“高中化学单元教学精品课程”课时作业设计单
第二课时 沉淀溶解平衡的应用
基本信息
水溶液中的离子反
单元名称 年级 高二年级 学期 秋季
应与平衡
课时题目 沉淀溶解平衡的应用
作业目标
通过作业检测进一步巩固对沉淀的生成、溶解与转化在实际生产生活中的应用，并能运用其原理解决
实际问题的能力。
作业设计
精选题目 设计意
图
基 1 ．化工生产中常用 MnS 作沉淀剂除去工业废水中的 Cu
2 ＋ ： Cu2 ＋ (aq) ＋
通 过 完
础
巩 MnS(s) CuS(s)＋Mn
2＋(aq)，下列说法错误的是( ) 成 本 组
固
（ A．MnS 的溶解度比 CuS 的溶解度大 习 题 让
必 B．该反应达平衡时 c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
做 学 生 对
题 C．向平衡体系中加入少量 CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大建 沉 淀 的
议 D．也可以用 FeS 作沉淀剂
五 生 成 和
分 2．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，
钟 溶 解 的
完 已知 Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下： 应 用 更
成
） 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 加清晰。
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
3.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，向地下深层
渗透，遇到难溶的 ZnS 或 PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析一定正确的是( )
A.溶解度：PbSB.原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与 ZnS 反应的离子方程式是 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
4.某化学兴趣小组进行下列实验：
①将 0.1 mol·L－1 的 MgCl2 溶液和 0.5 mol·L－1 的 NaOH 溶液等体积混合得到浊
液
②取少量①中浊液，滴加 0.1 mol·L－1的 FeCl3溶液，出现红褐色沉淀
③过滤①中浊液，取少量白色沉淀，滴加 0.1 mol·L－1的 FeCl3溶液，白色沉淀
变为红褐色沉淀
④另取少量白色沉淀，滴加饱和 NH4Cl 溶液，沉淀溶解
下列说法中错误的是( )
A.将①中浊液过滤，所得滤液中有微量的 Mg2＋存在
B.实验②和③均能说明 Fe(OH)3比 Mg(OH)2难溶
C.③中沉淀转化反应式为：3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq) 2Fe(OH) (s)＋3Mg2＋3 (aq)
D.NH4Cl 溶液中的 NH ＋4 水解可能是④中沉淀溶解的原因
5.已知：Ksp(CuS)＝1.3×10－36，Ksp(MnS)＝2.6×10－13。工业生产中常用 MnS 作为沉淀
剂除去工业废水中的 Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误
的是( )
A．反应达平衡后，继续加入 MnS，废水中 Cu2＋的去除率增加
B．该反应可将工业废水中的 Cu2＋沉淀完全
C．向平衡体系中加入少量 CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．该反应的平衡常数 K＝2.0×1023
6.已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列说法正
确的是( )
A．25 ℃时，饱和 Mg(OH)2溶液与饱和 MgF 2＋2溶液相比，前者的 c(Mg )大
B．25 ℃时，Mg(OH)2的悬浊液加入少量的 NH4Cl 固体，c(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，在 Mg(OH)2的悬浊液中加入 NaF 溶液后，Mg(OH)2不可能转化为
MgF2
7.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 K －w 和 c(OH )均会增大
B．沉淀转化的离子方程式为 CO2－3 (aq)＋CaSO4(s) CaCO (s)＋SO2－3 4 (aq)
