第62练　沉淀的转化 课时作业（含答案）2026届高三化学一轮总复习

第62练　沉淀的转化
一、 单项选择题
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1. (2024·南京二模)以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)为原料制备轻质CaCO3的部分流程如图所示。室温下，Ka1(H2CO3)＝4.5×10－7，Ka2(H2CO3)＝4.7×10－11，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5。
下列说法不正确的是(　　)
A. 0.1 mol·L－1(NH4)2CO3溶液中：2c(CO)B. 室温下，pH＝6的NH4Cl溶液中：c(NH3·H2O)＝9.9×10－7 mol·L－1
C. “转化”后的清液中一定存在eq \f(Ksp（CaCO3）,c（CO）)≥eq \f(Ksp（CaSO4）,c（SO）)
D. “浸取”发生反应CaO＋2NH===Ca2＋＋2NH3↑＋H2O
2. (2025·海安中学高三月考)常温下，通过下列实验探究H2S、Na2S溶液的性质。
实验1：向0.1 mol·L－1 H2S溶液中通入一定体积NH3，测得溶液pH为7。
实验2：向0.1 mol·L－1 H2S溶液中滴加等体积0.1 mol·L－1 NaOH溶液，充分反应后再滴入2滴酚酞，溶液呈红色。
实验3：向5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S溶液中滴入1 mL 0.1 mol·L－1 ZnSO4溶液，产生白色沉淀；再滴入几滴0.1 mol·L－1 CuSO4溶液，立即出现黑色沉淀。
实验4：向0.1 mol·L－1 Na2S溶液中逐滴滴加等体积、等浓度的盐酸，无明显现象。
下列说法正确的是(　　)
A. 实验1得到的溶液中存在：2c(S2－)＝c(NH)
B. 由实验2可得出：KwC. 由实验3可得出：Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D. 实验4得到的溶液中存在：c(OH－)－c(H＋)＝c(H2S)－c(S2－)
3. (2024·苏锡常镇高三一模)室温下，通过矿物中PbSO4获得Pb(NO3)2的过程如下：
已知：Ksp(PbSO4)＝1.6×10－8，Ksp(PbCO3)＝7.4×10－14。下列说法正确的是(　　)
A. Na2CO3溶液中：c(OH－)B. 反应PbSO4＋COPbCO3＋SO正向进行，需满足eq \f(c（SO）,c（CO）)>×106
C. “脱硫”后上层清液中：2c(SO)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
D. PbCO3悬浊液加入HNO3“溶解”过程中，溶液中CO浓度逐渐减小
4. (2024·金陵中学高三上期中)室温下，下列实验探究方案及现象能达到探究目的的是(　　)
选项 探究方案及现象 探究目的
A 向NaBr溶液中滴加过量氯水，溶液变橙色，再加入淀粉KI溶液，溶液变蓝色 氧化性：Cl2>Br2>I2
B 将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水，观察现象 硫酸和木炭反应产生SO2和CO2气体
C 向盛有5 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液的试管中滴加10 mL 0.1 mol·L－1 NaCl溶液，振荡试管，再向试管中滴加2滴0.1 mol·L－1 KI溶液，由白色沉淀转化成黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D 向Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入足量稀硝酸，白色沉淀不溶解 原Na2SO3溶液中含有SO
5. (2025·淮阴中学高三下月考)亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]是一种黄色颜料。以含铁废水[主要成分为Fe2(SO4)3，含少量NiSO4，CuSO4等]为原料合成亚铁氰化钾的工艺流程如下：
下列说法不正确的是(　　)
A. “调pH”时选用的试剂X可以是Fe2O3或者Fe(OH)3
B. 还原”后可用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe3＋是否被完全还原
C. “滤渣Ⅱ”的主要成分是CaCO3
D. 该反应条件下，K4[Fe(CN)6]的溶解度小于Na4[Fe(CN)6]
6. (2024·如皋一模)室温下，用含少量ZnSO4杂质的1 mol·L－1MnSO4溶液制备MnCO3的过程如下图所示。下列说法正确的是(　　)
已知：Ksp(MnS)＝2×10－10、Ksp(ZnS)＝2×10－24、
Kb(NH3·H2O)＝2×10－5
Ka1(H2CO3)＝4×10－7、Ka2(H2CO3)＝5×10－11
