第2课时 沉淀溶解平衡的应用
学习目标
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。
知识点一 沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
2.沉淀生成的方法
（1）调节pH法
如工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节溶液pH至7～8，可使Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀而除去。反应的离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2OFe（OH）3↓＋3N。
（2）加沉淀剂法
如以Na2S、H2S等作为沉淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、Hg2＋等，生成极难溶的CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。
（3）相同离子法
增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动，如向AgCl饱和溶液中加入饱和食盐水可继续生成AgCl沉淀。
（4）氧化还原法
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，便于分离出来，例如通过氧化还原反应将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而生成更难溶的Fe（OH）3沉淀。
提醒：①一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶（Ksp越小）的越先沉淀。②当离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，认为该离子已完全沉淀。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）要除去溶液中的S，选择加入可溶性钙盐比钡盐效果好。（ × ）
（2）除去MgCl2溶液中的Fe2＋，可直接加入氨水调pH即可。（ × ）
（3）硬水含有较多Ca2＋、Mg2＋、HC、S，加热煮沸可以完全除去其中的Ca2＋、Mg2＋。（ × ）
（4）除去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＋浓度降得很低。（ √ ）
2.（教材习题改编）要使工业废水中的重金属离子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，选用的沉淀剂最好为（ ）
A.硫化物 B.硫酸盐
C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可
解析：A 要将Pb2＋沉淀，就要形成溶解度更小的物质，由表中数据可知，PbS的溶解度最小，故沉淀剂最好为硫化物。
3.（教材改编题）利用调节pH的方法，可以除去硫酸铜饱和溶液中的亚铁离子（已知25 ℃时CuSO4饱和溶液中Cu2＋的物质的量浓度为1.4 mol·L－1），下列说法正确的是（ ）
部分阳离子沉淀时对应的pH如表所示：
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NaOH
C.控制pH＝3.7～3.9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
解析：C 如果选择Cl2作氧化剂，会生成氯化铁，引入新杂质，A错误；选用NaOH调pH，会引入新杂质，B错误；使Fe3＋完全沉淀，最小pH为3.7，根据Cu2＋完全沉淀时pH为6.4，可求得Ksp＝10－20.2＝7×10－21，溶液中Cu2＋浓度为1.4 mol·L－1，代入公式可求得开始沉淀时pH为3.9，故应控制pH＝3.7～3.9，C正确；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错误。
知识点二 沉淀的溶解
1.沉淀溶解的原理
根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。
2.实验探究Mg（OH）2沉淀的溶解
操作
现象 ①沉淀不溶解；②沉淀溶解
理论 分析 Mg（OH）2的沉淀溶解平衡不断向右移动，使 Mg（OH）2完全溶解
3.沉淀溶解的方法
（1）酸溶解法
如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是CaCO3在水中存在的沉淀溶解平衡为CaCO3（s）Ca2＋（aq）＋C（aq），当加入盐酸后，H＋与C反应生成H2O和CO2，c（C）降低，溶液中C与Ca2＋的离子积Q（CaCO3）＜Ksp（CaCO3），沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
（2）盐溶解法
如难溶于水的Mg（OH）2沉淀可溶于NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液时反应的离子方程式为Mg（OH）2＋2NMg2＋＋2NH3·H2O。
（3）生成配合物法
如AgCl沉淀可溶于氨水，其溶解原理为AgCl电离出的Ag＋与NH3·H2O作用生成可溶但难电离的配离子[Ag（NH3）2]＋，则AgCl的沉淀溶解平衡体系中c（Ag＋）减小，沉淀溶解平衡向右移动直至AgCl完全溶解，反应的离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O[Ag（NH3）2]＋＋Cl－＋2H2O。
（4）氧化还原法
有些金属硫化物（如CuS、HgS等）不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸（如硝酸），则可通过减小c（S2－）来达到使沉淀溶解的目的，例如：3CuS＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋3S＋2NO↑＋4H2O。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。（ × ）
