专题06 沉淀溶解平衡在工艺流程中的应用（重难点讲义）化学鲁科版选择性必修1

专题06 沉淀溶解平衡在工艺流程中的应用 重难目标 1. 掌握溶度积Ksp表达式及其影响因素，能够利用Ksp计算离子浓度，判断沉淀生成、沉淀转化能否发生。 2. 理解工艺流程中调pH除杂、分步沉淀、沉淀转化原理，能确定除杂最佳pH范围、合理选择沉淀剂。 3. 能将沉淀溶解平衡与氧化还原、离子反应综合，准确分析滤液、滤渣成分。 4. 辨析常见易错点：Ksp与溶解度的关系；同离子效应；沉淀洗涤、沉淀是否洗净的检验操作。 考情分析 在近几年高考试卷中，沉淀溶解平衡在工艺流程中的应用，是化工流程大题必考热点。具有以下命题特点：情境真实化：多以矿石提取、废旧资源回收、制备无机盐为载体。设问精细化：常给出金属离子沉淀pH表格、Ksp数据，设置调pH范围选择、离子残留浓度计算、沉淀洗涤检验等问题。陷阱隐蔽化：混淆开始沉淀与沉淀完全；不同类型沉淀直接用Ksp比较溶解度；忽略同离子效应，计算时离子配比出错。 一、沉淀的生成与溶解 1.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)沉淀的方法。 （1）调pH法 如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋、CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。 （2）沉淀剂法 （1）工业废水中以Na2S沉淀剂，使废水中的某些金属离子Cu2＋、Hg2-，离子方程式为S2-＋Cu2＋=CuS↓、S2-＋Hg2-=HgS↓。 （2）沉淀剂的选择:利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生，其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。如除去溶液中的Mg2+，用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。 （3）同离子法 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，促使其转化为溶解度更小的难溶电解质，便于分离出来，例如通过氧化还原反应将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。 2.沉淀的溶解 (1)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，如果能设法不断地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，就可以使沉淀溶解。 (2)沉淀溶解的方法。 ①酸溶解法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。 如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3在水中存在溶解平衡为CaCO3(s)Ca2＋＋CO，当加入盐酸后发生反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，c(CO)降低，溶解平衡向溶解方向移动。 ②盐溶液溶解法：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2(s)＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。 ③配位溶解法：AgCl溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O ④氧化还原溶解法：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸，3Ag2S＋8HNO36AgNO3＋3S＋2NO↑＋4H2O 二、沉淀的转化 1.沉淀转化的实质与条件 （1）实质：沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。 （2）条件：两种沉淀的溶解度不同，溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，两者溶解度相差越大转化越容易。 2.沉淀转化的应用 (1)锅炉除水垢。 水垢CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2＋(aq) 有关化学方程式： CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 (2)自然界中矿物的转化。 如原生铜硫化物CuSO4(溶液)CuS(铜蓝) 有关化学方程式： (3)工业废水处理。 工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。 用FeS除去Hg2＋的离子方程式： 题型01 沉淀的生成与溶解 【典例1】（26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测）2025年4月，贵州发现4.8亿年前形成的地下冰晶石钟乳。下列说法错误的是 A．难溶于水，是弱电解质 B．硫酸钡难溶于水，所以硫酸钡可作“钡餐” C．石钟乳呈现多种颜色是因为其中所含矿物质成分的差异 D．氢氧化镁属于弱碱，所以氢氧化镁在水溶液中部分电离 【对练1】（25-26高二上·江苏南通·期末）为探究沉淀的转化，进行了下列实验。下列有关说法正确的是 步骤Ⅰ  将溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合，得到悬浊液1；将悬浊液1过滤，得到溶液1和白色沉淀。 步骤Ⅱ  向白色沉淀中滴加氨水，沉淀溶解，得到溶液2. 步骤Ⅲ  向溶液2中滴加溶液，得到悬浊液2；将悬浊液2过滤，得到溶液3和黄色沉淀。 A．溶液1中不含 B．步骤Ⅱ反应： C．溶液3中 D．实验不能证明AgI的比AgCl的小 【对练2】 （25-26高二上·湖南邵阳·期末）常温下，和的饱和溶液中与的关系如图所示。，，X表示或。下列说法错误的是 A．表示饱和溶液中的离子浓度关系 B． C．a点表示的是的不饱和溶液 D．向的溶液中滴加溶液，先生成沉淀 题型02 沉淀的转化 【典例1】（26-27高二上·北京西城·阶段检测）实验：①将溶液和溶液混合得到浊液，分成两份；②一份浊液静置，取上层清液，滴加溶液，出现浑浊；取下层沉淀洗净，滴加溶液，沉淀变为黄色；③向另一份浊液中滴加溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是 A．实验①中浊液里存在沉淀溶解平衡： B．实验②中上层清液里不含有 C．实验②中沉淀颜色变化说明转化为 D．实验③不能证明比更难溶 【对练1】（25-26高二上·江苏南通·期末）将萤石与氢氧化钠固体混合研磨引发固相反应：。分析沉淀的成分，测得反应的转化率为78%。水浸分离，NaF的产率仅为8%。添加粉末混合研磨，水浸后NaF的产率可达81%。已知：室温下，是难溶酸性氧化物，的溶解度极低。下列说法不正确的是 A．萤石与氢氧化钠固体的固相反应正向进行程度小 B．推测溶解度 C．添加粉末，使不转化为，提高了NaF的产率 D．研磨能增大反应物间的接触面积，破坏反应物的化学键 【对练2】 （24-25高二上·江苏宿迁·期末）室温下，将BaSO4固体加入饱和Na2CO3溶液中，充分搅拌后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸，产生气泡，固体未完全溶解。已知，，下列说法正确的是 A．饱和 Na2CO3溶液中存在： B．过滤后的滤液中 C．该条件下若要生成BaCO3沉淀，需满足 D．滤渣中加入盐酸发生反应的离子方程式： 一、单选题 1．（26-27高二上·安徽宿州·阶段检测）某小组以废镍催化剂（主要成分为NiO，含少量Fe3O4、CaO、SiO2及MgO）制备电池级NiCO3的流程如图所示。下列说法正确的是 已知：滤渣2的主要成分是Fe(OH)3，滤渣3的主要成分是CaF2和MgF2。 A．在实验室分离滤渣只需要漏斗、烧杯 B．滤渣1的成分只有SiO2 C．双氧水的作用是2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O D．“干燥”时温度越高，干燥速度越快，效率越高 2．（3.4.1难溶电解质的沉淀溶解平衡课中练习）已知25℃时，物质的溶度积常数为；；。下列说法错误的是 A．足量CuSO4溶解在1.0 mol·L-1的溶液中，Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10-35 mol·L-1 B．除去工业废水Fe2+中的Cu2+，可选用FeS作沉淀剂 C．在相同温度下，CuS的溶解度小于FeS的溶解度 D．在ZnS的饱和溶液中，加入少量ZnCl2固体，平衡向生成沉淀的方向移动 3．（25-26高二上·四川资阳·期末）已知常温下，、，二者的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列有关说法正确的是 A．两点的不相同 B．表示CuX的沉淀溶解平衡曲线 C．m点的CuX分散系中：(溶解)(沉淀) D．向n点分散系中加入适量固体后可得到p点对应的分散系 4．（25-26高二上·山西大同·期末）常温下，向含、和的溶液中滴加溶液，浊液中{，、或}与的关系如图所示。已知：常温下，，平衡常数K大于时认为该反应能完全进行。下列叙述错误的是 A．直线代表pPd与pSCN的关系 B．饱和AgSCN溶液中 C．反应不可逆 D．B点溶液可析出AgSCN和 5．（25-26高二上·云南昆明·期末）下列反应方程式错误的是 A．用FeS可去除废水中的： B．工业制84消毒液： C．钢铁发生吸氧腐蚀，负极电极反应： D．在碱性溶液中与反应生成： 6．（25-26高二上·广东广州·期末）下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是 A．氯化铝与氨水反应： B．电解饱和溶液： C．氯气通入水中： D．用溶液处理水垢中的： 7．（24-25高二上·河北石家庄·期末）下列实验装置的设计与实施可以达到实验目的的是 A．测定中和热 B．探究、对分解的催化效果 C．比较ZnS和CuS溶度积大小 D．铁制品镀铜 8．（3.4.2沉淀溶解平衡的应用课后巩固）25 ℃时，向AgCl的白色悬浊液中依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下： AgCl AgI Ag2S Ksp 1.8×10-10 8.5×10-17 6.3×10-50 下列叙述错误的是 A．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 B．溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀 C．AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2 溶液中的溶解度相同 D．25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度不同 9．（24-25高二上·北京房山·期末）t℃时AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知t℃时Ksp(AgCl)=4×10-10，下列说法不正确的是 A．在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×10-13 B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点 C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 D．在t℃时，可实现沉淀转化即 10．（25-26高二上·福建宁德·期末）室温下，实验模拟去除锅炉水垢，将溶液与过量固体混合，发生反应。溶液pH随时间变化如下图所示。 已知：。下列说法正确的是 A．反应a的平衡常数约为 B．的v(正)(逆) C． D．反应a达到平衡时，溶液 11．（24-25高二上·湖北十堰·期末）研究发现，在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物，可以起到预防龋齿的作用，发生的反应为。下列说法正确的是 已知：常温下，，。 A．常温下，该反应的平衡常数为 B．曲线Ⅱ可用来表示常温下的沉淀溶解平衡 C．溶于足量的水中，理论上可得到 D．常温下，氢氟酸中， 12．（24-25高二上·河南驻马店·期末）将配制成1.0 mL悬浊液，向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示。 下列叙述正确的是 A．曲线B代表的变化 B．交点a处： C． D．时，不变 13．（24-25高二上·河南焦作·期末）已知：室温下、。在100mL2mol/LNa2CO3溶液中加入30g CaSO4固体，搅拌。下列说法错误的是 A．开始阶段溶液pH下降，渐渐稳定下来 B．搅拌一段时间后，静置，取下层固体加入足量盐酸中，固体部分溶解 C．充分反应后，上层清液中 D．充分反应后，上层清液中存在： 二、解答题 14．（26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测）泻盐（）被广泛用于临床，如导泻、利胆等。贵州某地以菱镁矿渣（主要成分是，含少量、、、、等）为原料制备泻盐，制备的流程如图所示： 已知常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀（离子浓度小于）时的如下表： 金属阳离子 开始沉淀时的 2.2 3.7 7.5 8.8 完全沉淀时的 3.2 4.7 9.0 11.0 回答下列问题： (1)写出一种可以提高“酸浸”速率的措施：____________________，试剂X宜选用__________（填化学式）。 (2)“一系列操作”为__________、__________、过滤、洗涤、干燥得。 (3)写出“氧化”时发生反应的离子方程式：__________。 (4)“调pH”的范围为__________，滤渣2的成分__________（填化学式）。 (5)利用上述表格数据，计算的__________ 15．（26-27高二上·内蒙古呼和浩特·阶段检测）以含镍废硫酸盐（含、、、、、、、、等）为原料制取的工艺流程如图所示。 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下表所示： 金属离子 开始沉淀的 7.2 0.23 6.3 1.5 4.1 4.3 6.9 沉淀完全的 9.2 1.1 8.3 2.8 5.4 5.6 8.9 回答下列问题： (1)反应的平衡常数表达式___________________。 (2)“除铁”时，加入的目的是______________________________________________，得到的滤渣为___________________。 (3)“除铝、铬”时，调范围为____________________________。 (4)加入溶液除镁时，需控制溶液中__________才能将沉淀完全。 [已知：，认为沉淀完全。] (5)“沉镍”的离子反应方程式为__________________________________________________。 (6)由“酸溶”得到的溶液制备晶体时，还需进行的操作流程是__________、__________、过滤、洗涤、干燥。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 沉淀溶解平衡在工艺流程中的应用 重难目标 1. 掌握溶度积Ksp表达式及其影响因素，能够利用Ksp计算离子浓度，判断沉淀生成、沉淀转化能否发生。 2. 理解工艺流程中调pH除杂、分步沉淀、沉淀转化原理，能确定除杂最佳pH范围、合理选择沉淀剂。 3. 能将沉淀溶解平衡与氧化还原、离子反应综合，准确分析滤液、滤渣成分。 4. 辨析常见易错点：Ksp与溶解度的关系；同离子效应；沉淀洗涤、沉淀是否洗净的检验操作。 考情分析 在近几年高考试卷中，沉淀溶解平衡在工艺流程中的应用，是化工流程大题必考热点。具有以下命题特点：情境真实化：多以矿石提取、废旧资源回收、制备无机盐为载体。设问精细化：常给出金属离子沉淀pH表格、Ksp数据，设置调pH范围选择、离子残留浓度计算、沉淀洗涤检验等问题。陷阱隐蔽化：混淆开始沉淀与沉淀完全；不同类型沉淀直接用Ksp比较溶解度；忽略同离子效应，计算时离子配比出错。 一、沉淀的生成与溶解 1.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)沉淀的方法。 （1）调pH法 如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋、CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。 （2）沉淀剂法 （1）工业废水中以Na2S沉淀剂，使废水中的某些金属离子Cu2＋、Hg2-，离子方程式为S2-＋Cu2＋=CuS↓、S2-＋Hg2-=HgS↓。 （2）沉淀剂的选择:利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生，其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。如除去溶液中的Mg2+，用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。 （3）同离子法 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，促使其转化为溶解度更小的难溶电解质，便于分离出来，例如通过氧化还原反应将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。 2.沉淀的溶解 (1)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，如果能设法不断地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，就可以使沉淀溶解。 (2)沉淀溶解的方法。 ①酸溶解法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。 如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3在水中存在溶解平衡为CaCO3(s)Ca2＋＋CO，当加入盐酸后发生反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，c(CO)降低，溶解平衡向溶解方向移动。 ②盐溶液溶解法：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2(s)＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。 ③配位溶解法：AgCl溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O ④氧化还原溶解法：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸，3Ag2S＋8HNO36AgNO3＋3S＋2NO↑＋4H2O 二、沉淀的转化 1.沉淀转化的实质与条件 （1）实质：沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。 （2）条件：两种沉淀的溶解度不同，溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，两者溶解度相差越大转化越容易。 2.沉淀转化的应用 (1)锅炉除水垢。 水垢CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2＋(aq) 有关化学方程式： CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 (2)自然界中矿物的转化。 如原生铜硫化物CuSO4(溶液)CuS(铜蓝) 有关化学方程式： ZnS(s)＋CuSO4(aq)CuS(s)＋ZnSO4(aq)， PbS(s)＋CuSO4(aq)CuS(s)＋PbSO4(s)。 (3)工业废水处理。 工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。 用FeS除去Hg2＋的离子方程式： FeS(s)＋Hg2＋HgS(s)＋Fe2＋。 题型01 沉淀的生成与溶解 【典例1】（26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测）2025年4月，贵州发现4.8亿年前形成的地下冰晶石钟乳。下列说法错误的是 A．难溶于水，是弱电解质 B．硫酸钡难溶于水，所以硫酸钡可作“钡餐” C．石钟乳呈现多种颜色是因为其中所含矿物质成分的差异 D．氢氧化镁属于弱碱，所以氢氧化镁在水溶液中部分电离 【答案】A 【详解】A．虽难溶于水，但溶解的部分完全电离，且熔融状态下也能完全电离，属于强电解质，A错误； B．硫酸钡难溶于水也难溶于胃酸的主要成分盐酸，不会电离出有毒的，因此可作“钡餐”，B正确； C．石钟乳中含有的矿物质成分不同（如含有不同金属元素的化合物），会使其呈现多种不同颜色，C正确； D．弱碱属于弱电解质，定义为水溶液中只能部分电离的碱，氢氧化镁属于弱碱，因此在水溶液中部分电离，D正确； 故选A。 【对练1】（25-26高二上·江苏南通·期末）为探究沉淀的转化，进行了下列实验。下列有关说法正确的是 步骤Ⅰ  将溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合，得到悬浊液1；将悬浊液1过滤，得到溶液1和白色沉淀。 步骤Ⅱ  向白色沉淀中滴加氨水，沉淀溶解，得到溶液2. 步骤Ⅲ  向溶液2中滴加溶液，得到悬浊液2；将悬浊液2过滤，得到溶液3和黄色沉淀。 A．溶液1中不含 B．步骤Ⅱ反应： C．溶液3中 D．实验不能证明AgI的比AgCl的小 【答案】B 【详解】A．溶液1是的饱和溶液，存在溶解平衡，含有少量，A错误； B．步骤Ⅱ中沉淀与氨水反应生成可溶性银氨络离子，反应离子方程式为，B正确； C．溶液3中含有反应生成的，电离使溶液呈碱性，，C错误； D．实验中，沉淀在氨水中溶解生成，再加入溶液后生成黄色沉淀，说明比更难溶，即，D错误； 故选B。 【对练2】 （25-26高二上·湖南邵阳·期末）常温下，和的饱和溶液中与的关系如图所示。，，X表示或。下列说法错误的是 A．表示饱和溶液中的离子浓度关系 B． C．a点表示的是的不饱和溶液 D．向的溶液中滴加溶液，先生成沉淀 【答案】A 【分析】，，数值越大对应离子浓度越小；对：，两边取负对数得：，是斜率为-1的直线，对应图中：当（）时，，得。对：，两边取负对数得：，是斜率为-2的直线，对应图中：当（）时，，得； 曲线上的点对应饱和溶液；a点在曲线的右上方，相同下更小，即更大。 【详解】A．斜率更大，对应的溶解平衡中与的关系，不表示的离子浓度关系，A错误； B．由分析可得，，故，B正确； C．为的饱和溶液平衡线，a点对应的，是的不饱和溶液，C正确； D．时，沉淀需要的，沉淀需要的，沉淀所需更小，先生成沉淀，D正确； 故选A。 题型02 沉淀的转化 【典例1】（26-27高二上·北京西城·阶段检测）实验：①将溶液和溶液混合得到浊液，分成两份；②一份浊液静置，取上层清液，滴加溶液，出现浑浊；取下层沉淀洗净，滴加溶液，沉淀变为黄色；③向另一份浊液中滴加溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是 A．实验①中浊液里存在沉淀溶解平衡： B．实验②中上层清液里不含有 C．实验②中沉淀颜色变化说明转化为 D．实验③不能证明比更难溶 【答案】B 【详解】A．AgCl属于难溶电解质，在浊液中必然存在沉淀溶解平衡，A正确； B．AgCl的沉淀溶解平衡会电离出少量，因此上层清液是AgCl的饱和溶液，其中一定含有，B错误； C．AgCl是白色沉淀，AgI是黄色沉淀，洗净的AgCl沉淀滴加KI后变为黄色，说明AgCl转化生成了更难溶的AgI，C正确； D．实验①中的物质的量大于NaCl，反应后浊液中本身就有过量的游离，直接滴加KI时，游离的可直接和生成黄色AgI沉淀，无法证明是AgCl发生了沉淀转化，因此不能直接说明AgI比AgCl更难溶，D正确； 故选B。 【对练1】（25-26高二上·江苏南通·期末）将萤石与氢氧化钠固体混合研磨引发固相反应：。分析沉淀的成分，测得反应的转化率为78%。水浸分离，NaF的产率仅为8%。添加粉末混合研磨，水浸后NaF的产率可达81%。已知：室温下，是难溶酸性氧化物，的溶解度极低。下列说法不正确的是 A．萤石与氢氧化钠固体的固相反应正向进行程度小 B．推测溶解度 C．添加粉末，使不转化为，提高了NaF的产率 D．研磨能增大反应物间的接触面积，破坏反应物的化学键 【答案】A 【分析】研磨过程中，部分转化为和NaF。水浸时，NaF溶于水，溶出的与发生反应：，使部分已转化的氟元素重新进入沉淀，因此水浸后的NaF产率不能直接代表研磨阶段固相反应的转化率。添加后，利用其酸性氧化物的性质及溶解度极低的特点，可使钙元素进入中，减少水浸时的消耗。 【详解】A．研磨后测得固相反应的转化率为78%，说明已有较大比例的反应物发生转化，固相反应正向进行程度较大；水浸后NaF的产率仅为8%，与水浸过程中重新生成有关，不能据此判断固相反应正向进行程度小，A错误； B．水浸时，溶出的与重新形成沉淀，使NaF产率明显降低。结合微溶于水、难溶于水，可推测溶解度，B正确； C．是酸性氧化物，能与碱反应；生成的溶解度极低，使钙以的形式被固定。添加后，研磨过程的总反应可表示为：。这使钙不再以的形式进入水浸过程，减少了的重新生成，提高了NaF的产率，C正确； D．研磨使固体颗粒变小，增大反应物间的接触面积，同时提供机械能，能促使反应物的化学键断裂及新化学键形成，从而引发题述固相反应，D正确； 故选A。 【对练2】 （24-25高二上·江苏宿迁·期末）室温下，将BaSO4固体加入饱和Na2CO3溶液中，充分搅拌后过滤，向滤渣中加入足量稀盐酸，产生气泡，固体未完全溶解。已知，，下列说法正确的是 A．饱和 Na2CO3溶液中存在： B．过滤后的滤液中 C．该条件下若要生成BaCO3沉淀，需满足 D．滤渣中加入盐酸发生反应的离子方程式： 【答案】C 【详解】A．该式为溶液的电荷守恒式，带2个单位负电荷，其浓度前系数应为2，正确电荷守恒为，A错误； B．滤渣含，说明滤液为的饱和溶液，故，B错误； C．生成沉淀需满足，又体系中溶解平衡给出，代入得，整理得，C正确； D．滤渣中为难溶电解质，离子方程式中不可拆写为，正确离子方程式为，D错误。 一、单选题 1．（26-27高二上·安徽宿州·阶段检测）某小组以废镍催化剂（主要成分为NiO，含少量Fe3O4、CaO、SiO2及MgO）制备电池级NiCO3的流程如图所示。下列说法正确的是 已知：滤渣2的主要成分是Fe(OH)3，滤渣3的主要成分是CaF2和MgF2。 A．在实验室分离滤渣只需要漏斗、烧杯 B．滤渣1的成分只有SiO2 C．双氧水的作用是2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O D．“干燥”时温度越高，干燥速度越快，效率越高 【答案】C 【分析】废镍催化剂(主要成分为NiO，含少量Fe3O4、CaO、SiO2及MgO)加入稀硫酸，金属氧化物溶解，滤渣1是和少量的，滤液加入将氧化为，再用NaOH调节pH，得到滤渣2为，滤液2中加入NaF，得到滤渣3的主要成分是和，滤液3中加入和并调节pH为8，得到粗品，再经洗涤、干燥得到产品，据此解答。 【详解】A．分离滤渣采用过滤操作，需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，选项缺少玻璃棒，A错误； B．酸浸时与稀硫酸反应生成微溶的，因此滤渣1的成分为和，不是只有，B错误； C．双氧水可将滤液中的氧化为，便于后续调节pH将铁以形式除去，给出的离子方程式得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，C正确； D．受热易分解，若干燥时温度过高会导致产品分解，降低产率，并非温度越高越好，D错误； 故选C。 2．（3.4.1难溶电解质的沉淀溶解平衡课中练习）已知25℃时，物质的溶度积常数为；；。下列说法错误的是 A．足量CuSO4溶解在1.0 mol·L-1的溶液中，Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10-35 mol·L-1 B．除去工业废水Fe2+中的Cu2+，可选用FeS作沉淀剂 C．在相同温度下，CuS的溶解度小于FeS的溶解度 D．在ZnS的饱和溶液中，加入少量ZnCl2固体，平衡向生成沉淀的方向移动 【答案】A 【详解】A．是二元弱酸，的溶液中浓度远小于，根据，能达到的最大浓度远大于，A错误； B．，可转化为更难溶的且不引入新杂质，可选用作沉淀剂除去中的，B正确； C．和均为型难溶电解质，相同温度下越小溶解度越小，故的溶解度小于的溶解度，C正确； D．饱和溶液中存在溶解平衡，加入固体后增大，平衡逆向移动，即向生成沉淀的方向移动，D正确； 故选A。 3．（25-26高二上·四川资阳·期末）已知常温下，、，二者的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列有关说法正确的是 A．两点的不相同 B．表示CuX的沉淀溶解平衡曲线 C．m点的CuX分散系中：(溶解)(沉淀) D．向n点分散系中加入适量固体后可得到p点对应的分散系 【答案】D 【分析】对于AB型难溶电解质，沉淀溶解平衡为，，两边取负对数得，越大，越小，直线截距越小，位置越靠下。 【详解】A．仅与温度有关，p、n两点温度均为常温，且均为CuX的沉淀溶解平衡点，故二者相同，A错误； B．对于AB型难溶物，越大，越小，对应平衡曲线的纵轴截距越小，已知，故是ZnX的沉淀溶解平衡曲线，B错误； C．m点的CuX分散系中，离子积，平衡向生成沉淀的方向移动，(溶解)(沉淀)，C错误； D．n点为CuX的饱和溶液，加入固体后，增大，减小，沉淀溶解平衡左移，减小，增大，新平衡点仍在上，可得到p点对应的分散系，D正确； 故选D。 4．（25-26高二上·山西大同·期末）常温下，向含、和的溶液中滴加溶液，浊液中{，、或}与的关系如图所示。已知：常温下，，平衡常数K大于时认为该反应能完全进行。下列叙述错误的是 A．直线代表pPd与pSCN的关系 B．饱和AgSCN溶液中 C．反应不可逆 D．B点溶液可析出AgSCN和 【答案】D 【分析】常温下，向含、和的溶液中滴加溶液，生成、、，，则，同理，，又因为，则直线代表pPd与pSCN的关系，直线代表pPb与pSCN的关系，由于，则直线代表pAg与pSCN的关系。 【详解】A．据上述分析可知，直线代表pPd与pSCN的关系，A正确； B．直线代表pAg与pSCN的关系，由b点可知，，则饱和AgSCN溶液中，，B正确； C．由a点可知，，由c点可知，，则该反应的平衡常数，该反应能完全进行，不是可逆反应，C正确； D．B点代表AgSCN和的不饱和溶液，不能析出AgSCN和，D错误。 故答案选D。 5．（25-26高二上·云南昆明·期末）下列反应方程式错误的是 A．用FeS可去除废水中的： B．工业制84消毒液： C．钢铁发生吸氧腐蚀，负极电极反应： D．在碱性溶液中与反应生成： 【答案】D 【详解】A．的溶度积大于，可发生沉淀转化反应，，A正确； B．工业上用与溶液反应制备84消毒液，，B正确； C．钢铁吸氧腐蚀时，负极失电子生成，，C正确； D．反应在碱性溶液中进行，生成物不能存在，正确离子方程式：，D错误； 故选D。 6．（25-26高二上·广东广州·期末）下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是 A．氯化铝与氨水反应： B．电解饱和溶液： C．氯气通入水中： D．用溶液处理水垢中的： 【答案】D 【详解】A．水是弱电解质，离子方程式中不能拆写为，且生成的不会溶于过量氨水，正确离子方程式为，A错误； B．电解饱和溶液时，生成的会与结合生成沉淀，正确离子方程式为，B错误； C．氯气与水的反应为可逆反应，且生成的是弱电解质不能拆写为离子形式，正确离子方程式为，C错误； D．为微溶物，可发生沉淀转化生成溶解度更小的难溶物，离子方程式书写符合规则，D正确； 故选D。 7．（24-25高二上·河北石家庄·期末）下列实验装置的设计与实施可以达到实验目的的是 A．测定中和热 B．探究、对分解的催化效果 C．比较ZnS和CuS溶度积大小 D．铁制品镀铜 【答案】B 【详解】A．金属为热的良导体，使用金属搅拌器会造成反应热量散失，导致中和热测定结果存在较大误差，A错误； B．两组实验中的浓度和体积均相同，加入的和的物质的量相同，阴离子均无催化作用，单一变量为阳离子种类，可探究二者对分解的催化效果，B正确； C．溶液过量，剩余的会直接与加入的反应生成黑色沉淀，未发生沉淀的转化，无法比较和的溶度积大小，C错误； D．铁制品镀铜时，镀层金属铜应与电源正极相连作阳极，待镀铁制品与电源负极相连作阴极，装置中电极连接颠倒，无法达到实验目的，D错误； 故选B。 8．（3.4.2沉淀溶解平衡的应用课后巩固）25 ℃时，向AgCl的白色悬浊液中依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下： AgCl AgI Ag2S Ksp 1.8×10-10 8.5×10-17 6.3×10-50 下列叙述错误的是 A．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 B．溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀 C．AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2 溶液中的溶解度相同 D．25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度不同 【答案】C 【详解】A．沉淀转化的本质是难溶电解质转化为更难溶的电解质，属于沉淀溶解平衡的移动，A正确； B．由实验现象可知，溶度积更小的沉淀更容易生成，溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，B正确； C．温度不变时，为定值，等物质的量浓度的、溶液中浓度不同，同离子效应下的溶解度不同，C错误； D．的、的，的，三者差异很大，因此饱和溶液中浓度不同，D正确； 故答案选C。 9．（24-25高二上·北京房山·期末）t℃时AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知t℃时Ksp(AgCl)=4×10-10，下列说法不正确的是 A．在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×10-13 B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点 C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 D．在t℃时，可实现沉淀转化即 【答案】B 【详解】A．c点为AgBr饱和溶液，，A正确； B．AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，增大，沉淀溶解平衡逆向移动，减小，最终平衡状态的点仍在溶解平衡曲线上，不可能到不变的b点，B错误； C．a点时浓度熵，对应AgBr的不饱和溶液，C正确； D．反应的平衡常数，反应正向进行趋势较大，可实现该沉淀转化，D正确； 故选B。 10．（25-26高二上·福建宁德·期末）室温下，实验模拟去除锅炉水垢，将溶液与过量固体混合，发生反应。溶液pH随时间变化如下图所示。 已知：。下列说法正确的是 A．反应a的平衡常数约为 B．的v(正)(逆) C． D．反应a达到平衡时，溶液 【答案】C 【详解】A．反应a的平衡常数可通过溶度积常数推导： 对于反应 ，平衡常数表达式为： ， 代入已知数据 ，： 远大于 ，A错误； B． 溶液呈碱性的核心原因是存在水解平衡 。 内溶液pH逐渐降低，说明 不断减小，代表反应a消耗了，导致水解平衡逆向移动，因此水解的正反应速率小于逆反应速率，B错误； C．根据溶液电荷守恒，任意时刻溶液中都存在： 将等式变形可得： ，由图像可知， 时溶液 ，因此： ，，代入后等式右侧为 ，C正确； D．反应a达到平衡时，体系中仍存在大量的 参与转化后剩余的含碳粒子（、），二者的水解作用会让溶液持续呈碱性，结合图像趋势可知平衡时溶液pH始终大于7，不可能等于7，D错误； 故选C。 11．（24-25高二上·湖北十堰·期末）研究发现，在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物，可以起到预防龋齿的作用，发生的反应为。下列说法正确的是 已知：常温下，，。 A．常温下，该反应的平衡常数为 B．曲线Ⅱ可用来表示常温下的沉淀溶解平衡 C．溶于足量的水中，理论上可得到 D．常温下，氢氟酸中， 【答案】D 【分析】对于 ，沉淀溶解平衡为：，其溶度积 ，两边取负对数得： 整理得：，该曲线斜率为 。对于 ，沉淀溶解平衡为：，其溶度积 ，两边取负对数得： 整理得：，该曲线斜率为 -2。曲线Ⅰ对应 ，斜率更小的曲线Ⅱ对应 ； 【详解】A． 反应 的平衡常数 ，羟基磷灰石转化为氟磷灰石是自发的沉淀转化过程，说明氟磷灰石的溶解度远小于羟基磷灰石，因此该平衡常数远大于1，不可能为 ，A错误； B．溶解满足，对应曲线斜率绝对值为2，比的曲线斜率绝对值大，曲线更陡，故曲线Ⅰ代表的沉淀溶解平衡，B错误； C．是难溶电解质，在水中溶解度极小，不能完全溶解，溶解的部分电离出的远小于0.5 mol，C错误； D．氢氟酸中，电荷守恒为，物料守恒为，将电荷守恒式的代入物料守恒式，可得，D正确； 故选D。 12．（24-25高二上·河南驻马店·期末）将配制成1.0 mL悬浊液，向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示。 下列叙述正确的是 A．曲线B代表的变化 B．交点a处： C． D．时，不变 【答案】A 【分析】向1.0 mL含的悬浊液中滴加的溶液，发生反应：，两者恰好完全反应时，溶液的体积为，2 mL之后再加溶液，增大，由可知，会随着增大而减小，所以2 mL后降低的曲线C代表，升高的曲线B代表，则剩余最上方曲线A代表；由此分析解题。 【详解】A．由分析可知，曲线B代表的变化，A正确； B．a点溶质为NaCl和，根据电荷守恒：，此时溶液略呈碱性，，可忽略不计，a点，则溶液中：，B错误； C．当V=1.0 mL时，有一半的转化为AgCl，与AgCl共存，均达到沉淀溶解平衡，取图中横坐标为1.0 mL的点，得，；因此，C错误； D． 时，体系中同时存在和AgCl的沉淀溶解平衡，两式联立可得： ，温度不变时为常数，变化，变化，D错误； 故选A。 13．（24-25高二上·河南焦作·期末）已知：室温下、。在100mL2mol/LNa2CO3溶液中加入30g CaSO4固体，搅拌。下列说法错误的是 A．开始阶段溶液pH下降，渐渐稳定下来 B．搅拌一段时间后，静置，取下层固体加入足量盐酸中，固体部分溶解 C．充分反应后，上层清液中 D．充分反应后，上层清液中存在： 【答案】C 【详解】A．开始时发生沉淀转化，浓度降低，水解平衡逆向移动，浓度减小，pH下降，达到平衡后pH稳定，A正确； B．下层固体含过量未反应的和生成的，可溶于盐酸，不溶于盐酸，故固体部分溶解，B正确； C．0.2 mol 完全转化为时，会生成0.2 mol ，消耗0.2 mol ，剩余的物质的量约为，因此体系中同时存在过量的和生成的，两个沉淀的溶解平衡同时满足，平衡时，计算结果与不符，C错误； D．根据电荷守恒：，由于转化后绝大部分被沉淀，剩余的浓度极低，水解程度极弱，溶液中，同时结合剩余、溶液中存在一定浓度的情况，对电荷守恒式做近似推导后可得： ，D正确； 故选C。 二、解答题 14．（26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测）泻盐（）被广泛用于临床，如导泻、利胆等。贵州某地以菱镁矿渣（主要成分是，含少量、、、、等）为原料制备泻盐，制备的流程如图所示： 已知常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀（离子浓度小于）时的如下表： 金属阳离子 开始沉淀时的 2.2 3.7 7.5 8.8 完全沉淀时的 3.2 4.7 9.0 11.0 回答下列问题： (1)写出一种可以提高“酸浸”速率的措施：____________________，试剂X宜选用__________（填化学式）。 (2)“一系列操作”为__________、__________、过滤、洗涤、干燥得。 (3)写出“氧化”时发生反应的离子方程式：__________。 (4)“调pH”的范围为__________，滤渣2的成分__________（填化学式）。 (5)利用上述表格数据，计算的__________ 【答案】(1) 适当升高温度（或搅拌、将矿渣粉碎、适当增大硫酸浓度等） （或、、） (2) 蒸发浓缩 冷却结晶 (3) (4) （或4.7~8.8） 、 (5) 【分析】菱镁矿渣加入过量稀硫酸酸浸，不反应成为滤渣1，溶液中含有、、、。加入双氧水将氧化为。加入试剂X调节pH，使和转化为沉淀除去，得到滤渣2为 和。滤液经蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到。 【详解】（1）提高酸浸速率的常规方法有增大接触面积、升温、提高反应物浓度、搅拌等，任选其一即可。 试剂X的作用是调节pH除去杂质阳离子，为了不引入新的杂质阴离子（体系目标产物为硫酸镁），选择含镁的碱性/弱碱性物质，如、等，不会引入额外杂质。 （2） 是带结晶水的硫酸盐，受热易失去结晶水，不能直接蒸发结晶，需要先蒸发浓缩提高溶液浓度，再冷却结晶析出晶体，后续经过滤、洗涤、干燥得到产物。 （3）氧化步骤中双氧水作为氧化剂，将酸浸后体系中的氧化为（便于后续通过调pH除去，避免沉淀pH和接近无法分离），在酸性环境下发生该离子反应，双氧水被还原为水，无杂质生成，答案为。 （4）调pH的目的是让、完全沉淀，同时保证不沉淀：根据表格数据，完全沉淀的pH为4.7，开始沉淀的pH为8.8，因此pH需要控制在。此时滤渣2为两种氢氧化物沉淀和。 （5）选取完全沉淀的条件计算：完全沉淀时，此时pH = 11，即，。根据溶度积定义。 15．（26-27高二上·内蒙古呼和浩特·阶段检测）以含镍废硫酸盐（含、、、、、、、、等）为原料制取的工艺流程如图所示。 相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下表所示： 金属离子 开始沉淀的 7.2 0.23 6.3 1.5 4.1 4.3 6.9 沉淀完全的 9.2 1.1 8.3 2.8 5.4 5.6 8.9 回答下列问题： (1)反应的平衡常数表达式___________________。 (2)“除铁”时，加入的目的是______________________________________________，得到的滤渣为___________________。 (3)“除铝、铬”时，调范围为____________________________。 (4)加入溶液除镁时，需控制溶液中__________才能将沉淀完全。 [已知：，认为沉淀完全。] (5)“沉镍”的离子反应方程式为__________________________________________________。 (6)由“酸溶”得到的溶液制备晶体时，还需进行的操作流程是__________、__________、过滤、洗涤、干燥。 【答案】(1) (2) 将氧化为，将氧化为，以便在较低下形成沉淀除去 、 (3) (4) (5) (6) 蒸发浓缩 冷却结晶 【分析】含镍废硫酸盐溶液先通过硫化锌置换除铜，再加入过氧化氢氧化亚铁和亚钴离子，调节pH沉淀铁、钴、铝、铬，加氟化钠除镁，最后加碳酸钠沉镍得碳酸镍，酸溶后结晶得NiSO4·6H2O。 【详解】（1）反应ZnS(s)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数K=。 （2）加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，将Co2+氧化为Co3+，以便在较低pH下形成沉淀除去；滤渣X为Fe(OH)3和Co(OH)3。 （3）“除铝、铬”需将Al3+、Cr3+沉淀完全而Ni2+不沉淀。由表知Cr3+沉淀完全pH=5.6，Ni2+开始沉淀pH=6.9，故调pH范围为5.6≤pH<6.9。 （4）Mg2+沉淀完全时c(Mg2+)≤10-5mol·L-1，Ksp(MgF2)=c(Mg2+)×c2(F-)=9.0×10-11，则c2(F-)≥=9.0×10-6，解得c(F-)≥3.0×10-3mol·L-1。 （5）“沉镍”加入碳酸钠，离子方程式为。 （6）由NiSO4溶液制备NiSO4·6H2O晶体的操作流程：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 【点睛】本题以制取NiSO4·6H2O的工艺流程为载体，考查沉淀溶解平衡、氧化还原、离子反应及结晶操作，核心在于利用金属离子沉淀pH差异进行分离提纯。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $