人教版高中化学选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节第2课时沉淀溶解平衡的应用课件（62页ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节第2课时沉淀溶解平衡的应用课件（62页ppt） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-03-10 08:58:14 | ||
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文档简介
(共62张PPT)
第2课时 沉淀溶解平衡的应用
第三章 第四节 沉淀溶解平衡
1． 认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、
溶解与转化。
2．能综合运用离子反应、化学平衡原理分析和解决生产、生活中有
关电解质溶液的实际问题。
课程标准
任务一 沉淀的生成和溶解
情境探究
利用X射线对钡的穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4做内服造影剂，这种透视技术俗称钡餐透视。由于Ba2＋有剧毒，水溶性钡盐不能用作钡餐。
BaCO3和BaSO4的沉淀溶解平衡分别为：
如果误将可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2等]当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒，中毒者应尽快用5%的Na2SO4溶液洗胃，随后腹泻使钡盐尽快排出。
1.由溶度积常数可知BaSO4、BaCO3都难溶于水，而且二者的溶解度均不大，医学上能用BaCO3作钡餐吗？为什么？
2.可溶性钡盐(如BaCl2等)误作食盐食用，会造成钡中毒。中毒患者常用5.0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么？
3.已知不同金属离子在溶液中完全沉淀时，溶液的pH不同。
溶液中被沉淀的离子 Fe3＋ Cu2＋
完全生成氢氧化物沉淀的溶液的pH ≥3.7 ≥4.4
据信息分析除去CuCl2中的FeCl3应选什么试剂，原理是什么？
提示：因FeCl3发生水解反应：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，故可选择CuO或CuCO3，消耗Fe3＋水解生成的H＋，调节溶液pH于3.7～4.4，从而促进Fe3＋完全以Fe(OH)3形式沉淀出来，并通过过滤除去Fe(OH)3及过量的CuO或CuCO3。
新知构建
(一)沉淀的生成
1.沉淀生成时沉淀剂的选择原则
(1)使生成沉淀的反应进行得越完全越好(被沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能地____，即沉淀溶解度越____越好)。
(2)不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于______或不引入______________。
小
小
除去
新的杂质离子
2.常用的沉淀方法
方法 举例 解释
调节
pH法 除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] CuO与H＋反应，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4左右 Fe3＋与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
沉淀
剂法 以H2S、Na2S等沉淀污水中的Hg2＋、Cu2＋等重金属离子 H2S、Na2S与Cu2＋、Hg2＋反应生成沉淀
(二)沉淀的溶解
沉淀溶解时的关键步骤是加入的试剂能与产生沉淀的离子发生反应，生成挥发性物质(气体)或弱电解质(弱酸、弱碱或水)，使平衡向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解的常用方法主要有四种：①酸溶解法、②盐溶液溶解法、③氧化还原溶解法、④配位溶解法。
1.酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===________________。
2.盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH ===________
___________。
Ca2＋＋H2O＋CO2↑
Mg2＋＋
2NH3·H2O
3.氧化还原溶解法
如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
4.配位溶解法
如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
应用评价
1.判断正误，错误的说明其原因。
(1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。
______________________________________________________________
(2)除废水中的某些重金属离子，如Cu2＋、Hg2＋时，常用Na2S等，是因为生成的CuS、HgS极难溶，使废水中Cu2＋、Hg2＋浓度降的很低。
______________________________________________________________
(3)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO3反应。
________________________________________________________________________________________________________________________________
错误，洗涤2～3次，洗涤干净就好。
正确。
错误，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖于碳酸钙表面，阻止反应的进一步发生。
2.试利用平衡移动原理解释下列事实：
(1)FeS难溶于水，但能溶于稀盐酸中：______________________________
____________________________________________________________________________________________________________。
(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中：_________________________
________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________。
加入稀盐酸后，S2－＋2H＋===H2S↑，破坏了FeS的沉淀溶解平衡，使上述平衡向FeS溶解的方向移动，故FeS溶解
FeS(s) Fe2＋(aq) ＋S2－(aq)，
CaCO3(s)
(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol·L－1硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量：__________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
