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1、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与溶解1.(2020安徽合肥高二期末)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,已知某些含铅化合物的溶解度如下:化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.0310-41.8110-71.8410-14由上述数据可知,选用的沉淀剂最好是()A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可2.(2020重庆第一中学期末)已知25 时FeS、CuS的Ksp分别为6.310-18、1.310-36,H2S的电离平衡常数Ka1=9.110-8、Ka2=1.110-12,下列有关说法正确的是()A.除去工业废水中的
2、Cu2+可以选用FeS作沉淀剂B.将足量CuSO4固体溶解在0.1 molL-1 H2S溶液中,Cu2+的最大浓度为1.310-35 molL-1C.因为H2SO4是强酸,所以反应CuSO4+H2S CuS+H2SO4不能发生D.向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体,溶液的酸性增强3.(2021黑龙江绥化一中高二月考)已知Ksp(AgCl)=1.5610-10,Ksp(AgBr)=7.710-13,Ksp(Ag2CrO4)=910-11。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-,浓度均为0.010 molL-1,向该溶液中逐滴加入0.010 molL-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀
3、的先后顺序为()A.Cl-、Br-、CrO42-B.CrO42-、Br-、Cl-C.Br-、Cl-、CrO42-D.Br-、CrO42-、Cl-题组二沉淀的转化4.(2020陕西西安中学高二期末)向锅炉中注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸去除,下列叙述中正确的是()A.温度升高,KW增大,Na2CO3溶液中c(OH-)减小B.CaSO4能转化为CaCO3,说明Ksp(CaCO3)Ksp(CaSO4)C.CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶,是因为硫酸酸性强于盐酸D.沉淀转化的离子方程式为CO32-(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+SO42-(a
4、q)5.(2021山西长治二中高二月考)某学生在实验室中进行如下实验:向盛有1 mL 0.1 molL-1 MgCl2溶液的试管中加入1 mL 0.2 molL-1 NaOH溶液,得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;向沉淀c中滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液,沉淀变为红褐色。下列分析不正确的是()A.滤液b中不含有Mg2+B.实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶C.中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3D.浊液a中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)6.实验:0.1 molL-1 AgNO3溶液和0.1 molL-1 Na
5、Cl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;向滤液b中滴加0.1 molL-1 KI溶液,出现浑浊;向沉淀c中滴加0.1 molL-1 KI溶液,沉淀变为黄色。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.滤液b中不含有Ag+C.中颜色变化说明AgCl转化为AgID.该实验可以证明AgI比AgCl更难溶题组三沉淀溶解平衡在物质分离中的应用7.常温下,以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等杂质离子,通过添加过量的难溶物MnS,可使杂质离子转化成沉淀并过滤除去,下列说法正确的是()A.过滤后的
6、溶液中一定没有S2-B.MnS难溶于水,可溶于MnCl2溶液中C.加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2+S2- CuSD.常温时,Ksp(PbS)”“”或“=”)。(3)反应生成海绵铜的离子方程式:。(4)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,应控制pH的范围是。(5)写出NH4HCO3溶液与Zn2+反应生成Zn2(OH)2CO3的离子方程式:。(6)物质B可用于生产化肥,其化学式是。答案全解全析基础过关练1.A产生的沉淀的溶解度越小,沉淀反应进行得越完全。2.ACuS比FeS难溶,除去工业废水中的Cu2+可以选用FeS作沉淀剂,A项正确;H2S是弱酸,0.1 molL-1 H2S溶
7、液中硫离子的浓度小于0.1 molL-1,CuS的溶度积常数(Ksp)为1.310-36,所以溶液中Cu2+的浓度大于1.310-35 molL-1,B项错误;CuS是不溶于稀硫酸的黑色物质,所以反应CuSO4+H2S CuS+H2SO4能发生,C项错误;H2S与SO2反应生成单质硫和水,溶液酸性减弱,D项错误。3.C析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)=1.5610-100.010 molL-1=1.5610-8 molL-1;AgBr溶液中c(Ag+)=Ksp(AgBr)c(Br-)=7.710-130.010 molL-1=7.710-11 molL-1
8、;Ag2CrO4溶液中c(Ag+)=Ksp(Ag2CrO4)c(CrO42-)=910-110.010 molL-1=310-4.5 molL-1;所需c(Ag+)越小,则越先生成沉淀,故产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、CrO42-,C项正确。4.D温度升高,KW增大;温度升高,促进Na2CO3的水解,溶液中c(OH-)增大,A项错误。Ksp(CaCO3)Ksp(CaSO4),B项错误。CaCO3与盐酸反应生成CO2,CaSO4与盐酸不满足复分解反应发生的条件,与酸性强弱无关,C项错误。硫酸钙较为致密,可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙,其离子方程式为CO32-(aq)+CaSO4(s)
9、 CaCO3(s)+SO42-(aq),D项正确。5.A实验中反应生成Mg(OH)2沉淀和NaCl,经过滤得到的c为Mg(OH)2沉淀,Mg(OH)2存在溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),所得滤液b中含少量Mg2+,A项错误,D项正确;实验中加入FeCl3溶液后Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀,可证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶,B项正确,C项正确。6.B0.1 molL-1 AgNO3溶液和0.1 molL-1 NaCl溶液等体积混合,二者恰好完全反应生成NaNO3和AgCl,向反应后的滤液b中滴加0.1 molL-1 KI溶液出现浑浊,则说
10、明滤液b中含有Ag+,浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),A正确,B错误;中颜色变化是沉淀发生了转化,即AgCl转化为AgI,C正确;因AgCl沉淀能转化为AgI沉淀,所以Ksp(AgI)Ksp(AgCl),AgI更难溶,D正确。7.D难溶不是不溶,只是溶解度小,故A错误;MnS难溶于水,MnCl2溶液中的Mn2+抑制MnS的溶解,故B错误;沉淀转化的离子方程式为Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq),故C错误;通过添加过量的难溶物MnS,除去Cu2+、Pb2+、Cd2+等离子,说明CuS、PbS、CdS等硫化物比MnS更难溶,即常
11、温时Ksp(PbS)Ksp,所以会生成沉淀,故B错误;在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体,该溶液仍为Ag2CrO4的饱和溶液,点仍在曲线上,故C错误;用AgNO3标准溶液滴定过程中,根据溶度积计算可知AgCl先沉淀出来,待AgCl沉淀完全后,再滴AgNO3溶液,会与K2CrO4反应,形成Ag2CrO4橙红色沉淀,当有橙红色沉淀生成时即达到滴定终点,所以能用K2CrO4溶液作AgNO3溶液滴定KCl溶液的指示剂,故D正确。4.C向AgNO3与KSCN恰好完全反应的上层清液中滴加Fe(NO3)3溶液,出现浅红色说明上层清液中含SCN-,即Ag+与SCN-生成AgSCN沉淀的反应有限度,
12、A项正确;根据中浅红色褪去,产生白色沉淀,可确定发生Fe(SCN)3+Ag+ 3AgSCN+Fe3+,B项正确;实验中滴加0.5 mL 2 mol/L AgNO3溶液,Ag+过量,中Ag+有剩余,即滴加KI溶液,I-可与过量Ag+反应生成AgI沉淀,不能说明AgI溶解度小于AgSCN,C项错误;加入KI溶液后,白色沉淀AgSCN转化成黄色沉淀AgI,随后沉淀溶解,得到无色溶液,可能是AgI与KI溶液中的I-进一步发生反应,D项正确。5.答案(1)将Fe2+氧化成Fe3+,方便后续生成沉淀除去BC(2)(3)Fe+Cu2+ Fe2+Cu(4)3.2pH6.2(5)2Zn2+4HCO3- Zn2(
13、OH)2CO3+H2O+3CO2(6)(NH4)2SO4解析(1)根据表中数据可知Fe3+易除去,将Fe2+氧化成Fe3+,以便除去;除铁过程中加入A和氨水,使Fe2+变成Fe(OH)3沉淀,故A应为氧化剂,为不引入新的杂质,应选B或C。(2)相同条件下,溶解度大的物质先溶解,结合在H2SO4作用下ZnS可溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)Ksp(ZnS)。(3)堆浸后溶液中有Cu2+,即加入铁粉后反应生成海绵铜的离子方程式为Fe+Cu2+ Fe2+Cu。(4)从图表数据可知,Fe3+沉淀完全时pH=3.2,Zn2+开始沉淀时pH=6.2,故除铁时应控制pH的范围:3.2pH6.2。(5)NH4HCO3溶液与Zn2+反应的离子方程式为2Zn2+4HCO3- H2O+Zn2(OH)2CO3+3CO2。(6)因所用废酸为硫酸,B又可作化肥,故B为(NH4)2SO4。