（2）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。（ × ）
（3）FeS、Al（OH）3、Cu（OH）2均可溶于盐酸。（ √ ）
（4）为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水。（ √ ）
2.（教材改编题）医疗上常用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药剂，俗称“钡餐”，碳酸钡却不能作“钡餐”，这是因为（ ）
A.硫酸钡不溶于水，碳酸钡溶于水
B.硫酸钡是强酸盐，碳酸钡是弱酸盐
C.硫酸钡不溶于水但溶于酸，碳酸钡不溶于水也不溶于酸
D.硫酸钡不溶于水也不溶于酸，碳酸钡不溶于水但能溶于酸
解析：D 硫酸钡不溶于水也不溶于酸，可用作“钡餐”，碳酸钡不溶于水但能溶于酸产生Ba2＋，钡是重金属，重金属盐使蛋白质变性，碳酸钡不能用作钡餐，选D。
3.利用平衡移动原理解释下列事实：
（1）FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中： FeS（s）Fe2＋（aq）＋S2－（aq），加入稀盐酸后，发生反应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 。
（2）CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中： CaCO3（s）C（aq）＋Ca2＋（aq），在稀硫酸中生成的CaSO4微溶，附着在CaCO3的表面上，故难溶于稀硫酸；而在醋酸中，C＋2CH3COOH2CH3COO－＋H2O＋CO2↑，破坏了CaCO3的沉淀溶解平衡，故CaCO3能溶于醋酸 。
（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＋（aq）＋S（aq），用水洗涤使BaSO4的沉淀溶解平衡向BaSO4溶解的方向移动，造成BaSO4损失；而用硫酸洗涤，H2SO42H＋＋S，S的存在抑制了BaSO4的溶解，故BaSO4损失量少 。
知识点三 沉淀的转化
1.实验探究难溶性银盐的转化
实验 操作
实验 现象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀
化学方 程式 NaCl＋AgNO3 AgCl↓＋NaNO3 AgCl＋KI AgI＋KCl 2AgI＋Na2S Ag2S＋2NaI
【思考】 ①通过上述实验，你能比较出AgCl、AgI、Ag2S三者溶解度的大小及Ksp的大小顺序吗？
提示：溶解度的大小顺序为AgCl＞AgI＞Ag2S，Ksp的大小顺序为Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI）＞Ksp（Ag2S）。
②已知常温下Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ksp（AgI）＝8.5×10－17，试应用平衡移动原理解释为什么AgCl能转化成AgI？写出该沉淀转化反应的离子方程式。
提示：当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中Ag＋与I－的离子积Q（AgI）＞Ksp（AgI），因此，Ag＋与I－结合生成AgI沉淀，导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡：
如果加入足量的KI溶液，上述过程可以继续进行，直到绝大部分AgCl沉淀转化为AgI沉淀。反应的离子方程式可表示为I－（aq）＋AgCl（s）AgI（s）＋Cl－（aq）。
2.实验探究Mg（OH）2与Fe（OH）3的转化
实验 操作
实验现象 产生 白 色沉淀 产生的 白 色沉淀逐渐变为 红褐 色沉淀
离子 方程式 Mg2＋＋2OH－Mg（OH）2↓ 2Fe3＋（aq）＋3Mg（OH）2（s）2Fe（OH）3（s）＋3Mg2＋（aq）
实验结论 Fe（OH）3比Mg（OH）2更难溶
【思考】 ①上述实验中，若改为向2 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液中滴入2～4滴0.1 mol·L－1 MgCl2溶液，再滴入4滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，生成红褐色沉淀，能否得出Mg（OH）2沉淀转化为Fe（OH）3沉淀： ，其原因是 。
提示：不能 NaOH与MgCl2反应时，NaOH过量，Fe（OH）3沉淀可能是过量的NaOH与FeCl3反应生成的，不一定是Mg（OH）2沉淀转化来的
②AgCl可以转化为AgBr，思考AgBr有可能转化为AgCl吗？
提示：有可能。当溶液中c（Ag＋）·c（Br－）之积小于Ksp（AgBr）而c（Cl－）·c（Ag＋）之积大于Ksp（AgCl）时，就会使AgBr转化为AgCl沉淀。即向AgBr的沉淀溶解平衡体系中加入浓度足够大的Cl－，就会使AgBr转化为AgCl沉淀。
3.沉淀转化的实质与规律
（1）实质
沉淀溶解平衡的移动。
（2）规律
①两种沉淀的溶解度不同，一般来说溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，两者的溶解度差别越大，转化越容易。
②当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀。
③如果生成各种沉淀所需要试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离的目的。
4.沉淀转化的应用
（1）锅炉除水垢（含有CaSO4）
CaSO4（s）CaCO3（s）Ca2＋（aq），反应的化学方程式为 CaSO4＋Na2CO3CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑ 。
（2）自然界中矿物的转化
原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝（CuS），反应的化学方程式为 CuSO4＋ZnSCuS＋ZnSO4，CuSO4＋PbSCuS＋PbSO4 。
（3）工业废水处理
利用沉淀转化原理，用FeS等难溶物除去工业废水中的重金属离子，将它们转化为HgS、Ag2S、PbS等难溶物。用FeS除去Hg2＋的离子方程式： FeS（s）＋Hg2＋（aq）HgS（s）＋Fe2＋（aq） 。
（4）测定离子浓度或含量
利用沉淀反应，设计沉淀滴定法，测定相关离子的浓度或含量。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（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，由白色沉淀转变成黄色沉淀，是由于Ksp（AgI）＜Ksp（AgCl）。（ √ ）
（3）可用FeS除去废水中的Hg2＋、Ag＋等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶。（ √ ）
（4）用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀，可将BaSO4转化为BaCO3。（ √ ）
（5）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。（ √ ）
2.已知：工业生产中可用ZnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋，可表示为Cu2＋（aq）＋ZnS（s）Zn2＋（aq）＋CuS（s）。下列说法错误的是（ ）
A.反应达到平衡时，c（Cu2＋）＜c（Zn2＋）
B.过量的ZnS可通过过滤除去
C.该反应的平衡常数K＝
D.相同温度时，溶解度：S（ZnS）＞S（CuS）
解析：C 溶解度小的物质能转化为溶解度更小的物质，则溶解度：S（ZnS）＞S（CuS），所以反应达到平衡时c（Cu2＋）＜c（Zn2＋），A、D正确；工业生产中可用ZnS作为沉淀剂，过量的ZnS可通过过滤除去，B正确；该反应的平衡常数K＝＝＝，C错误。
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）＋3P（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） 。
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
解析：A Na2S能够与Hg2＋、Cu2＋、Pb2＋反应生成难溶物HgS、CuS、PbS，所以Na2S是处理废水中含题干金属离子的沉淀剂，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，由题可知，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；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。
2.下列化学原理的应用正确，且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
解析：A 胃酸的主要成分为盐酸，碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，生成的钡离子有毒，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，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，②不符合题意；水中含有钙离子，空气中含有二氧化碳，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，③符合题意；牙齿表面有一层硬的成分为羟基磷灰石[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，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，⑤不符合题意。
3.实验：①向盛有1 mL 0.1 mol·L－1 MgCl2溶液的试管中加入1 mL 0.3 mol·L－1 NaOH溶液，得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c。②向沉淀c中滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，沉淀变为红褐色。下列分析错误的是（ ）
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：Mg（OH）2（s）Mg2＋（aq）＋2OH－（aq）
B.滤液b中加入上述FeCl3溶液有红褐色沉淀生成，证明Fe（OH）3比Mg（OH）2更难溶
C.实验②中颜色变化说明Mg（OH）2转化为Fe（OH）3
D.实验②可以证明Fe（OH）3比Mg（OH）2更难溶
解析：B 浊液a为氢氧化镁悬浊液，存在沉淀溶解平衡：Mg（OH）2（s）Mg2＋（aq）＋2OH－（aq），A正确；滤液b中含有过量的氢氧化钠溶液，加入FeCl3溶液有红褐色沉淀Fe（OH）3生成，不能证明Fe（OH）3比Mg（OH）2更难溶，B错误；实验②中Mg（OH）2和FeCl3反应生成氢氧化铁，说明Mg（OH）2转化为Fe（OH）3，C正确；向氢氧化镁的悬浊液中滴加氯化铁溶液生成氢氧化铁沉淀，证明Fe（OH）3比Mg（OH）2更难溶，D正确。
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 D （填字母）。
（2）为使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，需先加 C （填字母），此时发生反应的离子方程式为 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O 。
（3）然后再加 CuO（或CuCO3） （填化学式）调整溶液的pH只生成Fe（OH）3沉淀。
解析：（1）KSCN溶液可以和Fe3＋反应使溶液变成红色，选D。
（2）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）加入的物质应能与H＋反应，且不引入新的阳离子杂质，所以可以选用CuO或CuCO3。
题组一 沉淀的溶解
1.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，下列说法错误的是（ ）
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）＋2N（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
解析：A 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项错误；Mg（OH）2电离出来的OH－与NH4Cl电离出来的N结合生成一水合氨，所以加入过量的NH4Cl浓溶液，可使Mg（OH）2溶解得更快，B项正确；N能结合Mg（OH）2电离出的OH－，生成弱电解质NH3·H2O，所以①③混合后发生反应：Mg（OH）2（s）＋2N（aq）Mg2＋（aq）＋2NH3·H2O（aq），C项正确；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。
2.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
解析：C 溶有二氧化碳的水流经石灰岩区域，会使平衡向逆反应方向移动，有利于生成可溶的碳酸氢钙，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，C错误。
题组二 沉淀的生成
3.为了除去酸性硫酸镁溶液中的Fe2＋，下列操作错误的是（ ）
A.加入过量的NaOH溶液充分反应后过滤
B.加入过量的MgO并通入空气充分反应后过滤
C.加入适量的Mg（OH）2并通入空气充分反应后过滤
D.加入适量的H2O2和MgCO3固体充分反应后过滤
解析：A 氢氧化铁比氢氧化镁更难溶，故可将亚铁离子转化为铁离子后，通过调节pH除去铁。氢氧化钠也会和镁离子生成氢氧化镁沉淀，A错误； 加入过量的MgO并通入空气，氧气将亚铁离子转化为铁离子，氧化镁和氢离子反应调节pH，使得铁离子完全反应转化为氢氧化铁沉淀，然后过滤除去沉淀，B正确；加入过量的Mg（OH）2并通入空气，氧气将亚铁离子转化为铁离子，Mg（OH）2和氢离子反应调节pH，使得铁离子完全反应转化为氢氧化铁沉淀，然后过滤除去沉淀，C正确；加入适量的H2O2和MgCO3固体，过氧化氢具有氧化性，将亚铁离子转化为铁离子，MgCO3和氢离子反应调节pH，使得铁离子完全反应转化为氢氧化铁沉淀，然后过滤除去沉淀，D正确。
4.Cu（OH）2在水中存在着沉淀溶解平衡： Cu（OH）2Cu2＋（aq）＋2OH－（aq），在常温下， Ksp＝2.0×10－20。某CuSO4溶液中，c（Cu2＋）＝0.02 mol·L－1，在常温下如果要生成Cu（OH）2沉淀，需要向CuSO4溶液中加入碱来调节pH（溶液体积变化可忽略），使溶液的pH大于（ ）
A.2 B.3 C.4 D.5
解析：D Cu（OH）2Cu2＋（aq）＋2OH－（aq），其中Ksp＝c（Cu2＋）·c2（OH－），若要生成Cu（OH）2沉淀，则c（Cu2＋）·c2（OH－）＞Ksp，故c（OH－）＞＝mol·L－1，故c（OH－）＞1×10－9 mol·L－1，则c（H＋）＜1×10－5 mol·L－1，因此pH应大于5，选D。
题组三 沉淀的转化
5.向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时，有白色沉淀生成，然后向白色沉淀中滴加CuSO4溶液，发现沉淀变为黑色，则下列说法错误的是（ ）
A.白色沉淀为ZnS，黑色沉淀为CuS
B.上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的Ksp
C.利用该原理可实现一种沉淀转化为另一种更难溶的沉淀
D.该过程破坏了ZnS的沉淀溶解平衡
解析：B 向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时，有白色沉淀生成，然后向白色沉淀中滴加CuSO4溶液，发现沉淀变为黑色，故白色沉淀为ZnS，黑色沉淀为CuS，A正确；沉淀的转化规律是对于相同类型的物质，由Ksp小的沉淀向Ksp更小的沉淀转化，题述现象说明ZnS的Ksp大于CuS的Ksp，B错误；题述实验中已经实现了ZnS转化为CuS，故利用该原理可实现一种沉淀转化为另一种更难溶的沉淀，C正确；加入CuSO4溶液后，发生反应Cu2＋（aq）＋ZnS（s）CuS（s）＋Zn2＋（aq），该过程破坏了ZnS的沉淀溶解平衡，D正确。
6.（教材改编题）实验：①0.1 mol·L－1 AgNO3溶液和0.1 mol·L－1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；②向滤液b中滴加0.1 mol·L－1 NaCl溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加0.1 mol·L－1 KI溶液，沉淀变为黄色。下列分析错误的是（ ）
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq）
B.滤液b中不含有Ag＋
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
解析：B 浊液a中含有AgCl，存在沉淀溶解平衡：AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq），A正确；滤液为AgCl的饱和溶液，含有Ag＋，B错误；向AgCl沉淀中滴加0.1 mol·L－1KI溶液，白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀，C正确；向AgCl中滴加0.1 mol·L－1KI溶液，白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀，实验证明AgI比AgCl更难溶，D正确。
题组四 沉淀滴定
7.实验室测定水溶液中氯离子的含量时常使用AgNO3溶液进行滴定，已知在25 ℃时几种银盐的Ksp如表所示：