BaSO4(s) Ba2＋
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任务二 沉淀的转化
请结合课本实验现象，回答下列问题：
1.向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液，产生白色沉淀；振荡后再滴加4滴 0.1 mol/L KI溶液，生成黄色沉淀；振荡后，再滴加8滴 0.1 mol/L Na2S溶液，生成黑色沉淀。
实验探究
上述实验中，沉淀颜色变化的原因是什么？
提示：溶解度：AgCl>AgI>Ag2S，溶解度小的AgCl沉淀转化为溶解度更小的AgI或Ag2S沉淀。
2.向盛有2 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加4滴2 mol/L NaOH溶液，产生白色沉淀；再滴加4滴0.1 mol/L FeCl3溶液，静置，生成红褐色沉淀。
上述实验中，沉淀颜色变化的原因是什么？据此得出沉淀转化的实质是什么？
提示：溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3，溶解度小的Mg(OH)2转化为溶解度更小的Fe(OH)3；沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。
归纳总结
沉淀转化的一般原则
1.溶解度较小的沉淀易转化成溶解度更小的沉淀。
2.当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。
3.如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。
应用评价
1.判断正误，错误的说明其原因。
(1)溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉淀。
答案：错误，当两者溶解度差别不大时可以转化。
(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液，由白色沉淀转变成黄色沉淀，是由于Ksp(AgI)答案：正确。
(3)可用FeS除去废水中的Hg2＋、Ag＋等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶。
答案：正确。
(4)验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2，可将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色。
答案：正确。
2.常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示：
物质名称 硫化亚铁 硫化铜 硫化锌
溶度积 6.3×10－18 6.3×10－36 1.6×10－24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L－1 Na2S溶液时Fe2＋、Cu2＋、Zn2＋沉淀的先后顺序为_____________
______。
Cu2＋、Zn2＋、
Fe2＋
FeS、CuS、ZnS的Ksp表达式相同，相同浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4的混合液中，加入沉淀剂Na2S时，Ksp小的先沉淀出来，即Cu2＋、
Zn2＋、Fe2＋。
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随堂演练
√
1.已知：25 ℃时，PbS、CuS、HgS的溶度积分别为8.0×10－28、6.3×
10－36、1.6×10－52。下列说法正确的是
A.可溶性硫化物可作为处理上述金属离子的沉淀剂
B.上述三种物质溶解度最小的是PbS
C.在硫化铜悬浊液中滴加几滴Pb(NO3)2溶液，会生成PbS沉淀
D.向含Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋均为0.010 mol·L－1的溶液中通入H2S气体，产生沉淀的顺序依次为PbS、CuS、HgS
硫化钠能够与Hg2＋、Cu2＋、Pb2＋反应生成难溶物HgS、CuS、PbS，所以硫化钠是处理废水中含上述金属离子的沉淀剂，A正确；CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物，可通过它们的溶度积直接判断溶解度大小，根据题干信息可知，溶解度最小的、最难溶的为HgS，B错误；Ksp(PbS)＞Ksp(CuS)，所以CuS比PbS更难溶，在硫化铜悬浊液中滴几滴硝酸铅溶液，不一定会转化为PbS，需要浓度较大才能发生转化，C错误；CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物，可通过它们的溶度积直接判断溶解度大小，根据题干信息可知，溶解度最小的、最难溶的为HgS，溶度积最大、最后生成沉淀的为PbS，所以产生沉淀的顺序依次为HgS、CuS、PbS，D错误；故答案为A。
√
2.利用调节pH的方法，可以除去硫酸铜溶液中的亚铁离子(已知：在一定条件下，某些常见阳离子沉淀时对应的pH如表所示)，下列说法正确的是
阳离子 开始沉淀时 完全沉淀时
Fe3＋ 2.7 3.7
Cu2＋ 4.4 6.4
Fe2＋ 7.6 9.6
A.调节pH前，应先将Fe2＋氧化为Fe3＋，可选择Cl2或H2O2作氧化剂
B.调节pH可选用Cu(OH)2
C.控制pH＝6.4～7.6除杂效果最好
D.将分离得到的硫酸铜溶液蒸干可获得Cu(OH)2固体
如果选择氯气作氧化剂，生成氯化铁，会引入新杂质，A项错误；选用Cu(OH)2，可调节溶液的pH，且不引入新杂质，可达到除杂的目的，B项正确；控制pH＝6.4～7.6，铜离子完全沉淀，不能达到除杂的目的，将亚铁离子氧化成铁离子之后，应控制pH＝3.7～4.4，C项错误；硫酸为难挥发性酸，将硫酸铜溶液蒸干，若温度不是很高，硫酸铜不分解，则可得到硫酸铜，不会得到Cu(OH)2，D项错误；故选B。
阳离子 开始沉淀时 完全沉淀时
Fe3＋ 2.7 3.7
Cu2＋ 4.4 6.4
Fe2＋ 7.6 9.6
3.下列说法中，正确的是
A.饱和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，所得溶液的pH会增大
B.AgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ，往其中加入少量NaCl粉末，平衡会向左移动，溶液中离子的总浓度会减小
C.向等浓度KCl、KI的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，先产生黄色沉淀，证明此条件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
√
饱和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，抑制氢氧化钙的溶解，得到饱和溶液，pH减小，故A错误；AgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，往其中加入少量NaCl粉末，平衡会向左移动，溶液中氯离子浓度增大，还加入了Na＋，故B错误；向等浓度KCl、KI的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，先产生黄色沉淀，说明先生成AgI沉淀，因此该条件下Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，故C正确；氢氧化镁、碳酸钙难溶于水，在水中的溶解度很小，但不是完全不溶，溶液中仍会存在少量Ca2＋、Mg2＋，故D错误。综上所述，答案为C。
