中，钨的化合价均不变； Ⅱ.常温下钨酸难溶于水； Ⅲ.25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38、Ksp[Mn(OH)2]=4.0×10-14。 过程⑦在25℃时调pH，至少应调至 (当离子浓度等于1.0×10-5 mol·L-1时，可认为其已沉淀完全)。 【答案】3.0 【分析】精制黑钨矿(FeWO4、MnWO4)加入空气、纯碱焙烧生成Fe2O3、Na2WO4和MnCO3，加水溶解，滤渣1为Fe2O3和MnCO3，滤液1主要为Na2WO4；滤液1加入盐酸得到H2WO4，过滤后加热得到WO3，用H2还原后得到W；滤渣1加入浓盐酸加热得到气体CO2，MnCl2溶液，调节pH得到Fe(OH)3，加热得到Fe2O3，MnCl2溶液，蒸发结晶得到MnCl2。 【解析】过程⑦的目的是使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀而不使Mn2＋沉淀，当Fe3＋沉淀完全时c(OH-)==1.0×10-11 mol·L-1，此时若使Mn2＋沉淀，则所需c(Mn2＋)= =4×108 mol·L-1，不存在此浓度的含Mn2＋溶液，即此时Mn2＋不会生成沉淀，c(H+)=1.0×10-3mol·L-1，pH=3.0，故至少应调至pH=3.0； 故答案为：3.0。 综合应用 11．钢渣的主要成分为CaO、、FeO、等，实验室欲分离其中的金属元素并获得单质硅，设计如下回收流程。已知：可溶于水；，。 下列说法错误的是 A．从溶液a中获得Si的过程中一定会用到还原剂 B．试剂Y的结构简式可能为HOOC—COOH C．NaOH溶液的作用为分离和钢渣中的难溶杂质 D．滤液1中加入后快速产生气泡的原因： 【答案】D 【分析】钢渣的主要成分为CaO、、FeO、等，以钢渣为原料制欲分离其中的金属元素并获得单质硅，用稀盐酸溶解，Fe2O3、FeO、CaO与稀盐酸反应，而SiO2不反应，过滤分离得到SiO2及其他不溶性杂质（滤渣1），滤液中含有Fe3+、Fe2+、Ca2+及未反应的盐酸（滤液1），加入H2O2将Fe2+氧化成为Fe3+，再加入草酸使钙离子沉淀为草酸钙（滤渣2），过滤得到含Fe3+的溶液（滤液2）。滤渣1中主要含有SiO2，与加入的氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠溶液（溶液a），经一系列操作得到单质硅，以此解答该题； 【解析】A．根据分析，溶液a为Na2SiO3溶液，Si元素为+4价，获得Si单质（0价）需发生还原反应，一定用到还原剂，A正确； B．根据分析，试剂Y需与Ca2+生成草酸钙沉淀（滤渣2），Fe3+生成可溶的Fe2(C2O4)3（滤液2），草酸（HOOC-COOH）符合要求，B正确； C．钢渣加稀盐酸后，CaO、FeO、Fe2O3溶解，滤渣1主要成分为SiO2， NaOH溶液作用是溶解SiO2生成Na2SiO3（溶液a），分离SiO2与钢渣中的其他难溶杂质，C正确； D．滤液1含Fe2+、Fe3+，H2O2氧化Fe2+生成Fe3+，生成的Fe3+对 H2O2分解具有催化作用，从而快速产生O2气泡，方程式为：，D错误； 故选D。 12．利用下列实验装置进行的相关实验能达到相应目的的是 A．利用装置①验证沉淀可转化为溶解度更小的沉淀 B．利用装置②探究浓度对化学反应速率的影响 C．利用装置③测定醋酸溶液的浓度 D．利用装置④制备胶体 【答案】C 【解析】A．装置①中银离子过量所以不能验证沉淀可转化为溶解度更小的沉淀，A错误； B．装置②中两种反应物的浓度各不相同，不能探究浓度对化学反应速率的影响，B错误； C．取一定体积的醋酸，加入酚酞作为指示剂，用标准溶液滴定醋酸，利用装置③测定醋酸溶液的浓度符合实验要求，C正确； D．用溶液直接和饱和溶液反应会得到沉淀，应选择蒸馏水，在煮沸的时候加入饱和溶液，才能制得胶体，用装置④不可以制备胶体，D错误； 故答案选C。 13．已知25℃，的；的，；下列描述正确的是 A．过量甲酸和反应的化学方程式 B．将通入氨水中，当降至时，溶液中的 C．该温度下0.1 mol/L的NaHSO3溶液中微粒浓度大小关系： D．该温度下测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，则 【答案】D 【解析】A．HCOOH的Ka=1.8×10-4，H2SO3的第一步电离平衡常数Ka1=1.3×10-2，则说明酸性：甲酸＜亚硫酸，根据复分解反应的规律，弱酸不能与强酸的盐反应制强酸，故不能反应生成H2SO3，A错误； B．当c(OH⁻)=1.0×10-7 mol/L时，溶液pH=7，，B错误； C．NaHSO3溶液中存在的电离平衡和水解平衡。的电离平衡常数Ka2=6.2×10-8；其水解平衡常数Kh2=，6.2×10-8＞7.69×10-13，说明的电离程度大于其水解程度，故微粒浓度：c()＞c(H2SO3)，C错误； D．在25℃时，当溶液pH=9时，c(OH⁻)=1×10-5 mol/L。的水解反应的离子方程式为：+H2O+OH-，在该悬浊液中c()=c(OH⁻)=1×10-5 mol/L，水解平衡常数Kh=，则Kh1=，解得c()=6.2×10-4 mol/L，又根据沉淀溶解平衡即物料守恒可知c(Ca2+) =c()+c()=6.2×10-4 mol/L+1×10-5 mol/L =6.3×10-4 mol/L，故Ksp(CaSO3)=c(Ca2+) ∙c()=(6.3×10-4)×(6.2×10-4)≈3.9×10-7，D正确； 故合理选项是D。 