第2课时 沉淀溶解平衡的应用
[核心素养发展目标] 1.了解沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用，能运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解和转化。2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化的条件。
一、沉淀的溶解与生成
1．沉淀溶解与生成的条件
(1)若Q________Ksp：若体系中有足量固体，则固体________，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到________状态。
(2)若Q________Ksp：溶液中的离子______________________________________________，
直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到______状态。
2．沉淀的溶解与生成在生产、生活中的重要应用
[实例1—沉淀的溶解]医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”的原因
物质 BaSO4 BaCO3
沉淀溶解平衡 BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq) BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO(aq)
Ksp(25 ℃) 1.1×10－10mol2·L－2 5.1×10－9mol2·L－2
服用后情况分析 硫酸是强酸，SO难以和胃酸中的H＋结合生成硫酸分子，胃液中高浓度的H＋对BaSO4的沉淀溶解平衡基本没有影响，Ba2＋浓度可以保持在安全浓度范围内 胃酸的酸性很强，CO和胃酸中的H＋反应生成CO2和H2O，使Q(BaCO3)用离子方程式表示碳酸钡溶于强酸的离子方程式：_______________________________。
[实例2—沉淀的生成]误食可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2]可用5%的Na2SO4溶液洗胃解毒的理由
定性分析：服用5%的Na2SO4溶液，______________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________，
c(Ba2＋)小于使人体中毒的危险值，从而解毒。
定量分析：5%的Na2SO4溶液中c(SO)近似为0.35 mol·L－1，洗胃时通常需要使用较大量的Na2SO4溶液，可以忽略Na2SO4溶液进入胃中浓度的变化，当反应达到BaSO4的沉淀溶解平衡后，由Ksp(BaSO4)＝c平(Ba2＋)·c平(SO)可得：c平(Ba2＋)＝______________________________
_______________________________________________________________________________，
由计算可知，Ba2＋浓度远小于10－5 mol·L－1，因而可有效地除去胃中的Ba2＋。
生成沉淀的常用方法
(1)通过调节pH，使弱碱阳离子生成沉淀；
(2)加沉淀剂，使某些离子生成难溶物质而沉淀；
(3)增大沉淀溶解平衡体系中某种离子浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动；
(4)通过氧化还原反应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，如将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而生成更难溶的Fe(OH)3。
(1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好( )
(2)为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水( )
(3)常用Na2S等除去废水中某些重金属离子如Cu2＋、Hg2＋，是因为CuS、HgS的Ksp都很小( )
(4)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( )
1．溶洞里美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹，请从沉淀溶解平衡的角度解释这一现象。
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
2．已知三种化合物的溶解度：PbSO4 1.03×10－4 g，PbCO3 1.81×10－7 g，PbS 1.84×10－14 g，为了除去工业废水中的重金属离子Pb2＋，应选用哪种沉淀剂？理由是什么？
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
3．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10 mol2·L－2，Ksp(AgBr)＝5.0×10－13 mol2·L－2，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12 mol3·L－3。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A．Cl－、Br－、CrO B．Br－、Cl－、CrO
C．CrO、Br－、Cl－ D．Br－、CrO、Cl－
4．(2023·湖北黄冈高二期中)从含Cl－和I－的混合溶液中得到AgCl和AgI的流程如图：
(1)“沉淀Ⅰ”步骤中发生的反应有______________________、_______________________。
(2)AgCl可溶于4 mol·L－1的氨水，原因是生成配离子[Ag(NH3)2]＋，写出该反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________。
(3)已知[Ag(NH3)2]＋Ag＋＋2NH3，“沉淀Ⅱ”步骤中能否用盐酸代替硝酸，简述理由：________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
二、沉淀的转化
1．实验探究沉淀的转化
ZnS沉淀转化为CuS沉淀
实验步骤
实验现象
离子方程式
实验结论 ________的沉淀可以转化成________________的沉淀
2.沉淀转化的实质和条件
(1)实质：沉淀转化的实质是________________________，即将________________的沉淀转化成____________的沉淀。
(2)条件：两种沉淀的__________不同。通常，溶解能力小的沉淀转化为溶解能力________的沉淀容易实现；两者溶解能力差别越大，沉淀转化越________。
特别提醒 浓度差别大也可以反向转化。
3．沉淀转化的应用
(1)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除去，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：_________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)水垢的形成
硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，反应方程式：_____________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________，
说明Mg(OH)2比MgCO3更难溶。
(1)溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉淀( )
(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液，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( )
1．某小组研究沉淀之间的转化，实验设计如下(已知：AgCl为白色固体，AgI为黄色固体)：
下列分析不正确的是( )
A．浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
B．实验①和②说明Ag＋(aq)与Cl－(aq)的反应是有限度的
C．实验③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D．实验①和③可以证明AgI比AgCl更难溶
2．沉淀转化在工、农业生产中有广泛的应用。
(1)锅炉除水垢(含有CaSO4)：常温下CaCO3、CaSO4的Ksp分别为3.4×10－9 mol2·L－2、4.9×10－5 mol2·L－2，处理流程如下。
①写出沉淀转化Ⅰ的离子方程式：___________________________________________________
_______________________________________________________________________________，该温度下转化的平衡常数K＝________。
②沉淀溶解Ⅱ主要反应的化学方程式为______________________________。
(2)自然界中矿物的转化：各种原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)。
上述沉淀转化的化学方程式为__________________________、_________________________。
(3)难溶性的FeS可用于处理工业废水中的Pb2＋等重金属离子，处理Pb2＋的离子方程式为________________________________________________________________________。
3．牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在着如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋(aq)＋3PO(aq)＋OH－(aq)。
(1)进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，此时，牙齿就会受到腐蚀，其原因是________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。请用离子方程式表示牙膏配有氟化物添加剂能防止龋齿的原因：_____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
第2课时 沉淀溶解平衡的应用
一、
1．(1)＜ 溶解 平衡 (2)＞ 生成沉淀 平衡
2．BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O 由于Q(BaSO4)＝c(Ba2＋)·c(SO)＞Ksp(BaSO4)，SO＋Ba2＋===BaSO4↓
＝≈3.1×10－10 mol·L－1
正误判断
(1)× (2)√ (3)√ (4)×
思考交流
1．石灰岩中的CaCO3和H2O、CO2反应生成Ca(HCO3)2，存在下列平衡：CaCO3＋CO2＋H2OCa(HCO3)2，溶有Ca(HCO3)2的水从洞顶滴落时，水分蒸发，CO2压强减小，温度升高，CO2的溶解量减小，导致上述平衡逆向移动而析出CaCO3，日积月累就形成了这些奇迹。
2．应选用硫化物作为沉淀剂，因为生成的PbS更难溶，可以更好地除去Pb2＋。
3．B
4．(1)Ag＋＋Cl－===AgCl↓ Ag＋＋I－===AgI↓
(2)AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O
(3)能用盐酸代替硝酸，H＋与[Ag(NH3)2]＋电离的NH3反应使溶液中c(Ag＋)增大，且盐酸使c(Cl－)增大，Q(AgCl)>Ksp(AgCl)，重新产生AgCl沉淀
二、
1．产生白色沉淀 产生黑色沉淀 S2－(aq)＋Zn2＋(aq)===ZnS(s) ZnS(s)＋Cu2＋(aq)===CuS(s)＋Zn2＋(aq) 溶解能力小 溶解能力更小
2．(1)沉淀溶解平衡的移动 溶解度小 溶解度更小
(2)溶解度 更小 容易
3．(1)FeS(s)＋Hg2＋(aq)===HgS(s)＋Fe2＋(aq)
(2)Mg(HCO3)2MgCO3↓＋H2O＋CO2↑、Ca(HCO3)2CaCO3↓＋H2O＋CO2↑、MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
正误判断
(1)× (2)√ (3)√
思考交流
1．B
2．(1)①CaSO4(s)＋CO(aq)===CaCO3(s)＋SO(aq)
1．4×104
②CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(2)CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4 CuSO4＋PbS===CuS＋PbSO4
(3)FeS(s)＋Pb2＋(aq)===PbS(s)＋Fe2＋(aq)
3．(1)有机酸电离出的H＋与OH－发生反应，使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向右移动
(2)Ca5(PO4)3OH(s)＋F－(aq)===Ca5(PO4)3F(s)＋OH－(aq)(共74张PPT)
第2课时
沉淀溶解平衡的应用
第3章 第3节
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核心素养
发展目标
1.了解沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用，能运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解和转化。
2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化的条件。
内容索引
课时对点练
一、沉淀的溶解与生成
二、沉淀的转化
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一
沉淀的溶解与生成
1.沉淀溶解与生成的条件
