2026人教版高中化学选择性必修1--第三章　第四节　第2课时　沉淀溶解平衡的应用

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2026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　沉淀溶解平衡
第2课时　沉淀溶解平衡的应用
基础过关练
题组一　沉淀的生成、溶解与转化
1.(2025山东聊城一中期中)工业上可通过如图所示流程回收铅酸蓄电池中的铅,下列有关说法不正确的是 (　　)
A.PbSO4在水中存在沉淀溶解平衡:PbSO4(s) Pb2+(aq)+S(aq)
B.生成PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)+C(aq) PbCO3(s)+S(aq)
C.滤液中不存在Pb2+
D.pH:滤液<饱和Na2CO3溶液
2.(2024北京密云二中期中)为研究沉淀的生成及转化,同学们进行如图所示实验。
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.①中存在平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)
C.上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
D.②中无明显变化是因为SCN-浓度过低
题组二　沉淀溶解平衡在物质分离中的应用
3.(2025陕西宝鸡中学期中)已知25 ℃时,物质的溶度积常数为FeS:Ksp=6.3×10-18、CuS:Ksp=6.3×10-36、ZnS:Ksp=1.6×10-24。下列说法错误的是 (　　)
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 0.073 mol/L的Na2S溶液中(不考虑溶液体积变化),Cu2+浓度为1.0×10-34 mol/L
D.在ZnS的饱和溶液中,加入FeCl2,一定不产生FeS沉淀
4.(2024广西南宁月考)已知下表数据:
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp(25 ℃) 4.9×10-17 2.2×10-20 2.8×10-39
沉淀完全时 的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 ≥3
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的下列说法中,正确的是 (　　)
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是蓝色沉淀
B.该溶液中c(S)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4
C.向该溶液中加入适量氯水,调节pH为4~5后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.向该溶液中加入适量氨水,调节pH为9.6后过滤,将所得沉淀在空气中灼烧,可得等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物
能力提升练
题组一　与沉淀溶解平衡相关的实验探究
1.(创新题·新情境)(2025浙江部分名校联考)将0.1 mol·L-1的Na2S溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳内,将蛋壳开口向上,部分浸入装有0.1 mol·L-1的CuCl2溶液的烧杯中。静置一周的过程中,蛋壳表面逐渐出现铜,同时烧杯中的溶液逐渐褪色,并出现淡黄色浑浊。已知:25 ℃时,Ksp(CuS)=6.3×10-36。下列说法不正确的是 (　　)
A.沉淀出现在外部可以说明S2-可以透过蛋壳,而Cu2+不行
B.静置过程中,鸡蛋壳内溶液pH减小
C.CuS难溶于水,但可以溶于HNO3
D.可预测鸡蛋壳外c(S2-)>6.3×10-35 mol·L-1
2.(2024湖南长沙长郡中学月考)已知:常温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.0×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17。某中学化学社进行沉淀溶解平衡相关实验,操作流程如下。下列说法正确的是(　　)
A.悬浊液a中c(Br-)与悬浊液d中c(Br-)相等
B.步骤③可以证明Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)
C.向悬浊液e中滴加几滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液,观察到黄色沉淀转化为白色沉淀
D.向悬浊液d中加入少量NaI溶液,沉淀颜色不变时,
题组二　沉淀溶解平衡的综合应用
3.(2025山东济南统考)25 ℃时,有关物质的Ksp如表所示。下列说法错误的是 (　　)
物质 Ksp
Mg(OH)2 5.6×10-12
Cu(OH)2 2.2×10-20
MgCO3 6.8×10-6
AgCl 1.8×10-10
AgI 8.3×10-17
MnS 2.5×10-13
PbS 3.4×10-28
A.在c(Mg2+)=c(Cu2+)的酸性溶液中,逐滴加入NaOH稀溶液,Cu2+先沉淀
B.在1 L 0.01 mol·L-1 MgCl2溶液中,加入1 mL 0.01 mol·L-1的Na2CO3溶液,无MgCO3沉淀析出
C.将0.001 mol·L-1 AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中,一定有AgI沉淀生成
D.化工生产废水中含Pb2+,可用MnS(s)作沉淀剂进行转化而除去
4.(2024浙江名校联考)医疗上常用BaSO4作X射线透视肠胃的内服药剂。已知:常温下,Ksp(BaCO3)=5×10-9,Ksp(BaSO4)=1×10-10;H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=5.6×10-11;饱和BaCO3溶液pH约为9.6,人体胃液pH约为2;H2SO4的一级电离是完全电离,二级电离常数Ka2=1×10-2。结合信息,下列推断不正确的是 (　　)
A.BaSO4在胃液中的溶解度大于1.0×10-5 mol/L
B.若每次加入1 L 1 mol/L的Na2CO3溶液,至少需要4次加入才能将0.1 mol BaSO4全部转化为BaCO3
C.饱和BaCO3溶液中通入少量CO2后:c(C)D.若误服BaCO3,医学上可采用适当浓度的Na2SO4溶液洗胃或静脉缓注Na2SO4溶液实现解毒
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C　PbSO4难溶于水,在水中存在沉淀溶解平衡:PbSO4(s) Pb2+(aq)+S(aq),A正确;PbSO4中加入饱和Na2CO3溶液生成PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)+C(aq) PbCO3(s)+S(aq),B正确;PbSO4、PbCO3都难溶于水,在水中都存在沉淀溶解平衡,滤液中仍存在少量Pb2+,C错误;滤液中c(C)小于饱和Na2CO3溶液中的c(C),则滤液中C水解产生的c(OH-)小于饱和Na2CO3溶液中C水解产生的c(OH-)(破题关键),pH:滤液<饱和Na2CO3溶液,D正确。
2.C　Q>Ksp时有沉淀生成,所以①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)·c(SCN-)>Ksp(AgSCN),A正确;生成白色沉淀AgSCN,溶液中存在沉淀溶解平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq),B正确;②中溶液不变红,③中溶液变红,说明③中发生反应AgSCN(s)+I-(aq) AgI(s)+SCN-(aq),能证明AgSCN向AgI转化,C错误;Fe3+遇SCN-溶液变红,②中无明显变化是因为溶液中的SCN-浓度过低,D正确。
3.D　相同温度下,对于相同类型的电解质,Ksp越小越难溶,25 ℃时,Ksp(CuS)=6.3×10-36Ksp(FeS)时,即c(Fe2+)> mol/L≈4.8×10-6 mol/L,可以有FeS沉淀生成,D错误。
4.B　根据题表数据及混合液中CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3物质的量相等可知,向混合液中逐滴加入氢氧化钠溶液,铁离子优先反应生成氢氧化铁沉淀,所以应该最先看到红褐色沉淀,A错误;Cu2+、Fe2+、Fe3+在溶液中都会发生水解,则溶液中c(S)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4,B正确;加入适量氯水,Fe2+被氧化成Fe3+,Cl2被还原成Cl-,所以过滤后得到的溶液中不可能只含CuSO4一种溶质,C错误;由题表中数据可知,调节pH为9.6后过滤,沉淀中含有Cu(OH)2、Fe(OH)2和Fe(OH)3,将沉淀在空气中灼烧,最终得到的是CuO和Fe2O3两种固体混合物,D错误。
能力提升练
1.D　蛋壳表面逐渐出现铜,同时烧杯中的溶液逐渐褪色,并出现淡黄色浑浊,说明S2-透过蛋壳扩散到烧杯中,并与Cu2+发生反应:Cu2++S2- Cu↓+S↓,而Cu2+不能透过蛋壳向蛋壳内扩散(破题关键),A正确;S2-水解使鸡蛋壳内Na2S溶液显碱性,静置过程中,因S2-向外扩散生成S,使鸡蛋壳内溶液pH减小,B正确;HNO3能氧化-2的S从而促进CuS沉淀溶解平衡正向移动,CuS可溶于硝酸,C正确;反应开始时,c(Cu2+)=0.1 mol·L-1,c(S2-)≤ mol·L-1=6.3×10-35 mol·L-1,但随着反应进行,c(Cu2+)减小,无法比较c(S2-)与6.3×10-35 mol·L-1的大小关系,D错误。
2.D　浅黄色沉淀b为AgBr,加入蒸馏水得悬浊液d,悬浊液a中AgNO3过量,AgBr(s) Ag+(aq)+Br-(aq),c(Ag+)增大,该沉淀溶解平衡左移,c(Br-)降低,故悬浊液a中c(Br-)比悬浊液d中小,A错误;悬浊液a中AgNO3过量,故滤液c中的Ag+可与I-反应生成AgI沉淀(易错点),步骤③不能证明Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),B错误;悬浊液e中的黄色沉淀为AgI,由于Ksp(AgI)3.C　由于Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],且二者类型相同,因此逐滴加入NaOH稀溶液,Cu2+先沉淀,A正确;在1 L 0.01 mol·L-1 MgCl2溶液中,加入1 mL 0.01 mol·L-1的Na2CO3溶液,混合溶液体积可近似为1 L,所得溶液中c(Mg2+)=0.01 mol·L-1,c(C)==1×10-5 mol·L-1(易错点),Q=c(Mg2+)c(C)=0.01×1×10-5=1×10-74.B　根据沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+S(aq)知,BaSO4饱和溶液中Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(S)=1×10-10,c(Ba2+)=c(S)==1×10-5 mol/L,在胃液中因H+和S结合,使平衡正向移动,溶解度增大,A正确;向BaSO4中加入Na2CO3溶液,发生反应:BaSO4(s)+C(aq) BaCO3(s)+S(aq),K=,若每次加入1 L 1 mol/L的Na2CO3溶液能使BaSO4转化的物质的量为x mol,溶液体积为V L,K=得出x=,将0.1 mol BaSO4完全转化为BaCO3需要加入的次数为=5.1,至少需要加入6次,B错误;饱和BaCO3溶液pH约为9.6,通入少量CO2后,pH<9.6,Ka2(H2CO3)==5.6×10-11,得出=5.6×10-1.4<1,此时c(C)21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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