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高中化学
人教版 选择性必修1
第四节 沉淀溶解平衡
课时24 沉淀溶解平衡的应用
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
目
录
Contents
关键能力
举题说法
关键能力
一、 能力打底 概念辨析
判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。( )
(2) 常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入MgCl2固体，Mg(OH)2的Ksp不变。( )
(3) 向浓度均为0.05 mol/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)。( )
√
√
×
√
√
二、 沉淀的生成
当溶液中离子积(Q)大于溶度积(Ksp)时有沉淀生成。
①调节pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4左右，离子方程式为_____________________________________________。
②沉淀剂法：如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为____________________________。
Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋
三、 沉淀的溶解
当溶液中离子积(Q)小于溶度积(Ksp)时，沉淀发生溶解。
①酸溶解。用离子方程式表示CaCO3溶于盐酸：____________________________ _________。
②盐溶解。用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：______________________ ______________________。
③配位溶解。如AgCl溶于氨水。
④氧化还原溶解。如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑
＋H2O
===Mg2＋＋2NH3·H2O
四、 沉淀的转化
在难溶物质的饱和溶液中，溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀。
①实质：________________的移动。
③应用：
锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为_________________________ ________________________。
矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为______________________ ________________________。
沉淀溶解平衡
AgCl
AgBr
Ksp(AgCl)＞
Ksp(AgBr)
举题说法
1
(2024·天一中学)T ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝1.1×10－38。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
[解析] 根据溶度积常数可知Cu(OH)2的溶度积大于Fe(OH)3的溶度积，因此要除去混在CuCl2溶液中的FeCl3，可加入氢氧化铜粉末、CuO或 CuCO3，通过调节溶液的pH，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，且不引入新的杂质。A正确。
A
2
(2024·泰州中学)室温下，实验室用0.5 mol/L (NH4)2CO3溶液浸取工业废渣粉末(主要含CaSO4·H2O，还含少量SiO2、Fe2O3)制取CaCO3。已知Ksp(CaSO4)＝5× 10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。
下列说法正确的是( )
D
3
A
4
D课时24 沉淀溶解平衡的应用
1. 通过实验了解沉淀的生成、溶解与转化，并能应用化学平衡理论解释。
2. 学会通过比较Q与Ksp的大小判断难溶电解质的沉淀与溶解，学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。
一、 能力打底 概念辨析
判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。( √ )
(2) 常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入MgCl2固体，Mg(OH)2的Ksp不变。( √ )
(3) 向浓度均为0.05 mol/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)。( × )
(4) 右图是室温下用Na2SO4除去溶液中的Ba2＋达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2＋)与c(SO)的关系曲线，说明溶液中c(SO)越大，c(Ba2＋)越小。( √ )
(5) 常温下，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，pH＝10的含Mg2＋的溶液中，c(Mg2＋)≤5.6×10－4 mol/L。( √ )
[解析] 向相同浓度的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明Ksp(AgI)二、 沉淀的生成
当溶液中离子积(Q)大于溶度积(Ksp)时有沉淀生成。
①调节pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4左右，离子方程式为 Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH 。
②沉淀剂法：如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为 Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋ 。
