3.3.2 沉淀溶解平衡的应用-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（鲁科版）

该高中化学课件聚焦沉淀溶解平衡的应用，通过教材习题改编（如羟基磷酸钙溶解与龋齿）衔接沉淀溶解平衡理论，构建“理论-生活-工业”的学习支架，帮助学生掌握沉淀的溶解、生成及转化规律。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过Mg(OH)₂沉淀转化实验、工业废水处理等案例培养证据推理能力，联系龋齿预防、BaSO₄医疗应用体现科学态度。学生能提升知识应用能力，教师可获得分层教学资源。

第3章 物质在水溶液中的行为 第1讲　描述运动的基本概念 基础过关练 第3节　沉淀溶解平衡 第2课时　沉淀溶解平衡的应用 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　沉淀的溶解与生成 衔接教材 1.[教材习题改编]牙齿表面覆盖的牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH],起着保护牙齿的 作用。在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)  5Ca2+(aq)+3P (aq)+OH-(aq)    Ksp=6.8× 10-37 mol9·L-9。下列说法错误的是 (　　　) A.残留在牙齿上的糖会发酵产生H+,经常吃糖易造成龋齿 B.小孩长牙时要少吃糖多补钙 C.若减小OH-的浓度,平衡向右移动,Ksp增大 D.在牙膏中添加适量Ca2+或P 能防止龋齿 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　糖会发酵产生H+,H+和OH-反应,促使平衡右移,羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]溶解,造成龋齿,A正确; 小孩长牙时要少吃糖多补钙,c(Ca2+)增大,题给沉淀溶解平衡左移,起到保护牙齿的作用,B正确;温度不 变,Ksp不变,C错误;在牙膏中添加适量Ca2+或P ,有利于题给沉淀溶解平衡左移,能防止龋齿,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2025湖北随州部分高中联考协作体月考]25 ℃时,某研究小组进行实验用于探究Mg(OH)2沉淀的溶 解和生成。 【查阅资料】25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11 mol3·L-3,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39 mol4·L-4。 【实验探究】向2支均盛有1 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液的试管中分别加入2滴2 mol·L-1 NaOH溶液,制得 等量Mg(OH)2沉淀。 (1)分别向两支试管中加入不同试剂,记录实验现象如表: 试管编号 加入试剂 实验现象 Ⅰ 2滴0.1 mol·L-1FeCl3溶液 ①　A     Ⅱ 4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液 ②　D     第1讲　描述运动的基本概念 A.白色沉淀转化为红褐色沉淀 B.白色沉淀不发生改变 C.红褐色沉淀转化为白色沉淀 D.白色沉淀溶解,得到无色溶液 (2)测得试管Ⅰ中所得混合液pH=6,则溶液中c(Fe3+)=______________mol·L-1。 (3)同学们猜想实验Ⅱ中沉淀溶解的主要原因有两种: 猜想1:N 结合Mg(OH)2电离出的OH-,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动。 猜想2:_____________________________________________________________________________。 NH4Cl水解出来的H+与Mg(OH)2电离出的OH-结合生成水,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动     　2.7×10-15     第1讲　描述运动的基本概念 (4)为验证猜想,同学们取少量相同质量的氢氧化镁盛放在两支试管中,一支试管中加入醋酸铵溶液(pH =7),另一支试管中加入NH4Cl和氨水混合液(pH=8),两支试管中的沉淀均溶解。该实验证明猜想______ 正确(填“1”或“2”)。 　1     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)由于Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39 mol4·L-4,远小于Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11 mol3·L-3,所以滴加0.1 mol·L-1 的FeCl3溶液,白色沉淀Mg(OH)2会转化为红褐色沉淀Fe(OH)3;加入NH4Cl溶液,Mg(OH)2完全溶解,得到 无色溶液。