C．该条件下，CaCO3溶解度约为 1×10－3 g
c SO2－4
D．CaSO4和 CaCO 共存的悬浊液中， ＝9×1043
c CO2－3
8.可溶性钡盐有毒，医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子
中毒者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：某温度下，
Ksp(BaCO3)＝5.1×
10－9；K (BaSO )＝1.1×10－10sp 4 。下列推断正确的是( )
A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶
B．可以用 0.36 mol·L－1的 Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃
C．抢救钡离子中毒者时，若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替
D．误饮 c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒
9.某温度时，Ag2SO4 在水溶液综中合的运沉用淀（溶必解做平题衡，曲建线议如五图分所钟示时。间下完列成说）法正确的是 通 过 本
( ) 组 的 训
练 更 好
地 检 测
学 生 对
溶 度 积
常 数 的
计 算 相
A.含有大量 SO 2－4 的溶液中肯定不存在 Ag＋ 关 应 用
的 掌 握
B.该温度下，Ag2SO4的溶度积常数(K －3sp)的数量级是 10
程度
C.可以通过加入硫酸银固体使 a 点移动到 b 点
D.该温度下，0.02 mol/L 的 AgNO3溶液与 0.2 mol/L 的 Na2SO4溶液等体积混合，
不会生成沉淀
10.在 t ℃时，AgBr 的沉淀溶解平衡曲线如图所示，又知 t ℃时 AgCl 的 K ＝4×10－sp
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 点到 b 点
C.图中 a 点对应的是 AgBr 的不饱和溶液
D.在 t ℃时，AgCl(s)＋Br－(aq) AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数 K≈816
11.已知 25 ℃时，几种难溶电解质的溶度积如下表：
拓展提升（选做题，建议十五分 检 测 新
难溶电 CaCO CaSO MgC
钟时间完成） 情 境 下
解质 3 4 O3 对 知 识
3.4×1 4.9×1 6.8×1
K 的 迁 移sp
0－9 0－5 0－6 应用、综
合 思 维
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： 能力。
①向 100 mL 0.1 mol·L－1的 CaCl2溶液中加入 0.1 mol·L－1的 Na2SO4溶液 100 mL，立
即有白色沉淀生成。
②向①中加入 3 g 固体 Na2CO3，搅拌，静置后弃去上层清液。
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_______________。
12.工业上制取 CuCl2的生产流程如下：
请结合下表数据，回答问题：
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
溶度积
8.0×10－16 2.2×10－20 4.0×10－38
(25 ℃)
完全沉淀时
≥9.6 ≥6.4 3～4
的 pH 范围
(1)在溶液 A 中加入 NaClO 的目的是________________________。
(2)在溶液 B 中加入 CuO 的作用是__________________________。
(3)操作 a 的目的是___________________________________。
(4)在 Cu(OH)2 中加入盐酸使 Cu(OH)2 转化为 CuCl2，采用稍过量盐酸和低温蒸
干的目的是_____________________________
_______________________________。
13.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 的流程如图：
已知：部分金属阳离子完全沉淀时的 pH 如下表
金属阳离 Fe3 Al3 Mn2 Mg2
子 ＋ ＋ ＋ ＋
完全沉淀
3.2 5.2 10.4 12.4
时的 pH
(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．Al2O3 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＝5.3×10－3；CaF2 的 Ksp＝1.5×10－
10；MgF2的 K －11sp＝7.4×10 )。
(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)
作业展示与评估
1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。
2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评
等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行
创新性探索。“高中化学单元教学精品课程”课时作业设计单
第二课时 沉淀溶解平衡的应用
1.答案 B
解析 根据沉淀转化的条件可知，Ksp(MnS)＞Ksp(CuS)，A 项正确；该反应达平衡时 c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持
不变，但不相等，B 项错误；向平衡体系中加入少量 CuSO4 固体后，平衡正向移动，c(Mn2＋)变大，C 项正
确；溶解度比 CuS(s)大的 FeS(s)、MnS(s)、ZnS(s)等难溶物都可作为沉淀剂，D 项正确。
2.答案 A
解析 要将 Pb2＋沉淀，就要形成溶解度最小的物质，由表中数据可知，PbS 的溶解度最小，故选用的沉淀
剂最好为硫化物。
3.答案 D
解析 沉淀转化一般遵循溶解度小的物质向溶解度更小的物质转化的原则，所以 PbS 能慢慢转变为 CuS 说
明 CuS 的溶解度小于 PbS 的，A 项错误；原生铜的硫化物和铜蓝中都含有－2 价的硫元素，因此二者都具
有还原性，B 项错误；ZnS 是难溶物，因此，CuSO4与 ZnS 反应的离子方程式为 Cu2＋(aq)＋ZnS(s)===CuS(s)
＋Zn2＋(aq)，C 项错误；原生铜的硫化物转化为 CuSO4 的过程中涉及氧化还原反应，难溶的 ZnS 或 PbS 转
变为铜蓝(CuS)的过程中涉及复分解反应，D 项正确。
4.答案 B
解析 将①中所得浊液氢氧化镁过滤，氢氧化镁存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) 2OH－(aq)＋Mg2＋(aq)，
所得滤液中含少量 Mg2＋，故 A 正确；实验②中是因为剩余的氢氧化钠和氯化铁之间反应生成氢氧化铁的
缘故，不能说明 Fe(OH)3比 Mg(OH)2难溶，故 B 错误；实验③中氢氧化镁沉淀转化为红褐色的氢氧化铁沉
淀，发生的反应为 3Mg(OH) (s)＋2Fe3＋2 (aq) 2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋(aq)，故 C 正确；氢氧化镁存在沉淀溶解
平衡：Mg(OH) －2(aq) 2OH (aq)＋Mg2＋(aq)，加氯化铵会和氢氧根离子之间反应，所以平衡正向移动沉淀
溶解，故 D 正确。
5.答案 A
解析 达到平衡后，增加 MnS 的使用量，平衡不移动，废水中 Cu2＋的去除率不改变，故 A 错误；利用此
反应可将工业废水中的 Cu2＋沉淀完全，故 B 项正确；c(Cu2＋)增大，平衡正向移动，所以 c(Mn2＋)变大，故
c Mn2＋ Ksp MnS
C 正确；该反应的平衡常数 K＝ ＝ ＝2.0×1023，故 D 正确。
c Cu2＋ Ksp CuS
6.答案 B
解析 A 项，Mg(OH)2与 MgF2同属于 AB2型沉淀，Ksp[Mg(OH)2]c(Mg2＋)更小；B 项，Mg(OH) (s) Mg2＋2 (aq)＋2OH－(aq)，NH ＋4 与 OH－反应而使平衡右移，c(Mg2＋)增大；
C 项，Ksp 只与温度有关；D 项，Ksp[Mg(OH)2]与 Ksp(MgF2)数量级接近，若 F－浓度足够大，Mg(OH)2也能转
化为 MgF2。
7.答案 C
解析 升高温度，水的电离平衡向右移动，Kw 增大，Na2CO3 的水解平衡正向移动，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 的质量为 1×10－4 g，溶解度约为 1×10－4 g，故 C 项错误；
c SO2－4 Ksp CaSO4
CaSO4和 CaCO3共存的悬浊液中， ＝ ＝9×104，故 D 项正确。
c CO32－ Ksp CaCO3
8.答案 B
解析 碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐，所以不能用碳酸钡作为内服造影剂，A 错误；用 0.36 mol·L－1
1.1 × 10－10
的 Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃，反应后 c(Ba2＋)＝ mol·L－1≈0.36
3.1×10－10 mol·L－1< 1.1 × 10－10 mol·L－1，B 正确；碳酸钡与胃酸反应转化为可溶性钡盐，起不到解毒的作
用，C 错误；饱和 BaSO4溶液中 c(Ba2＋)＝ Ksp BaSO4 ＝ 1.1 × 10－10 mol·
L－1>1.0×10－5 mol·L－1，所以误饮 c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，不会引起钡离子中毒，D 错误。
9.答案 D
解析 Ag2SO4溶液中存在沉淀溶解平衡，Ag＋、SO 2－4 共同存在于同一平衡体系中，A 错误；图中 b 点处于
沉淀溶解平衡曲线上，据此可得该温度下，Ag2SO4的溶度积常数 Ksp＝c2(Ag＋)·c(SO2－4 )＝(2×10－2)2×5×10－2＝
2×10－5，故 Ksp 的数量级为 10－5，B 错误；a 点是 Ag2SO4的不饱和溶液，加入 Ag2SO4固体能继续溶解，得
到该温度下的饱和溶液，c(Ag＋)、c(SO2－4 )均增大，故不能使 a 点移动到 b 点，C 错误；该温度下，0.02 mol/L
AgNO3溶液和0.2 mol/L Na2SO4溶液等体积混合后，离子积Q＝c2(Ag＋)·c(SO2－4 )＝(0.01)2×0.1＝1×10－5＜Ksp＝
2×10－5，故不能生成沉淀，D 正确。
10.答案 B
解析 根据题给图中 c 点的 c(Ag＋)和 c(Br－)可得该温度下 AgBr 的 Ksp 为 4.9×10－13，A 正确；在 AgBr 饱和
溶液中加入 NaBr 固体后，c(Br－)增大，AgBr 的溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，故 B 错；在 a 点时
c（Cl－） Ksp（AgCl）
Q正确。
11.答案 (1)大 (2)Na2CO3(aq)＋CaSO4(s) CaCO3(s)＋Na2SO4(aq) (3)洗去沉淀中附着的 SO24－ (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
解析 沉淀类型相同时，Ksp 越大，表示电解质的溶解度越大，溶解度小的沉淀会向溶解度更小的沉淀转化，
要证明 CaSO4 完全转化为 CaCO3，可以加入盐酸，因为 CaSO4 不和盐酸反应，而 CaCO3 可完全溶于盐酸。
在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的 CaSO4转化为 CaCO3，再用盐酸除去。
12.答案 (1)将 Fe2＋氧化为 Fe3＋，使后续分离更加完全 (2)调节溶液的 pH 为 3～4，使 Fe3＋完全转化为
Fe(OH)3沉淀 (3)洗涤 Cu(OH)2表面的可溶性杂质 (4)抑制 Cu2＋的水解
解析 (1)由生产流程可知，加入 NaClO 的目的是将 Fe2＋氧化为 Fe3＋，以便在后续的生产中完全除去。(2)溶
液 B 呈酸性，Fe3＋可溶，加入的 CuO 可以与酸反应，提高溶液的 pH，当溶液的 pH 为 3～4 时，Fe3＋就会
以 Fe(OH)3 的形式沉淀出来。(4)CuCl2 溶液在蒸发结晶过程中会发生水解反应：Cu2＋＋2H2O Cu(OH)2＋
2H＋，加入稍过量盐酸和采用低温蒸干可抑制 Cu2＋水解，从而得到较高纯度的产品。
13.答案 (1)MnO2＋SO2===SO42－＋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＋
解析 (1)SO2将MnO2还原为MnSO4，故“浸出”过程中MnO2转化为Mn2＋的离子方程式为MnO2＋SO2===SO
42
－＋Mn2＋。(2)调节 pH 至 5～6，由氢氧化物完全沉淀的 pH 可知，铁离子、铝离子转化为沉淀，则滤渣 1
为 Fe(OH)3、Al(OH)3，除杂过程中不能引入新杂质，所以可加氧化钙或氧化镁调节溶液的 pH。(3)氟化锰是
难溶物，书写离子方程式用化学式形式，反应的离子方程式是 MnF (s)＋Mg2＋2 (aq) Mn2＋(aq)＋MgF2(s)；K
c Mn2＋ c Mn2＋ ·c2 F－ Ksp MnF2 5.3 × 10－3
＝ ＝ ＝ ＝ ≈7.2×107。(4)MnSO 是强酸弱碱盐，水解使溶液
c Mg2＋ c Mg2＋ ·c2 F－ Ksp MgF －2 7.4 × 10 11
4
呈酸性，离子方程式为 Mn2＋＋2H2O Mn(OH)2＋2H＋。