三、 沉淀的溶解
当溶液中离子积(Q)小于溶度积(Ksp)时，沉淀发生溶解。
①酸溶解。用离子方程式表示CaCO3溶于盐酸： CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O 。
②盐溶解。用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液： Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O 。
③配位溶解。如AgCl溶于氨水。
④氧化还原溶解。如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。
四、 沉淀的转化
在难溶物质的饱和溶液中，溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀。
①实质： 沉淀溶解平衡 的移动。
②实例：AgNO3溶液 AgCl AgBr ，则 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr) 。
③应用：
锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为 CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq) 。
矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为 ZnS(s)＋Cu2＋(aq)??CuS(s)＋Zn2＋(aq) 。
(2022·天一中学)T ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝1.1×10－38。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 )
A. CuO B. NaOH溶液
C. 氨水 D. CuSO4溶液
[解析] 根据溶度积常数可知Cu(OH)2的溶度积大于Fe(OH)3的溶度积，因此要除去混在CuCl2溶液中的FeCl3，可加入氢氧化铜粉末、CuO或 CuCO3，通过调节溶液的pH，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，且不引入新的杂质。A正确。
(2023·泰州中学)室温下，实验室用0.5 mol/L (NH4)2CO3溶液浸取工业废渣粉末(主要含CaSO4·H2O，还含少量SiO2、Fe2O3)制取CaCO3。已知Ksp(CaSO4)＝5×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。
下列说法正确的是( D )
A. 0.5 mol/L (NH4)2CO3溶液中存在：c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋c(HCO)＋c(CO)
B. “浸取”时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的主要目的是提高溶液的碱性
C. “浸取”静置后的上层清液中有c(Ca2＋)·c(CO)D. 室温下，反应CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)达到平衡，溶液中＝×104
[解析] 根据电荷守恒，(NH4)2CO3溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)，A错误；“浸取”时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水，是为了抑制CO水解为HCO，增大溶液中CO的浓度，使得平衡CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)正向移动生成更多碳酸钙，B错误；“浸取”静置后的上层清液中，CaCO3为饱和溶液，有c(Ca2＋)·c(CO)＝Ksp(CaCO3)，C错误；室温下，反应CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)达到平衡，溶液中＝＝＝×104，D正确。
化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)??CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法中正确的是( A )
①MnS的Ksp大于CuS的Ksp；
②达到平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)；
③溶液中加入少量Na2S固体后，溶液中c(Cu2＋)、c(Mn2＋)保持不变；
④该反应平衡常数K＝
A. ①④ B. ②③
C. ①②③ D. ②③④
[解析] 组成相似的难溶电解质，溶度积大的电解质容易转化为溶度积小的电解质，所以MnS的Ksp比CuS的Ksp大，①正确；该反应达到平衡时各离子的浓度保持不变，但不一定相等，②错误；溶液中加入少量Na2S固体后，溶液中c(S2－)增大，由于温度不变，溶度积不变，c(Cu2＋)、c(Mn2＋)均减小，③错误；反应的平衡常数K＝＝＝，④正确。
常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol/L的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如右图所示(不考虑C2O的水解)。下列说法中正确的是( D )
A. Ksp(Ag2C2O4)＝10－7
B. a点表示的是AgCl的不饱和溶液
C. 向c(Cl－)＝c(C2O)＝0.1 mol/L的混合溶液中滴入AgNO3溶液时，先生成Ag2C2O4 沉淀
D. Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)??2AgCl(s)＋C2O(aq)的平衡常数为109.04