(1)若Q Ksp：若体系中有足量固体，则固体 ，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到 状态。
(2)若Q Ksp：溶液中的离子 ，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到 状态。
一
沉淀的溶解与生成
＜
溶解
平衡
＞
生成沉淀
平衡
2.沉淀的溶解与生成在生产、生活中的重要应用
[实例1—沉淀的溶解]医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”的原因
物质 BaSO4 BaCO3
沉淀溶解平衡 BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋ (aq) BaCO3(s) Ba2＋(aq)＋
(aq)
Ksp(25 ℃) 1.1×10－10 mol2·L－2 5.1×10－9 mol2·L－2
物质 BaSO4 BaCO3
服用后情况分析 硫酸是强酸， 难以和胃酸中的H＋结合生成硫酸分子，胃液中高浓度的H＋对BaSO4的沉淀溶解平衡基本没有影响，Ba2＋浓度可以保持在安全浓度范围内 胃酸的酸性很强， 和胃酸中的H＋反应生成CO2和H2O，使Q(BaCO3)<
Ksp(BaCO3)，平衡正向移动，c(Ba2＋)增大，导致人体中毒
用离子方程式表示碳酸钡溶于强酸的离子方程式：___________________
______________。
＋CO2↑＋H2O
BaCO3＋2H＋===Ba2＋
归纳总结
[实例2—沉淀的生成]误食可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2]可用5%的Na2SO4溶液洗胃解毒的理由
定性分析：服用5%的Na2SO4溶液，________________________________
________________________________，c(Ba2＋)小于使人体中毒的危险值，从而解毒。
由于Q(BaSO4)＝c(Ba2＋)·c( )＞
Ksp(BaSO4)， ＋Ba2＋===BaSO4↓
定量分析：5%的Na2SO4溶液中c( )近似为0.35 mol·L－1，洗胃时通常需要使用较大量的Na2SO4溶液，可以忽略Na2SO4溶液进入胃中浓度的变化，当反应达到BaSO4的沉淀溶解平衡后，由Ksp(BaSO4)＝c平(Ba2＋)·
c平( )可得：c平(Ba2＋)＝_______________________________________
_____________，由计算可知，Ba2＋浓度远小于10－5 mol·L－1，因而可有
效地除去胃中的Ba2＋。
10－10 mol·L－1
归纳总结
生成沉淀的常用方法
(1)通过调节pH，使弱碱阳离子生成沉淀；
(2)加沉淀剂，使某些离子生成难溶物质而沉淀；
(3)增大沉淀溶解平衡体系中某种离子浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动；
(4)通过氧化还原反应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，如将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而生成更难溶的Fe(OH)3。
(1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好
(2)为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水
(3)常用Na2S等除去废水中某些重金属离子如Cu2＋、Hg2＋，是因为CuS、HgS的Ksp都很小
(4)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
×
×
√
√
1.溶洞里美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹，请从沉淀溶解平衡的角度解释这一现象。
提示 石灰岩中的CaCO3和H2O、CO2反应生成Ca(HCO3)2，存在下列平衡：CaCO3＋CO2＋H2O Ca(HCO3)2，溶有Ca(HCO3)2的水从洞顶滴落时，水分蒸发，CO2压强减小，温度升高，CO2的溶解量减小，导致上述平衡逆向移动而析出CaCO3，日积月累就形成了这些奇迹。
2.已知三种化合物的溶解度：PbSO4 1.03×10－4 g，PbCO3 1.81×
10－7 g，PbS 1.84×10－14 g，为了除去工业废水中的重金属离子Pb2＋，应选用哪种沉淀剂？理由是什么？
提示 应选用硫化物作为沉淀剂，因为生成的PbS更难溶，可以更好地除去Pb2＋。
3.已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10 mol2·L－2，Ksp(AgBr)＝5.0×10－13 mol2·
L－2，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12 mol3·L－3。某溶液中含有Cl－、Br－和
，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
√
4.(2023·湖北黄冈高二期中)从含Cl－和I－的混合溶液中得到AgCl和AgI的流程如图：
(1)“沉淀Ⅰ”步骤中发生
的反应有______________
______、________________。
(2)AgCl可溶于4 mol·L－1的氨水，原因是生成配离子[Ag(NH3)2]＋，写出该反应的离子方程式：______________________________________
______。
Ag＋＋Cl－===
AgCl↓
Ag＋＋I－===AgI↓
AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋
2H2O
(3)已知[Ag(NH3)2]＋ Ag＋＋2NH3，“沉淀Ⅱ”步骤中能否用盐酸代替硝酸，简述理由：__________________________________________
_______________________________________________________________________________________。
能用盐酸代替硝酸，H＋与[Ag(NH3)2]＋电离的NH3反应使溶液中c(Ag＋)增大，且盐酸使c(Cl－)增大，Q(AgCl)>
Ksp(AgCl)，重新产生AgCl沉淀
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沉淀的转化
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二
1.实验探究沉淀的转化
ZnS沉淀转化为CuS沉淀
二
沉淀的转化
实验步骤
实验现象 _____________ _____________
产生白色沉淀
产生黑色沉淀
离子方程式 __________________________ ________________________________________
实验结论 的沉淀可以转化成 的沉淀
S2－(aq)＋Zn2＋(aq)===ZnS(s)
ZnS(s)＋Cu2＋(aq)===
CuS(s)＋Zn2＋(aq)
溶解能力小
溶解能力更小
2.沉淀转化的实质和条件
(1)实质：沉淀转化的实质是 ，即将 的沉淀转化成 的沉淀。