4.孔雀石主要含碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4，首先将其溶于稀硫酸中，得到的溶液中含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。从下列所给试剂中选择：
A.KMnO4 B.(NH4)2S
C.H2O2 D.KSCN
(1)检验溶液中Fe3＋的最佳试剂为________(填字母)。
D
KSCN溶液可以和Fe3＋反应使溶液变成红色，故选D；
(2)为使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，需先加________(填字母)，此时发生反应的离子方程式为___________________________________。
C
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
为使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，应先加入氧化剂将Fe2＋氧化为Fe3＋，同时不能引入新的杂质，所以应选用H2O2，发生的反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；
(3)然后再加__________________(填化学式)调整溶液的pH只生成Fe(OH)3沉淀。
CuO(或CuCO3)
加入的物质应能与氢离子反应，且不引入新的阳离子杂质，所以可以选用CuO或CuCO3。
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课时测评
√
题点一 沉淀的生成与溶解
1.下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理解释的是
①医院中进行钡餐透视时，用BaSO4而不用BaCO3
②热纯碱溶液的洗涤油污能力强
③溶洞、珊瑚的形成
④使用含氟牙膏可以防止龋齿
⑤向少量的NaCl溶液中滴加过量的AgNO3溶液后再加入少量的KI溶液，现象为先产生白色沉淀后白色沉淀变成黄色沉淀
A.①③④ B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
胃酸主要成分为盐酸，碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，会引起钡离子有毒，硫酸钡和盐酸不反应，所以碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能，可以用沉淀溶解平衡原理来解释，故①符合题意；碳酸钠是强碱弱酸盐，因为水解使其溶液呈碱性，碱能促进油脂水解，所以热纯碱溶液洗涤油污能力强，应用了盐类水解原理，故②不符合题意；水中含有钙离子，空气中有二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和钙离子反应生成难溶性的碳酸钙，长时间反应，形成溶洞、珊瑚，所以可以用沉淀平衡原理来解释，故③符合题意；牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质，F－能与羟基磷灰石发生反应，生成氟磷灰石[Ca5(PO4)3F] ，
Ca5(PO4)3OH(s)＋F－(aq) Ca5(PO4)3F(s)＋OH－(aq)，氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小，而且更能抵抗酸的侵蚀，使用含氟牙膏可以防止龋齿，可以用沉淀平衡原理来解释，故④符合题意；因AgNO3溶液过量，不能说明白色沉淀转化为黄色沉淀，故⑤不符合题意；综上所述，①③④符合题意，答案选A。
√
2.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，下述方法可行的是
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Cu将Fe2＋还原为Fe
√
3.探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时，利用下表三种试剂进行试验，下列说法不正确的是
编号 ① ② ③
分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl
备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1
A.向①中滴入几滴酚酞溶液后，溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质
B.为使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡，效果更好
D.向①中加入②，H＋与OH－反应生成H2O，使c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动
编号 ① ② ③
分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl
备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1
编号 ① ② ③
分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl
备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1
√
题点二 沉淀的转化
4.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，废水中的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.往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
√
5.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MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)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
√
6.为研究沉淀的生成及转化，进行如下实验。
已知：Ksp(AgSCN)＝1.0×10－12
下列关于该实验的分析不正确的是
A.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag＋)·c(SCN－)>Ksp(AgSCN)
B.充分反应后①中SCN－浓度为4.0×10－11mol·L－1
C.③中产生黄色沉淀可证明AgSCN向AgI沉淀转化
D.②中加入KI溶液后一定发生了反应AgSCN＋I－===AgI＋SCN－
√
题点三 沉淀溶解平衡的综合应用
7.在AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。已知常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。下列叙述正确的是
A.常温下，AgCl悬浊液中c(Cl－)≈1.34×10－5 mol·L－1
B.温度不变，向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，Ksp(AgCl)减小
C.向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr)
D.常温下，将0.001 mol·L－1 AgNO3溶液与0.001 mol·L－1KCl溶液等体积混合，无沉淀析出
AgCl的溶度积Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，则AgCl悬浊液中c(Cl－)＝c(Ag＋)≈1.34×10－5 mol·L－1，A正确；Ksp(AgCl)只与温度有关，温度不变，Ksp(AgCl)不变，B错误；向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明AgBr的溶解度小于AgCl，则有Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，C错误；0.001 mol·L－1AgNO3溶液与0.001 mol·L－1KCl溶液等体积混合，此时离子积Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.000 52＝2.5×10－7＞Ksp(AgCl)，故可以生成AgCl沉淀，D错误。
√
8.不同温度(T1和T2)时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是
A.T1＞T2
B.加入BaCl2固体，可使溶液由a点变到c点
C.c点时，在T1、T2两个温度下均有固体析出
D.a点和b点的Ksp相等
9.(1)①25 ℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应：
3.25×103
②溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因____________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
游客呼出的CO2可与钟
乳石的主要成分 CaCO3 发生反应：CO2 ＋ H2O ＋ CaCO3
Ca2＋＋
(2)已知某温度下Ksp(CaF2)＝3.4×10－11，Ksp(MgF2)＝7.1×10－11。该温度下，“沉淀除杂”时加入足量的NaF溶液可将Ca2＋、Mg2＋沉淀除去，若所得滤液中c(Mg2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，则滤液中c(Ca2＋)为__________
__________(保留2位有效数字)。
4.8×10－6
mol·L－1
10.锂被誉为“高能金属”，废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等，处理该废料的一种工艺流程如图所示：
已知：①Ksp(Li2CO3)＝1.6×10－3，LiCoO2难溶于水，具有强氧化性(且氧化性强于KMnO4)；
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH值如表所示：
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
回答下列问题：(1)写出“碱溶”时发生主要反应的化学方程式：_______
______________________________________。
2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2Al＋
废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等，加碱时Al发生反应，其反应的化学方程式：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al (OH)4]＋3H2↑。
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
(2)为提高“酸溶”的浸出速率，可采取的措施有_____________________
_________(任写一种)。
升高温度(或增大双氧水
的浓度)
为提高“酸溶”的浸出速率，可增大双氧水的浓度，或者升高温度。
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
(3)“酸溶”时，LiCoO2能将H2O2氧化，其离子方程式为______________
_________________________________________；若用浓盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，缺点是_____________________________。
H2O2＋6H＋===2Li＋＋2Co2＋＋4H2O＋O2↑
2LiCoO2＋
Cl－易被氧化成Cl2，污染空气
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
通过题给信息可知：LiCoO2难溶于水，具有强氧化性，且氧化性强于KMnO4，所以酸溶时LiCoO2能将H2O2氧化，其离子方程式为2LiCoO2＋H2O2＋6H＋===2Li＋＋2Co2＋＋4H2O＋ O2↑。若用浓盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，Cl－易被氧化成Cl2，污染空气。
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
(4)用氨水调节pH的范围为________________。
3.7≤pH<7.0
用氨水调节pH值，是为了除去铁离子，留下钴离子，根据相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH值表可知，沉淀完全时的pH的范围为3.7≤pH<7.0。
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
(5)该流程涉及多次过滤，实验室中过滤后洗涤沉淀的操作为 ___________
______________________________________________________________________________________________________________。
沿玻璃棒向
漏斗中注入少量蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水滤去后，再加蒸馏水洗涤，连续洗2～3次，直至沉淀物洗净为止
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
沉淀的洗涤操作是：沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水滤去后，再加蒸馏水洗涤，连续洗2～3次，直至沉淀物洗净为止。
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
(6)写出“沉钴”过程中发生反应的离子方程式：_____________________
_______________________。
CoCO3↓＋CO2↑＋H2O
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
返回
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
第2课时 沉淀溶解平衡的应用
第三章 第四节 沉淀溶解平衡
1． 认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、
溶解与转化。
2．能综合运用离子反应、化学平衡原理分析和解决生产、生活中有
关电解质溶液的实际问题。
课程标准
任务一 沉淀的生成和溶解
情境探究
利用X射线对钡的穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4做内服造影剂，这种透视技术俗称钡餐透视。由于Ba2＋有剧毒，水溶性钡盐不能用作钡餐。
BaCO3和BaSO4的沉淀溶解平衡分别为：
如果误将可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2等]当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒，中毒者应尽快用5%的Na2SO4溶液洗胃，随后腹泻使钡盐尽快排出。
1.由溶度积常数可知BaSO4、BaCO3都难溶于水，而且二者的溶解度均不大，医学上能用BaCO3作钡餐吗？为什么？
2.可溶性钡盐(如BaCl2等)误作食盐食用，会造成钡中毒。中毒患者常用5.0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么？
3.已知不同金属离子在溶液中完全沉淀时，溶液的pH不同。
溶液中被沉淀的离子 Fe3＋ Cu2＋
完全生成氢氧化物沉淀的溶液的pH ≥3.7 ≥4.4
据信息分析除去CuCl2中的FeCl3应选什么试剂，原理是什么？
提示：因FeCl3发生水解反应：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，故可选择CuO或CuCO3，消耗Fe3＋水解生成的H＋，调节溶液pH于3.7～4.4，从而促进Fe3＋完全以Fe(OH)3形式沉淀出来，并通过过滤除去Fe(OH)3及过量的CuO或CuCO3。
新知构建
(一)沉淀的生成
1.沉淀生成时沉淀剂的选择原则
(1)使生成沉淀的反应进行得越完全越好(被沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能地____，即沉淀溶解度越____越好)。
(2)不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于______或不引入______________。
小
小
除去
新的杂质离子
2.常用的沉淀方法
方法 举例 解释
调节
pH法 除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] CuO与H＋反应，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4左右 Fe3＋与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
沉淀
剂法 以H2S、Na2S等沉淀污水中的Hg2＋、Cu2＋等重金属离子 H2S、Na2S与Cu2＋、Hg2＋反应生成沉淀
(二)沉淀的溶解
沉淀溶解时的关键步骤是加入的试剂能与产生沉淀的离子发生反应，生成挥发性物质(气体)或弱电解质(弱酸、弱碱或水)，使平衡向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解的常用方法主要有四种：①酸溶解法、②盐溶液溶解法、③氧化还原溶解法、④配位溶解法。
1.酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===________________。
2.盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH ===________
___________。
Ca2＋＋H2O＋CO2↑
Mg2＋＋
2NH3·H2O
3.氧化还原溶解法
如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
4.配位溶解法
如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
应用评价
1.判断正误，错误的说明其原因。
(1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。
______________________________________________________________
(2)除废水中的某些重金属离子，如Cu2＋、Hg2＋时，常用Na2S等，是因为生成的CuS、HgS极难溶，使废水中Cu2＋、Hg2＋浓度降的很低。
______________________________________________________________
(3)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO3反应。
________________________________________________________________________________________________________________________________
错误，洗涤2～3次，洗涤干净就好。
正确。
错误，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖于碳酸钙表面，阻止反应的进一步发生。
2.试利用平衡移动原理解释下列事实：
(1)FeS难溶于水，但能溶于稀盐酸中：______________________________
____________________________________________________________________________________________________________。
(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中：_________________________
________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________。
加入稀盐酸后，S2－＋2H＋===H2S↑，破坏了FeS的沉淀溶解平衡，使上述平衡向FeS溶解的方向移动，故FeS溶解
FeS(s) Fe2＋(aq) ＋S2－(aq)，
CaCO3(s)
(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol·L－1硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量：__________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
BaSO4(s) Ba2＋
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任务二 沉淀的转化
请结合课本实验现象，回答下列问题：
1.向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液，产生白色沉淀；振荡后再滴加4滴 0.1 mol/L KI溶液，生成黄色沉淀；振荡后，再滴加8滴 0.1 mol/L Na2S溶液，生成黑色沉淀。