(2)25 ℃时,测得试管Ⅰ中所得混合液pH=6,则c(OH-)=10-8 mol·L-1,由Ksp[Fe(OH)3]=c平(Fe3+)·  (OH-)=2.7×10-39 mol4·L-4可得c平(Fe3+)=2.7×10-15 mol·L-1。(4)醋酸铵溶液(pH=7)呈中性,能使Mg(OH)2沉淀 溶解,说明不是N 水解使溶液呈酸性导致Mg(OH)2溶解;当加入弱碱性的NH4Cl和氨水混合液(pH=8) 时,沉淀也溶解,说明猜想2是错误的,证明Mg(OH)2沉淀溶解的根本原因是N 与Mg(OH)2电离出的OH- 结合,生成弱电解质NH3·H2O,促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,最终得无色溶液,所以猜想1是正 确的。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　沉淀的转化 3.[2026北京首都师大附中月考]为研究沉淀的生成及转化,同学们进行如图所示实验。 第1讲　描述运动的基本概念 下列关于该实验的分析不正确的是 (　　　) A.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)·c(SCN-)>Ksp(AgSCN) B.①中存在沉淀溶解平衡:AgSCN(s)  Ag+(aq)+SCN-(aq) C.上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生 D.②中无明显变化是因为SCN-浓度过低 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析    Q>Ksp时有沉淀生成,所以①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)·c(SCN-)>Ksp(AgSCN),A正确;①中存 在沉淀溶解平衡:AgSCN(s)  Ag+(aq)+SCN-(aq),B正确;②中溶液不变红,③中产生黄色沉淀且溶液变 红,说明③中生成了AgI,且c(SCN-)增大,③中发生反应AgSCN(s)+I-(aq)  AgI(s)+SCN-(aq),能证明 AgSCN向AgI转化,C错误;Fe3+遇SCN-使溶液变红,②中无明显变化是因为溶液中的SCN-浓度过低, D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2026湖南衡阳八中月考]已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10 mol2/L2,现进行下列实验。 (1)将0.1 mol/L AgNO3溶液和0.1 mol/L NaCl溶液等体积混合,得到悬浊液a;将悬浊液a过滤,得到滤液b 和白色沉淀c。 (2)向滤液b中滴加0.1 mol/L KI溶液,滤液出现浑浊。 (3)向沉淀c中滴加0.1 mol/L KI溶液,沉淀变为黄色。 下列关于上述实验的分析不正确的是 (　　　) A.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)  Ag+(aq)+Cl-(aq) B.滤液b中c(Ag+)<1×10-5 mol/L C.实验(3)表明AgCl转化为AgI D.实验可以证明AgI的Ksp比AgCl的小 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析     第1讲　描述运动的基本概念 由上述分析可知,滤液b中含有Ag+,悬浊液a中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)  Ag+(aq)+Cl-(aq),A正确;滤 液b中AgCl达饱和,c(Ag+)=c(Cl-)= =  mol/L>1×10-5 mol/L,B错误;实验(3)向AgCl沉 淀中滴加0.1 mol/L KI溶液,白色沉淀变为黄色沉淀,说明AgCl转化为AgI,C正确;通常一种沉淀更易转 化为比它更难溶的沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 5.某自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HC 、S 、Cl-,长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水 垢。锅炉水垢不仅耗费燃料,而且有烧坏锅炉的危险,因此要定期清除锅炉水垢。已知部分物质20 ℃ 时的溶解度数据如表: 物质 溶解度/g Mg(OH)2 6.9×10-4 CaCO3 1.5×10-3 MgCO3 1.0×10-2 Ca(OH)2 1.6×10-1 CaSO4 2.02×10-1 MgSO4 26.7 第1讲　描述运动的基本概念 (1)请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg(OH)2的原因:_________________________________ ____________________________________________。 (2)锅炉中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去,需要加入试剂X,使其转化为易溶于盐酸的物质Y 而除去,试剂X是______(填字母)。 A.食醋　B.氯化钡　C.碳酸钠　D.碳酸氢钠 CaSO4能转化为物质Y的原因是(用文字叙述):_______________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)除含CaSO4、Mg(OH)2外,锅炉水垢中还可能含有的物质是________________(写化学式)。 　CaCO3、MgCO3     　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,碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度,所以可由CaSO4转化为CaCO3     　C     　Mg(HCO3)2  MgCO3↓+H2O+CO2↑, MgCO3+H2O  Mg(OH)2+CO2↑     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)Mg(HCO3)2  MgCO3↓+H2O+CO2↑,Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3,在加热时MgCO3易转 化生成Mg(OH)2:MgCO3+H2O  Mg(OH)2+CO2↑。 (2)CaCO3的溶解度小于CaSO4,可先将CaSO4转化为易溶于盐酸的CaCO3,所用试剂为碳酸钠。 (3)自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HC 、S 、Cl-,烧煮过程中会生成CaSO4、Mg(OH)2、 MgCO3和CaCO3。 第1讲　描述运动的基本概念 题组三　沉淀溶解平衡的应用 6.[2026浙江稽阳联谊联考]已知:25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39 mol4/L4,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33 mol4/L4, Ksp(NiCO3)=1.4×10-7 mol2/L2,Ksp(PbCO3)=1.4×10-13 mol2/L2,Fe3+(aq)+3C2 (aq)  [Fe(C2O4)3]3-(aq)(绿色)     K1=1.6×1020 L3/mol3。下列有关说法正确的是 (　　　) A.向含等物质的量AlCl3、FeCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是白色沉淀 B.通过加饱和K2C2O4溶液可实现Fe(OH)3向K3Fe(C2O4)3的有效转化 C.调节浓度均为0.01 mol/L的FeCl3、AlCl3的混合溶液的pH,当Fe(OH)3、Al(OH)3两种沉淀共存时,  =2.7×10-6 D.向NiCO3沉淀中加入0.1 mol/L的Pb(NO3)2溶液,不会生成PbCO3沉淀 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　Fe(OH)3和Al(OH)3的阴、阳离子个数比相同,Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Al(OH)3],向含等物质的量AlCl3、 FeCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,Fe3+优先与OH-结合,生成Fe(OH)3红褐色沉淀,A错误;联立反应 Fe(OH)3(s)  Fe3+(aq)+3OH-(aq)    Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39 mol4/L4、Fe3+(aq)+3C2 (aq)  [Fe(C2O4)3]3- (aq)    K1=1.6×1020 L3/mol3可得Fe(OH)3(s)+3C2 (aq)  [Fe(C2O4)3]3-(aq)+3OH-(aq)    K=Ksp[Fe(OH)3]·K1 =2.7×10-39×1.6×1020 mol/L=4.32×10-19 mol/L,该反应的平衡常数数值远小于10-5,反应很难进行,B错误;当 Fe(OH)3、Al(OH)3两种沉淀共存时, = = =2.7×10-6,C正确;向NiCO3沉淀中加 入0.1 mol/L的Pb(NO3)2溶液,NiCO3溶解产生的c(C )=  mol/L,0.1×  mol2/L2>Ksp(Pb CO3),则会生成PbCO3沉淀,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 7.[2026山东名校考试联盟联考]某金属矿物经稀硫酸溶解、萃取分液后,水相中含有浓度近似相等的 Mn2+、Fe2+及Mg2+,经三道工序可分离三种金属离子。已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17 mol3/L3,Ksp[Fe(OH)3]= 2.7×10-39 mol4/L4,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13 mol3/L3。下列说法正确的是 (　　　) A.操作A为氧化,试剂①可选用酸性KMnO4溶液 B.操作B为沉铁,试剂②可选用MnCO3 C.将MnSO4溶液蒸发结晶可获取MnSO4·7H2O D.由以上工序可判断Ksp(MgF2)>Ksp(FeF2) 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析       酸性KMnO4溶液与Mn2+反应会生成MnO2,影响Fe2+与Mn2+的分离效果,A错误;操作B为沉铁,加入的Mn- CO3可与溶液中的H+反应,增大溶液的pH,且不引入新的杂质离子,当pH升高至Fe3+完全沉淀时,Mn2+还未 第1讲　描述运动的基本概念 开始沉淀,从而实现分离,B正确;直接将MnSO4溶液蒸发结晶易失去结晶水,不能获取MnSO4·7H2O,C错 误;根据题意,Mg2+与Fe2+浓度近似相等,沉镁时Mg2+与F-形成MgF2沉淀,而Fe2+未沉淀,MgF2与FeF2中的 阴、阳离子个数相同,可知Ksp(MgF2)<Ksp(FeF2),D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 8.[2026山东九五高中协作体质量检测]Na2S、FeS都是处理工业废水时常用的沉淀剂。下表是常温下 某些物质的溶度积常数。 物质 FeS CuS Fe(OH)2 Ksp 1×10-17 mol2·L-2 1×10-36 mol2·L-2 1×10-17 mol3·L-3 第1讲　描述运动的基本概念 已知:实验所用废水样中均只含一种重金属的离子。电离常数Ka1(H2S)=10-7 mol·L-1,Ka2(H2S)=10-13 mol· L-1。 下列关于某环境保护小组进行的有关实验的说法中,错误的是 (　　　) A.0.001 mol·L-1Na2S溶液中:c(Na+)+c(H+)<3c(OH-)+c(HS-) B.含Hg2+废水中滴加Na2S溶液并过滤,所得滤液中S2-的水解程度较原Na2S溶液的大 C.向含0.1 mol·L-1Cu2+的废水中加入过量FeS,pH=2- lgc(H2S) D.用铁作阳极电解法除去1 L c(Cr2 )=0.01 mol·L-1的废水中的Cr2 ,电路中转移0.06 mol e-(Cr2  不能在阴极放电) 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　0.001 mol·L-1Na2S溶液中S2-水解使溶液呈碱性,其水解常数为Kh= = =   mol·L-1=10-1 mol·L-1,根据S原子守恒可知c(HS-)<0.001 mol·L-1,所以 >102,即c(OH-)>c(S2-),结合 溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-),可知c(Na+)+c(H+)<3c(OH-)+c(HS-),A正确;含Hg 2+废水中滴加Na2S溶液,S2-与Hg2+反应生成沉淀,滤液中S2-的浓度较原溶液小,根据盐类越稀越水解可知, 滤液中S2-的水解程度较原Na2S溶液的大,B正确;Ksp(FeS)远远大于Ksp(CuS),向含0.1 mol·L-1Cu2+的废水中 加入FeS时,可以发生沉淀的转化:FeS(s)+Cu2+(aq)  CuS(s)+Fe2+(aq),该反应的平衡常数为K= =  = =1019>105,因此该反应可以完全进行,当溶液中Cu2+完全沉淀时,溶液中c(Fe2+)约为0.1 mol· L-1,由Ksp(FeS)=c平(Fe2+)·c平(S2-)=1×10-17 mol2·L-2,得c(S2-)=1×10-16 mol·L-1,结合H2S的Ka1·Ka2= =10- 第1讲　描述运动的基本概念 20 mol2·L-2,代入c(S2-)得c2(H+)=10-4 mol·L-1×c(H2S),两边取负对数,化简得pH=2- lgc(H2S),C正确;铁作阳极, 电极反应为Fe-2e-  Fe2+,Fe2+与Cr2 发生反应:Cr2 +6Fe2++14H+  2Cr3++6Fe3++7H2O,1 L c(Cr2  )=0.01 mol·L-1的废水中含Cr2 的物质的量为0.01 mol,则需要0.06 mol Fe2+,根据阳极反应Fe-2e-  Fe2+知转移电子应为0.12 mol,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 能力提升练 第3节　沉淀溶解平衡 第2课时　沉淀溶解平衡的应用 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　沉淀溶解平衡的综合应用 衔接教材 1.[教材深研拓展]医疗上常用BaSO4作X射线透视肠胃的内服药剂。已知:常温下,Ksp(BaCO3)=5×10-9 mol2·L-2,Ksp(BaSO4)=1×10-10 mol2·L-2;H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.5×10-7 mol·L-1,Ka2=5.6×10-11 mol·L-1;饱和 BaCO3溶液pH约为9.6,人体胃液pH约为2;H2SO4的一级电离是完全电离,二级电离常数Ka2=1×10-2 mol·L-1。 结合信息,下列推断不正确的是 (　　　) A.BaSO4在胃液中的溶解度大于1.0×10-5 mol·L-1 B.若每次加入1 L 1 mol·L-1的Na2CO3溶液,至少需要4次加入才能将0.1 mol BaSO4全部转化为BaCO3 C.饱和BaCO3溶液通入少量CO2后溶液中:c(C )<c(HC ) D.若误服BaCO3,医学上可采用适当浓度的Na2SO4溶液洗胃或静脉缓注Na2SO4溶液实现解毒 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　根据沉淀溶解平衡BaSO4(s)  Ba2+(aq)+S (aq)及Ksp(BaSO4)=1×10-10 mol2·L-2知,BaSO4饱和溶 液中c(Ba2+)=c(S )= =1×10-5 mol·L-1,在胃液中因H+和S 结合,使BaSO4的沉淀溶解平衡正 向移动,BaSO4溶解度增大,A正确;向BaSO4中加入Na2CO3溶液,发生反应:BaSO4(s)+C (aq)  BaCO3 (s)+S (aq),K= = = = ,若每次加入1 L 1 mol·L-1的Na2CO3溶液能使 BaSO4转化的物质的量为x mol,溶液体积为V L,K= = = ,得出x= , =5.1,将0.1 mol Ba SO4完全转化为BaCO3至少需要6次,B错误;饱和BaCO3溶液pH约为9.6,饱和BaCO3溶液中存在BaCO3(s)   Ba2+(aq)+C (aq),Ksp(BaCO3)=5×10-9 mol2·L-2,C 水解生成HC ,Ka2= =5.6×10-11 mol·L-1,得出 = = =5.6×10-1.4<1,此时c(C )<c(HC ),C正确;若误服Ba- 第1讲　描述运动的基本概念 CO3,根据BaCO3(s)+S (aq)  BaSO4(s)+C (aq),Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),可知适当浓度的Na2SO4溶 液可以将BaCO3转化为BaSO4,实现解毒,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2025山东潍坊期中]一定温度下,Mg2+在不同pH的K2CO3体系中可能形成Mg(OH)2或MgCO3。 已知:ⅰ.K2CO3体系中各含碳粒子的lgc与pH的关系如图甲所示。 ⅱ.Mg(OH)2或MgCO3对应的lgc(Mg2+)随pH变化如图乙所示[注:起始时c(K2CO3)=0.1 mol·L-1,不同pH下 c(C )由图甲得到]。 第1讲　描述运动的基本概念 回答下列问题: (1)图甲中曲线③表示的微粒为_______,H2CO3的电离平衡常数Ka2=_____________________,当溶液中 c(H2CO3)=c(C )时,溶液的pH=_________。 (2)图乙中,代表MgCO3的曲线的是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);M点后继续增大溶液pH,平衡MgCO3(s)+ 2OH-(aq)  Mg(OH)2(s)+C (aq)_______(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 (3)结合图甲和图乙,写出初始状态pH=11,lgc(Mg2+)=-5时,Mg2+与C 发生反应的离子方程式为 _________________________________________。 　Ⅱ     　8.31     　10-10.25 mol·L-1     　C      　Mg2++2C +2H2O  Mg(OH)2↓+2HC      　正向     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)随pH增大,溶液中c(H2CO3)逐渐减小,c(C )逐渐增大,则①表示的微粒为H2CO3,②表示的微 粒为HC ,③表示的微粒为C ;H2CO3的电离平衡常数Ka1= 、Ka2= ,在 ②和③的交点处c(C )=c(HC ),Ka2=c(H+)=10-10.25 mol·L-1;在①和②的交点处c(H2CO3)=c(HC ),Ka1=c (H+)=10-6.37 mol·L-1,Ka1·Ka2= × = ,当溶液中c(H2CO3)=c(C  )时,Ka1·Ka2=c2(H+)=10-6.37 mol·L-1×10-10.25 mol·L-1=10-16.62 mol2·L-2,c(H+)=10-8.31 mol·L-1,溶液的pH=8.31。 (2)由Ksp[Mg(OH)2]=c平(Mg2+)· (OH-)可得:lgKsp[Mg(OH)2]=lgc(Mg2+)+2lgc(OH-),pH+lgKW=lgc(OH-),即 lgKsp[Mg(OH)2]=lgc(Mg2+)+2pH+2lgKW,温度不变,Ksp[Mg(OH)2]、KW均不变,故曲线Ⅰ表示Mg(OH)2中lgc (Mg2+)随pH的变化,曲线Ⅱ代表MgCO3中lgc(Mg2+)随pH的变化;M点后继续增大溶液pH,c(OH-)增大,平 衡MgCO3(s)+2OH-(aq)  Mg(OH)2(s)+C (aq)正向移动。 第1讲　描述运动的基本概念 (3)结合图甲和图乙,知初始状态pH=11、lgc(Mg2+)=-5时,反应将生成Mg(OH)2沉淀,同时生成HC ,故 Mg2+与C 发生反应的离子方程式为Mg2++2C +2H2O  Mg(OH)2↓+2HC 。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　沉淀溶解平衡在工业生产中的应用 3.[2026山东临沂第一中学月考]湿法炼锌净化渣中含有ZnO、CuO、PbO2、Fe2O3、NiO、CoO、MnO2 等物质,利用该净化渣制备Zn和Co的配合物的流程如图所示。 已知:①MnO2是不溶于水的黑色颗粒状固体,其氧化性随酸性增强而增强; ②当溶液中某离子浓度≤1×10-5 mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全;常温下,几种沉淀的Ksp如表所示: 第1讲　描述运动的基本概念 难溶电解质 Ksp Fe(OH)3 1×10-38 mol4·L-4 Co(OH)3 1×10-32 mol4·L-4 Zn(OH)2 1×10-17 mol3·L-3 Ni(OH)2 2×10-15 mol3·L-3 Mn(OH)2 2×10-13 mol3·L-3 ZnS 1×10-24 mol2·L-2 CuS 1×10-36 mol2·L-2 第1讲　描述运动的基本概念 ③Co3+(aq)+6NH3(aq)  [Co(NH3)6]3+(aq)    K稳=4.5×1033 L6·mol-6。 回答下列问题: (1)“溶浸”操作中,为了提高物质的利用率和浸取的效率,在不断搅拌的条件下,先加入_______ (填“硫酸”或“H2O2”),一段时间后,再缓慢加入另一种试剂,此时被还原的元素有__________。 (2)“调pH”操作中加入物质X的最佳试剂为______(填标号),调pH约为5,再加入Na2S2O8氧化,则Co2+ 发生反应的离子方程式为________________________________________,随着反应的进行,还要分批加 入少量物质X。 a.氨水　　b.Zn(OH)2　　c.MnCO3　　d.CuO (3)“转化”时溶液中的主要阳离子Zn2+、Ni2+、Cu2+的浓度均为1.0 mol·L-1,则加入稍过量ZnS,充分净 化后溶液中残留的Cu2+浓度为____________mol·L-1。“电解”工作一段时间后,所得电解质溶液可转入 _______操作单元中循环使用。 　溶浸     　2×10-12     　2Co2++S2 +6H2O  2Co(OH)3↓+2S +6H+     　b     　Mn、Pb     　硫酸     第1讲　描述运动的基本概念 (4)利用沉淀溶解平衡原理解释从“滤渣Ⅱ”分离出Co的化合物的原因是_________________________ ________________________________________________________________________________________ ______________,“滤渣Ⅲ”的主要成分为____________。 Co(OH)3的沉淀溶解平衡为Co(OH)3(s)   Co3+(aq)+3OH-(aq),加入氨水将Co3+转化为[Co(NH3)6]3+,导致Q<Ksp,Co(OH)3不断溶解进一 步实现分离     　MnO2     第1讲　描述运动的基本概念 解析     第1讲　描述运动的基本概念 (1)“溶浸”操作中,为了提高物质的利用率和浸取的效率,在不断搅拌的条件下,先加入H2SO4酸浸,一 段时间后,再加入H2O2还原PbO2、MnO2,则被还原的元素为Mn、Pb。 (2)“调pH”是为了沉淀Fe3+,为了不引入其他杂质,则“调pH”操作中加入物质X的最佳试剂是Zn(OH) 2,故选b;加入Na2S2O8氧化,Co2+完全转化为Co(OH)3,则Co2+发生反应的离子方程式为2Co2++S2 +6H2O   2Co(OH)3↓+2S +6H+。 (3)“转化”时溶液中主要阳离子Zn2+、Ni2+、Cu2+的浓度均为1.0 mol·L-1,加入稍过量ZnS,发生反应ZnS +Cu2+  Zn2++CuS,将1.0 mol·L-1 Cu2+完全转化为CuS,则生成1.0 mol·L-1 Zn2+,此时溶液中c(Zn2+)=2.0 mol·L-1,Ksp(ZnS)=c平(Zn2+)×c平(S2-)=1×10-24 mol2·L-2,c(S2-)= ×10-24 mol·L-1,Ksp(CuS)=c平(Cu2+)×c平(S2-)=1×10-36 mol2·L-2,充分净化后溶液中残留的c(Cu2+)=2×10-12 mol·L-1。电解ZnSO4溶液得Zn、O2和H2SO4,则“电 解”工作一段时间后,所得电解质溶液可转入“溶浸”操作单元中循环使用。 第1讲　描述运动的基本概念 (4)Co(OH)3的沉淀溶解平衡为Co(OH)3(s)  Co3+(aq)+3OH-(aq),根据Co3+(aq)+6NH3(aq)  [Co(NH3)6] 3+(aq)    K稳=4.5×1033 L6·mol-6,可知该反应的正反应进行程度很大,加入氨水将Co3+转化为[Co(NH3)6]3+,导 致Q<Ksp,Co(OH)3不断溶解进一步实现分离;向“调pH”操作后的滤液中加入Na2S2O8,Co2+、Mn2+分别 被氧化为Co(OH)3、MnO2,滤渣Ⅱ为Co(OH)3、MnO2,向滤渣Ⅱ中加入氨水将Co(OH)3转化为[Co(NH3)6]3+, 过滤得滤渣Ⅲ,即MnO2。 第1讲　描述运动的基本概念 方法点津 工艺流程题的解题方法 第1讲　描述运动的基本概念 ①试剂线:分清各步加入试剂的作用,一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物的转化等。 ②主线:关注目标元素及其化合物在各步发生的转化,尤其是元素化合价的变化。 ③杂质线:分清各步需去除的杂质,常考查杂质的去除顺序、方法及除杂条件的控制等。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2026山东德州九校期中联考]镉(Cd)广泛应用在Ni-Cd电池生产中。从废Ni-Cd电池中(含Cd、Ni、 Fe、Co)回收镉的生产流程如图所示。 已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39 mol4·L-4;Ksp(CdS)=7.1×10-27 mol2·L-2;Ksp(CoS)=1.8×10-22 mol2·L-2;Ksp(NiS)=2.8× 10-21 mol2·L-2。 第1讲　描述运动的基本概念 (1)写出“浸出”时提高浸出速率的1条措施:_______________________________________________。 (2)“电解沉积”时,阴极的电极反应式为_________________。 (3)“沉淀1”的化学式为____________。 (4)“滤液1”中Cd2+完全沉淀(c≤1×10-5 mol·L-1)时,c(S2-)的最小值为______________________。 (5)CdS与H2O2反应的化学方程式为__________________________。 (6)CoS(s)+Cd2+(aq)  CdS(s)+Co2+(aq)的化学平衡常数K=____________(保留2位有效数字)。 　CdS+4H2O2  CdSO4+4H2O     　7.1×10-22 mol·L-1     　Fe(OH)3     　Cd2++2e-  Cd     粉碎废料(搅拌、适当增大硫酸的浓度、升高浸取液温度)     　2.5×104     第1讲　描述运动的基本概念 解析       (1)用硫酸“浸出”电池废料时,为提高浸出速率,可采取粉碎废料、搅拌、适当增大硫酸的浓度、升 高浸取液温度等措施。 第1讲　描述运动的基本概念 (2)根据流程分析,“电解沉积”时,阴极得到金属镉,电极反应式为Cd2++2e-  Cd。 (3)“电解沉积”后,向电解液中通入空气,可将Fe2+氧化为Fe3+,调节溶液pH=3.8,Fe3+(aq)→Fe(OH)3(s),生 成的沉淀1为Fe(OH)3。 (4)Ksp(CdS)=7.1×10-27 mol2·L-2,“滤液1”中c(Cd2+)≤1×10-5 mol·L-1时Cd2+完全沉淀,则恰好完全沉淀时c(S 2-)= =  mol·L-1=7.1×10-22 mol·L-1。 (5)CdS具有还原性,H2O2具有氧化性,根据得失电子守恒和原子守恒,可得反应的化学方程式为CdS+4H2 O2  CdSO4+4H2O。 (6)Ksp(CdS)=7.1×10-27 mol2·L-2,Ksp(CoS)=1.8×10-22 mol2·L-2,CoS(s)+Cd2+(aq)  CdS(s)+Co2+(aq)的化学平 衡常数K= = = ≈2.5×104。 第1讲　描述运动的基本概念 创新题型 创新点　新情境下沉淀溶解平衡在工业生产中的应用 5.[不定项][2026山东菏泽期中]高压氢还原法可直接从溶液中提取金属。以某硫化铜精矿(含ZnS、FeS 等杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见表。 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2 第1讲　描述运动的基本概念 下列说法正确的是 (　　　) A.“浸取”时增大O2压强可促进金属离子浸出 B.中和调pH的范围为1.9~4.2 C.金属M是Zn D.固体X的主要成分是Fe(OH)2和S 　AC     第1讲　描述运动的基本概念 解析       CuS难溶于硫酸溶液,在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)  Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的浓度,可以使S2- 转化为S,从而使上述沉淀溶解平衡正向移动,促进金属离子的浸出,A正确;用NH3调节溶液pH,使Fe3+转 第1讲　描述运动的基本概念 化为Fe(OH)3,而Cu2+、Zn2+仍存在于溶液中,根据题表中数据可知,应该调节溶液pH范围为3.2~4.2,B错 误;由上述分析可知金属M为Zn,C正确;由上述分析可知固体X的主要成分是S、Fe(OH)3,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 $