(2)条件：两种沉淀的 不同。通常，溶解能力小的沉淀转化为溶解能力 的沉淀容易实现；两者溶解能力差别越大，沉淀转化越 。
特别提醒 浓度差别大也可以反向转化。
沉淀溶解平衡的移动
溶解度小
溶解度更小
溶解度
更小
容易
3.沉淀转化的应用
(1)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除去，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＋(aq)===HgS(s)＋Fe2＋(aq)
(2)水垢的形成
硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，反应方程式：
_______________________________________________________________________________________________________________，说明Mg(OH)2
比MgCO3更难溶。
Mg(HCO3)2 MgCO3↓＋H2O＋CO2↑、Ca(HCO3)2 CaCO3↓
＋H2O＋CO2↑、MgCO3＋H2O Mg(OH)2＋CO2↑
(1)溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉淀
(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液，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
√
×
√
1.某小组研究沉淀之间的转化，实验设
计如下(已知：AgCl为白色固体，AgI为
黄色固体)：
下列分析不正确的是
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
B.实验①和②说明Ag＋(aq)与Cl－(aq)的反应是有限度的
C.实验③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验①和③可以证明AgI比AgCl更难溶
√
浊液a为氯化银沉淀与硝酸银和硝酸钠
的混合物，AgCl(s)存在沉淀溶解平衡：
AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，A正确；
实验①和②中硝酸银过量，向硝酸银和
硝酸钠的混合液中加入NaCl溶液，Ag＋(aq)与Cl－(aq)反应生成沉淀，不能判断Ag＋(aq)与Cl－(aq)的反应是有限度的，B错误；
实验③中颜色变化说明发生反应：
AgCl(s)＋I－(aq)===AgI(s)＋Cl－(aq)，
即AgCl转化为AgI，C正确；
实验①和③可以证明：Ksp(AgI)＜
Ksp(AgCl)，即AgI比AgCl更难溶，D正确。
2.沉淀转化在工、农业生产中有广泛的应用。
(1)锅炉除水垢(含有CaSO4)：常温下CaCO3、CaSO4的Ksp分别为3.4×
10－9 mol2·L－2、4.9×10－5 mol2·L－2，处理流程如下。
①写出沉淀转化
Ⅰ的离子方程式：
_______________________________________，该温度下转化的平衡常数K＝________。
1.4×104
②沉淀溶解Ⅱ主要反应的化学方程式为__________________________
_______。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O
＋CO2↑
(2)自然界中矿物的转化：各种原生铜的硫化物 CuSO4溶液
铜蓝(CuS)。
上述沉淀转化的化学方程式为__________________________、_______
_____________________。
CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4
＋PbS===CuS＋PbSO4
(3)难溶性的FeS可用于处理工业废水中的Pb2＋等重金属离子，处理Pb2＋的离子方程式为__________________________________。
FeS(s)＋Pb2＋(aq)===PbS(s)＋Fe2＋(aq)
CuSO4
3.牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在着如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋(aq)＋3 (aq)＋OH－(aq)。
(1)进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，此时，牙齿就会受到腐蚀，其原因是_______________________________________________
_______________________。
有机酸电离出的H＋与OH－发生反应，使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向右移动
(2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。请用离子方程式表示牙膏配有氟化物添加剂能防止龋齿的原因：
______________________________________________。
Ca5(PO4)3OH(s)＋F－(aq)===Ca5(PO4)3F(s)＋OH－(aq)
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课时对点练
对点训练
题组一 沉淀的生成与溶解
1.(2023·成都高二期末)沈括《梦溪笔谈》记载：“石穴中水，所滴者皆为钟乳。”溶洞与钟乳石的形成涉及反应为Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(g)，下列分析错误的是
A.溶有CO2的水流经石灰岩区域，生成可溶于水的Ca(HCO3)2
B.钟乳石的形成经历CaCO3的溶解和析出
C.酸雨条件下，上述平衡右移，加速钟乳石的形成
D.由于形成钟乳石的水动力及其沉积部位不同，钟乳石形状各异
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对点训练
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溶有二氧化碳的水流经石灰岩区域，会使平衡逆向移动，有利于生成可溶的碳酸氢钙，故A正确；
酸雨条件下，溶液中氢离子浓度增大，碳酸钙与溶液中的氢离子反应转化为碳酸氢钙，不利于钟乳石的形成，故C错误。
对点训练
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
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根据题干信息，通入Cl2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，再转化为Fe(OH)3而除去，A项正确；
在酸性溶液中H2S与Fe2＋不反应，而H2S与Cu2＋反应生成CuS沉淀，B项错误；
通入NH3会引入新的杂质 ，C项错误；
由金属的活动性：Fe＞Cu知，D项错误。
对点训练
