第22讲 沉淀溶解平衡的应用（暑假预习讲义）新高二化学人教版

第22讲 沉淀溶解平衡的应用 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.能用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化。 2.能根据沉淀的生成、溶解和转化，设计实验方案，进行实验探究。 3.通过实例说明沉淀的生成、溶解和转化在生产、生活和科学研究中的应用。 预习重点 沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的转化。 预习难点 沉淀的转化 情｜境｜启｜思 如下图所示，硫酸钙是微溶物，在水溶液中如果加入的量较多时，会形成硫酸钙的悬浊液，氯化银是难溶物，在水溶液中可以看到有大量白色沉淀沉在底部。但是当往硫酸钙悬浊液加入碳酸钠时，就会转变成碳酸钙沉淀，氯化银中加入碘化钾时就会转化成碘化银沉淀。为什么沉淀可以转化成另一种沉淀？沉淀的转化需要满足什么条件？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 沉淀的生成 难溶电解质的沉淀溶解平衡是一种动态平衡，因此可以通过改变条件，使平衡向着需要的方向移动，使沉淀转化为溶液中的离子,或使溶液中的离子转化为沉淀(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。例如，化学沉淀法废水处理工艺流程示意图如图： 2.沉淀生成的方法 (1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入 调节溶液pH,可使Fe转化为Fe(OH)3沉淀而除去。反应的离子方程式为 。 (2)加沉淀剂法：如以Na2S等作为沉淀剂，使某些金属离子如Cu2+、Hg2+等，生成极难溶的 物CuS、HgS等沉淀而除去，也是分离、除去杂质常用的方法。 沉淀剂的选择 ①要能除去溶液中的指定离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去，如沉淀KNO3溶液中的Ag+,可用KCl作沉淀剂，而不能选用NaCl。 ②选用的沉淀剂应使沉淀生成的反应进行得越完全越好。例如，要除去溶液中的SO42-应选择加入钡盐而不是钙盐，因为BaSO4比CaSO4难溶，可使SO42-沉淀更完全。同理，除去Mg2-应加入OH-而不是CO32-,因为Mg(OH)2难溶而MgCO3微溶。 ③要注意沉淀剂的电离程度，如使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀时，用NaOH溶液作沉淀剂要比用氨水的效果好。 (3)同离子效应法：增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的 ，使平衡向生成沉淀的方向移动，如向AgCl的饱和溶液中加入饱和食盐水可继续生成AgCl沉淀。 (4)氧化还原法：改变离子的存在形式，促使其更容易转化为难溶电解质，便于分离出来，如通过氧化还原反应将Fe2+氧化为 ,从而更易转化为 沉淀。 将Fe2+氧化为Fe3+,可以在较低的pH范围(一般为3~4)内使其形成沉淀，避免将溶液中存在的其他离子如Cu2+、Mg2+等沉淀出来。 【例1】要使工业废水中的重金属Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下： 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14 由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为(　　) A．硫化物 B．硫酸盐 C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可 【解题要点】溶解度越小，越容易形成沉淀。 【即练1】沉淀溶解平衡对于定量分离沉淀时如何选择沉淀剂具有指导作用。洗涤沉淀时，为减少沉淀损失，最恰当的洗涤剂是 A．蒸馏水 B．饱和溶液 C．盐酸 D．饱和NaCl溶液 【即练2】某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH＝4。在调节溶液pH时，应选用的试剂是(　　) A．NaOH B．ZnO C．ZnSO4 D．Fe2O3 知识点02 沉淀的溶解 1.实验探究：Mg(OH)2沉淀的溶解方法 实验操作 向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水和盐酸 实验装置 实验现象 沉淀 沉淀 原理解释 Mg(OH)2难溶于水 Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),盐酸中HCl电离出的H+与OH-结合生成难电离的弱电解质H2O,使Mg(OH)2沉淀溶解平衡体系中OH-不断被消耗，Mg(OH)2沉淀溶解平衡 移动，直至Mg(OH)2完全溶解 2.沉淀溶解的原理 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，若能设法不断移去沉淀溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。 3.沉淀溶解的方法 依据沉淀溶解的原理可知，使沉淀溶解的方法常有以下四种： (1) ：如难溶于水的BaCO3沉淀可溶于盐酸，其溶解原理可表示为 类似的还有FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2和Mg(OH)2等。 BaCO3、BaSO4均难溶于水，但前者可溶于酸，后者不溶于酸，医学上常将BaSO4用于钡餐透视而不用BaCO3,因为BaCO3溶于胃酸(主要成分为盐酸)会产生Ba2+,使人中毒。 (2) ：如难溶于水的Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液中。 (3) ：如AgCl沉淀可溶于氨水，其溶解原理为AgCl电离出的Ag+与NH3·H2O作用生成可溶但难电离的配离子[Ag(NH3)2]+,则AgCl沉淀溶解平衡体系中c(Ag+)减小，沉淀溶解平衡正向移动直至AgCl完全溶解，反应的离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。 (4) ：有些金属硫化物(如CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，则可通过减小c(S2-)来达到使沉淀溶解的目的，例如：3CuS+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。 【例2】某些盐能溶解沉淀，利用下表三种试剂进行实验，相关分析不正确的是(　　) 编号 ① ② ③ 分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl 备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1 A．向①中加入酚酞，溶液显红色说明物质的“不溶性”是相对的 B．分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的②③，沉淀均能快速彻底溶解 C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH4+Mg2＋＋2NH3·H2O D．向①中加入②，c(OH－)减小，Mg(OH)2溶解平衡正向移动 【解题要点】掌握沉淀溶解的方法：酸溶解法、盐溶解法、生成配合物法、氧化还原法。 