14．已知：为或，常温下，调节溶液与溶液的时，和随的变化曲线如图所示(已知：)。下列叙述不正确的是 A．曲线表示随的变化 B．当，溶液 C．常温下溶于水所得饱和溶液的约为 D．向溶液中加入固体得到溶液X(不考虑溶液体积变化)，X溶液中存在： 【答案】D 【分析】溶度积可推出：；根据HA电离平衡常数可推导出，得到：，根据曲线斜率大小关系可知，曲线是随的变化，是表示随的变化，据此分析作答。 【解析】A．根据分析可知，A正确； B．当时，，由得，根据图像，结合数据和，代入数据可得，故，B正确； C．，代入数据计算，，常温下溶于水所得饱和溶液的，故，C正确； D．反应后，得等体积和等浓度的混合液，根据B答案可知，此时，溶液显碱性，说明的电离程度小于的水解程度，可知；溶液中的电荷守恒为：，物料守恒，联立得，由于溶液显碱性，则说明，D错误； 故选D。 15. 已知三种氟化物的见下表： 氟化物 （1）．工业上除去溶液中的可使用。写出除去的离子方程式 。 （2）．向浓度均为的混合液中加入一定，恰好使其中某金属离子首先完全沉淀时(浓度以计)，另一种金属离子的浓度为 。 【答案】（1）．MnF2+Ca2+=Mn2++CaF2 （2）．2.03×10-5 【解析】（1）．根据所给数据，CaF2的Ksp远小于MnF2的，故除去溶液中的Ca2+可以加入MnF2使Ca2+生成CaF2沉淀而除去，离子方程式为：MnF2+Ca2+=Mn2++CaF2; （2）．由于MgF2的Ksp相比CaF2更小，故向浓度均为的混合液中加入一定，Mg2+先沉淀，Mg2+沉淀完全时，c2(F-)==7.4×10-6(mol/L)2，则c(Ca2+)=2.03×10-5mol/L。 拓展培优 16．25℃时，某工业废水中存在浓度均为0.01mol/L与，某小组进行如下实验研究。 物质 相关 相关 相关常数 实验Ⅰ：取10mL废水，先加适量稀盐酸溶液，再通入气体，观察现象； 实验Ⅱ：取10mL废水，先加入足量的浓度为0.01mol/LNaCl溶液，过滤得AgCl沉淀，在滤液中继续加入过量的溶液沉镉()，完成、的有效分离。 下列说法不正确的是 A．饱和溶液中存在： B．实验Ⅱ加入过量溶液后产生沉淀，该反应可保证沉淀完全 C．实验Ⅰ中存在反应：   D．在浓度为0.02mol/L溶液中，等体积加入0.02mol/L溶液，反应初始生成沉淀 【答案】D 【解析】A．Ag2S的Ksp极小，溶液中S2-浓度极低，其水解生成HS-和OH-，导致c(OH-) > c(H+)，且HS-浓度高于S2-，S2-的水解常数为，水解程度较大，则存在：：，A正确； B．CdCO3的Ksp=1.0×10-12，过量NH4HCO3提供足够，使c()≥1.0×10-7mol/L，此时Cd2+浓度≤1×10-5mol/L，沉淀完全，B正确； C．实验Ⅰ中存在反应：，该反应的平衡常数==4×109，C正确； D．混合后Cd2+和S2-浓度均为0.01mol/L，Qc=c(Cd2+)c(S2-)=10-4，远大于CdS的Ksp和Cd(OH)2的Ksp，且CdS的Ksp远小于Cd(OH)2的Ksp，优先生成CdS而非Cd(OH)2，D错误； 故选D。 17．常温下，将或悬浊液置于分压固定的气相中，体系中pM-pH关系如图所示，已知，M为溶液中的浓度，。下列说法不正确的是 A．表示曲线 B． C．向a点对应的悬浊液中加入固体，可以达到b点 D． 【答案】C 【分析】分压固定的CO2气相中，使溶液中CO2浓度也相应固定，因此L3为H2CO3的浓度，随着pH逐渐增大，、的浓度逐渐增大，对应、逐渐减小，且pH较小时的浓度大于的浓度，对应<，所以L1表示，L2表示；根据Ksp(CaCO3)>Ksp( (ZnCO3)判断，L4为，L5为； 【解析】A．由图，L2表示，A正确；    B．pH=6.4时，碳酸、碳酸氢根离子浓度相等，则，同理，pH=10.3时，碳酸氢根离子、碳酸根离子浓度相等，，，B正确；   C．L4为，而不是，则向a点对应的悬浊液中加入固体可以达到b点说法错误，C错误； D．L2、L5交点，此时碳酸根离子、锌离子浓度均为10-5.4mol/L，则；L2、L4交点，此时碳酸根离子、钙离子浓度相等，此时碳酸浓度为10-5mol/L，pH=8.7，，，则；则，，D正确； 故选C。 18．已知常温下。Li+-HF水溶液体系中，初始浓度，与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。 下列说法不正确的是 A．ab段存在关系： B．HF的电离常数数量级为 C．c点溶液中 D．d点溶液中存在 【答案】A 【解析】A．ab段保持初始浓度，说明此时未沉淀，溶液中，A错误； B．c点，，，由得，根据物料守恒，故，的，数量级为，B正确； C．由得，c点、，，C正确； D．溶液中F元素总浓度=初始浓度-沉淀浓度，沉淀浓度=初始浓度-，故，D正确； 故答案选A。 19．室温下，将0.1gCaCO3细粉配成100mL悬浊液，并置于密闭容器中（如图1所示），通过压力阀不断注入CO2气体，逐渐增大容器内CO2的分压，利用传感器测得溶液的pH、与pCO2（CO2分压）的关系如图2所示。已知：，，。 下列说法正确的是 A．当pCO2=x时，溶液刚好澄清，此时溶液的pH为6-lg4 B．溶液中始终存在： C． D．如果向处于之间的溶液中加入少量CaCO3细粉，则溶液中的增大 【答案】A 【解析】A．当pCO2=x时，pCa=2，即=10-2mol/L；由，得=mol/L。此时溶液中主要存在（Ca(HCO3)2电离），物料守恒c()≈=0.02mol/L，由，代入，解得=4×10-6mol/L，pH=-lg(4×10-6)=6-lg4，A正确； B．初始时存在CaCO3悬浊液，溶液中来自CaCO₃溶解，碳酸来自CO2溶解，两者来源不同，物料守恒不成立，B错误； C．由于的水解，所以溶液中的不等于，不能用计算，C错误； D．0~x之间为CaCO3悬浊液，溶解平衡CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+ (aq)达平衡，加入CaCO3细粉不影响平衡，不变，D错误； 故选A。 20．弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示，回答下列有关问题。 物质 HF HClO 电离常数(K) ， （1）已知硼酸在水中可产生，则在水中的电离方程式为 。 （2）25℃时，浓度均为0.1mol/L的NaClO溶液和NaF溶液， (填“>”、“=”或“＜”) （3）汽车尾气中的可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯与水形成的浊液pH为9，忽略的第二步水解，则 。 （4）已知25℃时，此温度下若在实验室中配制5100mL 溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入 mL2的盐酸(忽略加入盐酸体积)。 （5）处理工业含铬废水的方法通常是将转化为，再将转化为沉淀。溶液中的与强碱性溶液反应，使完全沉淀的pH为 {通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全；的，，}。 【答案】（1）+ H2O+ H+ （2）＜ （3）3.6×10—9 （4）2.5 （5）5pH7.37 【解析】（1）由题给电离常数可知，硼酸是一元弱酸，在溶液中硼酸与水分子电离的氢氧根离子结合产生四羟基合硼离子使溶液呈酸性，电离方程式为+H2O+ H+，故答案为：+ H2O+ H+； （2）弱酸的电离常数越大，酸性越强，由表格数据可知，25℃时，氢氟酸的电离常数大于次氯酸，则氢氟酸的酸性强于次氯酸，由盐类水解规律可知，次氯酸根离子在溶液中的水解程度大于氟离子，则等浓度的次氯酸钠溶液中次氯酸根离子浓度小于氟化钠溶液中的氟离子浓度，而钠离子浓度相等，所以溶液中＜，故答案为：＜； （3）亚硫酸根离子在溶液中的水解反应为：SO+H2OHSO+ OH—，亚硫酸根离子的水解常数Kh1===×10—5，由亚硫酸钙与水形成的浊液pH为9可知，c(OH-)=10-5mol/L，亚硫酸氢根浓度约等于氢氧根，，则溶液中亚硫酸根离子的浓度为mol/L=6×10—5mol/L，亚硫酸钙饱和溶液中钙离子浓度等于亚硫酸根离子浓度，则溶度积6×10—5×6×10—5=3.6×10—9，故答案为：3.6×10—9； （4）由题意可知，配制5mol/L氯化铁溶液的过程中不出现浑浊现象，即不产生氢氧化铁沉淀，则由溶度积可知，溶液中的氢氧根离子浓度小于=2×10—13mol/L，则溶液中氢离子浓度大于=0.05mol/L，所以配制100mL5mol/L氯化铁溶液至少需要加入2 mol/L盐酸溶液的体积为=2.5mL，故答案为：2.5； （5）反应的平衡常数K==100.63，氢氧化铬沉淀不能溶解，溶液中的氢氧根离子浓度应小于=1×10—6.63mol/L，则溶液的pH小于7.37；由溶度积可知，铬离子完全沉淀时，溶液中的氢氧根离子浓度应=1×10—9mol/L，则溶液pH5，所以铬离子完全沉淀时，溶液的pH范围为5pH7.37，故答案为：5pH7.37。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 难溶电解质的沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡的移动 教学目标 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．通过学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题，并设计实验探究方案，进行沉淀转化等实验探究。 重点和难点 沉淀溶解、沉淀生成、沉淀转化、平衡移动中实际问题 ◆知识点一 沉淀溶解平衡的移动原理 难溶电解质的沉淀溶解平衡会因离子浓度的变化而发生移动。 根据某温度下溶度积Ksp与溶液中离子积Q 的相对大小，可以判断难溶电解质的沉淀或溶解情况。 Q_____Ksp，溶液中有沉淀析出； Q_____Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态； Q_____Ksp，溶液中无沉淀析出。 即学即练 1．在一定温度下，向的悬浊液中滴加稀盐酸，下列说法正确的是 A．该悬浊液中存在沉淀溶解平衡： B．增大 C．有固体析出 D．减小 2．某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡：  ，下列有关该平衡体系的说法不正确的是 A．恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 B．给溶液加热，平衡逆向移动 C．向溶液中加入少量固体，溶液质量增重 D．向溶液中加入少量水，pH不变 3．已知反应，该反应的平衡常数表达式为 A． B． C． D． ◆知识点二 沉淀的生成 （1）沉淀生成的应用 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 （2） 生成沉淀的方法 ①饱和溶液析出晶体： 根据同离子效应，加入相同离子，使平衡向沉淀方向进行 如：NaCl溶液，通入HCl气体，有NaCl晶体析出 ②升温溶解或降温沉淀： 升高温度，溶解度变大，晶体溶解 降低温度，溶解度变小，晶体沉淀 如：工艺流程题中常出现：蒸发浓缩，冷却结晶的操作 ③调节pH沉淀法： 如：除去氯化铵中的氯化铁，加氨水调pH值 Fe(OH)3(s) Fe3+ (aq) +3OH- (aq) 加氨水，OH－浓度上升，平衡左移有利于生成沉淀 如：除去氯化镁中的氯化铁，加碳酸镁、氧化镁等调pH值 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 消耗H+，平衡右移，有利于生成沉淀 ④加沉淀剂： 如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂 ⑤同离子效应： 如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。 ⑥沉淀转换： 加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物或气体时，平衡向溶解 方向移动。但 Ksp 不变。 如：AgCl 中加入 KI(s)，AgCl 溶解，生成AgI. 即学即练 1．下列反应的离子方程式书写错误的是 A．碘化亚铁溶液中通入足量的氯气： B．含氟牙膏防治龋齿： C．向溶液中加入过量的NaOH溶液： D．向溶液中滴入使反应完全；↓ 2．毒重石的主要成分为(含、、等杂质)，实验室可利用毒重石制备，下列说法不正确的是 Ca2+ Mg2+ Fe3+ 开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9 完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2 A．①处15%的某酸为盐酸，不能用硫酸或硝酸 B．滤渣I、Ⅲ的成分依次为与 C．②操作的主要目的是降低溶液，以便于后续得到纯净的产物 D．③操作为“蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥” 3．粗盐中除含有难溶性杂质外，还含有可溶性杂质、、等。已知：溶液中浓度较大时，存在：。粗盐提纯的工艺流程如下，下列说法正确的是 A．“步骤Ⅰ”中试剂1为溶液，试剂2为溶液 B．“步骤Ⅰ”生成的沉淀应分步过滤，避免沉淀之间发生转化 C．“步骤Ⅱ”中试剂3为稀硫酸，用于除去过量的和 D．“步骤Ⅱ”从滤液中获得精盐所需的主要仪器有坩埚、三脚架、泥三角、酒精灯、玻璃棒 ◆知识点三 沉淀的溶解 （1）原理 设法不断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 强酸是常用于溶解难溶性电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。 （2）使沉淀溶解的方法 ①加水：加水促进溶解 ②升温：升温促进溶解(氢氧化钙除外) ③使沉淀转化为气体：CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ ④使沉淀转化为更弱电解质： Mg(OH)2 + 2HCl === MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2NH4Cl === MgCl2 + 2NH3·H2O ⑤使沉淀转化为更难溶的物质 (原沉淀在转化过程中溶解) 2AgCl(s)+Na2S(aq) Ag2S(s)+2NaCl(aq) 即学即练 1．常温下，的沉淀溶解曲线如图所示。已知：(的溶解度小于，代表或）。下列叙述正确的是 A．曲线Ⅰ代表 与 关系 B．常温下，的数量级为 C．M点对应的溶液可能是的过饱和溶液 D．的平衡常数 2．关于实验室安全，下列说法不正确的是 A．若不慎NaOH溶液沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后用涂上1%硼酸溶液 B．实验室进行Cu与浓硝酸反应实验时，可用NaOH溶液处理尾气 C．实验室活泼金属Na、K等着火，可用泡沫灭火器灭火 D．工业上可用FeS或Fe处理废水中的，再将沉淀物集中送至环保单位进一步处理 3．将过量粉末置于水中达到平衡：。 已知：，的电离常数， 下列有关说法不正确的是 A．上层清液中存在 B．上层清液中含碳微粒主要为 C．要实现向的转化，需加入溶液的 D． ◆知识点四 沉淀转化 根据溶解度数据可知三种沉淀溶解能力从大到小的顺序是： AgCl＞AgI＞Ag2S 向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中的Ag＋和I－结合生成了更难溶解的AgI，溶液中Ag＋浓度减小，促使AgCl的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移动，最终AgCl完全转化为AgI。AgI转化为Ag2S的原理相同。 沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动 沉淀转化的条件：溶液中的离子浓度幂之积大于Ksp 一般是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 在特殊情况下，控制反应条件，也可使溶解能力相对较弱的物质转化为溶解能力相对较强的物质。 (1) 一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，Ksp越小的越先沉淀。 (2) 当离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，认为已完全沉淀。 特别提醒 ①沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。 ②当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所 需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。 ③溶解度小，先沉淀的规则只针对离子浓度相差不大 时，若离子浓度相差较大时，先达到溶度积的物质先沉淀(通过计算得到)。 即学即练 1化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列说法不正确的是 A．含氟牙膏可以预防龋齿，利用了沉淀转化的原理，降低龋齿的发生率 B．人体中缓冲体系起到稳定血液的作用 C．使用泡沫灭火器灭火运用了盐类的水解的原理 D．“神舟17号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷，属于新型有机材料 2．不能由下列实验操作及现象得出对应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 将SO2和CO2分别通入水中达到饱和，用pH计测得溶液的pH，前者小于后者 酸性：亚硫酸>碳酸 B 将pH相同的HNO2溶液和CH3COOH溶液均稀释10倍后，用pH计测量，HNO2溶液pH大于CH3COOH溶液 Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH) C 向含有0.1mol/L的NaCl和0.1mol/L的NaI混合溶液中，滴加0.01mol/LAgNO3溶液，先生成黄色沉淀 Ksp(AgI)<ksp(AgCl) D 向盛有酸性K2Cr2O7溶液的试管中滴加乙醇，振荡，溶液颜色由橙色变为绿色 乙醇发生了氧化反应 3．下列离子方程式符合反应事实的是 A．氯化铜溶液中滴入少量氨水： B．NaCl溶液滴入酸性溶液： C．用铝热法还原金属： D．固体中加入、氨水转化成： 一、沉淀溶解平衡的应用 根据离子积与溶度积的相对大小，判断难溶电解质的沉淀或溶解情况。 沉淀转化规律：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，两者的溶解度差别越大，转化越容易。 实践应用 1．二氧化碳的过量排放会对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如图所示： 已知，下列叙述正确的是 A．能引起海水酸化，其原理为 B．常温下饱和溶液的物质的量浓度为 C．海水酸化能引起浓度减小、浓度增大 D．海水酸化能促进的溶解，导致珊瑚礁减少 2．下列应用或现象主要体现的是沉淀溶解平衡原理的是 ①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐当作食盐食用后，常用的溶液解毒 ③溶洞的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能 ⑤用制备纳米材料 ⑥含氟牙膏可预防龋齿 A．①②④⑥ B．②③④⑤ C．②③④⑥ D．①③⑤⑥ 3．下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是 A．平衡时沉淀生成和溶解的速率都等于零 B．难溶于水，溶液中不存在和 C．升高温度，的溶解度减小 D．向沉淀溶解平衡体系中加入固体，的不变 2、 Ksp的相关计算 ksp即为溶度积常数，Ksp只与难溶电解质本身的性质和温度有关，大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解的方向移动，Ksp增大。 利用溶度积常数计算沉淀溶解平衡体系中离子的浓度（比）。 实践应用 1．化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。计算该反应的平衡常数K为 (CuS和MnS的Ksp分别为4.0×10-36、2.0×10-10)。 2．我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过0.00005 mg·L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。Ksp(CdCO3)=4.0×10−12，Ksp(CdS)=8.0×10−27；回答下列问题：向某含镉废水中加入Na2S，当S2-浓度达到8.0×10−8 mol∙L−1时，废水中Cd2+的浓度为 mol∙L-1，此时是否符合生活饮用水卫生标准？ (填“是”或“否”)。 3．某温度下，溶液中含有I-、Cl-等离子，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中= 。