实验探究
上述实验中，沉淀颜色变化的原因是什么？
提示：溶解度：AgCl>AgI>Ag2S，溶解度小的AgCl沉淀转化为溶解度更小的AgI或Ag2S沉淀。
2.向盛有2 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加4滴2 mol/L NaOH溶液，产生白色沉淀；再滴加4滴0.1 mol/L FeCl3溶液，静置，生成红褐色沉淀。
上述实验中，沉淀颜色变化的原因是什么？据此得出沉淀转化的实质是什么？
提示：溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3，溶解度小的Mg(OH)2转化为溶解度更小的Fe(OH)3；沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。
归纳总结
沉淀转化的一般原则
1.溶解度较小的沉淀易转化成溶解度更小的沉淀。
2.当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。
3.如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。
应用评价
1.判断正误，错误的说明其原因。
(1)溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉淀。
答案：错误，当两者溶解度差别不大时可以转化。
(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液，由白色沉淀转变成黄色沉淀，是由于Ksp(AgI)
(3)可用FeS除去废水中的Hg2＋、Ag＋等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶。
答案：正确。
(4)验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2，可将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色。
答案：正确。
2.常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示：
物质名称 硫化亚铁 硫化铜 硫化锌
溶度积 6.3×10－18 6.3×10－36 1.6×10－24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L－1 Na2S溶液时Fe2＋、Cu2＋、Zn2＋沉淀的先后顺序为_____________
______。
Cu2＋、Zn2＋、
Fe2＋
FeS、CuS、ZnS的Ksp表达式相同，相同浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4的混合液中，加入沉淀剂Na2S时，Ksp小的先沉淀出来，即Cu2＋、
Zn2＋、Fe2＋。
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随堂演练
√
1.已知：25 ℃时，PbS、CuS、HgS的溶度积分别为8.0×10－28、6.3×
10－36、1.6×10－52。下列说法正确的是
A.可溶性硫化物可作为处理上述金属离子的沉淀剂
B.上述三种物质溶解度最小的是PbS
C.在硫化铜悬浊液中滴加几滴Pb(NO3)2溶液，会生成PbS沉淀
D.向含Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋均为0.010 mol·L－1的溶液中通入H2S气体，产生沉淀的顺序依次为PbS、CuS、HgS
硫化钠能够与Hg2＋、Cu2＋、Pb2＋反应生成难溶物HgS、CuS、PbS，所以硫化钠是处理废水中含上述金属离子的沉淀剂，A正确；CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物，可通过它们的溶度积直接判断溶解度大小，根据题干信息可知，溶解度最小的、最难溶的为HgS，B错误；Ksp(PbS)＞Ksp(CuS)，所以CuS比PbS更难溶，在硫化铜悬浊液中滴几滴硝酸铅溶液，不一定会转化为PbS，需要浓度较大才能发生转化，C错误；CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物，可通过它们的溶度积直接判断溶解度大小，根据题干信息可知，溶解度最小的、最难溶的为HgS，溶度积最大、最后生成沉淀的为PbS，所以产生沉淀的顺序依次为HgS、CuS、PbS，D错误；故答案为A。
√
2.利用调节pH的方法，可以除去硫酸铜溶液中的亚铁离子(已知：在一定条件下，某些常见阳离子沉淀时对应的pH如表所示)，下列说法正确的是
阳离子 开始沉淀时 完全沉淀时
Fe3＋ 2.7 3.7
Cu2＋ 4.4 6.4
Fe2＋ 7.6 9.6
A.调节pH前，应先将Fe2＋氧化为Fe3＋，可选择Cl2或H2O2作氧化剂
B.调节pH可选用Cu(OH)2
C.控制pH＝6.4～7.6除杂效果最好
D.将分离得到的硫酸铜溶液蒸干可获得Cu(OH)2固体
如果选择氯气作氧化剂，生成氯化铁，会引入新杂质，A项错误；选用Cu(OH)2，可调节溶液的pH，且不引入新杂质，可达到除杂的目的，B项正确；控制pH＝6.4～7.6，铜离子完全沉淀，不能达到除杂的目的，将亚铁离子氧化成铁离子之后，应控制pH＝3.7～4.4，C项错误；硫酸为难挥发性酸，将硫酸铜溶液蒸干，若温度不是很高，硫酸铜不分解，则可得到硫酸铜，不会得到Cu(OH)2，D项错误；故选B。
阳离子 开始沉淀时 完全沉淀时
Fe3＋ 2.7 3.7
Cu2＋ 4.4 6.4
Fe2＋ 7.6 9.6
3.下列说法中，正确的是
A.饱和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，所得溶液的pH会增大
B.AgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ，往其中加入少量NaCl粉末，平衡会向左移动，溶液中离子的总浓度会减小
C.向等浓度KCl、KI的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，先产生黄色沉淀，证明此条件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
√
饱和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，抑制氢氧化钙的溶解，得到饱和溶液，pH减小，故A错误；AgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，往其中加入少量NaCl粉末，平衡会向左移动，溶液中氯离子浓度增大，还加入了Na＋，故B错误；向等浓度KCl、KI的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，先产生黄色沉淀，说明先生成AgI沉淀，因此该条件下Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，故C正确；氢氧化镁、碳酸钙难溶于水，在水中的溶解度很小，但不是完全不溶，溶液中仍会存在少量Ca2＋、Mg2＋，故D错误。综上所述，答案为C。
4.孔雀石主要含碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4，首先将其溶于稀硫酸中，得到的溶液中含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。从下列所给试剂中选择：
