高中人教版 (2019)第四节 沉淀溶解平衡第2课时同步达标检测题

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(建议用时：40 min)
考点
题号
基础过关
能力提升
1.沉淀的溶解与生成
1,2,5
9,10,11,12,13
2.沉淀转化
3,4,6
3.综合应用
7,8


1．下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是(　　) []版@权归教~^辅公%#司[]
A．相同温度下，AgCl在水中的溶解度大于在氯化钠溶液中的溶解度 []202*2版新\&教材%教辅@备课资源[]
B．浓FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体
C．自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液向下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)
D．加入少量AgCl固体可以除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质
答案　B
解析　B项为胶体的形成，与盐类的水解有关，不能用沉淀溶解平衡移动原理解释，B项错误。
2．T ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝1.1×10－38。此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3，可以边搅拌边加入一种试剂。这种试剂是(　　) []202%2版新教材*教辅备课资@源[~^]
A．CuO B．NaOH溶液
C．氨水 D．CuSO4溶液
答案　A
解析　根据溶度积常数可知，氢氧化铜的溶度积大于氢氧化铁的溶度积，因此要除去混在CuCl2溶液中的FeCl3，可加入氢氧化铜粉末、CuO或CuCO3，通过调节溶液的pH，促进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀而除去，且不引入新的杂质，A项正确。
3．已知：某温度时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×10－12。向Cl－和CrO的浓度都为0.100 mol·L－1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略体积的变化)。下列说法中正确的是(　　)
A．首先得到的沉淀是Ag2CrO4
B．首先得到的沉淀是AgCl
C．同时得到AgCl与Ag2CrO4沉淀
D．将Ag2CrO4转化为AgCl比将AgCl转化为Ag2CrO4要难
答案　B []20#22&^版新教材教辅备@\课资源[]
解析　当c(Cl－)＝0.100 mol·L－1时，形成AgCl沉淀所需Ag＋的最小浓度为Ksp(AgCl)/c(Cl－)＝1.8×10－9mol·L－1；当c(CrO)＝0.100 mol·L－1时，形成Ag2CrO4沉淀所需Ag＋的最小浓度为[Ksp(Ag2CrO4)/c(CrO)]≈3.3×10－6 mol·L－1>1.8×10－9 mol·L－1，所以先形成AgCl沉淀。
4．一定温度下，难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据： []^[\]《状@元桥》教%~\辅资源[勿上传]]
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp(25 ℃)
8.0×10－16
2.2×10－20
4.0×10－38
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
≥3
下列关于含有等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法正确的是(　　)
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．该混合溶液中c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]>5∶4
C．向该混合溶液中加入适量氯水，调节pH到4～5后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液 []%^~[\*]《状元桥》教#辅资源[勿上传]]
D．向该混合溶液中加入适量氨水，调节pH到9.6后过滤，将所得沉淀灼烧，可得到等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物 [][\#]《状元桥》教@辅*资%源[勿上&传]]
答案　B
解析　在滴加NaOH溶液的过程中，先生成Fe(OH)3沉淀，故最先看到的是红褐色沉淀，A项错误；假设Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋均不水解，则c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＝5∶4，而这三种阳离子都可以水解，所以c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]>5∶4，B项正确；氯水可将Fe2＋氧化为Fe3＋，pH＝4～5时，Fe3＋被完全沉淀，因为加入了氯水，所以还引入了Cl－，C项错误；灼烧后得不到FeO，因为在灼烧过程中，铁元素会完全转化为Fe2O3，D项错误。 []*[\^]《%状元桥》教辅&资源[勿上@传]]
5．下列有关Fe3＋除杂的说法中不正确的是(　　)
A．用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3＋ [][\]《状元桥》\~教辅资*@源[%勿上传]]
B．工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可除去Fe3＋
C．FeSO4溶液中的Fe2＋极易被氧化为Fe3＋，可加铁粉除去杂质Fe3＋
D．MgCl2溶液中混有FeCl3杂质，可加Na2CO3除去FeCl3杂质
答案　D [][*^\#]《状元桥》教辅资源[勿上传]&%]
解析　Fe(NO3)3溶液在加热过程中不断水解，最后HNO3挥发，并生成Fe(OH)3沉淀，趁热过滤便可得到纯净的KNO3，A项正确；氯化铁在溶液中发生水解Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入氨水调节pH至7～8，Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，从而除去氯化铁，B项正确；FeSO4溶液中的Fe2＋极易被氧化为Fe3＋，加铁粉后发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，从而除去杂质Fe3＋，C项正确；MgCl2溶液中混有FeCl3杂质，加Na2CO3不仅除去了FeCl3杂质，也导致MgCl2转化为沉淀，即便控制Na2CO3的加入量，也会引入杂质离子，D项错误。
6．已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)如表：
难溶电解质
AgCl
AgBr
AgI
Ag2SO4
Ag2CrO4
Ksp
1.8×
10－10
5.4×
10－13
8.5×
10－17
1.4×
10－5
1.12×
10－12
下列叙述不正确的是(　　) []2@02\2版新教材教辅&备课%资源[^]
A．由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小
B．将等体积的4×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3mol·L－1的K2CrO4溶液混合，有Ag2CrO4沉淀产生 []~*版@权归&教%辅公司[]
C．向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到黄色AgBr悬浊液
D．向100 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，有白色沉淀生成
答案　D
解析　D项，混合溶液中c(Ag＋)＝0.1 mol·L－1×≈0.001 mol·L－1，c2(Ag＋)·c(SO)＝0.0012×0.1＝1×10－7<1.4×10－5，故不会产生沉淀，错误。
7．金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质来控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度S(mol/L)如图所示。

(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是____。 []*@[\%]《\状^元桥》教辅资源[勿上传]]
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH____。
A．<1　　　　 B．在4左右　　　　
C．>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，____(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是_________________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离子方程式：________________________________。
解析 (1)由图可知，在pH＝3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀，则铜元素主要以Cu2＋形式存在。(2)要除去Fe3＋的同时必须保证Cu2＋不能沉淀，因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可以看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，不能通过调节pH而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2悬浊液中存在溶解平衡Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入氨水后Cu2＋与NH3结合生成难电离的[Cu(NH3)4]2＋，Cu2＋浓度降低，平衡正向移动，Cu(OH)2固体不断溶解。
答案 (1)Cu2＋　(2)B　(3)不能　Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小　(4)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O [][\]《#状*元桥》教辅\资源[勿上~@传]]
8．Ⅰ.重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH＝2.0，ρ≈1 g·mL－1)中含有Ag＋、Pb2＋等重金属离子，其浓度各约为0.01 mol·L－1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：

AgI
AgOH
Ag2S
PbI2
Pb(OH)2
PbS
Ksp
8.3×
10－17
5.6×
10－8
6.3×
10－50
7.1×
10－9
1.2×
10－15
3.4×
10－28
(1)你认为往废水中投入____(填字母序号)，沉淀效果最好。
A．NaOH B．Na2S []#2~022版&新*教材教辅备课资^源[]
C．KI D．Ca(OH)2 []#*20\22版新^教材教辅备课@资源[]
(2)常温下，若用生石灰处理上述废水，使溶液的pH＝8.0，则处理后的废水中c(Pb2＋)＝____ mol/L。
Ⅱ.为了研究难溶盐的沉淀溶解平衡和沉淀转化，某同学设计如下实验。回答下列问题： [][\]%《状^元桥》\教辅@资源[*勿上传]]
步骤1：向2 mL 0.005 mol/L AgNO3溶液中加入2 mL 0.005 mol/L KSCN溶液，静置
出现白色沉淀
步骤2：取1 mL上层清液于试管中，滴加1滴2 mol/L Fe(NO3)3溶液
溶液变为红色
步骤3：向步骤2的溶液中，继续加入5滴3 mol/L AgNO3溶液
现象a，且溶
液红色变浅
步骤4：向步骤1余下的浊液中加入5滴3 mol/L KI溶液
出现黄色沉淀
已知：25 ℃，Ksp(AgI，黄色)＝8.3×10－17，Ksp(AgSCN，白色)＝1.0×10－12。
(3)步骤3中现象a是____________。
(4)向50 mL 0.005 mol/L的AgNO3溶液中加入150 mL 0.005 mol/L的KSCN溶液，若混合后溶液体积为200 mL，则溶液中Ag＋的浓度约为________mol/L。
解析 Ⅰ.(1)溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠。(2)Pb(OH)2的溶度积为1.2×10－15，pH＝8.0，c(OH－)＝10－6mol·L－1，则c(Pb2＋)＝＝＝1.2×10－3mol·L－1。Ⅱ.(3)加入硝酸银，银离子会和硫氰酸根离子反应得到AgSCN白色沉淀。(4)向50 mL 0.005 mol·L－1的AgNO3溶液中加入150 mL 0.005 mol·L－1的KSCN溶液，KSCN过量，溶液中剩余的c(SCN－)＝＝0.002 5 mol·L－1，则c(Ag＋)＝＝＝4.0×10－10 mol·L－1。
答案 (1)B　(2)1.2×10－3　(3)出现白色沉淀
(4)4.0×10－10

9．工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)===CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是(　　)
A．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋) []2022版新%~教材教辅#&备课资*源[]
B．MnS的Ksp比CuS的Ksp大
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．该反应的平衡常数K＝
答案　A []2022*版新教\&材教%辅备~课资源[]
解析　该反应达平衡时，c(Mn2＋)、c(Cu2＋)浓度不变，但不一定相等，A项错误；用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2＋，利用的是CuS比MnS更难溶，所以MnS的Ksp比CuS的Ksp大，B项正确；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Cu2＋)增大，平衡正向移动，c(Mn2＋)变大，C项正确；该反应的平衡常数K＝＝＝，D项正确。 [][@\]《状%元桥》~教辅资源[#勿&上传]]
10．20 ℃ 时某些物质的溶解度数据如表所示。下列说法不正确的是(　　) []\版%权归教辅公^司[~&]
物质
CaCO3
CaSO4
Mg(OH)2
MgCO3
溶解度(g/100 g水)
1.4×10－3
0.21
9×10－4
1.1×10－2
A.硫酸钙悬浊液中存在沉淀溶解平衡：CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SO(aq)
B．用Na2CO3溶液浸泡锅炉中的水垢，可将水垢中的CaSO4转化为CaCO3
C．向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液，沉淀变为红褐色，说明溶解度：Fe(OH)3＜Mg(OH)2
D．向2 mL饱和MgCl2溶液中先后滴加0.1 mol/L的Na2CO3溶液、NaOH溶液各2滴，产生的白色沉淀为Mg(OH)2
答案　D
解析　硫酸钙属于微溶物，硫酸钙悬浊液中存在沉淀溶解平衡CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SO(aq)，A项正确；碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度，CaSO4可以转化为CaCO3，B项正确；向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液，沉淀变为红褐色，说明氢氧化铁的溶解度更小，C项正确；向2 mL饱和MgCl2溶液中先滴加Na2CO3溶液，生成MgCO3沉淀，再滴加NaOH溶液，由于Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3的溶解度，所以发生反应MgCO3(s)＋2NaOH(aq)===Mg(OH)2(s)＋Na2CO3(aq)，但由于加入的Na2CO3和NaOH的物质的量相等，沉淀不能完全转化，所以产生的白色沉淀为Mg(OH)2和MgCO3的混合物，D项错误。
11．已知25 ℃时，RSO4(s)＋CO(aq)RCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝1.75×104，Ksp(RCO3)＝2.80×10－9，下列叙述中正确的是(　　)
A．向c(CO)＝c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RSO4沉淀
B．将浓度均为6×10－5 mol·L－1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C．25 ℃时，RSO4的Ksp约为4.9×10－5 [][\]《状*@元桥》教辅^资源[#\勿上传]]
D．相同温度下，RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
答案　C
解析　RSO4(s)＋CO(aq)RCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝＝＝＝1.75×104，故Ksp(RSO4)＝1.75×104×Ksp(RCO3)＝1.75×104×2.80×10－9＝4.9×10－5。RSO4、RCO3的组成形式相似且Ksp(RSO4)>Ksp(RCO3)，向c(CO)＝c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RCO3沉淀，A项错误，C项正确；将浓度均为6×10－5 mol·L－1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后，c(R2＋)＝c(CO)＝3×10－5 mol·L－1，此时溶液中RCO3的离子积Q＝c(R2＋)·c(CO)＝3×10－5×3×10－5＝9×10－10 12．已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图所示，横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2＋或ZnO的物质的量浓度(假设Zn2＋浓度为10－5mol·L－1时，Zn2＋已沉淀完全)。下列说法不正确的是(　　) []~[\]《状元桥》教辅资^源[#%勿上传&]]
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A．往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为Zn2＋＋4OH－===ZnO＋2H2O
B．由图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp＝10－17 []*[\]《状元桥%~》&教#辅资源[勿上传]]
C．某废液中含Zn2＋，沉淀Zn2＋可以控制溶液pH的范围是8～12
D．向1 L 1 mol·L－1ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH＝6，需NaOH 0.2 mol
答案　D
解析　A项，当溶液pH>12时，Zn2＋就转化成ZnO，正确；B项，依据pH＝7时，c(Zn2＋)＝10－3 mol·L－1计算，此时有沉淀溶解平衡存在，Ksp＝10－3×(10－7)2＝10－17，正确；C项，当c(Zn2＋)＝10－5 mol·L－1时认为废液中Zn2＋已完全沉淀，所以控制pH在8～12范围内可将Zn2＋沉淀完全，正确；D项，当pH＝6即c(OH－)＝10－8 mol·L－1时，由Ksp可知此时c(Zn2＋)＝0.1 mol·L－1，即有0.9 mol Zn2＋转化为Zn(OH)2，需NaOH为1.8 mol，错误。
13．某科研小组提出利用工业废酸(10% H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿，提取锌、铜元素，实现废物综合利用，方案如图所示。已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示。请回答下列问题：

离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe2＋
6.34
9.7
Fe3＋
1.48
3.2
Zn2＋
6.2
8.0
(1)加入A物质的目的是________________________________，物质A可使用下列物质中的____。 []\2022版新教材教~@辅备课资源&[%]
A．KMnO4 B．O2
C．H2O2 D．Cl2
(2)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp(CuS)__Ksp(ZnS)(选填“＞”“＜”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，pH应控制在__________范围之间。
(5)写出NH4HCO3溶液与Zn2＋反应生成Zn2(OH)2CO3的离子方程式：_______________________________。 []版&权*归\教#辅公司[@]
(6)物质B可用作生产化肥，其化学式是__________。 []版权@&归教辅公#~%司[]
解析 (1)根据表中数据可知Fe3＋容易与Zn2＋分离，所以要将Fe2＋氧化成Fe3＋，以便除去；除铁过程中加入A和氨水，使Fe2＋变成氢氧化铁沉淀，故A应为氧化剂，考虑不引入新的杂质，故选BC项。(2)相同条件下，溶解度大的物质先溶解，因在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)。(3)堆浸后溶液中有铜离子和氢离子，加入铁粉生成海绵铜的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。(4)从图表数据可知，除铁pH范围为3.2～6.2。(5)NH4HCO3溶液与Zn2＋反应生成Zn2(OH)2CO3、水和二氧化碳，离子方程式：2Zn2＋＋4HCO===Zn2(OH)2CO3↓＋H2O＋3CO2↑。(6)因所用废酸为硫酸，B又可作氮肥，所以B为(NH4)2SO4。
答案 (1)将Fe2＋氧化成Fe3＋，方便后续沉淀时除去　BC
(2)＜　(3)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　(4)3.2≤pH＜6.2或3.2～6.2　(5)2Zn2＋＋4HCO===Zn2(OH)2CO3↓＋H2O＋3CO2↑　(6)(NH4)2SO4
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