【即练3】小组进行如下实验。 下列说法不正确的是 A．①中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH−(aq) B．③中溶液又变红的原因：沉淀溶解平衡正向移动 C．c(OH−)：③=① D．③中存在：2c(Mg2+)>c(Cl−) 【即练4】探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时，利用下表三种试剂进行试验，下列说法中不正确的是(　　) 编号 ① ② ③ 分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl 备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1 A.向①中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质 B．为使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡，效果更好 C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq) D．向①中加入②，H＋与OH－反应生成H2O，使c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 知识点03 沉淀的转化 1.实验探究：AgCl、AgI、Ag2S的转化 实验操作 (1)向盛有2mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol·L-1的AgNO3溶液； (2)振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液； (3)振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1 mol·L-1 Na2S溶液 实验装置 实验现象 有 生成 白色沉淀转化为 沉淀 黄色沉淀转化为 沉淀 离子方程式 实验结论 AgCl沉淀转化为AgI沉淀，然后AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀，说明难溶电解质可转化为 的电解质，即溶解度大小关系为AgCl AgI Ag2S 当两种沉淀的Ksp相差不大时，溶解度较小的沉淀在一定条件下 成溶解度较大的沉淀，如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，可以生成溶解度较大的BaCO3沉淀。 2.实验探究：Mg(OH)2、Fe(OH)3转化 实验步骤 (1)向盛有2mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液的试管中滴加2~4滴2mol·L-1 NaOH溶液； (2)向上述试管中滴加4滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 实验装置 实验现象 有 沉淀生成 白色沉淀转化为 沉淀 离子方程式 3.沉淀转化的实质与规律 (1)实质：沉淀溶解平衡的移动。 (2)规律：一般来说，溶解度小的沉淀 成溶解度更小的沉淀；沉淀的溶解度差别越大，转化越 。 4.沉淀转化的应用 (1)锅炉除水垢：将水垢中含有的难溶于酸的CaSO4转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,离子方程式： 。 (2)自然界中矿物的转化：如ZnS遇CuSO4溶液转化为CuS,离子方程式： Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq)。 ①ZnS、 的Ksp较大，可溶解于稀盐酸、稀H2SO4; 、PbS、 、 的Ksp较小，不溶于盐酸、稀H2SO4中，可与强氧化性酸 发生氧化还原反应。 ②当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时所需试剂离子浓度越小的越 。 ③如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能实现分步沉淀，从而达到提纯、分离的目的。 【例3】已知：常温下，，，。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液均能转化成铜蓝(CuS)。下列说法正确的是 A．饱和PbS溶液中， B．相同温度下，在水中的溶解度：ZnS>CuS>PbS C．向PbS固体中滴加一定量溶液，反应达到平衡时，溶液中 D．向含浓度相同的、、的混合溶液中逐滴加入稀溶液，先沉淀 【解题要点】当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。 【即练5】工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去[已知：Ksp(CaCO3)＝1×10－10，Ksp(CaSO4)＝9×10－6]，下列说法错误的是(　　) A．升高温度，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会增大 B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO(aq) C．该条件下，CaCO3溶解度约为1×10－3 g D．CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝9×104 【即练6】沉淀的生成及转化在实际生产中有重要作用。部分难溶电解质的溶度积见下表(均为数据，单位省略)。 约为 约为 约为 约为 利用作为沉淀剂除去某工业废水中的部分流程如图所示。 (1)结合化学用语，从平衡移动角度解释可用除去的原因： 。 (2)可使(1)中平衡发生移动所需的最小浓度 。 (3)处理含浓度为的该废水至合格(浓度小于)最少所需的质量是 mg。 (4)已知，。现将浓度为溶液与溶液等体积混合，则生成沉淀所需溶液的最小浓度为 。 一、单选题 1．（25-26高二上·河北衡水·期中）下列有关沉淀溶解平衡应用的说法错误的是 A．施加适量石膏降低盐碱地(含)土壤的碱性 B．用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙 C．误食可溶性钡盐可尽快用的溶液洗胃 D．含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应 2．已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-12。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- 3．工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，而后用盐酸去除。下列叙述不正确的是 A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大 B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)+CaSO4(s)⇌CaCO3(s)+SO(aq) C．盐酸溶液中，CaCO3的溶解性大于CaSO4 D．Na2CO3溶液遇CO2后，阴离子浓度均减小 4．（25-26高二上·江苏苏州·期中）下列有关沉淀溶解平衡应用的说法不正确的是 A．误食可溶性钡盐可尽快用5%的溶液洗胃 B．