[解析] Ksp(Ag2C2O4)＝c2(Ag＋)·c(C2O)＝(10－4)2×10－2.46＝10－10.46，A错误；在a点，c(Ag＋)大于平衡浓度，故a点的浓度积Q(AgCl)＞Ksp(AgCl)，故a点表示的是AgCl的过饱和溶液，将有沉淀析出，B错误；根据图像可知，当阴离子浓度相同时，生成AgCl沉淀所需的c(Ag＋)小，故向c(Cl－)＝c(C2O)的混合溶液中滴入AgNO3溶液时，先析出AgCl沉淀，C错误；Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)??2AgCl(s)＋C2O(aq)的平衡常数K＝，此时溶液中的c(Ag＋)相同，故有K＝＝＝＝＝1.0×109.04，D正确。
1. 要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下表：
化合物 PbSO4 PbCO3 PbS
溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14
由上述数据可知，选用的沉淀剂最好的是( A )
A. 硫化物 B. 硫酸盐
C. 碳酸盐 D. 以上沉淀剂均可
2. (2023·常州模拟)25℃，向5 mL 0.1 mol/L ZnSO4溶液中滴入2滴0.1 mol/L Na2S溶液，生成白色沉淀ZnS，再滴入2滴0.1 mol/L CuSO4溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀CuS。已知Ksp(ZnS)＝1.6×10－24，Ksp(CuS)＝6.4×10－36。下列说法正确的是( D )
A. 滴入0.1 mol/L CuSO4溶液后ZnS溶解，Ksp(ZnS)增大
B. 白色沉淀转化为黑色沉淀的离子方程式为S2－＋Cu2＋===CuS↓
C. 向ZnSO4、CuSO4混合溶液中加入过量Na2S溶液，充分反应后静置，则上层清液中＝2.5×1011
D. 0.1 mol/L Na2S溶液中存在：c(Na＋)＝2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]
[解析] 溶度积常数只与物质本身和所处温度有关，因此滴入0.1 mol/L CuSO4溶液后ZnS溶解，Ksp(ZnS)不会改变，A错误；白色沉淀ZnS转化为黑色沉淀CuS的过程是难溶物的转化，反应的离子方程式为ZnS＋Cu2＋??CuS＋Zn2＋，B错误；向ZnSO4、CuSO4混合溶液中加入过量Na2S溶液，充分反应后静置，则上层清液为ZnS和CuS的饱和溶液，溶液中＝＝＝＝4×10－12，C错误；Na2S溶液中存在物料守恒，D正确。
3. 常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol/L的KSCN、K2CrO4溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如右图所示。下列说法中错误的是( A )
A. Ksp(Ag2CrO4)的数值为10－9.92
B. a点表示的是Ag2CrO4的不饱和溶液
C. 沉淀废液中的Ag＋用KSCN溶液比用等浓度的K2CrO4溶液效果好
D. Ag2CrO4(s)＋2SCN－(aq)??2AgSCN(s)＋CrO(aq)的平衡常数为1012.08
[解析] 温度不变时，溶度积为常数，Ksp(AgSCN)＝c(SCN－)·c(Ag＋)，c(Ag＋)增大，则c(SCN－)减小，二者浓度变化倍数相同；Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrO)·c2(Ag＋)，c(Ag＋)增大，则c(CrO)减小，但二者浓度的变化倍数不同，结合曲线分析，当c(Ag＋)由10－6 mol/L增大到10－2 mol/L，c(Xn－)由10－6 mol/L减小到10－10 mol/L，由此可知二者变化倍数相同，则可判断图中下方的曲线为AgSCN的溶解平衡曲线，上方的曲线为Ag2CrO4的溶解平衡曲线。Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrO)·c2(Ag＋)＝10－3.92×(10－4)2＝10－11.92，A错误；a点的c(Ag＋)小于溶解平衡时的c(Ag＋)，则a点的浓度积 Q(Ag2CrO4)＜Ksp(Ag2CrO4)，为Ag2CrO4的不饱和溶液，B正确；溶度积越小，溶液中离子浓度越小，沉淀越完全，Ksp(Ag2CrO4)＝10－11.92，Ksp(AgSCN)＝c(SCN－)·c(Ag＋)＝10－6×10－6＝10－12，Ksp(AgSCN)＜Ksp(Ag2CrO4)，所以沉淀废液中的Ag＋用KSCN溶液比用等浓度的K2CrO4溶液效果好，C正确；Ag2CrO4(s)＋2SCN－(aq)??2AgSCN(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝＝＝＝＝1012.08，D正确。
4. (2022·溧阳中学)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，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是( D )
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
[解析] 沉淀转化的实质是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；CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2＋＋ZnS??CuS＋Zn2＋，这是一个复分解反应，C错误；自然界地表层原生铜的硫化物被氧化的过程中涉及氧化还原反应，D正确。
1. 某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH＝4。在调节溶液pH时，应选用的试剂是( B )
A. NaOH B. ZnO
C. ZnSO4 D. Fe2O3
[解析] 溶液中含有FeCl3杂质，将溶液调至pH＝4，可使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，注意不能引入新的杂质，可加入ZnO和酸反应调节溶液的pH，使铁离子全部沉淀。
2. 某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，下列说法中正确的是( C )