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
1
2
3
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14
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
对点训练
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
C.①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2 (aq) Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)
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
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向Mg(OH)2悬浊液中滴入几滴酚酞溶液后，溶液显红色，只能说明Mg(OH)2能电离，但不能判断是部分电离还是完全电离，A项不正确；
Mg(OH)2电离出来的OH－与NH4Cl电离出来的 结合生成一水合氨，所以加入过量的NH4Cl浓溶液，可使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2 (aq) Mg2＋(aq)＋2NH3·
H2O(aq)，B、C项正确；
对点训练
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在Mg(OH)2悬浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，所以向①中加入②，c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动，D项正确。
4.(2023·河北沧州月考)铁盐法是处理含砷废水的主要方法，已知As(Ⅲ)比As(Ⅴ)毒性大且不易沉降，砷(Ⅴ)酸铁、砷(Ⅴ)酸钙的溶解度很小，以下是硫酸厂酸性含砷(Ⅲ)废水的处理步骤：
(1)向含砷废水中加入消石灰，调节废水的pH至5～6，过滤后再加入一定绿矾，得到混合溶液；
(2)向上述混合溶液中加入高浓度双氧水作为氧化剂，搅拌，至溶液由无色透明液变为黄褐色浑浊液；
(3)等步骤(2)完成后，加入碱调节反应后的混合溶液pH至7～9，出现大量褐色沉淀，搅拌充分反应后，静置、过滤、回收滤渣，检测滤液中砷含量，达标外排。
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下列说法正确的是
A.步骤(1)中过滤出的滤渣主要是Ca3(AsO3)2
B.步骤(2)中双氧水的作用只是将三价砷氧化为五价砷
C.步骤(2)中双氧水可用K2FeO4代替
D.步骤(3)中，工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好是NaOH
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由题给信息可知As(Ⅲ)比As(Ⅴ)毒性大且不易沉降，向含砷废水中加入消石灰的目的是中和溶液中的硫酸，调节溶液的pH，则亚砷酸根离子应在滤液中，过滤得到的滤渣为硫酸钙，故A错误；
由题意可知，步骤(2)中双氧水的作用是将溶液中的三价砷氧化为五价砷，同时将亚铁离子氧化为铁离子，使反应生成的铁离子与砷酸根离子反应生成难溶的砷酸铁沉淀，故B错误；
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高铁酸钾具有强氧化性，也能将溶液中的三价砷氧化为五价砷，同时将亚铁离子氧化为铁离子，达到生成砷酸铁沉淀的目的，故C正确；由题给信息可知，步骤(3)中，工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好选用廉价易得的氢氧化钙，目的是调节溶液pH的同时，还能将溶液中的砷酸根离子转化为砷(Ⅴ)酸钙，提高处理废水的效果，故D错误。
对点训练
题组二 沉淀的转化
5.已知：Ksp(CuS)＝1.3×10－36 mol2·L－2，Ksp(MnS)＝2.6×10－13 mol2·
L－2。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＋)增大
D.该反应的平衡常数K＝2.0×1023
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达到平衡后，增加MnS的用量，平衡不移动，废水中Cu2＋的去除率不变，故A错误；
c(Cu2＋)增大，平衡正向移动，所以c(Mn2＋)增大，故C正确；
该反应的平衡常数K＝ ＝2.0×1023，利用此反应可
将工业废水中的Cu2＋沉淀完全，故B、D正确。
对点训练
6.为探究沉淀转化的规律，取1 mL 0.1 mol·L－1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L－1)：
下列说法不正确的是
A.实验①中改为“滴加少量NaCl
溶液”也能得出沉淀转化规律
B.若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸，c(Ag＋)变小
C.实验①②说明Ksp(AgI)D.实验③说明AgI转化为Ag2S
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如果实验①中改为“滴加少量NaCl
溶液”，溶液中将剩余过量的Ag＋，
继续加入KI、Na2S溶液无法得出沉
淀转化规律，故A错误；
若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸，使得溶液中Cl－浓度升高，此时Ksp(AgCl)不变，所以c(Ag＋)变小，故B正确；
由实验①②可知，AgCl转化为AgI，说明Ksp(AgI)黄色沉淀为AgI，加入Na2S溶液生成黑色沉淀Ag2S，故D正确。
对点训练
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 mol2·L－2，Ksp(CaSO4)＝9×10－6 mol2·L－2]，下列说法错误的是
A.升高温度，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会增大
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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；
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；
CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中， ＝9×104，故D项正确。
8.下列现象中主要用沉淀溶解平衡原理解释的是
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.①②③④⑤
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①利用的是水解原理，⑤利用两种离子水解的相互促进作用，②③④利用的均是沉淀溶解平衡原理。