含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应 C．AgCl沉淀溶解达到平衡时，和浓度不一定相等 D．用溶液使锅炉水垢中的转化成疏松、易溶于酸的 5．时，，。若溶液中某离子浓度小于，可视为该离子已沉淀完全，则在该温度下，下列说法不正确的是 A．，所以比溶解度更小 B．若误饮 的溶液，会引起 中毒 C．向同浓度的 和 的混合液中滴加溶液，先析出 D．在将 固体溶于水所得的饱和溶液中， 6．工业上利用锰矿(主要成分为，含、、、、、等杂质)制备金属锰的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.5 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.5 已知：“脱硫”环节是在催化剂作用下将金属硫化物转化为氢氧化物。 A．“脱硫”过程中的反应为： B．X为，滤渣Y的主要成分为 C．“除杂”工序是利用物质溶度积差异除去溶液中的和 D．“电解”所得阳极产物有两种，均可在流程中循环利用 7．已知：Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O。将2mL 0.1mol·L-1 AgNO3溶液和1mL 0.1mol·L-1 NaCl溶液混合得到浊液，过滤、洗涤后进行如下实验： 下列分析不正确的是 A．生成②黑色沉淀的反应是：2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq) B．生成③澄清溶液的反应是：AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O C．若向③中的澄清溶液中滴加一定量的硝酸，可能会出现白色沉淀 D．①、②的现象都能说明该温度下Ag2S比AgCl更难溶 8．工业废水中含有的Cr2O72－和CrO42－会对水体产生很大的危害，因此这种工业废水必须净化处理。一种处理含铬废水的工艺流程如下： CrO42—Cr2O72－ Cr3+ Cr(OH)3↓ ①中反应为2 CrO42－(黄色)+2H+⇌Cr2O72－(橙色)+H2O。 下列说法正确的是 A．①中，酸化后废水黄色变浅 B．②中，反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3︰1 C．③中，所得沉淀Cr(OH)3中含有Fe(OH)3 D．①中，所加酸可以是盐酸 9．（25-26高二下·浙江杭州·期中）常温下，已知、、、。下列有关说法正确的是 A．在溶液中， B．的和混合溶液中， C．将固体投入饱和食盐水，能有效转化为 D．相同浓度的和两溶液，前者的较小 10．（25-26高二下·云南·期中）以下是工业上利用烟道气中的处理含铬(VI)废水的工艺流程，下列说法错误的是 已知：①。②离子浓度小于时，认为离子已沉淀完全。 A．要实现步骤Ⅰ的转化，可以向含的废水中加入浓盐酸 B．烟道气可以用代替 C．若步骤Ⅲ中加入适量碱石灰，则过滤得到的沉淀物不止一种 D．室温下，调节步骤Ⅲ反应后上层清液的，可以实现完全沉淀 11．（25-26高一下·北京·期中）含锌废水处理后的中和渣主要含有、，还含有少量和等。利用中和渣回收元素的流程如下图所示。 已知：一定条件下，和形成氢氧化物沉淀的范围如下表所示： 氢氧化物 开始沉淀 5.3 8.9 沉淀完全 8.2 10.9 下列说法不正确的是 A．酸浸液中的金属离子主要是和，还含有少量和 B．除的方法是：将转化为沉淀除去，可以加入消耗，使增大 C．加入锌粉除发生的反应为 D．沉时需要控制在5.3至10.9之间 12．（25-26高二下·云南昭通·期中）25℃时，和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，下列说法错误的是 A．曲线Ⅰ代表与pOH的关系 B．能通过化合反应得到 C．a点对应的溶液是不饱和溶液 D．向等浓度的和混合溶液中滴加NaOH溶液，先沉淀 13．（25-26高一下·江西宜春·期中）某酸性工业废液中含有浓度相当的和，回收镉、铁的部分流程如下： 已知：。下列说法不正确的是 A．工业废液中， B．、的溶液中： C．若向溶液中加入FeS(s)，可使c(Cd2+)＜10-10mol/L D．“沉铁”时离子反应方程式为 二、非选择题 14．沉淀的生成及转化在实际生产中有重要作用。部分难溶电解质的溶度积见下表(均为数据，单位省略)。 约为 约为 约为 约为 利用作为沉淀剂除去某工业废水中的部分流程如图所示。 (1)结合化学用语，从平衡移动角度解释可用除去的原因：___________。 (2)可使(1)中平衡发生移动所需的最小浓度___________。 (3)处理含浓度为的该废水至合格(浓度小于)最少所需的质量是___________mg。 (4)已知，。现将浓度为溶液与溶液等体积混合，则生成沉淀所需溶液的最小浓度为___________。 15．毒重石的主要成分为BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的流程如图所示： 已知：① 离子 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 ②Ksp(BaC2O4) = 1.6×10-7       Ksp(CaC2O4) = 2.3×10-9 (1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是____________。 (2)加入氨水调节pH=8可除去______（填离子符号），滤渣II中含有_______（填化学式）。 (3)滤渣I在水中的沉淀溶解平衡可表示为_____________。 (4)通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol∙L-1时即为除杂完全，则Ca2+沉淀完全时溶液中[C2O]至少是________，但加入H2C2O4溶液时应避免过量，原因是_________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第22讲 沉淀溶解平衡的应用 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.能用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化。 2.能根据沉淀的生成、溶解和转化，设计实验方案，进行实验探究。 3.通过实例说明沉淀的生成、溶解和转化在生产、生活和科学研究中的应用。 预习重点 沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的转化。 预习难点 沉淀的转化 情｜境｜启｜思 如下图所示，硫酸钙是微溶物，在水溶液中如果加入的量较多时，会形成硫酸钙的悬浊液，氯化银是难溶物，在水溶液中可以看到有大量白色沉淀沉在底部。但是当往硫酸钙悬浊液加入碳酸钠时，就会转变成碳酸钙沉淀，氯化银中加入碘化钾时就会转化成碘化银沉淀。为什么沉淀可以转化成另一种沉淀？沉淀的转化需要满足什么条件？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 沉淀的生成 难溶电解质的沉淀溶解平衡是一种动态平衡，因此可以通过改变条件，使平衡向着需要的方向移动，使沉淀转化为溶液中的离子,或使溶液中的离子转化为沉淀(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。例如，化学沉淀法废水处理工艺流程示意图如图： 2.沉淀生成的方法 (1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节溶液pH,可使Fe转化为Fe(OH)3沉淀而除去。