A. AgCl的溶解度、Ksp均减小 B. AgCl的溶解度、Ksp均不变
C. AgCl的溶解度减小、Ksp不变 D. AgCl的溶解度不变，Ksp减小
[解析] 向AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，c(Cl－)增大，导致沉淀溶解平衡AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)逆向移动，则AgCl的溶解度减小，但温度不变，Ksp不变。
3.(2022·镇江模拟)已知25 ℃时物质的溶度积常数：Ksp(FeS)＝6.3×10－18；Ksp(CuS)＝1.3×10－36；Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。下列说法错误的是( D )
A. 相同温度下，CuS的溶解度小于ZnS的溶解度
B. 除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂
C. 0.01 mol CuSO4完全溶解在1 L 0.023 mol/L Na2S溶液中，Cu2＋的浓度为1.0×10－34 mol/L
D. 在ZnS的饱和溶液中，加入FeCl2溶液，一定不产生FeS沉淀
[解析] Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，但Ksp的大小不能体现溶解度的大小，对于相同数目离子组成的难溶物，Ksp越小越难溶，Ksp相差较大时，Ksp小的难溶物的溶解度小，Ksp(CuS)＝1.3×10－36Ksp(FeS)时，即c(Fe2＋)>＝≈5.3×10－6 mol/L(忽略体积变化)，有FeS沉淀生成，D错误。
4. 已知常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.3×10－17，下列说法中正确的是( B )
A. 常温下，AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小
B. 向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，沉淀由白色转化为黄色
C. 将0.001 mol/L AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，一定先产生AgI沉淀
D. 向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体有AgCl析出，溶液中c(Ag＋)仍与c(Cl－)相等
[解析] Ksp只与温度有关，与溶液中离子浓度无关，A错误；Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，沉淀可以转化为溶解度更小的物质，B正确；KCl和KI的混合溶液中，c(Cl－)和c(I－)的大小无法比较，无法判断Q与Ksp的相对大小，无法确定生成沉淀的先后顺序，C错误；向AgCl饱和溶液中加入NaCl晶体，沉淀溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，c(Cl－)增大，c(Ag＋)5. 已知在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸用蒸气加热到80 ℃左右，再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是( A )
A. 向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH为4～5
B. 向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀
C. 向溶液中通入Cl2，再通入NH3，调节pH为4～5
D. 加入纯铜将Fe2＋还原为Fe
[解析] 根据题干信息，A项中的操作可将Fe2＋先转化为Fe3＋再转化为Fe(OH)3而除去，A正确；在酸性溶液中H2S与Fe2＋不反应，而H2S与Cu2＋生成CuS沉淀，B错误；C项中的操作会引入新的杂质离子NH，C错误；由金属的活动性Fe＞Cu知，D错误。
6.(2022·苏州模拟)已知25℃时三种金属硫化物的溶度积常数分别是：Ksp(FeS)＝6.3×10－18、Ksp(CuS)＝1.3×10－36、Ksp(MnS)＝2.5×10－13。下列说法中正确的是( C )
A. 25℃时，FeS的溶解度大于MnS的溶解度
B. 25℃时，饱和CuS溶液中，Cu2＋的浓度为1.3×10－36 mol/L
C. 除去某溶液中的Cu2＋，可以选用FeS或MnS作沉淀剂
D. 因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能发生
[解析] FeS、MnS结构相似，Ksp越大溶解度越大，FeS的Ksp＝6.3×10－18，MnS的Ksp＝2.5×10－13，FeS的溶解度小于MnS的溶解度，A错误；CuS的Ksp＝c(Cu2＋)·c(S2－)，饱和CuS溶液中，c(Cu2＋)＝×10－18 mol/L，B错误；一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀，所以可用FeS或MnS作沉淀剂除去某溶液中的Cu2＋，C正确；CuS难溶于H2SO4，所以反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能发生，D错误。
7. (2022·天一中学)化工生产中含Cu2＋的废水常用MnS(s)作沉淀剂，其反应原理为Cu2＋(aq)＋MnS(s)??CuS(s)＋Mn2＋(aq)。一定温度下，下列有关该反应的推理正确的是( C )
A. 该反应达到平衡时：c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)
B. 平衡体系中加入少量CuS(s)后，c(Mn2＋)变小
C. 平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)变大
D. 该反应平衡常数表达式：K＝
[解析] 根据Cu2＋(aq)＋MnS(s)??CuS(s)＋Mn2＋(aq)得Ksp(CuS)1，即c(Cu2＋)8. 在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。已知：Ksp(CuS)＝6.0×10－36，Ksp(ZnS)＝3.0×10－25，Ksp(PbS)＝9.0×10－29。下列说法中错误的是( B )