9.已知①相同温度下：Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17 mol3·L－3，Ksp(ZnS)＝1.6×
10－24 mol2·L－2，Ksp(MgCO3)＝6.8×10－6 mol2·L－2，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×
10－12 mol3·L－3；②电离出S2－的能力：FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的是
A.将FeS加入稀盐酸中：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
B.向CuSO4溶液中通H2S气体：Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋
C.将ZnCl2溶液和Na2S溶液混合：Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑
D.向少量Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液：Mg2＋＋ ＋4OH－===
Mg(OH)2↓＋ ＋2H2O
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综合强化
电离出S2－的能力：FeS>H2S，H＋更易结合S2－，则FeS与稀盐酸反应的离子方程式为FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋，故A正确；
由电离出S2－的能力：H2S>CuS可知，Cu2＋更易结合S2－，则铜离子和硫化氢反应生成硫化铜，反应的离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋，故B正确；
由已知信息①可知，ZnS比Zn(OH)2更难溶，锌离子和硫离子结合生成硫化锌沉淀，故C错误；
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10.如表所示是三种物质的溶解度(20 ℃)，下列说法中正确的是
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A.含有MgCO3固体
的溶液中，都有
c(Mg2＋)＝c( )
B.将表中三种物质分别与水混合，加热、灼烧，最终的固体产物相同
C.除去粗盐中含有的MgCl2杂质，最佳试剂为Na2CO3溶液
D.用石灰水处理含有Mg2＋和 的硬水，发生反应的离子方程式为Mg2＋
＋ ＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋MgCO3↓＋2H2O
物质 MgCl2 Mg(OH)2 MgCO3
溶解度(g/100 g H2O) 54.8 9×10－4 0.01
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MgCl2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl，加热过程中，HCl易挥发，平衡向右移动，蒸干后得到Mg(OH)2，灼烧Mg(OH)2得到MgO；MgCO3＋2H2O Mg(OH)2＋H2O＋CO2，加热过程中，CO2逸出，平衡向右移动，蒸干后得到Mg(OH)2，灼烧得到MgO，B项正确；
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由于Mg(OH)2溶解度更小，故除去粗盐中的MgCl2的最佳试剂是NaOH溶液，C项错误；
用石灰水处理含有Mg2＋和 的硬水得CaCO3和Mg(OH)2，D项错误。
11.已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12 mol3·L－3，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11 mol3·L－3。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，向Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的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，向Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转
化为MgF2
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A项，Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀，Ksp[Mg(OH)2]B项，Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)， 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)相差不大，若F－浓度足够大，Mg(OH)2也能转化为MgF2。
综合强化
12.(2023·福建龙岩高二期末)某工厂利用下列途径处理含铬废水(主要含
)：
下列说法错误的是
A.“调pH”时可用浓盐酸代替硫酸
B.“转化”过程发生反应的离子方程式：6Fe2＋＋ ＋14H＋===6Fe3＋
＋2Cr3＋＋7H2O
C.“转化”过程不能用Na2S2O3替代FeSO4
D.“沉淀”过程，生成的Fe(OH)3胶体可作为絮凝剂，加速Cr(OH)3沉淀
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具有强氧化性，在酸性
条件下会和浓盐酸反应产生氯
气，A项错误；
“转化”过程中Fe2＋在酸性条件下将 转化为Cr3＋，反应的离子方程式为6Fe2＋＋ ＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，B项正确；
Fe(OH)3胶体可作为絮凝剂，使水中悬浮的细小颗粒聚集成较大的颗粒，从而加速Cr(OH)3沉淀速度，D项正确。
综合强化
13.已知25 ℃时，几种难溶电解质的溶度积(单位省略)如下表：
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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 Na2CO3固体，搅拌，静置后弃去上层清液。
难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3
Ksp 3.4×10－9 4.9×10－5 6.8×10－6
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③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。
④___________________________________。
难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3
Ksp 3.4×10－9 4.9×10－5 6.8×10－6