A.KMnO4 B.(NH4)2S
C.H2O2 D.KSCN
(1)检验溶液中Fe3＋的最佳试剂为________(填字母)。
D
KSCN溶液可以和Fe3＋反应使溶液变成红色，故选D；
(2)为使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，需先加________(填字母)，此时发生反应的离子方程式为___________________________________。
C
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
为使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，应先加入氧化剂将Fe2＋氧化为Fe3＋，同时不能引入新的杂质，所以应选用H2O2，发生的反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；
(3)然后再加__________________(填化学式)调整溶液的pH只生成Fe(OH)3沉淀。
CuO(或CuCO3)
加入的物质应能与氢离子反应，且不引入新的阳离子杂质，所以可以选用CuO或CuCO3。
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课时测评
√
题点一 沉淀的生成与溶解
1.下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理解释的是
①医院中进行钡餐透视时，用BaSO4而不用BaCO3
②热纯碱溶液的洗涤油污能力强
③溶洞、珊瑚的形成
④使用含氟牙膏可以防止龋齿
⑤向少量的NaCl溶液中滴加过量的AgNO3溶液后再加入少量的KI溶液，现象为先产生白色沉淀后白色沉淀变成黄色沉淀
A.①③④ B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
胃酸主要成分为盐酸，碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，会引起钡离子有毒，硫酸钡和盐酸不反应，所以碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能，可以用沉淀溶解平衡原理来解释，故①符合题意；碳酸钠是强碱弱酸盐，因为水解使其溶液呈碱性，碱能促进油脂水解，所以热纯碱溶液洗涤油污能力强，应用了盐类水解原理，故②不符合题意；水中含有钙离子，空气中有二氧化碳，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和钙离子反应生成难溶性的碳酸钙，长时间反应，形成溶洞、珊瑚，所以可以用沉淀平衡原理来解释，故③符合题意；牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质，F－能与羟基磷灰石发生反应，生成氟磷灰石[Ca5(PO4)3F] ，
Ca5(PO4)3OH(s)＋F－(aq) Ca5(PO4)3F(s)＋OH－(aq)，氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小，而且更能抵抗酸的侵蚀，使用含氟牙膏可以防止龋齿，可以用沉淀平衡原理来解释，故④符合题意；因AgNO3溶液过量，不能说明白色沉淀转化为黄色沉淀，故⑤不符合题意；综上所述，①③④符合题意，答案选A。
√
2.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，下述方法可行的是
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Cu将Fe2＋还原为Fe
√
3.探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时，利用下表三种试剂进行试验，下列说法不正确的是
编号 ① ② ③
分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl
备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1
A.向①中滴入几滴酚酞溶液后，溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质
B.为使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡，效果更好
D.向①中加入②，H＋与OH－反应生成H2O，使c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动
编号 ① ② ③
分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl
备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1
编号 ① ② ③
分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl
备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1
√
题点二 沉淀的转化
4.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，废水中的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.往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
√
5.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MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)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
√
6.为研究沉淀的生成及转化，进行如下实验。
已知：Ksp(AgSCN)＝1.0×10－12
下列关于该实验的分析不正确的是
A.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag＋)·c(SCN－)>Ksp(AgSCN)
B.充分反应后①中SCN－浓度为4.0×10－11mol·L－1
C.③中产生黄色沉淀可证明AgSCN向AgI沉淀转化
D.②中加入KI溶液后一定发生了反应AgSCN＋I－===AgI＋SCN－
√
题点三 沉淀溶解平衡的综合应用
7.在AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。已知常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。下列叙述正确的是
A.常温下，AgCl悬浊液中c(Cl－)≈1.34×10－5 mol·L－1
B.温度不变，向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，Ksp(AgCl)减小
C.向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr)
D.常温下，将0.001 mol·L－1 AgNO3溶液与0.001 mol·L－1KCl溶液等体积混合，无沉淀析出