A. 硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)===Zn2＋(aq)＋CuS(s)
B. 在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，不会生成黑色沉淀PbS
C. 在水中的溶解度：S(ZnS)＞S(PbS)＞S(CuS)
D. 若溶液中c(Cu2＋)＝1×10－10 mol/L，则S2－已完全转化成CuS
[解析] 由Ksp(CuS)＝6.0×10－36、Ksp(ZnS)＝3.0×10－25可知，CuS的溶解度小于ZnS，ZnS可以转化为CuS：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)??Zn2＋(aq)＋CuS(s)，A正确；ZnS的溶解度大于PbS，在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，可以生成黑色沉淀PbS，B错误；由Ksp可知在水中的溶解度：S(ZnS)＞S(PbS)＞S(CuS)，C正确；Ksp(CuS)＝6.0×10－36，若溶液中 c(Cu2＋)＝1×10－10 mol/L，则c(S2－)＝ mol/L＝6.0×10－26 mol/L＜1×10－5mol/L，S2－已完全转化成CuS，D正确。
9. 已知在25 ℃时，Ka(HF)＝3.6×10－4，Ksp(CaF2)＝1.46×10－10。现向1 L 0.2 mol/L HF 溶液中加入1 L 0.2 mol/L CaCl2溶液，则下列说法中正确的是( D )
A. 25 ℃时，0.1 mol/L HF溶液的pH＝1
B. Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C. 该体系中没有沉淀产生
D. 该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀
[解析] HF为弱酸，只能部分电离，0.1 mol/L HF溶液中pH>1，A错误；Ksp(CaF2)只与温度有关，B错误；两溶液混合后，c(HF)＝0.1 mol/L，Ka(HF)＝＝＝3.6×10－4，则c2(F－)＝3.6×10－5，c(Ca2＋)＝0.1 mol/L，Q＝c2(F－)·c(Ca2＋)＝3.6×10－6>1.46×10－10，体系中有CaF2沉淀析出，C错误，D正确。
10. (2022·无锡一中)25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。该温度下，下列说法错误的是( B )
A. BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水，c(Ba2＋)增大
B. BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液，BaSO4不可能转化为BaCO3
C. BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中，＝
D. 向同浓度Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出
[解析] BaCO3的悬浊液中存在沉淀溶解平衡，加入氯水，c(CO)减小，沉淀溶解平衡正向移动，所以c(Ba2＋)增大，A正确；向BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液，当Q＝c(CO)·c(Ba2＋)>Ksp(BaCO3)时，BaSO4就能转化为BaCO3，B错误；25 ℃时，BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中，＝＝＝，C正确；25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)11. 常温下，有关物质的溶度积如下表所示。
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 5.61×10－12 2.64×10－39
下列说法中错误的是( D )
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Na2CO3溶液比NaOH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＋)＝2.125×1021
D. 无法利用Ca(OH)2制备NaOH
[解析] 比较Ksp[Mg(OH)2]与 Ksp(MgCO3) 可知，用NaOH溶液可使Mg2＋沉淀得更完全，A正确；同理可知B正确；pH＝8时，c(OH－)＝1×10－6 mol/L，当两种沉淀共存时，有＝，代入数据，＝2.125×1021，C正确；通过反应Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH可实现利用Ca(OH)2制备NaOH，D错误。
12. 已知25 ℃时，有关难溶电解质的相关数据如下表。下列对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3 的混合溶液的说法中，错误的是( D )
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp 8.0×10－16 2.2×10－20 4.0×10－38
完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3～4
A. 向该混合溶液中加过量铁粉，能观察到红色固体析出
B. 向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀
C. 该混合溶液中，c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5∶4
D. 向该混合溶液中加入适量氯水，并调节pH至3～4后过滤，能得到纯净的CuSO4溶液