(1)由题中信息知，沉淀类型相同时，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：____________________________
_____________________。
大
Na2CO3(aq)＋CaSO4(s)===
CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)
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(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：______________________________
_______________________________。
难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3
Ksp 3.4×10－9 4.9×10－5 6.8×10－6
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)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：
______________________________________________。
将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去
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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。
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14.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：
金属阳离子 Fe3＋ Al3＋ Mn2＋ Mg2＋
完全沉淀时的pH 3.2 5.2 10.4 12.4
已知：部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表：
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(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2＋的离子方程式为_________
_________________。
MnO2＋
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(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)。
Al(OH)3、Fe(OH)3
ab
a.CaO b.MgO c.Al2O3 d.氨水
调节pH至5～6，由氢氧化物完全沉淀时的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。
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(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 mol3·L－3；CaF2的Ksp＝1.5×10－10 mol3·L－3；MgF2的Ksp＝7.4×10－11 mol3·L－3)。
MnF2(s)
＋Mg2＋(aq)===Mn2＋(aq)＋MgF2(s)
7.2×107
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氟化锰是难溶物，书写离子方程式用化学式，反应的离子方程式是MnF2(s)＋Mg2＋(aq)
Mn2＋(aq)＋MgF2(s)；
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(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)。
Mn2＋＋2H2O
Mn(OH)2＋2H＋
MnSO4是强酸弱碱盐，水解使溶液呈酸性，离子方程式为Mn2＋＋2H2O Mn(OH)2＋2H＋。
返回作业36 沉淀溶解平衡的应用
(分值：100分)
(选择题1～12题，每小题6分，共72分)
题组一 沉淀的生成与溶解
1．(2023·成都高二期末)沈括《梦溪笔谈》记载：“石穴中水，所滴者皆为钟乳。”溶洞与钟乳石的形成涉及反应为Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(g)，下列分析错误的是( )
A．溶有CO2的水流经石灰岩区域，生成可溶于水的Ca(HCO3)2
B．钟乳石的形成经历CaCO3的溶解和析出
C．酸雨条件下，上述平衡右移，加速钟乳石的形成
D．由于形成钟乳石的水动力及其沉积部位不同，钟乳石形状各异
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
C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH(aq) Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)
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
4．(2023·河北沧州月考)铁盐法是处理含砷废水的主要方法，已知As(Ⅲ)比As(Ⅴ)毒性大且不易沉降，砷(Ⅴ)酸铁、砷(Ⅴ)酸钙的溶解度很小，以下是硫酸厂酸性含砷(Ⅲ)废水的处理步骤：
(1)向含砷废水中加入消石灰，调节废水的pH至5～6，过滤后再加入一定绿矾，得到混合溶液；
(2)向上述混合溶液中加入高浓度双氧水作为氧化剂，搅拌，至溶液由无色透明液变为黄褐色浑浊液；
(3)等步骤(2)完成后，加入碱调节反应后的混合溶液pH至7～9，出现大量褐色沉淀，搅拌充分反应后，静置、过滤、回收滤渣，检测滤液中砷含量，达标外排。
下列说法正确的是( )
A．步骤(1)中过滤出的滤渣主要是Ca3(AsO3)2
B．步骤(2)中双氧水的作用只是将三价砷氧化为五价砷
C．步骤(2)中双氧水可用K2FeO4代替
D．步骤(3)中，工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好是NaOH
题组二 沉淀的转化
5．已知：Ksp(CuS)＝1.3×10－36 mol2·L－2，Ksp(MnS)＝2.6×10－13 mol2·L－2。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＋)增大
D．该反应的平衡常数K＝2.0×1023
6．为探究沉淀转化的规律，取1 mL 0.1 mol·L－1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L－1)：
下列说法不正确的是( )
A．实验①中改为“滴加少量NaCl溶液”也能得出沉淀转化规律
B．若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸，c(Ag＋)变小
C．实验①②说明Ksp(AgI)D．实验③说明AgI转化为Ag2S
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 mol2·L－2，Ksp(CaSO4)＝9×10－6 mol2·L－2]，下列说法错误的是( )
A．升高温度，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会增大
B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)===CaCO3(s)＋SO(aq)
C．该条件下，CaCO3溶解度约为1×10－3 g
D．CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝9×104
8．下列现象中主要用沉淀溶解平衡原理解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．①②③④⑤
9．已知①相同温度下：Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17 mol3·L－3，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24 mol2·L－2，Ksp(MgCO3)＝6.8×10－6 mol2·L－2，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12 mol3·L－3；②电离出S2－的能力：FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的是( )
A．将FeS加入稀盐酸中：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
B．向CuSO4溶液中通H2S气体：Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋
C．将ZnCl2溶液和Na2S溶液混合：Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑
D．向少量Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液：Mg2＋＋2HCO＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CO＋2H2O
10．如表所示是三种物质的溶解度(20 ℃)，下列说法中正确的是( )
物质 MgCl2 Mg(OH)2 MgCO3
溶解度(g/100 g H2O) 54.8 9×10－4 0.01
A.含有MgCO3固体的溶液中，都有c(Mg2＋)＝c(CO)
B．将表中三种物质分别与水混合，加热、灼烧，最终的固体产物相同
C．除去粗盐中含有的MgCl2杂质，最佳试剂为Na2CO3溶液
D．用石灰水处理含有Mg2＋和HCO的硬水，发生反应的离子方程式为Mg2＋＋2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋MgCO3↓＋2H2O
11．已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12 mol3·L－3，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11 mol3·L－3。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，向Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的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，向Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2
12．(2023·福建龙岩高二期末)某工厂利用下列途径处理含铬废水(主要含Cr2O)：
下列说法错误的是( )
A．“调pH”时可用浓盐酸代替硫酸
B．“转化”过程发生反应的离子方程式：6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
C．“转化”过程不能用Na2S2O3替代FeSO4
D．“沉淀”过程，生成的Fe(OH)3胶体可作为絮凝剂，加速Cr(OH)3沉淀
13．(10分)已知25 ℃时，几种难溶电解质的溶度积(单位省略)如下表：
难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3
Ksp 3.4×10－9 4.9×10－5 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 Na2CO3固体，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，沉淀类型相同时，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：____________________________________。
14．(18分，每空3分)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：
金属阳离子 Fe3＋ Al3＋ Mn2＋ Mg2＋
完全沉淀时的pH 3.2 5.2 10.4 12.4
(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 mol3·L－3；CaF2的Ksp＝1.5×10－10 mol3·L－3；MgF2的Ksp＝7.4×10－11 mol3·L－3)。
(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36 沉淀溶解平衡的应用
1．C 2.A 3.A 4.C 5.A 6.A 7.C 8.B 9.C 10.B
11．B [A项，Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀，Ksp[Mg(OH)2]12．A [Cr2O具有强氧化性，在酸性条件下会和浓盐酸反应产生氯气，A项错误；“转化”过程中Fe2＋在酸性条件下将Cr2O转化为Cr3＋，反应的离子方程式为6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，B项正确；Fe(OH)3胶体可作为絮凝剂，使水中悬浮的细小颗粒聚集成较大的颗粒，从而加速Cr(OH)3沉淀速度，D项正确。]
13．(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
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。
14．(1)MnO2＋SO2===SO＋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＋Mn2＋。(2)调节pH至5～6，由氢氧化物完全沉淀时的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，反应的离子方程式是MnF2(s)＋Mg2＋(aq)??Mn2＋(aq)＋MgF2(s)；K＝＝＝＝≈7.2×107。(4)MnSO4是强酸弱碱盐，水解使溶液呈酸性，离子方程式为Mn2＋＋2H2O??Mn(OH)2＋2H＋。