[已知：Ksp(AgCl)=1.6×10-10，Ksp(AgI)=8×10-17] 3、 沉淀溶解平衡曲线 第一步——明确图像中横、纵坐标的含义 第二步——理解图像中的线上点、线外点的含义。 注意：所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积一定是混合溶液的体积。 实践应用 1．常温下与在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，指或。下列说法正确的是 A．的数量级为 B．b点分散系中含有和固体混合物 C．可近似完全转化为 D．c点分散系中 2．T℃下，三种碳酸盐(M表示、或)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，，a点对应的横纵坐标数值相等。下列说法正确的是 A． B．在任何条件下，三种物质之间都不可能相互转化 C．a点对应的溶液为不饱和溶液，且 D．当向1L0.001mol·L-1溶液中滴加1mL0.001mol·L-1的溶液时有沉淀析出 3．在某温度时，硫酸盐()的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知。下列说法错误的是 A．溶度积： B．Y点对应的是饱和溶液，不能继续溶解 C．蒸发点的溶液不可能得到点状态的溶液 D．向悬浊液中加入浓度较大的溶液可能转化成 考点一 沉淀先后顺序 【例1】 已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO，浓度均为0.010 mol·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A．Cl-、Br-、CrO B．CrO、Br-、Cl- C．Br-、Cl-、CrO D．Br-、CrO、Cl- 解题要点 根据Ksp估算出共同需要的离子浓度大小顺序，离子浓度越小越先产生沉淀。 【变式1-1】常温下，向含等物质的量浓度的Cl-、、的混合溶液中滴加AgNO3溶液，溶液中-lgc(X)(X=Cl-、、)与lgc(Ag+)的关系如图所示。 已知：常温下，。 下列叙述错误的是 A．M点溶液是Ag2SO4的不饱和溶液 B．产生沉淀的先后顺序可能是Cl-、、 C． D．当Ag2CrO4和Ag2SO4共沉时 【变式1-2】完成下列问题。 （1）制取软磁材料Mn3O4，加入MnF2的目的就是使Ca2+转化为难溶物CaF2除去，反应为MnF2 (s)+Ca2+(aq)CaF2(s)+ Mn2+(aq) 其平衡常数K= [已知Ksp(MnF2)=5.0×10-3，Ksp(CaF2)=3.5×10-11 ]。 （2）25 ℃时，在1.00 L 0.03 mol·L-1 AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol·L-1的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？ (已知：AgCl的Ksp=1.8×10-10)。 （3）常温下，Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20，要使0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH为 。 （4）已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12.某溶液中含有Cl-、Br-和的浓度均为0.010 mol·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 。 （5）Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6，溶解能力：CaSO4大于CaCO3.请用数据说明溶解能力小的CaCO3能否转化为溶解能力大的CaSO4？ 。 （6）某温度下，溶液中含有I-、Cl-等离子，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中= 。[已知：Ksp(AgCl)=1.6×10-10，Ksp(AgI)=8×10-17] 考点二 沉淀完全pH求解 【例2】298K时，用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、、三种溶液。pM［p表示负对数，M表示、、］随溶液pH变化的关系如图所示。已知：常温下，下列推断正确的是 A．③代表滴定溶液的变化关系 B．调节时，可将废水中完全沉淀 C．滴定HR溶液至X点时，溶液中： D．经计算，能完全溶于HR溶液 解题要点 一般默认离子浓度小于等于1×10-5mol/L是离子为完全沉淀。 【变式2-1】是两性氢氧化物，其沉淀分离的关键是控制溶液pH。25 ℃时，某溶液中与的总和为c。- lg c随pH的变化关系如图所示（忽略体积变化）。 已知：       下列叙述正确的是 A．由M点可以计算 B．恰好沉淀完全时pH为6.7 C．P点沉淀质量小于Q点沉淀质量 D．随pH增大先减小后增大 【变式2-2】一种处理含镍电镀废水（主要含有、H3PO2、H3PO3、H+等）的流程如下： 已知：“调pH①”后磷元素以、形式存在。滤渣中主要含有和Ni(OH)2，。下列说法错误的是 A．“调pH①”操作中需控制加入Ca(OH)2的量 B．“氧化”时存在反应： C．“调pH②”时，可通过测滤液pH判断Ni2+是否沉淀完全 D．