[解析] 加入过量铁粉，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，有Cu析出，A正确；对于M(OH)n，开始产生沉淀时，c(OH－)＝，根据所给物质的Ksp数据，可知产生Fe(OH)3时所需c(OH－)最小，因此先产生Fe(OH)3沉淀，B正确；假设各物质的物质的量均为a，则n(SO)＝5a，由于三种金属离子均发生水解反应，溶液中n(Cu2＋)＋n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＜4a，则 c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5∶4，C正确；向混合溶液中加入适量氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，调节pH至3～4，Fe3＋虽能完全沉淀，但由于引入了Cl－，得到CuCl2和CuSO4的混合溶液，D错误。
13. 25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列说法中正确的是( D )
A. 25 ℃时，固体Mg(OH)2在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小
B. 25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大
C. 25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成MgF2
D. 25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大
[解析] Ksp不随浓度变化，只与温度有关，A错误；因Ksp[Mg(OH)2]＜Ksp(MgF2)，Mg(OH)2饱和溶液比MgF2饱和溶液中的c(Mg2＋)小，B错误；当c(Mg2＋)·c2(F－)>Ksp[Mg(OH)2]，即用浓NaF溶液可以使Mg(OH)2转化为MgF2，C错误；加入NH4Cl，NH结合OH－使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动， c(Mg2＋)增大，D正确。
14. 已知：T ℃时，Ksp(PbS)＝1.3×10－24，Ksp(ZnS)＝1.0×10－22；当溶液中离子浓度≤10－5 mol/L时，表明该离子已除尽。T ℃时，下列有关PbS和ZnS的说法错误的是( D )
A. ZnS的饱和溶液中，c(Zn2＋)＝c(S2－)＝1.0×10－11 mol/L
B. 要将某工业废水中的Pb2＋除去，则加入Na2S溶液后应保证溶液中c(S2－)≥1.3×10－19 mol/L
C. 向同浓度的ZnCl2和PbCl2的混合溶液中滴加Na2S溶液，PbS先析出
D. 向PbS悬浊液中加入ZnCl2浓溶液，PbS不可能转化为ZnS
[解析] Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，因ZnS溶液中存在ZnS(s)??Zn2＋(aq)＋S2－(aq)，故c(Zn2＋)＝c(S2－)＝ mol/L＝1.0×10－11 mol/L，A正确；Ksp(PbS)＝c(Pb2＋)·c(S2－)，若除去Pb2＋，应使c(Pb2＋)＝≤10－5 mol/L，即c(S2－)≥＝1.3×10－19 mol/L，B正确；ZnS与PbS的组成相似，而混合溶液中Zn2＋、Pb2＋的浓度相同，故加入Na2S溶液后，溶度积小的物质先析出，C正确；PbS悬浊液中，c(S2－)＝，向该悬浊液中加入ZnCl2浓溶液，当 c(Zn2＋)≥时，PbS能转化为ZnS沉淀，D错误。
15．(1)(2022·无锡期末)用低品铜矿(主要含CuS、FeO)制备Cu2O的一种工艺流程如下图：
“调pH”后，滤液中Fe3＋刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol/L认为沉淀完全)，此时pH约为 3 。{已知：Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38}
(2)(2022·如皋期末)某浸液中Mn2＋的浓度为1.6 mol/L，含有一定量的Fe3＋、Al3＋。加碱调节pH，使浸液中Fe3＋、Al3＋完全沉淀(即离子浓度小于10－5 mol/L)，与Mn2＋分离，溶液pH调节的范围为 5～7.5 (设加碱时溶液体积不变)。过滤后，再加碱使Mn2＋沉淀完全。{已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－32，Ksp[Mn(OH)2]＝1.6×10－13}
(3)(2022·如皋期末)某NiSO4溶液中含有一定量的Ca2＋、Mg2＋，现滴加NaF溶液，将Ca2＋、Mg2＋转化成CaF2沉淀和MgF2沉淀。已知沉铁后溶液中c(Ni2＋)＝1.0 mol/L，Ksp[Ni(OH)2]＝2.0×10－15。实验时通常控制溶液的pH在6～7之间。实验时pH不能大于7的原因是 当pH＞7时，Q[Ni(OH)2]>1.0×10－14>Ksp[Ni(OH)2]，生成Ni(OH)2沉淀，NiSO4的产率降低 。
[解析] (1)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝1.0×10－38，则c(OH－)＝ mol/L＝1.0×10－11 mol/L，c(H＋)＝ mol/L＝1×10－3 mol/L，pH＝3。(2)加碱调节溶液pH，使Fe3＋、Al3＋完全沉淀，而Mn2＋留在溶液中，根据Ksp[Fe(OH)3]＝2.0×10－38＜Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－32可知，Fe3＋、Al3＋完全沉淀需c(OH－)＝ mol/L＝1.0×10－9 mol/L，而根据Ksp[Mn(OH)2]＝1.6×10－13可知，Mn2＋开始沉淀需c(OH－)＝ mol/L＝10－6.5 mol/L，故溶液pH调整范围为5～7.5。(3)沉铁后溶液中c(Ni2＋)＝1.0 mol/L，Ksp[Ni(OH)2]＝2.0×10－15，则Ni2＋开始沉淀时，溶液中c(OH－)＝＝×10－7.5 mol/L，此时溶液呈酸性；当pH>7时，Q[Ni(OH)2]>1.0×10－14>Ksp[Ni(OH)2]，生成Ni(OH)2沉淀，NiSO4的产率降低。