反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+。 (2)加沉淀剂法：如以Na2S等作为沉淀剂，使某些金属离子如Cu2+、Hg2+等，生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀而除去，也是分离、除去杂质常用的方法。 沉淀剂的选择 ①要能除去溶液中的指定离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去，如沉淀KNO3溶液中的Ag+,可用KCl作沉淀剂，而不能选用NaCl。 ②选用的沉淀剂应使沉淀生成的反应进行得越完全越好。例如，要除去溶液中的SO42-应选择加入钡盐而不是钙盐，因为BaSO4比CaSO4难溶，可使SO42-沉淀更完全。同理，除去Mg2-应加入OH-而不是CO32-,因为Mg(OH)2难溶而MgCO3微溶。 ③要注意沉淀剂的电离程度，如使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀时，用NaOH溶液作沉淀剂要比用氨水的效果好。 (3)同离子效应法：增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动，如向AgCl的饱和溶液中加入饱和食盐水可继续生成AgCl沉淀。 (4)氧化还原法：改变离子的存在形式，促使其更容易转化为难溶电解质，便于分离出来，如通过氧化还原反应将Fe2+氧化为Fe3+,从而更易转化为Fe(OH)3沉淀。 将Fe2+氧化为Fe3+,可以在较低的pH范围(一般为3~4)内使其形成沉淀，避免将溶液中存在的其他离子如Cu2+、Mg2+等沉淀出来。 【例1】要使工业废水中的重金属Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下： 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14 由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为(　　) A．硫化物 B．硫酸盐 C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可 【答案】A 【解析】要将Pb2＋沉淀，就要形成溶解度更小的物质，由表中数据可知，PbS的溶解度最小，故沉淀剂最好为硫化物。 【解题要点】溶解度越小，越容易形成沉淀。 【即练1】沉淀溶解平衡对于定量分离沉淀时如何选择沉淀剂具有指导作用。洗涤沉淀时，为减少沉淀损失，最恰当的洗涤剂是 A．蒸馏水 B．饱和溶液 C．盐酸 D．饱和NaCl溶液 【答案】B 【详解】根据同离子效应，含有钡离子或者碳酸根离子的溶液可减少BaCO3沉淀溶解损失，所以B符合题意，故选B。 【即练2】某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH＝4。在调节溶液pH时，应选用的试剂是(　　) A．NaOH B．ZnO C．ZnSO4 D．Fe2O3 【答案】B 【解析】溶液中含有FeCl3杂质，将溶液调至pH＝4，可使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，注意不能引入新的杂质，可加入ZnO和酸反应调节溶液pH，使铁离子全部沉淀。 知识点02 沉淀的溶解 1.实验探究：Mg(OH)2沉淀的溶解方法 实验操作 向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水和盐酸 实验装置 实验现象 沉淀不溶解 沉淀溶解 原理解释 Mg(OH)2难溶于水 Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),盐酸中HCl电离出的H+与OH-结合生成难电离的弱电解质H2O,使Mg(OH)2沉淀溶解平衡体系中OH-不断被消耗，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动，直至Mg(OH)2完全溶解 2.沉淀溶解的原理 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，若能设法不断移去沉淀溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。 3.沉淀溶解的方法 依据沉淀溶解的原理可知，使沉淀溶解的方法常有以下四种： (1)酸溶解法：如难溶于水的BaCO3沉淀可溶于盐酸，其溶解原理可表示为 类似的还有FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2和Mg(OH)2等。 BaCO3、BaSO4均难溶于水，但前者可溶于酸，后者不溶于酸，医学上常将BaSO4用于钡餐透视而不用BaCO3,因为BaCO3溶于胃酸(主要成分为盐酸)会产生Ba2+,使人中毒。 (2)盐溶解法：如难溶于水的Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液中。 (3)生成配合物法：如AgCl沉淀可溶于氨水，其溶解原理为AgCl电离出的Ag+与NH3·H2O作用生成可溶但难电离的配离子[Ag(NH3)2]+,则AgCl沉淀溶解平衡体系中c(Ag+)减小，沉淀溶解平衡正向移动直至AgCl完全溶解，反应的离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。 (4)氧化还原法：有些金属硫化物(如CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，则可通过减小c(S2-)来达到使沉淀溶解的目的，例如：3CuS+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。 【例2】某些盐能溶解沉淀，利用下表三种试剂进行实验，相关分析不正确的是(　　) 编号 ① ② ③ 分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl 备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1 A．向①中加入酚酞，溶液显红色说明物质的“不溶性”是相对的 B．分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的②③，沉淀均能快速彻底溶解 C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH4+Mg2＋＋2NH3·H2O D．向①中加入②，c(OH－)减小，Mg(OH)2溶解平衡正向移动 【答案】B 【详解】A. 向①中加入酚酞溶液显红色，说明溶液中含有一定浓度的OH-，且溶液的pH>8，主要来自Mg(OH)2的溶解和电离，从而表明物质的“不溶性”是相对的，A正确； B. 分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的②、③，加入②的沉淀可能完全溶解，但加入②的沉淀不能完全溶解，B错误； C. ①③混合后，NH4+将与Mg(OH)2溶解并电离产生的OH-结合，从而发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH4+ (aq) Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(l)，C正确； D. 向①中加入②，H+将与OH-反应生成水，从而促进Mg(OH)2(s)的溶解，所以c(OH－)减小，Mg(OH)2溶解平衡正向移动，D正确。 故选B。 【点睛】MgCl2溶液中加入氨水，发生反应Mg2＋＋2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+；Mg(OH)2固体中加入NH4Cl溶液，由于NH4+与Mg(OH)2电离生成的OH-结合成NH3·H2O，促进Mg(OH)2的溶解平衡不断正向进行。所以反应Mg(OH)2(s)＋2NH4+ (aq) Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(l)如何进行，主要取决于NH4Cl溶液和NH3·H2O的浓度。 【解题要点】掌握沉淀溶解的方法：酸溶解法、盐溶解法、生成配合物法、氧化还原法。 【即练3】小组进行如下实验。 下列说法不正确的是 A．①中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH−(aq) B．③中溶液又变红的原因：沉淀溶解平衡正向移动 C．c(OH−)：③=① D．③中存在：2c(Mg2+)>c(Cl−) 【答案】C 【详解】A．向Mg(OH)2悬浊液中滴加酚酞，溶液变红说明①中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH−(aq)，故A正确； B．加入盐酸消耗OH−，使Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH−(aq)正向移动，过一段时间又补充了OH−，溶液又变红，故B正确； C．温度不变Ksp不变，①变为②加入了稀盐酸，c(Mg2+)增大，根据Ksp= c(Mg2+)c2(OH−)，c(Mg2+)增大，c(OH−)减小，故C错误； D．根据电荷守恒2c(Mg2+)+ c(H+)=c(Cl−)+ c(OH−)，③中溶液显碱性c(OH−)> c(H+)，故2c(Mg2+)>c(Cl−)，故D正确； 故答案为C。 【即练4】探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时，利用下表三种试剂进行试验，下列说法中不正确的是(　　) 编号 ① ② ③ 分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl 备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1 A.向①中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质 B．为使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡，效果更好 C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq) D．向①中加入②，H＋与OH－反应生成H2O，使c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 【答案】A 【解析】向Mg(OH)2悬浊液中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色只能说明Mg(OH)2能电离，但不能判断是部分电离还是完全电离，A项不正确；Mg(OH)2沉淀电离出来的OH－与NH4Cl电离出来的NH结合生成一水合氨，所以加入过量的NH4Cl浓溶液，可使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，B项正确；NH能结合Mg(OH)2电离出的OH－，生成弱电解质NH3·H2O，所以①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)，C项正确；在Mg(OH)2悬浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)===Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，所以向①中加入②，c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动，D项正确。 知识点03 沉淀的转化 1.实验探究：AgCl、AgI、Ag2S的转化 实验操作 (1)向盛有2mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol·L-1的AgNO3溶液； (2)振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液； (3)振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1 mol·L-1 Na2S溶液 实验装置 实验现象 有白色沉淀生成 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀 离子方程式 Ag++Cl-AgCl↓ AgCl+I-AgI+Cl- 2AgI+S2-Ag2S+2I- 实验结论 AgCl沉淀转化为AgI沉淀，然后AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀，说明难溶电解质可转化为更难溶的电解质，即溶解度大小关系为AgCl>AgI>Ag2S 当两种沉淀的Ksp相差不大时，溶解度较小的沉淀在一定条件下可以转化成溶解度较大的沉淀，如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，可以生成溶解度较大的BaCO3沉淀。 2.实验探究：Mg(OH)2、Fe(OH)3转化 实验步骤 (1)向盛有2mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液的试管中滴加2~4滴2mol·L-1 NaOH溶液； (2)向上述试管中滴加4滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 实验装置 实验现象 有白色沉淀生成 白色沉淀转化为红褐色沉淀 离子方程式 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Mg(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3+3Mg2+ 3.沉淀转化的实质与规律 (1)实质：沉淀溶解平衡的移动。 (2)规律：一般来说，溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀；沉淀的溶解度差别越大，转化越容易。 4.沉淀转化的应用 (1)锅炉除水垢：将水垢中含有的难溶于酸的CaSO4转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,离子方程式： CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)。 (2)自然界中矿物的转化：如ZnS遇CuSO4溶液转化为CuS,离子方程式： Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq)。 ①ZnS、FeS的Ksp较大，可溶解于稀盐酸、稀H2SO4; CuS、PbS、Ag2S、HgS的Ksp较小，不溶于盐酸、稀H2SO4中，可与强氧化性酸HNO3发生氧化还原反应。 ②当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。 ③如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能实现分步沉淀，从而达到提纯、分离的目的。 【例3】已知：常温下，，，。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液均能转化成铜蓝(CuS)。下列说法正确的是 A．饱和PbS溶液中， B．相同温度下，在水中的溶解度：ZnS>CuS>PbS C．向PbS固体中滴加一定量溶液，反应达到平衡时，溶液中 D．向含浓度相同的、、的混合溶液中逐滴加入稀溶液，先沉淀 【答案】C 【详解】A．饱和PbS溶液中存在， ，又，故，A错误； B．由于ZnS、CuS、PbS类型相同，通过Ksp的比较可确定溶解度的大小，Ksp值越小，溶解度越小，故相同温度下，在水中的溶解度：ZnS> PbS > CuS，B错误； C．，C正确； D．向含浓度相同的、、的混合溶液中逐滴加入稀溶液，Ksp值越小需要的S2-越少，先沉淀，故Cu2+先沉淀，D错误； 故答案选C。 【解题要点】当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。 【即练5】工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去[已知：Ksp(CaCO3)＝1×10－10，Ksp(CaSO4)＝9×10－6]，下列说法错误的是(　　) A．升高温度，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会增大 B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO(aq) C．该条件下，CaCO3溶解度约为1×10－3 g D．CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝9×104 【答案】C 【解析】升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw增大，Na2CO3水解平衡正向移动，c(OH－)增大，故A项正确；沉淀由难溶物质转变为更难溶的物质，故B项正确；由Ksp(CaCO3)可知饱和CaCO3溶液的浓度为1×10－5 mol·L－1，100 mL饱和CaCO3溶液中含有CaCO3为1×10－4 g，溶解度约为1×10－4 g，故C项错误；CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝＝9×104，故D项正确。 【即练6】沉淀的生成及转化在实际生产中有重要作用。部分难溶电解质的溶度积见下表(均为数据，单位省略)。 约为 约为 约为 约为 利用作为沉淀剂除去某工业废水中的部分流程如图所示。 (1)结合化学用语，从平衡移动角度解释可用除去的原因： 。 (2)可使(1)中平衡发生移动所需的最小浓度 。 (3)处理含浓度为的该废水至合格(浓度小于)最少所需的质量是 mg。 (4)已知，。现将浓度为溶液与溶液等体积混合，则生成沉淀所需溶液的最小浓度为 。 【答案】(1)由于，加入Pb2+时发生反应：，c(S2-)减小，使平衡右移，FeS溶解，转化为沉淀 (2)10-19 (3)0.88 (4) 【详解】（1）由于，加入Pb2+时发生反应：，c(S2-)减小，使平衡右移，FeS溶解，转化为沉淀。 （2）由可知，FeS的饱和溶液中c(S2-)==10-9mol/L，若S2-和Pb2+结合成PbS沉淀，则所需c(Pb2+)最小浓度为=10-19mol/L。 （3）根据沉淀转化反应，含浓度为的该废水至合格，即浓度小于，所需的质量。 （4）将浓度为溶液与溶液等体积混合，则c()=10-4mol/L，根据可知，生成沉淀时等体积混合的溶液中Ba2+的最小浓度为，则所需溶液的最小浓度为=mol/L。 一、单选题 1．（25-26高二上·河北衡水·期中）下列有关沉淀溶解平衡应用的说法错误的是 A．施加适量石膏降低盐碱地(含)土壤的碱性 B．用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙 C．误食可溶性钡盐可尽快用的溶液洗胃 D．含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应 【答案】C 【详解】A．石膏中的Ca2+与生成CaCO3沉淀，减少水解产生的OH-，降低碱性，A正确； B．CaSO4的溶度积大于CaCO3，水垢转化为CaCO3后更易被酸溶解，B正确； C．Na2CO3生成的BaCO3在胃酸中会溶解，无法有效解毒，应使用硫酸盐生成BaSO4，C错误； D．F⁻与羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石，属于沉淀转化，D正确； 故选C。 2．已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-12。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 【详解】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。 3．工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，而后用盐酸去除。下列叙述不正确的是 A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大 B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)+CaSO4(s)⇌CaCO3(s)+SO(aq) C．盐酸溶液中，CaCO3的溶解性大于CaSO4 D．Na2CO3溶液遇CO2后，阴离子浓度均减小 【答案】D 【详解】A．温度升高，Kw增大，温度升高促进碳酸钠溶液水解，c(OH-)增大，A正确； B．加入碳酸钠溶液，把硫酸钙转化为碳酸钙：CO(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO(aq)，B正确； C．因为碳酸钙与盐酸反应，而硫酸钙不与盐酸反应，所以在盐酸溶液中碳酸钙的溶解性大于硫酸钙，C正确； D．根据CO+CO2+H2O=2HCO知，阴离子HCO的浓度增大，D错误； 故选D。 4．（25-26高二上·江苏苏州·期中）下列有关沉淀溶解平衡应用的说法不正确的是 A．误食可溶性钡盐可尽快用5%的溶液洗胃 B．含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应 C．AgCl沉淀溶解达到平衡时，和浓度不一定相等 D．用溶液使锅炉水垢中的转化成疏松、易溶于酸的 【答案】A 【详解】A．误食可溶性钡盐（如）应使用硫酸盐（如）溶液洗胃，以形成难溶于酸的沉淀；使用会生成沉淀，但它在胃酸（酸性环境）中可能部分溶解，释放，导致解毒效果不佳，A项错误； B．含氟牙膏中的氟离子（）可与牙齿中的羟基磷灰石发生沉淀转化，生成更难溶、更耐酸的氟磷灰石，从而预防龋齿，B项正确； C．AgCl沉淀溶解平衡（AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq)）时，离子浓度满足，但和不一定相等，其值取决于溶液中的离子来源和初始条件，C项正确； D．溶液中的可与发生沉淀转化，因为，更难溶且疏松、易溶于酸，便于去除水垢，D项正确； 故答案选A。 5．时，，。若溶液中某离子浓度小于，可视为该离子已沉淀完全，则在该温度下，下列说法不正确的是 A．，所以比溶解度更小 B．若误饮 的溶液，会引起 中毒 C．向同浓度的 和 的混合液中滴加溶液，先析出 D．在将 固体溶于水所得的饱和溶液中， 【答案】B 【详解】A．BaCO3与BaSO4组成形式相似，且Ksp(BaCO3)> Ksp(BaSO4)，故BaSO4比BaCO3溶解度更小，A正确； B．若误饮c(Ba2+)=1×10-5mol/L的溶液，钡离子浓度很小，故不会引起钡离子中毒，B错误； C．向同浓度的和 混合溶液中滴加BaCl2溶液，由于BaCO3与BaSO4组成形式相似，且Ksp(BaCO3)> Ksp(BaSO4)，故BaSO4开始沉淀时所需Ba2+浓度更小，BaSO4先析出，C正确； D．在将BaSO4固体溶于水所得的饱和溶液中，Q=Ksp，则，D正确； 综上所述答案为B。 6．工业上利用锰矿(主要成分为，含、、、、、等杂质)制备金属锰的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.5 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.5 已知：“脱硫”环节是在催化剂作用下将金属硫化物转化为氢氧化物。 A．“脱硫”过程中的反应为： B．X为，滤渣Y的主要成分为 C．“除杂”工序是利用物质溶度积差异除去溶液中的和 D．“电解”所得阳极产物有两种，均可在流程中循环利用 【答案】A 【分析】锰矿(主要成分为，杂质为、、MnS、FeS、CuS、NiS)在催化剂条件下与氢氧化钠、空气反应生成硫单质、硅酸钠和金属氢氧化物，过滤，向滤渣中加入硫酸进行酸浸，生成硫酸盐，过滤，滤渣1为硫和硫酸钙，向滤液中加入MnO调节pH=4从而沉淀铁离子，过滤，向滤液中加入MnS沉淀铜和镍元素后再过滤得到主要含有MnSO4的溶液，将该溶液电解得到金属锰，据此结合混合物分离提纯原理分析解答。 【详解】A．“脱硫”过程中FeS被氧气氧化在碱性条件下生成硫单质与氢氧化铁， ，A错误； B．脱硫过程二氧化硅与氢氧化钠溶液发生反应转化为硅酸钠，硅酸钠与硫酸反应会生成硅酸，滤渣X中还含有硫酸钙；酸浸时铁转化为硫酸铁，过滤后，在滤液中加MnO调节pH值使铁转化为，B正确； C．难溶沉淀会向更难溶沉淀转化，“除杂”过程中加入MnS的目的是为了使Ni2+与Cu2+转化为NiS和CuS，利用了物质溶度积差异，C正确； D．惰性电极“电解”MnSO4，会产生氧气和硫酸，这些所得阳极产物均可循环利用，D正确； 故选：A。 7．已知：Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O。将2mL 0.1mol·L-1 AgNO3溶液和1mL 0.1mol·L-1 NaCl溶液混合得到浊液，过滤、洗涤后进行如下实验： 下列分析不正确的是 A．生成②黑色沉淀的反应是：2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq) B．生成③澄清溶液的反应是：AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O C．若向③中的澄清溶液中滴加一定量的硝酸，可能会出现白色沉淀 D．①、②的现象都能说明该温度下Ag2S比AgCl更难溶 【答案】D 【分析】根据题中量的关系，硝酸银过量，故反应后上层清液中含过量的银离子，滴加硫化钠溶液后生成黑色的硫化银沉淀；氯化银沉淀中滴加硫化钠溶液后生成黑色的硫化银沉淀，发生了沉淀的转化：2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)，说明该温度下Ag2S比AgCl更难溶；氯化银沉淀中滴加浓氨水，发生了反应：AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O，得到了澄清的溶液，溶液中含银氨离子。 【详解】A．根据分析，生成②黑色沉淀的反应正确，A正确； B．根据分析，生成③澄清溶液的反应正确，B正确； C．若向③中的澄清溶液中滴加一定量的硝酸，可能发生反应：，有白色无沉淀生成，C正确； D．①中硝酸银过量，没有发生沉淀转化，不能说明该温度下Ag2S比AgCl更难溶，D错误； 故选D。 8．工业废水中含有的Cr2O72－和CrO42－会对水体产生很大的危害，因此这种工业废水必须净化处理。一种处理含铬废水的工艺流程如下： CrO42—Cr2O72－ Cr3+ Cr(OH)3↓ ①中反应为2 CrO42－(黄色)+2H+⇌Cr2O72－(橙色)+H2O。 下列说法正确的是 A．①中，酸化后废水黄色变浅 B．②中，反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3︰1 C．③中，所得沉淀Cr(OH)3中含有Fe(OH)3 D．①中，所加酸可以是盐酸 【答案】C 【详解】A．酸化后，2CrO42-(黄色)+2H+⇌Cr2O72-(橙色)+H2O正向移动，橙色加深，无法看出黄色变浅，故A错误； B．②中Cr元素的化合价降低，Fe元素的化合价升高，由电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为=1：6，故B错误； C．②中反应生成Fe3+、Cr3+，均与碱反应，则③中所得沉淀Cr(OH)3中含有Fe(OH)3，故C正确； D．Cr2O72-可与盐酸发生氧化还原反应，应加硫酸酸化，故D错误； 故选：C。 【点睛】盐酸为还原性酸，在酸化一些具有强氧化性的离子时一般不选用盐酸，会生成氯气。 9．（25-26高二下·浙江杭州·期中）常温下，已知、、、。下列有关说法正确的是 A．在溶液中， B．的和混合溶液中， C．将固体投入饱和食盐水，能有效转化为 D．相同浓度的和两溶液，前者的较小 【答案】B 【详解】A．溶液的电荷守恒应为，选项中浓度前缺少系数2，A错误； B．由的电离常数表达式，时，代入得，故，B正确； C．反应的平衡常数，正向反应程度极小，饱和食盐水中无法有效实现到的转化，C错误； D．酸的越大酸性越强，对应酸根水解程度越小，，故水解程度大于，相同浓度下溶液碱性更强，更大，D错误； 10．（25-26高二下·云南·期中）以下是工业上利用烟道气中的处理含铬(VI)废水的工艺流程，下列说法错误的是 已知：①。②离子浓度小于时，认为离子已沉淀完全。 A．要实现步骤Ⅰ的转化，可以向含的废水中加入浓盐酸 B．烟道气可以用代替 C．若步骤Ⅲ中加入适量碱石灰，则过滤得到的沉淀物不止一种 D．室温下，调节步骤Ⅲ反应后上层清液的，可以实现完全沉淀 【答案】A 【分析】步骤Ⅰ中，步骤Ⅱ中做还原剂，将还原为，步骤Ⅲ加沉淀得到，据此分析： 【详解】A．是强氧化剂，会氧化浓盐酸中的生成有毒的，不能加入浓盐酸，A错误； B．同样具有还原性，可以还原，因此可以代替烟道气，B正确； C．碱石灰主要成分为和，被氧化后生成，会与生成沉淀，加上，沉淀不止一种，C正确； D．pH=6时，，根据，得，已经沉淀完全，D正确； 答案选A。 11．（25-26高一下·北京·期中）含锌废水处理后的中和渣主要含有、，还含有少量和等。利用中和渣回收元素的流程如下图所示。 已知：一定条件下，和形成氢氧化物沉淀的范围如下表所示： 氢氧化物 开始沉淀 5.3 8.9 沉淀完全 8.2 10.9 下列说法不正确的是 A．酸浸液中的金属离子主要是和，还含有少量和 B．除的方法是：将转化为沉淀除去，可以加入消耗，使增大 C．加入锌粉除发生的反应为 D．沉时需要控制在5.3至10.9之间 【答案】D 【详解】A．中和渣主要含有、，还含有少量和，与酸反应生成相应的金属离子，因此酸浸液中的金属离子主要是和，还含有少量和，A正确； B．在pH较低的时候即可完全沉淀（通常pH>3.2已沉淀完全），由表可知，在pH=5.3才开始沉淀，因此可以加入消耗，使增大，使沉淀完全，B正确。 C．锌的还原性强于镉，锌粉可将置换为单质除去：，C正确； D．