难溶盐 AgCl AgBr AgI Ag2CrO4 Ag2CO3
Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 1.12×10－12 8.1×10－12
颜色 白色 淡黄色 黄色 砖红色 白色
下列可用作滴定Cl－的指示剂的是（ ）
A.K2CrO4 B.Ng2CO3
C.NaBr D.NaI
解析：A 用AgNO3溶液滴定Cl－，当Cl－消耗完后，Ag＋应与指示剂反应，生成一种有色沉淀，那么选择的指示剂的阴离子应在Cl－之后与Ag＋反应生成沉淀。由于AgCl、AgBr、AgI组成形式相似，且AgBr和AgI的Ksp均小于AgCl的Ksp，所以不能选择NaBr和NaI作指示剂；Ag2CO3为白色沉淀，无法与AgCl沉淀区分，Cr能满足在Cl－沉淀完全后再与Ag＋反应产生沉淀，且Ag2CrO4为砖红色沉淀，故可选择K2CrO4作指示剂，A项正确。
8.（2025·八省联考内蒙古卷）测定I－含量步骤如下：向含I－试样中先加入已知物质的量的过量AgNO3溶液，再加入NH4Fe（SO4）2指示剂，用KSCN溶液进行滴定，溶液出现浅红色且30 s不褪色即达到滴定终点，消耗c mol·L－1KSCN溶液V mL。已知：pKsp（AgI）＝16.07，pKsp（AgSCN）＝11.9，pKsp（AgCl）＝9.74。下列说法错误的是（ ）
A.滴定中有AgSCN生成
B.不可先加指示剂，后加AgNO3溶液
C.试样中n（I－）＝10－3cV mol
D.以上实验步骤不适用于Cl－含量测定
解析：C 滴定中KSCN溶液与过量的AgNO3溶液反应生成AgSCN沉淀，达到滴定终点时KSCN与指示剂NH4Fe（SO4）2反应生成红色的Fe（SCN）3，A正确；先加指示剂，则指示剂中的Fe3＋与I－反应，影响终点指示，B正确；KSCN溶液测定的是剩余AgNO3的物质的量，需根据AgNO3的起始量与剩余量之差计算碘离子的物质的量，C错误；由于Ksp（AgCl）＝10－9.74＞Ksp（AgSCN）＝10－11.9，用KSCN溶液滴定过量的Ag＋时，会使AgCl沉淀发生转化，因此该实验不适用于Cl－含量测定，D正确。
9.向浓度均为0.010 mol·L－1的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液[已知Ksp（AgCl）＝1.77×10－10， Ksp（Ag2CrO4）＝1.12×10－12， Ksp（AgBr）＝5.35×10－13，Ag2CrO4显砖红色]。下列叙述正确的是（ ）
A.原溶液中n（Na＋）＝0.040 mol
B.Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂
C.生成沉淀的先后顺序是AgBr→Ag2CrO4→AgCl
D.出现 Ag2CrO4沉淀时，溶液中c（Cl－）∶c（Br－）＝117∶535
解析：B 原溶液中c（Na＋）＝0.040 mol·L－1，溶液体积未知，则n（Na＋）未知，A错误；向混合溶液中加入AgNO3溶液，析出AgCl沉淀时所需c（Ag＋）＝＝ mol·L－1 ＝1.77×10－8 mol·L－1 ，析出AgBr沉淀时所需c（Ag＋）＝＝ mol·L－1 ＝5.35×10－11 mol·L－1 ，析出Ag2CrO4沉淀时所需c（Ag＋）＝＝ mol·L－1 ≈1.1×10－5 mol·L－1 ，所需c（Ag＋）越小，则越先生成沉淀，所以可用Na2CrO4作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂，B正确；根据B选项分析，所需c（Ag＋）越小，则越先生成沉淀，所以产生沉淀的先后顺序为AgBr、AgCl、Ag2CrO4，C错误；出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c（Cl－）∶c（Br－）＝Ksp（AgCl）∶Ksp（AgBr）＝1 770∶5.35，D错误。
10.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错误的是（ ）
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.上述实验可证明AgSCN向AgI沉淀转化
D.③中溶液变红说明Ksp（AgSCN）＞Ksp（AgI）
解析：D 向硝酸银溶液中滴加硫氰化钾，银离子浓度与硫氰根离子浓度幂之积大于硫氰化银的溶度积，生成白色沉淀，A正确；生成沉淀后溶液中剩余的银离子的浓度为c（Ag＋）＝＝0.025 mol·L－1，则溶液中SCN－浓度为 mol·L－1＝4.0×10－11 mol·L－1，B正确；向AgSCN悬浊液中滴加硝酸铁溶液，未变红，加入KI溶液以后，产生黄色沉淀，并且溶液变红，说明碘离子与AgSCN中的银离子发生反应生成AgI，实现了AgSCN向AgI的转化，C正确；③中溶液变红说明③中SCN－的浓度增大，存在AgSCN（s）＋I－（aq）AgI（s）＋SCN－（aq）反应，但由于加入的KI溶液浓度大于KSCN溶液，故c（Ag＋）·c（I－）＞Ksp（AgI），即可产生AgI沉淀，不能证明Ksp（AgSCN）＞Ksp（AgI），D项错误。
11.常温下，实验室用0.5 mol·L－1（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（ ）
A.0.5 mol·L－1（NH4）2CO3溶液中存在：c（H＋）＋c（N）＝c（OH－）＋c（HC）＋c（C）
B.“浸取”时，向（NH4）2CO3溶液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（C）＜Ksp（CaCO3）
D.室温下，反应CaSO4（s）＋C（aq）CaCO3（s）＋S（aq）达到平衡，溶液中＝×104
解析：D 根据电荷守恒，（NH4）2CO3溶液中存在电荷守恒：c（H＋）＋c（N）＝c（OH－）＋c（HC）＋2c（C），A错误；“浸取”时，向（NH4）2CO3溶液加入适量浓氨水，是为了抑制碳酸根离子水解为碳酸氢根离子，增加溶液中C浓度，使得平衡CaSO4（s）＋C（aq）CaCO3（s）＋S（aq）正向移动生成更多碳酸钙，B错误；“浸取”静置后的上层清液为CaCO3的饱和溶液，有c（Ca2＋）·c（C）＝Ksp（CaCO3），C错误；室温下，反应CaSO4（s）＋C（aq） CaCO3（s）＋S（aq）达到平衡，溶液中＝＝＝×104，D正确。
12.（1）误食可溶性钡盐造成钡中毒，应尽快用5.0％的Na2SO4溶液洗胃，其原理是 使S与Ba2＋反应生成难溶的BaSO4，从而缓解中毒症状 。
（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＋CaCO3Ca2＋＋2HC，c（CO2）增加，平衡正向移动，c（CaCO3）减小，钟乳石被破坏 。
（3）向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末，观察到CaCO3逐渐溶解，产生无色气体和红褐色沉淀。
①气体为 CO2 ，红褐色沉淀为 Fe（OH）3 。
②产生上述现象的原因是 Fe3＋在溶液中水解呈酸性：Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋，加入CaCO3时，CaCO3逐渐与H＋发生反应CaCO3＋2H＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑，消耗H＋，使Fe3＋的水解平衡向右移动而出现红褐色沉淀 。
13.Ⅰ.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过0.005 mg·L－1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题：
（1）磷酸镉[Cd3（PO4）2]沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp＝ c3（Cd2＋）·c2（P） 。
（2）一定温度下，CdCO3的Ksp＝4.0×10－12，Cd（OH）2的Ksp＝3.2×10－14，那么它们在水中的溶解量 Cd（OH）2 较大。
（3）向某含镉废水中加入Na2S，当S2－浓度达到7.9×10－8 mol·L－1时，废水中Cd2＋的浓度为 1.0×10－19 mol·L－1[已知：Ksp（CdS）＝7.9×10－27，M（Cd）＝112]，此时是否符合生活饮用水卫生标准？ 是 （填“是”或“否”）。
Ⅱ.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
（4）已知25 ℃时，Ksp[Mg（OH）2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：
pH ＜8.0 8.0～9.6 ＞9.6
颜色 黄色 绿色 蓝色
25 ℃时，向Mg（OH）2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为 蓝色 。
（5）25 ℃向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下，AgCl的Ksp＝1.8×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算：
①完全沉淀后，溶液中c（Ag＋）＝ 1.8×10－7 mol·L－1 。
②完全沉淀后，溶液的pH＝ 2 。
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？ 否 （填“是”或“否”）。
解析：（1）磷酸镉[Cd3（PO4）2]沉淀溶解平衡常数的表达式Ksp＝c3（Cd2＋）·c2 （P）。
（2）当CdCO3达到沉淀溶解平衡时，c（CdCO3）＝＝ mol·L－1＝2×10－6 mol·L－1 ，当Cd（OH）2达到沉淀溶解平衡时c[Cd（OH）2]＝＝mol·L－1＝2×10－5 mol·L－1，则它们在水中的溶解能力较大的是Cd（OH）2。
（3）当S2－浓度达到7.9×10－8mol·L－1时，Cd2＋浓度为mol·L－1＝1.0×10－19mol·L－1，则废水中Cd2＋的含量为（1×10－19×112×103）mg·L－1＝1.12×10－14 mg·L－1＜0.005 mol·L－1，因此符合水源标准。
（4）Mg（OH）2的溶度积Ksp＝5.6×10－12，则c（Mg2＋）·c2（OH－）＝5.6×10－12；设c（OH－）＝2c（Mg2＋）＝x，得到0.5x×x2＝5.6×10－12，计算得到x≈2.24×10－4 mol·L－1 ；c（H＋）＝mol·L－1≈4.5×10－11 mol·L－1 ，pH≈10.35＞9.6，所以溶液呈蓝色。
（5）①起始时为50 mL 0.018 mol·L－1 的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1 的HCl溶液发生反应，反应后溶液中c（Cl－）＝ mol·L－1 ＝10－3 mol·L－1，则溶液中c（Ag＋）＝＝1.8×10－7 mol·L－1；②完全沉淀后盐酸过量，溶液中c（H＋）＝＝0.010 mol·L－1 ，则溶液的pH＝－lg c（H＋）＝2；③再向反应后的溶液中加入50 mL 0.001 mol·L－1盐酸，不发生反应时c（Ag＋）＝×1.8×10－7mol·L－1＝1.2×10－7mol·L－1，c（Cl－）＝ mol·L－1＝0.001 mol·L－1，而离子浓度积＝0.001×1.2×10－7＝1.2×10－10＜1.8×10－10，故不能产生沉淀。
1 / 2第2课时 沉淀溶解平衡的应用
学习目标
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。
知识点一 沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
2.沉淀生成的方法
（1）调节pH法
如工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节溶液pH至7～8，可使Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀而除去。反应的离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2OFe（OH）3↓＋3N。
（2）加沉淀剂法
如以Na2S、H2S等作为沉淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、Hg2＋等，生成极难溶的CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。
（3）相同离子法
增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动，如向AgCl饱和溶液中加入饱和食盐水可继续生成AgCl沉淀。
（4）氧化还原法
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，便于分离出来，例如通过氧化还原反应将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而生成更难溶的Fe（OH）3沉淀。
提醒：①一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶（Ksp越小）的越先沉淀。②当离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，认为该离子已完全沉淀。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）要除去溶液中的S，选择加入可溶性钙盐比钡盐效果好。（ ）
（2）除去MgCl2溶液中的Fe2＋，可直接加入氨水调pH即可。（ ）
（3）硬水含有较多Ca2＋、Mg2＋、HC、S，加热煮沸可以完全除去其中的Ca2＋、Mg2＋。（ ）
（4）除去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＋浓度降得很低。（ ）
2.（教材习题改编）要使工业废水中的重金属离子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，选用的沉淀剂最好为（ ）
A.硫化物 B.硫酸盐
C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可
3.（教材改编题）利用调节pH的方法，可以除去硫酸铜饱和溶液中的亚铁离子（已知25 ℃时CuSO4饱和溶液中Cu2＋的物质的量浓度为1.4 mol·L－1），下列说法正确的是（ ）
部分阳离子沉淀时对应的pH如表所示：
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NaOH
C.控制pH＝3.7～3.9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
知识点二 沉淀的溶解
1.沉淀溶解的原理
根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。
2.实验探究Mg（OH）2沉淀的溶解
操作
现象 ①沉淀不溶解；②沉淀溶解
理论 分析 Mg（OH）2的沉淀溶解平衡不断向右移动，使 Mg（OH）2完全溶解
3.沉淀溶解的方法
（1）酸溶解法
如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是CaCO3在水中存在的沉淀溶解平衡为CaCO3（s）Ca2＋（aq）＋C（aq），当加入盐酸后，H＋与C反应生成H2O和CO2，c（C）降低，溶液中C与Ca2＋的离子积Q（CaCO3）＜Ksp（CaCO3），沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
（2）盐溶解法
如难溶于水的Mg（OH）2沉淀可溶于NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液时反应的离子方程式为Mg（OH）2＋2NMg2＋＋2NH3·H2O。
（3）生成配合物法
如AgCl沉淀可溶于氨水，其溶解原理为AgCl电离出的Ag＋与NH3·H2O作用生成可溶但难电离的配离子[Ag（NH3）2]＋，则AgCl的沉淀溶解平衡体系中c（Ag＋）减小，沉淀溶解平衡向右移动直至AgCl完全溶解，反应的离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O[Ag（NH3）2]＋＋Cl－＋2H2O。
（4）氧化还原法
有些金属硫化物（如CuS、HgS等）不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸（如硝酸），则可通过减小c（S2－）来达到使沉淀溶解的目的，例如：3CuS＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋3S＋2NO↑＋4H2O。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。（ ）
（2）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。（ ）
（3）FeS、Al（OH）3、Cu（OH）2均可溶于盐酸。（ ）
（4）为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水。（ ）
2.（教材改编题）医疗上常用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药剂，俗称“钡餐”，碳酸钡却不能作“钡餐”，这是因为（ ）
A.硫酸钡不溶于水，碳酸钡溶于水
B.硫酸钡是强酸盐，碳酸钡是弱酸盐
C.硫酸钡不溶于水但溶于酸，碳酸钡不溶于水也不溶于酸
D.硫酸钡不溶于水也不溶于酸，碳酸钡不溶于水但能溶于酸
3.利用平衡移动原理解释下列事实：
（1）FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中： 。
（2）CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中： 。
（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： 。
知识点三 沉淀的转化
1.实验探究难溶性银盐的转化
实验 操作
实验 现象 有白色沉 淀析出 白色沉淀转化 为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀
化学方 程式 NaCl＋AgNO3 AgCl＋KI 2AgI＋Na2S
【思考】 ①通过上述实验，你能比较出AgCl、AgI、Ag2S三者溶解度的大小及Ksp的大小顺序吗？
②已知常温下Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ksp（AgI）＝8.5×10－17，试应用平衡移动原理解释为什么AgCl能转化成AgI？写出该沉淀转化反应的离子方程式。
2.实验探究Mg（OH）2与Fe（OH）3的转化
实验 操作
实验 现象 产生 色沉淀 产生的 色沉淀逐渐变为 色沉淀
离子 方程式
实验结论 Fe（OH）3比Mg（OH）2更难溶
【思考】 ①上述实验中，若改为向2 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液中滴入2～4滴0.1 mol·L－1 MgCl2溶液，再滴入4滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，生成红褐色沉淀，能否得出Mg（OH）2沉淀转化为Fe（OH）3沉淀： ，其原因是 。
②AgCl可以转化为AgBr，思考AgBr有可能转化为AgCl吗？
3.沉淀转化的实质与规律
（1）实质
沉淀溶解平衡的移动。
（2）规律
①两种沉淀的溶解度不同，一般来说溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，两者的溶解度差别越大，转化越容易。
②当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀。
③如果生成各种沉淀所需要试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离的目的。
4.沉淀转化的应用
（1）锅炉除水垢（含有CaSO4）
CaSO4（s）CaCO3（s）Ca2＋（aq），反应的化学方程式为 CaSO4＋Na2CO3CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑ 。
（2）自然界中矿物的转化
原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝（CuS），反应的化学方程式为 CuSO4＋ZnSCuS＋ZnSO4，CuSO4＋PbSCuS＋PbSO4 。
（3）工业废水处理
利用沉淀转化原理，用FeS等难溶物除去工业废水中的重金属离子，将它们转化为HgS、Ag2S、PbS等难溶物。用FeS除去Hg2＋的离子方程式： FeS（s）＋Hg2＋（aq）HgS（s）＋Fe2＋（aq） 。
（4）测定离子浓度或含量
利用沉淀反应，设计沉淀滴定法，测定相关离子的浓度或含量。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（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，由白色沉淀转变成黄色沉淀，是由于Ksp（AgI）＜Ksp（AgCl）。（ ）
（3）可用FeS除去废水中的Hg2＋、Ag＋等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶。（ ）
（4）用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀，可将BaSO4转化为BaCO3。（ ）
（5）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。（ ）
2.已知：工业生产中可用ZnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋，可表示为Cu2＋（aq）＋ZnS（s）Zn2＋（aq）＋CuS（s）。下列说法错误的是（ ）
A.反应达到平衡时，c（Cu2＋）＜c（Zn2＋）
B.过量的ZnS可通过过滤除去
C.该反应的平衡常数K＝
D.相同温度时，溶解度：S（ZnS）＞S（CuS）
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）＋3P（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： 。
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
2.下列化学原理的应用正确，且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
3.实验：①向盛有1 mL 0.1 mol·L－1 MgCl2溶液的试管中加入1 mL 0.3 mol·L－1 NaOH溶液，得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c。②向沉淀c中滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，沉淀变为红褐色。下列分析错误的是（ ）
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：Mg（OH）2（s）Mg2＋（aq）＋2OH－（aq）
B.滤液b中加入上述FeCl3溶液有红褐色沉淀生成，证明Fe（OH）3比Mg（OH）2更难溶
C.实验②中颜色变化说明Mg（OH）2转化为Fe（OH）3
D.实验②可以证明Fe（OH）3比Mg（OH）2更难溶
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）。
（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
。
（3）然后再加 （填化学式）调整溶液的pH只生成Fe（OH）3沉淀。
提示：完成课后作业 第三章 第四节 第2课时
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