AgCl的溶度积Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，则AgCl悬浊液中c(Cl－)＝c(Ag＋)≈1.34×10－5 mol·L－1，A正确；Ksp(AgCl)只与温度有关，温度不变，Ksp(AgCl)不变，B错误；向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明AgBr的溶解度小于AgCl，则有Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，C错误；0.001 mol·L－1AgNO3溶液与0.001 mol·L－1KCl溶液等体积混合，此时离子积Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.000 52＝2.5×10－7＞Ksp(AgCl)，故可以生成AgCl沉淀，D错误。
√
8.不同温度(T1和T2)时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是
A.T1＞T2
B.加入BaCl2固体，可使溶液由a点变到c点
C.c点时，在T1、T2两个温度下均有固体析出
D.a点和b点的Ksp相等
9.(1)①25 ℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应：
3.25×103
②溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因____________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
游客呼出的CO2可与钟
乳石的主要成分 CaCO3 发生反应：CO2 ＋ H2O ＋ CaCO3
Ca2＋＋
(2)已知某温度下Ksp(CaF2)＝3.4×10－11，Ksp(MgF2)＝7.1×10－11。该温度下，“沉淀除杂”时加入足量的NaF溶液可将Ca2＋、Mg2＋沉淀除去，若所得滤液中c(Mg2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，则滤液中c(Ca2＋)为__________
__________(保留2位有效数字)。
4.8×10－6
mol·L－1
10.锂被誉为“高能金属”，废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等，处理该废料的一种工艺流程如图所示：
已知：①Ksp(Li2CO3)＝1.6×10－3，LiCoO2难溶于水，具有强氧化性(且氧化性强于KMnO4)；
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH值如表所示：
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
回答下列问题：(1)写出“碱溶”时发生主要反应的化学方程式：_______
______________________________________。
2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2Al＋
废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等，加碱时Al发生反应，其反应的化学方程式：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al (OH)4]＋3H2↑。
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
(2)为提高“酸溶”的浸出速率，可采取的措施有_____________________
_________(任写一种)。
升高温度(或增大双氧水
的浓度)
为提高“酸溶”的浸出速率，可增大双氧水的浓度，或者升高温度。
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
(3)“酸溶”时，LiCoO2能将H2O2氧化，其离子方程式为______________
_________________________________________；若用浓盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，缺点是_____________________________。
H2O2＋6H＋===2Li＋＋2Co2＋＋4H2O＋O2↑
2LiCoO2＋
Cl－易被氧化成Cl2，污染空气
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
通过题给信息可知：LiCoO2难溶于水，具有强氧化性，且氧化性强于KMnO4，所以酸溶时LiCoO2能将H2O2氧化，其离子方程式为2LiCoO2＋H2O2＋6H＋===2Li＋＋2Co2＋＋4H2O＋ O2↑。若用浓盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，Cl－易被氧化成Cl2，污染空气。
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
(4)用氨水调节pH的范围为________________。
3.7≤pH<7.0
用氨水调节pH值，是为了除去铁离子，留下钴离子，根据相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH值表可知，沉淀完全时的pH的范围为3.7≤pH<7.0。
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
(5)该流程涉及多次过滤，实验室中过滤后洗涤沉淀的操作为 ___________
______________________________________________________________________________________________________________。
沿玻璃棒向
漏斗中注入少量蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水滤去后，再加蒸馏水洗涤，连续洗2～3次，直至沉淀物洗净为止
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
沉淀的洗涤操作是：沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水滤去后，再加蒸馏水洗涤，连续洗2～3次，直至沉淀物洗净为止。
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
(6)写出“沉钴”过程中发生反应的离子方程式：_____________________
_______________________。
CoCO3↓＋CO2↑＋H2O
金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
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金属离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Co2＋
开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0