A. “除锌”后所得上层清液中，c(Zn2＋)一定小于1×10－5 mol·L－1
B. 0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液中存在：c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)
C. 氨水、NH4HCO3溶液中存在：c(NH)<2c(CO)＋c(HCO)
D. “沉锰”后的滤液中存在：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(SO)
7. (2025·扬州中学高三下月考)室温下，可用Na2S、FeS等处理含Hg2＋的废水。已知：H2S的Ka1(H2S)＝9.0×10－8、Ka2(H2S)＝1.0×10－12、Ksp(FeS)＝1.5×10－19、Ksp(HgS)＝6.0×10－53。当离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。当化学反应的平衡常数大于105时，认为反应完全。下列说法正确的是(　　)
A. 0.1 mol·L－1 Na2S溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋c(H2S)
B. HS－＋H2OH2S＋OH－的平衡常数为1.0×10－2
C. 向1 L 0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中通入过量H2S气体，可使Fe2＋沉淀完全
D. 向含有Hg2＋的废水中加入FeS，如果FeS完全转化为HgS，则上层清液中一定存在：≤2.5×1033
二、 非选择题
8. (1)(2024·盐城期中)用饱和碳酸钠溶液浸泡天青石SrSO4矿粉，过滤得到粗品SrCO3。滤液中c(CO)＝2.0×10－3 mol·L－1，c(SO)＝__________ mol·L－1[已知：Ksp(SrSO4)＝3.3×10－7，Ksp(SrCO3)＝1.1×10－10]。
(2)(2025·南师附中高三下月考)25 ℃时，部分物质的相关信息如表。
Ksp(PbSO4) Ksp(PbC2O4) Ka1(H2C2O4) Ka2(H2C2O4)
2.0×10－8 5.0×10－10 6.0×10－2 6.25×10－5
将1.8 mol PbSO4加到1 L含有0.12 mol·L－1 H2C2O4的废水中。发生的离子反应为PbSO4(s)＋H2C2O4(aq)PbC2O4(s)＋2H＋(aq)＋SO(aq)，该反应的平衡常数K＝______________。
(3)(2025·苏州、淮阴、姜堰、海门四校联考)用1 L Na2CO3溶液将2.33 g BaSO4固体全部转化为BaCO3，再过滤，所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为__________ mol·L－1[已知：常温下，Ksp(BaSO4)＝1×10－11，Ksp(BaCO3)＝1×10－10；忽略溶液体积变化]。
(4)在Cu2＋，Mg2＋、Fe2＋浓度相同的溶液中，其开始沉淀时的pH如下：
离子 Fe2＋ Cu2＋ Mg2＋
pH 7.6 5.2 10.4
已知Ksp[Cu(OH)2]＝1×10－21若向该溶液中加入生石灰调节其pH，当pH＝__________时，溶液中Cu2＋沉淀完全。(一般认为残留在溶液中的离子浓度<1×10－5 mol·L－1时沉淀完全)
(5)(2024·苏锡常镇一模)以电镀废水(主要成分为K2Cr2O7及少量Fe3＋)为原料获得Cr2O3的过程如下：
已知：Ⅰ. 常温下，BaCr2O7易溶于水。
部分难溶物的溶度积常数如下表：
Fe(OH)3 Cr(OH)3 BaCrO4 BaSO4
Ksp 1×10－38 1×10－32 1.2×10－10 1×10－10
Ⅱ. Cr(Ⅵ)在酸性条件下主要以Cr2O(橙红色)的形式存在，pH增大转化为CrO(黄色)。pH＝1～4，Cr(Ⅵ)较易还原生成Cr3＋(绿色)。
Ⅲ. pH>5时Cr3＋完全转化为Cr(OH)3，pH>8时Cr(OH)3开始转化为Cr(OH)。
①“除杂”时调节废水pH将其中Fe3＋除去(浓度小于1×10－5 mol·L－1)，需加入熟石灰控制废水pH大于__________。
②“转化”时将BaCrO4转化为Na2CrO4。BaCrO4的转化率随着Na2SO4浓度的变化如图所示。当Na2SO4浓度超过0.450 mol·L－1时，Cr(Ⅵ)的转化率随Na2SO4浓度增大变化不明显，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(6)Na2CO3俗称纯碱，若向盛有碳酸钠溶液的试管中滴加酚酞，溶液颜色呈红色，继续向溶液中滴加足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，溶液颜色变浅直至无色，然后再滴加过量Na2SO4溶液，将会看到的现象是______________。请用平衡移动原理分析现象变化的原因__________________________________________________________[已知25 ℃，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10]。
第62练　沉淀的转化
1. C　解析：磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)中加入(NH4)2CO3溶液，CaSO4转化为CaCO3沉淀和(NH4)2SO4，过滤后，滤渣中含有CaCO3、SiO2；将滤渣煅烧，CaCO3分解为CaO和CO2气体；加入NH4Cl溶液浸取，滤渣为SiO2，滤液为CaCl2等；经过一系列操作后，可得到轻质CaCO3。0.1 mol·L－1(NH4)2CO3溶液中，若不考虑水解，2c(CO)＝c(NH)，Ka2(H2CO3)＝4.7×10－11，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，Kh(CO)＞Kh(NH)，则2c(CO)2. D　解析：溶液pH为7，c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒知，c(NH)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－)，则c(NH)＝2c(S2－)＋c(HS－)>2c(S2－)，A错误；实验2所得溶液为NaHS溶液，滴入2滴酚酞，溶液呈红色，溶液显碱性，说明HS－的水解程度大于其电离程度，则Kh＝>Ka2(H2S)，Kw>Ka1(H2S)·Ka2(H2S)，B错误；S2－过量，CuS可直接由Cu2＋与S2－反应生成，不存在沉淀的转化，无法比较ZnS、CuS的Ksp大小，C错误；实验4所得溶液为NaHS和NaCl的混合溶液，溶液中存在质子守恒：c(H＋)＋c(H2S)＝c(S2－)＋c(OH－)，则溶液中存在：c(OH－)－c(H＋)＝c(H2S)－c(S2－)，D正确。
3. D　解析：由质子守恒关系得：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)，故A错误；PbSO4＋COPbCO3＋SO该反应的平衡常数K＝eq \f(c（SO）,c（CO）)＝eq \f(c（SO）·c（Pb2＋）,c（CO）·c（Pb2＋）)＝＝＝×106，当浓度商Qc＝eq \f(c（SO）,c（CO）)4. C　解析：氯水过量，加入淀粉KI溶液，溶液变蓝色，有可能是过量的氯水将碘化钾氧化成了碘单质，无法比较出溴单质和碘单质氧化性的强弱，A不符合题意；浓硫酸和灼热木炭反应生成CO2和SO2，将SO2通入饱和NaHCO3溶液中，反应生成CO2，因此通过澄清石灰水变浑浊无法确定浓硫酸和灼热木炭反应产生CO2气体，B不符合题意；NaCl过量，AgNO3完全反应生成AgCl，再向试管中滴加2滴0.1 mol·L－1 KI溶液，由白色沉淀转化成黄色沉淀，发生沉淀的转化，说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，C符合题意；稀硝酸具有强氧化性，能将SO氧化为SO，向Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入足量稀硝酸，白色沉淀不溶解，不能说明原Na2SO3溶液中含有SO，D不符合题意。故选C。
5. B　解析：含铁废水中含有Fe2(SO4)3及少量NiSO4，CuSO4等，向其中加入FeO或NiO，反应消耗溶液中的H＋，调整溶液pH，弃去滤液，再向固体中同时加入H2SO4、Fe，H2SO4溶解Fe(OH)3生成Fe3＋，Fe与溶液中Fe2(SO4)3反应产生FeSO4，然后加入NaCN、CaCl2，FeSO4、CaCl2加入反应器后过滤得到滤渣CaSO4，滤液最后得到K4Fe(CN)6，说明反应器中还生成Na4Fe(CN)6，根据元素守恒知还生成NaCl，向滤液中加入Na2CO3，得到更难溶的CaCO3，在转化罐中加入KCl溶液，过滤、洗涤、干燥得到K4Fe(CN)6，说明在转化罐中发生反应，溶解度大的Na4Fe(CN)6转化为溶解度较小的K4Fe(CN)6。由于以含铁废水[主要成分为Fe2(SO4)3，含少量NiSO4，CuSO4等]，“调pH”时不能引入杂质元素，结合废水成分可知选用的试剂X可以是Fe2O3或者Fe(OH)3，A正确；Fe3＋与KSCN作用使溶液变为红色，“还原”后加入KSCN溶液，若溶液不变红色，说明Fe3＋被完全还原，据此检验Fe3＋的存在，K3[Fe(CN)6]可以检验Fe2＋，不能证明Fe3＋是否被完全还原，B错误；由分析可知，“滤渣Ⅱ”的主要成分是CaCO3，C正确；由分析可知，K4[Fe(CN)6]的溶解度小于Na4[Fe(CN)6]，D正确。故选B。
6. A　解析：“除锌”步骤中，由于Ksp(MnS)＝2×10－10 Ksp(ZnS)＝2×10－24，因此当加入过量MnS时，产生ZnS沉淀，过滤后除掉过量的MnS和产生的ZnS沉淀，再用NH4HCO3将Mn2＋沉淀为MnCO3，据此作答。MnS过量，“除锌”步骤完成沉淀生成ZnS，则上层清液c(Zn2＋)一定小于1×10－5 mol·L－1，A正确；NH4HCO3溶液中由电荷守恒c(NH)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)，由物料守恒c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)，联立两式可得c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)＋c(NH3·H2O)，B错误；由电荷守恒c(NH)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)，pH>7，说明c(H＋)2c(CO)＋c(HCO)，C错误；沉锰后滤液成分是(NH4)2SO4、NH3·H2O、NH4HCO3，则c(NH)＋c(NH3·H2O)>2c(SO)，D错误。故选A。
7. D　解析：1 mol·L－1 Na2S溶液中，存在质子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)，A错误；平衡常数Kh＝＝＝＝≠1.0×10－2，B错误；FeS可溶于盐酸，不可使Fe2＋沉淀，C错误；若FeS完全转化为HgS，则上层清液中一定不再有HgS沉淀产生，故Q＝≤K＝＝＝＝2.5×1033，D正确。
8. (1)6.0　(2)1.5×10－4　(3)0.11　(4)6
(5)①3　②BaCrO4与BaSO4的Ksp相近，随着Na2SO4浓度增大，促进了BaCrO4转化为BaSO4；反应生成的BaSO4覆盖在BaCrO4表面，难以发生沉淀转化反应
(6)白色沉淀不溶解　硫酸钡比碳酸钡更难溶，滴入过量硫酸钠，硫酸根和钡离子结合为硫酸钡沉淀，碳酸钡沉淀溶解平衡不断右移，使碳酸钡转化为硫酸钡
解析：(1)Ksp(SrSO4)＝3.3×10－7，Ksp(SrCO3)＝1.1×10－10，转化完成时，c(CO)＝2.0×10－3 mol·L－1，c(Sr2＋)＝eq \f(Ksp（SrCO3）,c（CO）)＝ mol·L－1＝5.5×10－8 mol·L－1，则c(SO)＝＝ mol·L－1＝6.0 mol·L－1。
(2)反应：PbSO4(s)＋H2C2O4(aq)PbC2O4(s)＋2H＋(aq)＋SO(aq)的平衡常数K＝eq \f(c（SO）·c2（H＋）,c（H2C2O4）)＝eq \f(c（SO）·c2（H＋）·c（C2O）,c（H2C2O4）·c（C2O）)＝eq \f(c（SO）·c（Pb2＋）,c（C2O）·c（Pb2＋）)×Ka1(H2C2O4)×Ka2(H2C2O4)＝×Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)＝×6.0×10－2×6.25×10－5＝1.5×10－4。
(3)发生的反应为BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)，2.33 g BaSO4的物质的量为0.01 mol，故平衡后溶液中c(SO)＝0.01 mol·L－1，平衡常数K＝eq \f(c（SO）,c（CO）)＝eq \f(c（Ba2＋）·c（SO）,c（Ba2＋）·c（CO）)＝＝＝0.1，平衡时，c(CO)＝0.1 mol·L－1，物质的量为0.1 mol，生成BaCO3的物质的量为0.01 mol，由C原子守恒可知，含有0.11 mol Na2CO3，原溶液中c(Na2CO3)≥＝0.11 mol·L－1。
(4)溶液中Cu2＋完全沉淀时，其浓度小于1×10－5 mol·L－1，则Ksp[Cu(OH)2]＝c2(OH－)×c(Cu2＋)＝1×10－21，解得c(OH－)＝10－8 mol·L－1，c(H＋)＝＝10－6 mol·L－1，pH＝6。
(5)①Fe3＋浓度小于1×10－5 mol·L－1即认为完全除去，此时c(OH－)＝＝＝1×10－11 mol·L－1，c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝3，将Fe3＋除去(浓度小于1×10－5 mol·L－1)，需加入熟石灰控制废水pH大于3，故答案为：3。②当Na2SO4浓度超过0.450 mol·L－1时，Cr(Ⅵ)的转化率随Na2SO4浓度增大变化不明显原因是BaCrO4与BaSO4的Ksp相近，随着Na2SO4浓度增大，促进了BaCrO4转化为BaSO4；反应生成的BaSO4覆盖在BaCrO4表面，难以发生沉淀转化反应。
(6)Na2CO3俗称纯碱，是强碱弱酸盐，水解呈碱性，则若向盛有碳酸钠溶液的试管中滴加酚酞，溶液颜色呈红色，碳酸根分步水解，离子方程式为H2O＋COHCO＋OH－、H2O＋HCOH2CO3＋OH－，继续向溶液中滴加足量氯化钡，钡离子和碳酸根生成碳酸钡沉淀，水解平衡不断左移，氢氧根浓度不断减小，使溶液颜色逐渐变浅直至无色。然后再滴加过量硫酸钠溶液，将会看到的现象是：白色沉淀不溶解，用平衡移动原理分析现象变化的原因：已知25 ℃，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，二者是同类型的沉淀，溶度积常数越小，溶解度越小，则碳酸钡沉淀中滴加过量硫酸钠，硫酸根和钡离子结合为更难溶的硫酸钡沉淀，碳酸钡沉淀溶解平衡不断右移，使碳酸钡转化为硫酸钡。