“滤液”中大量存在的阳离子有Na+和 考点三 工业流程中沉淀除杂 【例3】以红土镍镉矿(、含等杂质)为原料回收贵重金属和，其工艺流程如图所示： 已知：①氧化性 ②会被氧气氧化生成硫单质 ③溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时(浓度)的如下表 离子 开始沉淀的 1.5 6.5 7.2 4.7 6.8 沉淀完全的 3.3 9.9 9.5 6.7 9.2 下列说法错误的是 A．在酸浸时的离子方程式为 B．滤渣I中只有S C．调的范围是 D．物质Y最好为，金属B为 【变式3-1】工业利用钒渣(主要成分为FeV2O4，杂质为Al2O3)制备V2O5的工艺流程如下： 已知：“焙烧”的产物之一为NaVO3。下列说法不正确的是 A．“焙烧”时，n(氧化剂):n(还原剂)=4:5 B．“调pH”的目的是将溶液中的铝元素转化为Al(OH)3而除去 C．不选用HCl“调pH”的原因可能与的氧化性较强有关 D．“沉钒”后的溶液中 【变式3-2】工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS，含有等杂质)制备晶体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 已知：①难溶于冷水，易溶于热水。 ②  。 ③， A．“浸取”时加入饱和NaCl溶液的目的是增大浓度，便于铅元素进入溶液 B．加入MnO调pH时，使平衡正向移动，除去 C．“沉降”时加入冰水可使平衡逆向移动 D．经“沉淀转化”后得到，若用1L溶液转化2mol沉淀(忽略溶液体积变化)，则溶液的起始物质的量浓度不得低于2.000mol/L 基础达标 1．化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是 A．用减轻盐碱地(含)的碱性，利用了溶于水显酸性 B．聚乳酸用于手术缝合线，利用了聚乳酸的生物相容性和可降解性 C．牙膏中添加氟化物可预防龋齿，利用了氟化物的强氧化性 D．糖类、蛋白质、油脂均能在一定条件下发生水解反应 2．下列说法正确的是 A．NaHS溶液水解离子方程式： B．水溶液中的电离方程式： C．锅炉除垢转化为： D．表示燃烧热的热化学方程式：   3．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A．乙醇燃烧时，热能转化为化学能 B．报废的铅酸蓄电池，可进行露天焚烧处理 C．工业上处理废水中的和，可加入适量的溶液处理 D．工业燃烧煤时，将煤粉碎的目的是减少二氧化碳的排放量 4．有关物质的溶解度如图所示。向含Na2Cr2O7的滤液中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________(填字母)得到的K2Cr2O7固体产品最多。 A．80 ℃ B．60 ℃ C．40 ℃ D．10 ℃ 5．化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是 A．青铜器上的铜锈，可用溶液除去 B．洗发时用的护发素，能够调节头发的pH C．锅炉水垢中含有，可先用溶液处理，后用酸除去 D．可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的消毒杀菌 6．下列有关实验的操作、现象和结论都正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH Na2CO3>NaClO 酸性：H2CO3＜HClO B 向浓度均为0.10mol/L的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液 先出现黄色沉淀 C 向FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl的溶液平衡体系中加入少量KCl固体 溶液血红色变浅 增大生成物浓度，平衡逆向移动 D 用pH试纸测量同浓度的CH3COOH、HClO的pH，比较溶液pH大小 HClO的pH比CH3COOH大 说明CH3COOH酸性比HClO强 7．科学探究是化学学科核心素养之一，下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向溶液中通入少量 有透明凝胶生成 非金属性：N>Si B 向两支盛有5mL 0.1的溶液的试管中，一支加入2滴0.05的溶液，另一支加入2滴0.01 溶液 前者产生气泡较快 催化能力： C 取5mL 0.1 KI溶液于试管中，加入10mL 0.1 溶液，充分反应后萃取分液，向水层加KSCN溶液 水层溶液变红 KI与的反应是可逆反应 D 向足量NaOH溶液中先加入少量溶液，充分反应后加入溶液 先产生白色沉淀，后产生蓝色沉淀 ： 8．依据下列各项实验操作和现象，分析并推出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将气体通入溶液 生成黑色沉淀 说明为弱酸 B ①向某溶液中加入溶液 ②再加足量盐酸 ①产生白色沉淀 ②仍有白色沉淀 原溶液中有 C 常温下，将铁片放入浓硝酸溶液 铁片不溶解 说明铁片与浓硝酸发生钝化 D 取少量晶体溶于水，滴加溶液，用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体 试纸变红 晶体中含有 9．根据所学知识回答下列问题： （1）在实验室配制溶液时，常将固体溶于较浓的盐酸中，然后加水稀释至所需的浓度。 ①在水中的电离方程式为 。 ②配制溶液时，先将固体溶于较浓的盐酸中，其目的是 。 ③可用作净水剂，其原理为 (用离子方程式表示)。 ④溶液可用于刻蚀电路板，主要利用了的 (填“氧化性”或“还原性”)。 （2）为了除去水垢中的，可先用溶液处理，使其转化为疏松、易溶于酸的。已知：常温下，，。 ①固体属于 (填“强电解质”“弱电解质”或“非电解质”)。 ②固体与溶液反应的离子方程式为 ，该反应的平衡常数为 。 10．工业上，从精制黑钨矿(FeWO4、MnWO4)中提取金属钨的一种流程如图所示，该流程同时获取副产物Fe2O3和MnCl2。 已知：Ⅰ.过程①～④中，钨的化合价均不变； Ⅱ.常温下钨酸难溶于水； Ⅲ.25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38、Ksp[Mn(OH)2]=4.0×10-14。 过程⑦在25℃时调pH，至少应调至 (当离子浓度等于1.0×10-5 mol·L-1时，可认为其已沉淀完全)。 综合应用 11．钢渣的主要成分为CaO、、FeO、等，实验室欲分离其中的金属元素并获得单质硅，设计如下回收流程。已知：可溶于水；，。 下列说法错误的是 A．从溶液a中获得Si的过程中一定会用到还原剂 B．试剂Y的结构简式可能为HOOC—COOH C．NaOH溶液的作用为分离和钢渣中的难溶杂质 D．滤液1中加入后快速产生气泡的原因： 12．利用下列实验装置进行的相关实验能达到相应目的的是 A．利用装置①验证沉淀可转化为溶解度更小的沉淀 B．利用装置②探究浓度对化学反应速率的影响 C．利用装置③测定醋酸溶液的浓度 D．利用装置④制备胶体 13．已知25℃，的；的，；下列描述正确的是 A．过量甲酸和反应的化学方程式 B．将通入氨水中，当降至时，溶液中的 C．该温度下0.1 mol/L的NaHSO3溶液中微粒浓度大小关系： D．该温度下测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，则 14．已知：为或，常温下，调节溶液与溶液的时，和随的变化曲线如图所示(已知：)。下列叙述不正确的是 A．曲线表示随的变化 B．当，溶液 C．常温下溶于水所得饱和溶液的约为 D．向溶液中加入固体得到溶液X(不考虑溶液体积变化)，X溶液中存在： 15. 已知三种氟化物的见下表： 氟化物 （1）．工业上除去溶液中的可使用。写出除去的离子方程式 。 （2）．向浓度均为的混合液中加入一定，恰好使其中某金属离子首先完全沉淀时(浓度以计)，另一种金属离子的浓度为 。 拓展培优 16．25℃时，某工业废水中存在浓度均为0.01mol/L与，某小组进行如下实验研究。 物质 相关 相关 相关常数 实验Ⅰ：取10mL废水，先加适量稀盐酸溶液，再通入气体，观察现象； 实验Ⅱ：取10mL废水，先加入足量的浓度为0.01mol/LNaCl溶液，过滤得AgCl沉淀，在滤液中继续加入过量的溶液沉镉()，完成、的有效分离。 下列说法不正确的是 A．饱和溶液中存在： B．实验Ⅱ加入过量溶液后产生沉淀，该反应可保证沉淀完全 C．实验Ⅰ中存在反应：   D．在浓度为0.02mol/L溶液中，等体积加入0.02mol/L溶液，反应初始生成沉淀 17．常温下，将或悬浊液置于分压固定的气相中，体系中pM-pH关系如图所示，已知，M为溶液中的浓度，。下列说法不正确的是 A．表示曲线 B． C．向a点对应的悬浊液中加入固体，可以达到b点 D． 18．已知常温下。Li+-HF水溶液体系中，初始浓度，与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。 下列说法不正确的是 A．ab段存在关系： B．HF的电离常数数量级为 C．c点溶液中 D．d点溶液中存在 19．室温下，将0.1gCaCO3细粉配成100mL悬浊液，并置于密闭容器中（如图1所示），通过压力阀不断注入CO2气体，逐渐增大容器内CO2的分压，利用传感器测得溶液的pH、与pCO2（CO2分压）的关系如图2所示。已知：，，。 下列说法正确的是 A．当pCO2=x时，溶液刚好澄清，此时溶液的pH为6-lg4 B．溶液中始终存在： C． D．如果向处于之间的溶液中加入少量CaCO3细粉，则溶液中的增大 20．弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示，回答下列有关问题。 物质 HF HClO 电离常数(K) ， （1）已知硼酸在水中可产生，则在水中的电离方程式为 。 （2）25℃时，浓度均为0.1mol/L的NaClO溶液和NaF溶液， (填“>”、“=”或“＜”) （3）汽车尾气中的可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯与水形成的浊液pH为9，忽略的第二步水解，则 。 （4）已知25℃时，此温度下若在实验室中配制5100mL 溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入 mL2的盐酸(忽略加入盐酸体积)。 （5）处理工业含铬废水的方法通常是将转化为，再将转化为沉淀。溶液中的与强碱性溶液反应，使完全沉淀的pH为 {通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全；的，，}。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $