2022-2023学年 苏教版选择性必修1专题3第四单元 沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用 课时练 （含答案）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年 苏教版选择性必修1专题3第四单元 沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用 课时练 （含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 217.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-27 22:59:22 | ||
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文档简介
第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用
1. 欲除去混在BaSO4中的少量CaCO3杂质，下列措施正确的是( )
A. 盐酸、过滤
B. 稀硫酸、过滤
C. NaOH溶液、过滤
D. 四氯化碳、分液
2. 下列各项事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A. Mg(OH)2不溶于水，但能溶于NH4Cl浓溶液中
B. 水垢中含有的CaSO4，先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去
C. 洗涤BaSO4沉淀时，用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用蒸馏水洗涤损失少
D. FeCl3溶液中混有FeCl2，常加入少量的H2O2，使Fe2＋氧化为Fe3＋
3. (2020·启东中学期末)25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表所示。
物质 AgCl AgBr AgI Ag2S
颜色 白 淡黄 黄 黑
Ksp 1.8×10－10 7.7×10－13 1.5×10－16 1.8×10－50
下列叙述不正确的是( )
A. 向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol·L－1 KI溶液，有黄色沉淀产生
B. 25℃时，利用表中的溶度积(Ksp)，可以计算AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和溶液中Ag＋的浓度
C. 25℃时，AgCl固体分别在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中溶解达到平衡，两溶液中，c(Ag＋)和溶度积均相同
D. 在5 mL 1.8×10－6 mol·L－1 NaCl溶液中，加入1滴(20滴约为1 mL)1×10－3 mol·L－1 AgNO3溶液，不能产生白色沉淀
4. 自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下渗透，遇到ZnS或PbS后慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是( )
A. CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B. 原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性
C. CuSO4与ZnS反应的离子方程式为Cu2＋＋S2－===CuS↓
D. 整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
5. 某同学进行如下的探究实验：①将浓度均为 0.1 mol·L－1的 AgNO3溶液和NaCl溶液等体积混合，得到浊液a，过滤，得到滤液b和白色沉淀c；②取一部分沉淀c，向其中滴加0.1 mol·L－1 KI溶液，沉淀变为黄色(AgI)；③往剩余的沉淀c中滴加0.1 mol·L－1 KBr溶液，沉淀变为淡黄色(AgBr)。通过以上实验进行分析，下列有关结论不正确的是( )
A. 滤液b中：c(Na＋)＝c(NO)
B. 实验②中反应达到平衡时，平衡常数表达式为K＝
C. 实验③中发生反应的化学方程式为AgCl(s)＋Br－(aq) AgBr(s)＋Cl－(aq)
D. 根据实验②③可得出：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)
6. 不同温度T1、T2下，硫酸钡在水中的溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡的溶度积随温度升高而增大，下列说法正确的是( )
A. 升高温度，可以使溶液由b点变为d点
B. 加入BaCl2固体，可以使溶液由a点变为c点
C. c点表示在T1、T2温度下溶液中均有固体析出
D. T1温度下，恒温蒸发溶剂，可以使溶液由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点
7. 共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4微粒的工艺流程如下：
已知：①常温下Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Fe(OH)2]＝1.0×10－15；
②溶液中某离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时可认为该离子已沉淀完全。
下列有关说法错误的是( )
A. “共沉”时反应的离子方程式为Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4＋4H2O
B. “共沉”时实际投料时，由于Fe2＋易被氧化为Fe3＋，故略大于2∶1
C. 过滤洗涤后可用稀硝酸和AgNO3溶液检验Fe3O4粒子是否洗涤干净
D. “共沉”过程中为了将铁沉淀完全，需调节溶液pH>9
8. 海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：
模拟海水中的离子 Na＋ Mg2＋ Ca2＋ Cl－ HCO
离子浓度/(mol·L－1) 0.439 0.050 0.011 0.560 0.001
注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5 mol·L－1，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。
已知：Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12；
Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9；
Ksp(MgCO3)＝6.82×10－6；
Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×10－6。
下列说法正确的是( )
A. 沉淀物X为CaCO3
B. 滤液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋
C. 滤液N中存在Mg2＋、Ca2＋
D. 步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
9. 常温下，以 MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋杂质离子，通过添加过量的难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀然后过滤除去，下列说法正确的是( )
A. 加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓
B. 滤渣中含有四种难溶电解质
C. 加入过量MnS的目的是为了使MnS与Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋的反应正向移动
D. 若CuS比PbS的Ksp小，则 Cu2＋先于Pb2＋沉淀
10. 常温下，有关物质的溶度积如下，下列有关说法不正确的是( )
物质 CaCO3 MgCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3
Ksp 4.96×10－9 6.82×10－6 4.68×10－6 5.60×10－12 2.80×10－39
A. 常温下，除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B. 常温下，除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
C. 向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝2.0×1021
D. 将适量的Ca(OH)2固体溶于100 mL水中，刚好达到饱和[c(Ca2＋)＝1.0×10－2mol·L－1]，若保持温度不变，向其中加入100 mL 0.012 mol·L－1 NaOH，则该溶液变为不饱和溶液
11. 已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似。如图所示，横轴为溶液的pH，纵轴为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物质的量浓度的对数。25 ℃时，下列说法不正确的是( )
A. 向ZnCl2溶液中加入过量NaOH溶液，反应的离子方程式为Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－
B. 若要将某废液中Zn2＋完全沉淀，通常调控该溶液的pH在8.0～12.0之间
C. pH＝8.0与pH＝12.0的两种废液中，Zn2＋浓度的比值为108
D. 该温度时，Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1×10－10
12. 已知25 ℃：
难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3
Ksp 4.9×10－9 9.1×10－6 6.8×10－6
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：
①向100 mL 0.1 mol·L－1 CaCl2溶液中加入0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。
④_______________________________________________________________。
(1) 由题中信息可知，Ksp越大表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。
(2) 写出第②步发生反应的化学方程式：__________________________。
(3) 设计第③步的目的是________________________________________。
(4) 请补充第④步操作及发生的现象：____________________________。
(5) 请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：_________________________________。
13. (2020·启东中学期末)氧化铁是一种重要的无机材料，化学性质稳定，催化活性高，具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性，从某种工业酸性废液(主要含Na＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－、SO)中回收氧化铁流程如图所示。
已知：常温下Ksp[Mg(OH)2]＝1.2×10－11；Ksp[Fe(OH)2]＝2.2×10－16；
Ksp[Fe(OH)3]＝3.5×10－38；
Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33。
(1) 写出在该酸性废液中通入空气时发生反应的离子方程式：________________________，指出使用空气比使用氯气好的原因：_______________________________________。
(2) 已知Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)===Fe(OH)3(s) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1，题(1)中每生成1 mol含铁微粒时，放热Q2 kJ，请你计算1 mol Fe2＋全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH＝________________。
(3) 常温下，根据已知条件计算在pH＝5的溶液中，理论上Fe3＋在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3＋)＝________________。
(4) 有人用氨水调节溶液pH，在pH＝5时将Fe(OH)3沉淀出来，此时可能混有的杂质是________(填化学式，下同)，用________试剂可将其除去。
14. 工业制备氯化铜时，将一定温度的较浓的盐酸，慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO)，充分搅拌，使之溶解，得一强酸性的混合溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液，采用以下步骤：
参考数据：pH≥9.6时，Fe2＋完全水解成Fe(OH)2；pH≥6.4时，Cu2＋完全水解成Cu(OH)2；pH≥3.7时，Fe3＋完全水解成Fe(OH)3。
请回答以下问题：
(1) 第一步除去Fe2＋，能否直接调整pH＝9.6，将Fe2＋沉淀除去？________，理由是______________________________________________________________。
(2) 有人用强氧化剂NaClO将Fe2＋氧化为Fe3＋：
①加入NaClO后，溶液的pH变化是________(填字母)。
A. 一定增大 B. 一定减小
C. 可能增大 D. 可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当？________，理由是_____________________________________________________________________。
③现有下列几种常用的氧化剂，可用于除去混合溶液中Fe2＋的有________(填字母，下同)。
A. 浓硫酸 B. KMnO4
C. Cl2 D. O2
E. H2O2
(3) 除去溶液中的Fe3＋的方法是调整溶液的pH＝3.7，现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7，可选用的有________。
A. NaOH B. 氨水
C. Cu2(OH)2CO3 D. Na2CO3
E. CuO F. Cu(OH)2
第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用
1. A 2. D
3. C 解析：对于相同类型的难溶性盐，一般情况下溶度积大的沉淀较易转化成溶度积小的沉淀，若向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol·L－1 KI溶液，可生成AgI沉淀，A正确；AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和溶液中Ag＋的浓度分别为 mol·L－1、 mol·L－1、 mol·L－1、mol·L－1，B正确；等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中c(Cl－)不同，则这两溶液中c(Ag＋)不同，C错误；1滴溶液体积为0.05 mL，加入5 mL溶液中，混合溶液体积几乎不变，当加入硝酸银溶液后，溶液中c(Ag＋)＝＝1×10－5 mol·L－1，Qc(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－6×1×10－5＝1.8×10－11<1.8×10－10，所以不能产生白色沉淀，D正确。
4. D 解析：沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动，一般是将溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀，PbS转变为铜蓝(CuS)，说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度，A错误；原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝也应该具有还原性，因为硫元素处于最低价态－2价，B错误；ZnS难溶于水，因此CuSO4与ZnS反应的离子方程式应该是Cu2＋＋ZnS CuS＋Zn2＋，C错误；D正确且符合题意，故选D。
5. D 解析：将0.1 mol·L－1 AgNO3溶液和0.1 mol·L－1 NaCl溶液等体积混合，过滤，根据物料守恒，滤液b中：c(Na＋)＝c(NO)＝0.05 mol·L－1，A正确；实验②反应方程式是AgCl(s)＋I－(aq) AgI(s)＋Cl－(aq)，反应达到平衡时，平衡常数表达式为K＝，B正确；实验③沉淀氯化银转化为溴化银，发生反应的化学方程式为AgCl(s)＋Br－(aq) AgBr(s)＋Cl－(aq)，C正确；根据实验②③可得出：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，但不能判断Ksp(AgBr)和Ksp(AgI)的相对大小，D错误。
6. D 解析：硫酸钡的溶度积随温度升高而增大，所以BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)
ΔH>0。升高温度，BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)平衡右移，c(Ba2＋)、c(SO)均增大，不可能使溶液由b点变为d点，A错误；对于BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)，加入BaCl2固体，c(Ba2＋)增大，平衡左移，c(SO)减小，可以使溶液由a点沿曲线向上移动，不能变为c点，B错误；在温度T1时，c点在该曲线的上方，属于过饱和溶液，有沉淀析出，当温度为T2时，c点在曲线上，属于饱和溶液，没有沉淀析出，C错误；D正确且符合题意，故选D。
7. B 解析：“共沉”时根据反应物及生成物可以判断出反应的离子方程式为Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4＋4H2O，A正确；实际投料时，因为部分Fe2＋会被氧化生成Fe3＋，所以应略小于2∶1，B错误；根据流程图可知洗涤后可用稀硝酸和AgNO3溶液检验Fe3O4粒子的洗涤液中是否含有Cl－，C正确；根据溶度积常数可知Fe2＋最后沉淀，所以为了将铁沉淀完全，Ksp[Fe(OH)2]＝c(Fe2＋)·c2(OH－)＝1.0×10－5×c2(OH－)＝1.0×10－15，c(OH－)＝1.0×10－5 mol·L－1，c(H＋)＝10－9 mol·L－1，则“共沉”过程中为了将铁沉淀完全，需调节溶液pH>9，D正确。
8. A 解析：由于HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O，且Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9，Q＝c(CO)·c(Ca2＋)＝1.0×10－3×1.1×10－2＝1.1×10－5>Ksp(CaCO3)，因此X为CaCO3，A正确；Ca2＋反应完后，剩余Ca2＋浓度大于1.0×10－5 mol·L－1，则M中存在Mg2＋、Ca2＋，B错误；pH＝11.0时可求得c(OH－)＝10－3 mol·L－1，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，c(Mg2＋)＝ mol·L－1<1.0×10－5 mol·L－1，因此N中只存在Ca2＋不存在Mg2＋，C错误；同理，加入4.2 g NaOH固体时沉淀物Y应是Mg(OH)2，D错误。
9. B 解析：加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2＋(aq)＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2＋(aq)，A错误；滤渣中含有生成的CuS、PbS、CdS及过量的MnS四种难溶电解质，B正确；通过添加过量的难溶电解质MnS，除去Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等离子，是沉淀转化的原理，利用CuS、PbS、CdS比MnS更难溶于水进行转化，C错误；若CuS比PbS的Ksp小，在 Cu2＋和Pb2＋等浓度时，Cu2＋先于Pb2＋沉淀，D错误。
10. B 解析：设镁离子的浓度为a，根据表格中的数据可知当产生Mg(OH)2沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1，当产生碳酸镁沉淀时，c(CO)＝ mol·L－1， mol·L－1＜ mol·L－1，所以当镁离子浓度相同时，氢氧化镁更容易产生沉淀，则除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好，A正确；设钙离子的浓度为b，根据表格中的数据可知当产生Ca(OH)2沉淀时c(OH－)＝ mol·L－1，当产生碳酸钙沉淀时，c(CO)＝ mol·L－1，mol·L－1＞ mol·L－1，所以当钙离子浓度相同时，碳酸钙更容易沉淀，则除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好，B错误；向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)＝＝＝5.60 mol·L－1，c(Fe3＋)＝＝＝2.80×10－21 mol·L－1，所以c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝5.60∶(2.8×10－21)＝2.0×1021，C正确；将适量的Ca(OH)2固体溶于100 mL水中，刚好达到饱和，c(Ca2＋)＝1.0×10－2 mol·L－1，c(OH－)＝ mol·L－1＝2.163×10－2 mol·L－1，若保持温度不变，向其中加入100 mL 0.012 mol·L－1 NaOH，混合后，c(Ca2＋)＝0.5×10－2 mol·L－1，c(OH－)＝＝0.016 815 mol·L－1，此时Ca(OH)2的浓度商Qc＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝0.5×10－2×0.016 8152＝1.4×10－6＜Ksp[Ca(OH)2]，则该溶液变为不饱和溶液，D正确。
11. D 解析：由图可知，向ZnCl2溶液中加入过量NaOH溶液，Zn2＋最终以[Zn(OH)4]2－的形式存在，故反应的离子方程式为Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，A正确；控制溶液的pH在8.0～12.0之间可以将该废液中的Zn2＋完全沉淀，B正确；由a点可知，pH＝7.0即c(OH－)＝10－7 mol·L－1时，lg c(Zn2＋)＝－3.0，即c(Zn2＋)＝10－3 mol·L－1，则Ksp[Zn(OH)2]＝c平(Zn2＋)×c(OH－)＝10－3×(10－7)2＝10－17，pH＝8.0即c(OH－)＝10－6 mol·L－1时，c平(Zn2＋)＝＝ mol·L－1＝10－5 mol·L－1，pH＝12.0即c平(OH－)＝10－2 mol·L－1时，c平(Zn2＋)＝＝ mol·L－1＝10－13 mol·L－1，故两种废液中Zn2＋浓度的比值为＝108，C正确；该温度时，Ksp[Zn(OH)2]＝c平(Zn2＋)·c(OH－)＝10－3 ×(10－7)2＝10－17，D错误。
12. (1) 大
(2) Na2CO3(aq)＋CaSO4(s) CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)
(3) 洗去沉淀中附着的SO
(4) 向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体
(5) 将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去
13. (1) 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 耗费少且无污染
(2) －(Q2＋Q1)kJ·mol－1
(3) 3.5×10－11 mol·L－1
(4) Al(OH)3 NaOH
14. (1) 不能 因Fe2＋沉淀的pH最大，Fe2＋沉淀完全时，Cu2＋、Fe3＋也会沉淀完全
(2) ①A ②否 引入新杂质 ③CDE
(3) CEF
1. 欲除去混在BaSO4中的少量CaCO3杂质，下列措施正确的是( )
A. 盐酸、过滤
B. 稀硫酸、过滤
C. NaOH溶液、过滤
D. 四氯化碳、分液
2. 下列各项事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A. Mg(OH)2不溶于水，但能溶于NH4Cl浓溶液中
B. 水垢中含有的CaSO4，先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去
C. 洗涤BaSO4沉淀时，用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用蒸馏水洗涤损失少
D. FeCl3溶液中混有FeCl2，常加入少量的H2O2，使Fe2＋氧化为Fe3＋
3. (2020·启东中学期末)25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表所示。
物质 AgCl AgBr AgI Ag2S
颜色 白 淡黄 黄 黑
Ksp 1.8×10－10 7.7×10－13 1.5×10－16 1.8×10－50
下列叙述不正确的是( )
A. 向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol·L－1 KI溶液，有黄色沉淀产生
B. 25℃时，利用表中的溶度积(Ksp)，可以计算AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和溶液中Ag＋的浓度
C. 25℃时，AgCl固体分别在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中溶解达到平衡，两溶液中，c(Ag＋)和溶度积均相同
D. 在5 mL 1.8×10－6 mol·L－1 NaCl溶液中，加入1滴(20滴约为1 mL)1×10－3 mol·L－1 AgNO3溶液，不能产生白色沉淀
4. 自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下渗透，遇到ZnS或PbS后慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是( )
A. CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B. 原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性
C. CuSO4与ZnS反应的离子方程式为Cu2＋＋S2－===CuS↓
D. 整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
5. 某同学进行如下的探究实验：①将浓度均为 0.1 mol·L－1的 AgNO3溶液和NaCl溶液等体积混合，得到浊液a，过滤，得到滤液b和白色沉淀c；②取一部分沉淀c，向其中滴加0.1 mol·L－1 KI溶液，沉淀变为黄色(AgI)；③往剩余的沉淀c中滴加0.1 mol·L－1 KBr溶液，沉淀变为淡黄色(AgBr)。通过以上实验进行分析，下列有关结论不正确的是( )
A. 滤液b中：c(Na＋)＝c(NO)
B. 实验②中反应达到平衡时，平衡常数表达式为K＝
C. 实验③中发生反应的化学方程式为AgCl(s)＋Br－(aq) AgBr(s)＋Cl－(aq)
D. 根据实验②③可得出：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)
6. 不同温度T1、T2下，硫酸钡在水中的溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡的溶度积随温度升高而增大，下列说法正确的是( )
A. 升高温度，可以使溶液由b点变为d点
B. 加入BaCl2固体，可以使溶液由a点变为c点
C. c点表示在T1、T2温度下溶液中均有固体析出
D. T1温度下，恒温蒸发溶剂，可以使溶液由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点
7. 共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4微粒的工艺流程如下：
已知：①常温下Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Fe(OH)2]＝1.0×10－15；
②溶液中某离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时可认为该离子已沉淀完全。
下列有关说法错误的是( )
A. “共沉”时反应的离子方程式为Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4＋4H2O
B. “共沉”时实际投料时，由于Fe2＋易被氧化为Fe3＋，故略大于2∶1
C. 过滤洗涤后可用稀硝酸和AgNO3溶液检验Fe3O4粒子是否洗涤干净
D. “共沉”过程中为了将铁沉淀完全，需调节溶液pH>9
8. 海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：
模拟海水中的离子 Na＋ Mg2＋ Ca2＋ Cl－ HCO
离子浓度/(mol·L－1) 0.439 0.050 0.011 0.560 0.001
注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5 mol·L－1，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。
已知：Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12；
Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9；
Ksp(MgCO3)＝6.82×10－6；
Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×10－6。
下列说法正确的是( )
A. 沉淀物X为CaCO3
B. 滤液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋
C. 滤液N中存在Mg2＋、Ca2＋
D. 步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
9. 常温下，以 MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋杂质离子，通过添加过量的难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀然后过滤除去，下列说法正确的是( )
A. 加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓
B. 滤渣中含有四种难溶电解质
C. 加入过量MnS的目的是为了使MnS与Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋的反应正向移动
D. 若CuS比PbS的Ksp小，则 Cu2＋先于Pb2＋沉淀
10. 常温下，有关物质的溶度积如下，下列有关说法不正确的是( )
物质 CaCO3 MgCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3
Ksp 4.96×10－9 6.82×10－6 4.68×10－6 5.60×10－12 2.80×10－39
A. 常温下，除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B. 常温下，除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
C. 向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝2.0×1021
D. 将适量的Ca(OH)2固体溶于100 mL水中，刚好达到饱和[c(Ca2＋)＝1.0×10－2mol·L－1]，若保持温度不变，向其中加入100 mL 0.012 mol·L－1 NaOH，则该溶液变为不饱和溶液
11. 已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似。如图所示，横轴为溶液的pH，纵轴为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物质的量浓度的对数。25 ℃时，下列说法不正确的是( )
A. 向ZnCl2溶液中加入过量NaOH溶液，反应的离子方程式为Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－
B. 若要将某废液中Zn2＋完全沉淀，通常调控该溶液的pH在8.0～12.0之间
C. pH＝8.0与pH＝12.0的两种废液中，Zn2＋浓度的比值为108
D. 该温度时，Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1×10－10
12. 已知25 ℃：
难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3
Ksp 4.9×10－9 9.1×10－6 6.8×10－6
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：
①向100 mL 0.1 mol·L－1 CaCl2溶液中加入0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。
④_______________________________________________________________。
(1) 由题中信息可知，Ksp越大表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。
(2) 写出第②步发生反应的化学方程式：__________________________。
(3) 设计第③步的目的是________________________________________。
(4) 请补充第④步操作及发生的现象：____________________________。
(5) 请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：_________________________________。
13. (2020·启东中学期末)氧化铁是一种重要的无机材料，化学性质稳定，催化活性高，具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性，从某种工业酸性废液(主要含Na＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－、SO)中回收氧化铁流程如图所示。
已知：常温下Ksp[Mg(OH)2]＝1.2×10－11；Ksp[Fe(OH)2]＝2.2×10－16；
Ksp[Fe(OH)3]＝3.5×10－38；
Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33。
(1) 写出在该酸性废液中通入空气时发生反应的离子方程式：________________________，指出使用空气比使用氯气好的原因：_______________________________________。
(2) 已知Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)===Fe(OH)3(s) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1，题(1)中每生成1 mol含铁微粒时，放热Q2 kJ，请你计算1 mol Fe2＋全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH＝________________。
(3) 常温下，根据已知条件计算在pH＝5的溶液中，理论上Fe3＋在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3＋)＝________________。
(4) 有人用氨水调节溶液pH，在pH＝5时将Fe(OH)3沉淀出来，此时可能混有的杂质是________(填化学式，下同)，用________试剂可将其除去。
14. 工业制备氯化铜时，将一定温度的较浓的盐酸，慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO)，充分搅拌，使之溶解，得一强酸性的混合溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液，采用以下步骤：
参考数据：pH≥9.6时，Fe2＋完全水解成Fe(OH)2；pH≥6.4时，Cu2＋完全水解成Cu(OH)2；pH≥3.7时，Fe3＋完全水解成Fe(OH)3。
请回答以下问题：
(1) 第一步除去Fe2＋，能否直接调整pH＝9.6，将Fe2＋沉淀除去？________，理由是______________________________________________________________。
(2) 有人用强氧化剂NaClO将Fe2＋氧化为Fe3＋：
①加入NaClO后，溶液的pH变化是________(填字母)。
A. 一定增大 B. 一定减小
C. 可能增大 D. 可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当？________，理由是_____________________________________________________________________。
③现有下列几种常用的氧化剂，可用于除去混合溶液中Fe2＋的有________(填字母，下同)。
A. 浓硫酸 B. KMnO4
C. Cl2 D. O2
E. H2O2
(3) 除去溶液中的Fe3＋的方法是调整溶液的pH＝3.7，现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7，可选用的有________。
A. NaOH B. 氨水
C. Cu2(OH)2CO3 D. Na2CO3
E. CuO F. Cu(OH)2
第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用
1. A 2. D
3. C 解析：对于相同类型的难溶性盐，一般情况下溶度积大的沉淀较易转化成溶度积小的沉淀，若向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol·L－1 KI溶液，可生成AgI沉淀，A正确；AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和溶液中Ag＋的浓度分别为 mol·L－1、 mol·L－1、 mol·L－1、mol·L－1，B正确；等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中c(Cl－)不同，则这两溶液中c(Ag＋)不同，C错误；1滴溶液体积为0.05 mL，加入5 mL溶液中，混合溶液体积几乎不变，当加入硝酸银溶液后，溶液中c(Ag＋)＝＝1×10－5 mol·L－1，Qc(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－6×1×10－5＝1.8×10－11<1.8×10－10，所以不能产生白色沉淀，D正确。
4. D 解析：沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动，一般是将溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀，PbS转变为铜蓝(CuS)，说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度，A错误；原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝也应该具有还原性，因为硫元素处于最低价态－2价，B错误；ZnS难溶于水，因此CuSO4与ZnS反应的离子方程式应该是Cu2＋＋ZnS CuS＋Zn2＋，C错误；D正确且符合题意，故选D。
5. D 解析：将0.1 mol·L－1 AgNO3溶液和0.1 mol·L－1 NaCl溶液等体积混合，过滤，根据物料守恒，滤液b中：c(Na＋)＝c(NO)＝0.05 mol·L－1，A正确；实验②反应方程式是AgCl(s)＋I－(aq) AgI(s)＋Cl－(aq)，反应达到平衡时，平衡常数表达式为K＝，B正确；实验③沉淀氯化银转化为溴化银，发生反应的化学方程式为AgCl(s)＋Br－(aq) AgBr(s)＋Cl－(aq)，C正确；根据实验②③可得出：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，但不能判断Ksp(AgBr)和Ksp(AgI)的相对大小，D错误。
6. D 解析：硫酸钡的溶度积随温度升高而增大，所以BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)
ΔH>0。升高温度，BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)平衡右移，c(Ba2＋)、c(SO)均增大，不可能使溶液由b点变为d点，A错误；对于BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)，加入BaCl2固体，c(Ba2＋)增大，平衡左移，c(SO)减小，可以使溶液由a点沿曲线向上移动，不能变为c点，B错误；在温度T1时，c点在该曲线的上方，属于过饱和溶液，有沉淀析出，当温度为T2时，c点在曲线上，属于饱和溶液，没有沉淀析出，C错误；D正确且符合题意，故选D。
7. B 解析：“共沉”时根据反应物及生成物可以判断出反应的离子方程式为Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4＋4H2O，A正确；实际投料时，因为部分Fe2＋会被氧化生成Fe3＋，所以应略小于2∶1，B错误；根据流程图可知洗涤后可用稀硝酸和AgNO3溶液检验Fe3O4粒子的洗涤液中是否含有Cl－，C正确；根据溶度积常数可知Fe2＋最后沉淀，所以为了将铁沉淀完全，Ksp[Fe(OH)2]＝c(Fe2＋)·c2(OH－)＝1.0×10－5×c2(OH－)＝1.0×10－15，c(OH－)＝1.0×10－5 mol·L－1，c(H＋)＝10－9 mol·L－1，则“共沉”过程中为了将铁沉淀完全，需调节溶液pH>9，D正确。
8. A 解析：由于HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O，且Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9，Q＝c(CO)·c(Ca2＋)＝1.0×10－3×1.1×10－2＝1.1×10－5>Ksp(CaCO3)，因此X为CaCO3，A正确；Ca2＋反应完后，剩余Ca2＋浓度大于1.0×10－5 mol·L－1，则M中存在Mg2＋、Ca2＋，B错误；pH＝11.0时可求得c(OH－)＝10－3 mol·L－1，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，c(Mg2＋)＝ mol·L－1<1.0×10－5 mol·L－1，因此N中只存在Ca2＋不存在Mg2＋，C错误；同理，加入4.2 g NaOH固体时沉淀物Y应是Mg(OH)2，D错误。
9. B 解析：加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2＋(aq)＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2＋(aq)，A错误；滤渣中含有生成的CuS、PbS、CdS及过量的MnS四种难溶电解质，B正确；通过添加过量的难溶电解质MnS，除去Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等离子，是沉淀转化的原理，利用CuS、PbS、CdS比MnS更难溶于水进行转化，C错误；若CuS比PbS的Ksp小，在 Cu2＋和Pb2＋等浓度时，Cu2＋先于Pb2＋沉淀，D错误。
10. B 解析：设镁离子的浓度为a，根据表格中的数据可知当产生Mg(OH)2沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1，当产生碳酸镁沉淀时，c(CO)＝ mol·L－1， mol·L－1＜ mol·L－1，所以当镁离子浓度相同时，氢氧化镁更容易产生沉淀，则除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好，A正确；设钙离子的浓度为b，根据表格中的数据可知当产生Ca(OH)2沉淀时c(OH－)＝ mol·L－1，当产生碳酸钙沉淀时，c(CO)＝ mol·L－1，mol·L－1＞ mol·L－1，所以当钙离子浓度相同时，碳酸钙更容易沉淀，则除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好，B错误；向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)＝＝＝5.60 mol·L－1，c(Fe3＋)＝＝＝2.80×10－21 mol·L－1，所以c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝5.60∶(2.8×10－21)＝2.0×1021，C正确；将适量的Ca(OH)2固体溶于100 mL水中，刚好达到饱和，c(Ca2＋)＝1.0×10－2 mol·L－1，c(OH－)＝ mol·L－1＝2.163×10－2 mol·L－1，若保持温度不变，向其中加入100 mL 0.012 mol·L－1 NaOH，混合后，c(Ca2＋)＝0.5×10－2 mol·L－1，c(OH－)＝＝0.016 815 mol·L－1，此时Ca(OH)2的浓度商Qc＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝0.5×10－2×0.016 8152＝1.4×10－6＜Ksp[Ca(OH)2]，则该溶液变为不饱和溶液，D正确。
11. D 解析：由图可知，向ZnCl2溶液中加入过量NaOH溶液，Zn2＋最终以[Zn(OH)4]2－的形式存在，故反应的离子方程式为Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，A正确；控制溶液的pH在8.0～12.0之间可以将该废液中的Zn2＋完全沉淀，B正确；由a点可知，pH＝7.0即c(OH－)＝10－7 mol·L－1时，lg c(Zn2＋)＝－3.0，即c(Zn2＋)＝10－3 mol·L－1，则Ksp[Zn(OH)2]＝c平(Zn2＋)×c(OH－)＝10－3×(10－7)2＝10－17，pH＝8.0即c(OH－)＝10－6 mol·L－1时，c平(Zn2＋)＝＝ mol·L－1＝10－5 mol·L－1，pH＝12.0即c平(OH－)＝10－2 mol·L－1时，c平(Zn2＋)＝＝ mol·L－1＝10－13 mol·L－1，故两种废液中Zn2＋浓度的比值为＝108，C正确；该温度时，Ksp[Zn(OH)2]＝c平(Zn2＋)·c(OH－)＝10－3 ×(10－7)2＝10－17，D错误。
12. (1) 大
(2) Na2CO3(aq)＋CaSO4(s) CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)
(3) 洗去沉淀中附着的SO
(4) 向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体
(5) 将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去
13. (1) 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 耗费少且无污染
(2) －(Q2＋Q1)kJ·mol－1
(3) 3.5×10－11 mol·L－1
(4) Al(OH)3 NaOH
14. (1) 不能 因Fe2＋沉淀的pH最大，Fe2＋沉淀完全时，Cu2＋、Fe3＋也会沉淀完全
(2) ①A ②否 引入新杂质 ③CDE
(3) CEF