第3章 第3节 第2课时 课后达标素养提升-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版·不定项）

本讲义聚焦沉淀溶解平衡核心知识点，系统梳理溶解平衡建立（如BaSO₄晶体在饱和溶液中的平衡）、溶度积常数（Ksp）计算与比较（如FeS与ZnS的Ksp对比）、沉淀转化原理（如MnS转化为CuS）及离子除杂应用（如除去Fe³⁺、Cu²⁺）的知识脉络，搭建从概念到应用的学习支架。 该资料特色在于融合医学造影、废水处理等实际情境，通过对比分析（如不同Ksp沉淀的析出顺序）和实验探究（如Mg(OH)₂转化为Fe(OH)₃）培养科学思维与证据推理能力。课中辅助教师讲解原理应用，课后帮助学生巩固知识点，查漏补缺，体现解决实际问题的科学态度与责任。

1．BaSO4在医学上可用作X射线双重造影剂。一定温度下，将有缺角的BaSO4晶体置于饱和BaSO4溶液中，一段时间后缺角消失，得到有规则的BaSO4晶体。则BaSO4晶体的质量(　　) A.不变　　　　　　　 B．增大 C.减小 D．无法确定 解析：选A。BaSO4在其饱和溶液中存在溶解平衡：BaSO4(s)⥫⥬Ba2+(aq)＋SO(aq)，BaSO4晶体结晶速率等于溶解速率，故BaSO4晶体的质量保持不变，A项正确。 2．以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是(　　) A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdS 解析：选C。添加过量的难溶电解质MnS，可使MnCl2溶液中的Cu2+、Pb2+、Cd2+形成硫化物沉淀，根据沉淀转化的一般原则可知，CuS、PbS、CdS比MnS更难溶，即MnS的溶解度大于CuS、PbS、CdS。 3．T ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20 mol3·L-3，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10-39 mol4·L-4。此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3，可以边搅拌边加入一种试剂，这种试剂是(　　) A.CuO B．NaOH溶液 C.氨水 D．CuSO4溶液 答案：A 4．化学无处不在，下列与化学知识有关的说法正确的是(　　) A.除去MgCl2中的Fe3+，可以加入NaOH固体 B.处理锅炉水垢中的CaSO4，可先用饱和Na2CO3溶液浸泡，后加盐酸除去 C.通过蒸发结晶的方法可从CuCl2溶液中得到CuCl2晶体 D.配制Fe2(SO4)3溶液时，加入一定量Fe粉防止Fe3+水解 解析：选B。加入NaOH固体会引入新杂质Na＋，应用MgO或MgCO3固体等，A项错误；Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)，锅炉水垢用饱和Na2CO3溶液浸泡后能将CaSO4转化为CaCO3，再加入盐酸溶解CaCO3可除去水垢，B项正确；CuCl2易水解，在蒸发结晶过程中会生成Cu(OH)2沉淀，得不到CuCl2晶体，C项错误；加入的Fe粉会与Fe3+反应而使所配溶液不纯，应加入适量硫酸防止Fe3+水解，D项错误。 5．常温下，Ksp(ZnS)＝1.6×10-24(mol·L-1)2，Ksp(FeS)＝6.3×10-18(mol·L-1)2，其中FeS为黑色晶体，ZnS是一种白色颜料的组成成分。下列说法不正确的是(　　) A.向FeS悬浊液中通入少量HCl气体，Ksp(FeS)不变 B.向物质的量浓度相等的FeCl2和ZnCl2混合液中滴加Na2S溶液，先产生白色沉淀 C.在ZnS的饱和溶液中，加入FeCl2溶液，可能产生FeS沉淀 D.常温下，反应FeS(s)＋Zn2+ (aq)⥫⥬ZnS(s)＋Fe2+ (aq) 的平衡常数K≈4.0×10-6 解析：选D。Ksp(FeS)只与温度有关，温度不变，Ksp(FeS)不变，A正确；Ksp(ZnS)＜Ksp(FeS)，根据阴、阳离子个数比相同的难溶电解质，Ksp小的先沉淀可知，先产生ZnS白色沉淀，B正确；在ZnS的饱和溶液中，加入FeCl2溶液，由于FeCl2浓度未知，则Q(FeS)可能大于Ksp(FeS)，故可能产生FeS沉淀，C正确；反应FeS(s)＋Zn2+(aq)⥫⥬ZnS(s)＋Fe2+(aq)的平衡常数K＝＝＝≈4.0×106，D错误。 6．(2026·温州高二检测)实验：①向盛有1 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中加入1 mL 0.3 mol/L NaOH溶液，得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c。②向沉淀c中滴加0.1 mol/L FeCl3溶液，沉淀变为红褐色。下列分析不正确的是(　　) A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)⥫⥬Mg2+(aq)＋2OH－(aq) B.滤液b中加入上述FeCl3溶液有红褐色沉淀生成，证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶 C.实验②中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3 D.实验②可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶 解析：选B。浊液a为氢氧化镁悬浊液，存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)⥫⥬Mg2+(aq)＋2OH－(aq)，故A正确；滤液b中含有过量的氢氧化钠溶液，加入FeCl3溶液有红褐色沉淀Fe(OH)3生成，不能证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶，故B错误；实验②中是Mg(OH)2和FeCl3反应生成氢氧化铁，说明Mg(OH)2 转化为Fe(OH)3，证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶，故C、D正确。 7．(2026·泰安高二测试)硫化沉淀法处理酸性电镀废水中Cu2+的工艺如下。已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20 mol3·L-3，Ksp(CuS)＝6.3×10-36 mol2·L-2，Cu(OH)2 可溶于过量的NaOH溶液中。下列相关叙述错误的是(　　) A.加入NaOH调节pH，同时避免生成H2S B.该过程需要控制pH，不能使碱性过强 C.加入混凝剂可增大CuS的沉降速率 D.若电镀废水中含有Fe3+，则可直接加入Na2S将其全部转化为Fe2S3除去 解析：选D。向酸性电镀废水中先加入NaOH中和酸，可以防止加入Na2S后生成硫化氢气体，故A正确；由题中信息可知，Cu(OH)2沉淀可溶于过量的NaOH溶液中，碱性太强不利于生成硫化铜沉淀，故B正确；加入混凝剂有利于硫化铜转化成混凝沉淀，可增大硫化铜的沉降速率，故C正确；Fe3+具有较强的氧化性，Na2S具有较强的还原性，二者能发生氧化还原反应，并不能全部转化为Fe2S3除去，故D错误。 8．某同学查阅一些难溶物常温下的溶度积常数如下表： 物质 FeS CuS(黑色) MnS(红色) PbS Ksp 6.3×10-18 mol2·L-2 1.3×10-36 mol2·L-2 2.5×10-13 mol2·L-2 3.4×10-28 mol2·L-2 物质 HgS ZnS Fe(OH)3 Al(OH)3 Ksp 6.4×10-53 mol2·L-2 1.6×10-24 mol2·L-2 2.6×10-39 mol4·L-4 1.3×10-33 mol4·L-4 物质 Mn(OH)2 Pb(OH)2 Zn(OH)2 — Ksp 4.5×10-13 mol3·L-3 1.0×10-16 mol3·L-3 1.2×10-17 mol3·L-3 － (1)该同学在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液，观察到先出现的沉淀颜色是________，该实验说明在相同条件下Ksp越小，物质的溶解度________(填“越大”或“越小”)。 (2)已知室温下Fe3+开始沉淀的pH为1.0，则此溶液中Fe3+的物质的量浓度为________，若溶液中含有与Fe3+等浓度的Al3+，调节pH使Fe3+恰好沉淀完全时，其中________(填“含有”或“不含”)Al(OH)3沉淀。 (3)某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质，利用沉淀转化原理最适宜加入过量的________(填字母)。 A.FeS B．Fe2O3 C．Na2S D．ZnO 写出加入该试剂除去Pb2+时发生反应的离子方程式：________________________________________________________。 解析：(1)阴、阳离子个数比相同的难溶电解质，Ksp越小，溶解度越小，越先析出沉淀，根据表中数据，Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，所以CuS更难溶，在含有相同浓度的Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液，先析出CuS黑色沉淀。 (2)室温下铁离子开始沉淀的pH为1.0，则溶液中c平(OH－)＝10-13mol·L-1，此溶液中Fe3+的物质的量浓度c平(Fe3+)＝＝＝2.6 mol·L-1，调节pH使Fe3+恰好沉淀完全时，认为溶液中c平(Fe3+)＝10-5mol·L-1，此时溶液中c(OH－)＝＝＝2.6×10-34mol3·L-3，此时c(Al3+)·c3(OH－)＝2.6×2.6×10-34mol4·L-4＝6.76×10-34mol4·L-4<Ksp[Al(OH)3]，所以不含Al(OH)3沉淀。 (3)加入试剂应足量，为避免引入新的杂质，且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，同时可避免引入新的杂质，FeS除去Pb2+时发生反应的离子方程式为FeS(s)＋Pb2+(aq)===Fe2+(aq)＋PbS(s)。 答案：(1)黑色　越小　(2)2.6 mol·L-1　不含　(3)A　FeS(s)＋Pb2+(aq)===Fe2+(aq)＋PbS(s) 9～11题每小题有一个或两个选项符合题意。 9．取1.0 L浓缩卤水(Cl－、I－浓度均为1.0×10－3mol·L－1)进行实验：滴加一定量AgNO3溶液，产生黄色沉淀；继续滴加，产生白色沉淀。已知：Ksp(AgI)＝8.5×10－17 mol2·L－2、Ksp(AgCl)＝1.8×10－10 mol2·L－2。下列分析不正确的是(　　) A．黄色沉淀是AgI，白色沉淀是AgCl B．产生白色沉淀时，溶液中存在AgI (s)⇌Ag＋(aq)＋I－(aq) C．若起始时向卤水中滴加2滴(0.1 mL)1.0×10－3mol·L－1AgNO3溶液，则能产生沉淀 D．白色沉淀开始析出时，c(I－)＞1.0×10－6 mol·L－1 解析：选D。因为Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，所以先生成的黄色沉淀为碘化银，后生成的白色沉淀为氯化银，A项正确；产生白色沉淀时，碘化银已经达到沉淀溶解平衡，B项正确；若起始时向1.0 L卤水中滴加2滴(0.1 mL)1.0×10－3 mol·L－1 AgNO3溶液，则混合后Ag＋的浓度约为＝1.0×10－7 mol·L－1，Q＝c(I－)·c(Ag＋)≈1.0×10－3 mol·L－1×1.0×10－7 mol·L－1＝1.0×10－10 mol2·L－2>Ksp(AgI)，说明有碘化银沉淀生成，C项正确；白色沉淀氯化银开始析出时，c(Ag＋)＞＝ mol·L－1＝1.8×10－7 mol·L－1，所以c(I－)＜＝ mol·L－1≈4.7×10－10 mol·L－1，D项错误。 10．已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12(mol·L－1)3，Ksp(MgF2)＝7.4×10－11(mol·L－1)3。下列说法正确的是(　　) A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c平(Mg2＋)大 B．25 ℃时，向Mg(OH)2的悬浊液中加入少量NH4Cl固体，c平(Mg2＋)增大 C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L－1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L－1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D．25 ℃时，向Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2可以转化为MgF2 解析：选BD。A项，Mg(OH)2的溶度积比MgF2的溶度积小，故Mg(OH)2饱和溶液中Mg2＋浓度小，错误；B项，NH可以结合Mg(OH)2沉淀溶解平衡体系中的OH－，从而促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动，c平(Mg2＋)增大，正确；C项，Ksp仅与温度有关，温度不变，Ksp不变，错误；D项，Mg(OH)2与MgF2的Ksp接近，使用饱和NaF溶液可以使 Mg(OH)2 转化为MgF2，正确。 11．(2026·滨州高二月考)某实验小组按下图所示进行实验： 下列说法错误的是(　　) A．①③溶液中均有c(Mg2＋)·c2(OH－)＝Ksp B．③溶液又变红的原因：沉淀溶解平衡逆向移动 C．①溶液中c平(OH－)等于③溶液中c平(OH－) D．③溶液中存在：2c平(Mg2＋)>c平(Cl－) 解析：选BC。①③溶液中均存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，均有c(Mg2＋)·c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]，故A正确；由③溶液又变红可知，溶液显碱性，Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动，故B错误；①溶液中含氢氧化镁，③溶液中含氢氧化镁、氯化镁，氯化镁的存在会使氢氧化镁的沉淀溶解平衡逆向移动，则c平(OH－)：③＜①，故C错误；③溶液显碱性，则c平(H＋)＜c平(OH－)，由电荷守恒知2c平(Mg2＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(Cl－)可知，2c平(Mg2＋)＞c平(Cl－)，故D正确。 12．软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下图所示： 部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表： 金属阳离子 Fe3+ Al3+ Mn2+ Mg2+ 完全沉淀时的pH 3.2 5.2 10.4 12.4 (1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为____________________________________________________。 (2)第1步除杂中形成滤渣1的主要成分为________________(填化学式)，调pH至5～6所加的试剂，可选择________(填字母)。 a．CaO　　b．MgO　　c．Al3O3　　d．氨水 (3)第2步除杂，主要是将Ca2+、Mg2+转化为相应氟化物沉淀除去，写出MnF2除去Mg2+的离子方程式：_________________________________ ____________________，该反应的平衡常数为________(结果保留一位小数)(已知：MnF2的Ksp＝5.3×10-3mol3·L-3；CaF2的Ksp＝1.5×10-10mol3·L-3；MgF2的Ksp＝7.4×10-11mol3·L-3)。 (4)取少量MnSO4·H2O溶于水，配成溶液，测其pH发现该溶液显酸性，原因是____________________________________________________ ____________________________________________________(用离子方程式表示)。 答案：(1)MnO2＋SO2===SO＋Mn2+　 (2)Al(OH)3、Fe(OH)3　ab　(3)MnF2(s)＋Mg2+(aq)===Mn2+(aq)＋MgF2(s)　7.2×107　(4)Mn2+＋2H2O⥫⥬Mn(OH)2＋2H＋ 学科网（北京）股份有限公司 $