由表可知，在pH=5.3才开始沉淀，pH=8.2沉淀完全，在pH=8.9开始沉淀，因此沉时需要控制在8.2至8.9之间，D错误； 故答案为：D 12．（25-26高二下·云南昭通·期中）25℃时，和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，下列说法错误的是 A．曲线Ⅰ代表与pOH的关系 B．能通过化合反应得到 C．a点对应的溶液是不饱和溶液 D．向等浓度的和混合溶液中滴加NaOH溶液，先沉淀 【答案】C 【详解】A．以为例，根据，变形得到，同理，则有。曲线Ⅰ比曲线Ⅱ更陡，故曲线Ⅰ代表与pOH的对应关系，A正确； B．要使转化为，可通过反应实现，该反应是化合反应，B正确； C．根据A项分析可知曲线Ⅰ对应的是的沉淀溶解平衡曲线，a点正上方曲线Ⅰ上一点，代表的沉淀溶解平衡状态，为饱和溶液，此时，图中a点在曲线Ⅰ下方，即相同pOH时，值偏小，则偏大，即浓度商，为过饱和溶液，会有沉淀析出，C错误； D．曲线Ⅰ对应，根据图示可知，25℃时，pOH=0时，，此时，即=，曲线Ⅱ对应，同理可得的=，设和的初始浓度均为1 mol/L，开始沉淀时，开始沉淀时，所需浓度更小，故先沉淀，D正确； 故选C。 13．（25-26高一下·江西宜春·期中）某酸性工业废液中含有浓度相当的和，回收镉、铁的部分流程如下： 已知：。下列说法不正确的是 A．工业废液中， B．、的溶液中： C．若向溶液中加入FeS(s)，可使c(Cd2+)＜10-10mol/L D．“沉铁”时离子反应方程式为 【答案】A 【分析】向酸性工业废液（含浓度相当的和）中加入溶液，发生反应：，生成滤饼；向沉镉后的溶液中加入溶液，发生反应，得到，据此分析。 【详解】A．工业废液中，阳离子为、、，阴离子为、，根据电荷守恒，应为，A错误； B．的溶液中，，第一步水解：，水解常数：，代入，得：，即，故，B正确； C．沉淀转化反应为：，平衡常数：，平衡时，初始，平衡时，因此：，C正确； D．“沉铁”时，与反应生成沉淀、和，离子方程式为，D正确； 故选A。 二、非选择题 14．沉淀的生成及转化在实际生产中有重要作用。部分难溶电解质的溶度积见下表(均为数据，单位省略)。 约为 约为 约为 约为 利用作为沉淀剂除去某工业废水中的部分流程如图所示。 (1)结合化学用语，从平衡移动角度解释可用除去的原因：___________。 (2)可使(1)中平衡发生移动所需的最小浓度___________。 (3)处理含浓度为的该废水至合格(浓度小于)最少所需的质量是___________mg。 (4)已知，。现将浓度为溶液与溶液等体积混合，则生成沉淀所需溶液的最小浓度为___________。 【答案】(1)由于，加入Pb2+时发生反应：，c(S2-)减小，使平衡右移，FeS溶解，转化为沉淀 (2)10-19 (3)0.88 (4) 【详解】（1）由于，加入Pb2+时发生反应：，c(S2-)减小，使平衡右移，FeS溶解，转化为沉淀。 （2）由可知，FeS的饱和溶液中c(S2-)==10-9mol/L，若S2-和Pb2+结合成PbS沉淀，则所需c(Pb2+)最小浓度为=10-19mol/L。 （3）根据沉淀转化反应，含浓度为的该废水至合格，即浓度小于，所需的质量。 （4）将浓度为溶液与溶液等体积混合，则c()=10-4mol/L，根据可知，生成沉淀时等体积混合的溶液中Ba2+的最小浓度为，则所需溶液的最小浓度为=mol/L。 15．毒重石的主要成分为BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的流程如图所示： 已知：① 离子 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 ②Ksp(BaC2O4) = 1.6×10-7       Ksp(CaC2O4) = 2.3×10-9 (1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是____________。 (2)加入氨水调节pH=8可除去______（填离子符号），滤渣II中含有_______（填化学式）。 (3)滤渣I在水中的沉淀溶解平衡可表示为_____________。 (4)通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol∙L-1时即为除杂完全，则Ca2+沉淀完全时溶液中[C2O]至少是________，但加入H2C2O4溶液时应避免过量，原因是_________。 【答案】(1)增大接触面积，从而加快反应速率和提高浸取率 (2) Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 (3) (4) H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产率降低 【分析】制备BaCl2•2H2O的流程：毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质)，加盐酸溶解，碳酸钡和盐酸反应：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，加入氨水，调pH为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，溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+，加入氢氧化钠调节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+部分沉淀，滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；溶液中主要含Ca2+、Ba2+，加入H2C2O4，得到CaC2O4沉淀，除去Ca2+，蒸发浓缩冷却结晶得到BaCl2•2H2O； 【详解】（1）化学反应的速率与反应物的接触面积有关，毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，可以增大反应物的接触面积，增大反应速率和提高浸取率，故答案为：增大接触面积，从而加快反应速率和提高浸取率； （2）根据流程图和表中数据可知：Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，加入氨水，调pH为8，Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3，Fe3+完全沉淀，滤渣1为Fe(OH)3，加入氢氧化钠调节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+部分沉淀，滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2； （3）滤渣I为Fe(OH)3，在水中的沉淀溶解平衡可表示为； （4）已知 Ksp(CaC2O4) = 2.3×10-9，Ca2+沉淀完全时离子浓度小于1.0×10-5 mol∙L-1，溶液中[]至少是，溶液中主要含Ca2+、Ba2+，已知Ksp(BaC2O4) = 1.6×10-7、Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9，易形成CaC2O4沉淀，加入H2C2O4时应避免过量，防止CaC2O4沉淀完全后，过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀，产率降低。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $