高中人教版 (2019)第四节 沉淀溶解平衡练习题

这是一份高中人教版 (2019)第四节 沉淀溶解平衡练习题，共14页。

沉淀溶解平衡的应用
1．沉淀的生成
(1)调节pH法
加入氨水调节pH至7～8，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应离子方程式：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
(2)加沉淀剂法
以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应的离子方程式如下：
Cu2＋＋S2－===CuS↓、Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋、Hg2＋＋S2－===HgS↓、Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。
(3)化学沉淀法废水处理工艺流程示意图
2．沉淀的溶解
(1)原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地除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)溶解沉淀的试剂类型
①用强酸溶解：例如，溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。
②用某些盐溶液溶解：例如Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O。
3．沉淀的转化
(1)沉淀转化的实验
①银盐之间的转化
②MgCl2溶液eq \(――――→,\s\up8(NaOH溶液))产生白色沉淀eq \(―――――→,\s\up8(FeCl3溶液))沉淀转化为红褐色。
(2)沉淀转化的实质：溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。两者的溶解度差别越大，转化越容易。
(3)应用
①锅炉除水垢：
水垢[CaSO4(s)]eq \(――――→,\s\up8(Na2CO3))CaCO3(s)eq \(――→,\s\up8(盐酸))Ca2＋(aq)
其反应的化学方程式如下：
CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)Na2SO4(aq)＋CaCO3(s)、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
②自然界中矿物的转化：
原生铜的硫化物eq \(―――――→,\s\up8(氧化、淋滤))CuSO4溶液eq \(――――――――――→,\s\up9(渗透，加闪锌矿ZnS),\s\d3(和方铅矿PbS))铜蓝(CuS)。
其反应的化学方程式如下：
CuSO4(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋ZnSO4(aq)、CuSO4(aq)＋PbS(s)CuS(s)＋PbSO4(aq)。
【核心归纳】沉淀反应的应用
(1)沉淀的生成和溶解这两个方向相反的过程，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。
(2)利用生成沉淀除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生，其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。
(3)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。如常用强酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。
【必备知识基础练】
1．（2023上·黑龙江大庆·高二铁人中学校考期中）化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是
A．医疗上常用BaCO3作X射线透视肠胃的内服药剂
B．在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物，能起到预防龋齿的作用
C．盐碱地不利于农作物生长，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性
D．血浆中H2CO3/HCO3-缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要的作用
【答案】A
【解析】A．BaCO3与胃酸反应生成，是重金属，能使蛋白质变性，故BaCO3不能作内服药剂，A错误；
B．氟元素能防止龋齿，在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物，能起到预防龋齿的作用，B正确；
C．盐碱地含有较多氯化钠、碳酸钠，碳酸根离子水解使土壤显碱性，加入石膏，发生反应，降低土壤的碱性，C正确；
D．血浆中H2CO3/HCO3-缓冲体系对稳定体系的酸碱度，D正确；
故选A。
2．（2024上·河北石家庄·高二石家庄精英中学阶段练习）某实验小组同学实验步骤如下。
(1)将0.100ml/LAgNO3溶液与0.100ml/LNaCl溶液等体积混合，得到悬浊液；将悬浊液过滤，得到滤液和白色沉淀。
(2)向滤液中滴加0.100ml/LNaBr溶液，滤液变浑浊；
(3)向沉淀中滴加0.100ml/LNaBr溶液，沉淀变浅黄色；
关于上述实验分析错误的是
A．第(1)步发生反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓
B．滤液中存在Ag+
C．第(3)步发生沉淀转化的方程式可表示为AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)
D．实验可以证明：Ksp(AgCl)【答案】D
【解析】A．第(1)步为AgNO3与NaCl反应生成AgCl，离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓，故A正确；
B．0.100ml/LAgNO3溶液与0.100ml/LNaCl溶液等体积混合，得到悬浊液；将悬浊液过滤，得到滤液和白色沉淀，Ag+不会完全沉淀，所以滤液中存在Ag+，故B正确；
C．向沉淀中滴加0.100ml/LNaBr溶液，沉淀变浅黄色，浅黄色沉淀为AgBr，沉淀转化的方程式可表示为AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)，故C正确；
D．实验证明，AgCl沉淀能转化为AgBr沉淀，所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，故D错误；
故答案选D。
3．（2023上·黑龙江大庆·高二铁人中学校考期中）下列说法正确的是
A．一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀很难实现
B．Ksp(Ag2CrO4)C．溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高，溶度积越大
D．升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的，Ksp也变小
【答案】D
【解析】A．一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，故A错误；
B．Ag2CrO4、AgCl 结构不同，不能根据Ksp大小之间判断Ag2CrO4、AgCl的溶解度大小，故B错误；
C．溶度积常数Ksp与温度有关，一般温度越高，溶解度越大，溶度积越大，但氢氧化钙的溶解度随着温度升高而降低，所以溶度积也变小，故C错误；
D．升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，溶液中离子浓度减小，说明它的溶解度是减小的，Ksp也变小，故D正确；
选D。
4．（2024上·河南·高二校联考阶段练习）已知：①相同温度下的溶解度为，；②溶解并电离出的能力为。则下列离子方程式错误的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A．溶解度，反应向着生成溶解度更小的物质方向进行，，故A错误；
B．溶解度为，反应向着生成溶解度更小的物质方向进行，，故B正确；
C．溶解并电离出的能力，正确，故C正确；
D．溶解并电离出的能力，，故D正确；
选A。
5．（2023上·陕西西安·高二高新一中校考阶段练习）下列过程与“盐类水解平衡”或“难溶电解质的沉淀溶解平衡”无关的是
A．将溶液蒸干、灼烧后所得固体为
B．实验室保存溶液时，常加入少量的铁粉
C．将溶液加入水垢中使转化为
D．向含杂质的溶液中滴加氨水调pH，可以除去
【答案】B
【解析】A．AlCl3+3H2O=Al（OH）3+3HCl，蒸干时HCl挥发，平衡右移，得到Al（OH）3，灼烧得到Al2O3 ，A错误；
B．加铁粉是为了防氧化，B正确；
C．将Na2CO3溶液加入水垢中使CaSO4转化为CaCO3，是沉淀的转化，C错误；
D．向含FeCl3杂质的NH4Cl溶液中滴加氨水调pH使FeCl3+3H2O=Fe（OH）3+3HCl平衡右移，达到出去杂质目的，D错误；
故选B。
6．（2024上·内蒙古呼和浩特·高二统考期末）沉淀溶解平衡在生产生活、科研和环保等领域具有广泛的应用，下列沉淀溶解平衡应用正确的是
A．用稀硫酸洗涤沉淀可减少沉淀的溶解损失
B．通过施加石灰可以降低盐碱地(含较多的)的碱性
C．医疗上常用作X射线透视肠胃的内服药剂
D．用稀盐酸可以直接除去锅炉水垢中的
【答案】A
【解析】A．的沉淀溶解平衡为，用稀硫酸洗涤沉淀可减少沉淀的溶解损失，故A正确；
B．石灰具有较强的碱性，施加生石灰会加重土壤盐碱化，故B错误；
C．BaCO3能与胃酸反应生成Ba2＋，Ba2＋是重金属离子，能使蛋白质变性，所以BaCO3不能作内服药剂，故C错误；
D．锅炉水垢中应转化为后，再使用酸去除，故D错误；
故答案选A。
【关键能力提升练】
7．（2023上·河北石家庄·高二正定中学校联考阶段练习）常温下，向、和HR的混合液中滴加NaOH溶液，pM与pH的关系如图所示。已知：，代表、或；；溶液中离子浓度小于时，离子沉淀完全。下列叙述错误的是
A．X代表与pH的关系
B．常温下，
C．图中a点对应的溶液中
D．向浓度均为和混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，能将两种离子分离
【答案】C
【分析】C(OH)2、Pb(OH)2的物质类型相似，二者的pM随pH的变化曲线应是平行线，则曲线Z代表-lg，与pH的关系，由图可知pM=0时c(HR)=c(R-)，溶液的pH=5，此时Ka(HR)==c(H+)=1×10-5；由曲线X可知，pM=0时溶液的pH=4，c(OH-)==10-10ml/L，可得 Ksp[Pb(OH)2]=10-20，由曲线Y上(8，3)点数值可得 Ksp=10-15，Ksp[C(OH)2]＞Ksp[Pb(OH)2]，所以X、Y分别代表-lgc(Pb2+)、-lgc(C2+)与pH的关系，且Ksp[C(OH)2]=10-15，Ksp[Pb(OH)2]=10-20，据此分析解答。
【解析】A．由上述分析可知，曲线X、Y、Z分别代表-lgc(Pb2+)、-lgc(C2+)、-lg，与pH的关系，故A正确；
B．由上述分析可知，常温下，Ksp[C(OH)2]=10-15，故B正确；
C．图中a点对应的pH=6.5，即c(H+)=10-6.5ml/L，由分析可知，Ka(HR)=1×10-5；a点时Ka(HR)===1×10-5；得=101.5，即，故C错误；
D．浓度均为和混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，先沉淀，刚好完全沉淀时，c(OH-)=，对来说，Qc= c2(OH-)c(C2+)==10-16< Ksp[C(OH)2]=10-15，则还没有开始沉淀，说明能将两种离子分离，故D正确。
答案选C。
8．（2023上·河北保定·高二河北定兴第三中学校联考期中）已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似。常温下溶液pH与或的物质的量浓度的对数的关系如图所示，下列说法正确的是
已知：常温下，。
A．常温下，
B．a点溶液中，存在反应
C．往b点溶液中通入过量的，发生反应的离子方程式为
D．固体不导电，故其为非电解质
【答案】B
【解析】A．由图可知，在pH=7.3，lgc(Zn2+)=x，所以，，，A错误；
B．pH=8.0时，Zn2+的浓度为10-5ml/L，Zn2+完全转化为沉淀，则7.3＜pH＜8.0，溶液中存在Zn2+，，B正确；
C．往b点溶液中通入过量的CO2，，C错误；
D．Zn(OH)2熔融状态下导电，则为电解质，D错误；
故答案为：B。
9．（2023上·吉林长春·高二长春市第二中学校考期中）用某浓度的钠盐溶液处理一定量的固体，测得加入溶液的体积与溶液中的关系如图所示。已知。下列说法错误的是
A．a、b两点均为MA的饱和溶液
B．c点表示MA还未溶解完全
C．
D．该溶液的浓度约为
【答案】B
【解析】A．a、b点发生由MA转化为MB的反应，a点MA没有完全溶解，b点恰好溶解，因此a、b均为MA的饱和溶液，A正确；
B．c点MA已完全溶解，B错误；
C．该平衡常数，C正确；
D．根据可知，每消耗1 mlB2-就会生成1 ml的A2-，设Na2B的浓度为x ml/L，b点时存在，则x≈1，D正确；
答案选B。
10．（2023上·云南·高二云南师大附中校考阶段练习）已知：常温下，，；(M代表Cu、Hg)。常温下，向溶液中逐滴滴加溶液，溶液中pM与加入溶液的体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是
A．，
B．若，则反应终点可能为f点
C．a、b、d三点中，CuS的溶解度最大的为b点
D．相同条件下，若用等浓度等体积的溶液代替上述溶液，则反应终点b向e方向移动
【答案】C
【解析】A．b点溶液中滴加硫化钠溶液恰好生成硫化铜沉淀，体积是20.0mL，硫化铜存在沉淀溶解平衡，，，，即，故A错误；
B．若，溶液中硝酸铜的物质的量是，完全反应时消耗硫化钠，即硫化钠溶液的体积，则反应终点可能为e点，故B错误；
C．铜离子单独存在或者硫离子单独存在，均会抑制CuS的溶解，b点恰好形成硫化铜沉淀，此时溶解度最大，故C正确；
D．相同条件下，若用等浓度等体积的溶液代替上述溶液，则滴加硫化钠溶液恰好生成硫化汞沉淀消耗硫化钠溶液的体积是20.0mL，硫化汞存在沉淀溶解平衡，，，则反应终点b向c方向移动，故D错误；
故答案选C。
11．（2023上·黑龙江大庆·高二铁人中学校考期中）某温度时，可用K2S沉淀Cu2+、Zn2+、Mn2+三种离子(用M2+表示)，所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是
A．三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10-20
B．向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2-)增大
C．可用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质MnCl2
D．向浓度均为1×10-5ml/L的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4ml/L的Na2S溶液，Cu2+先沉淀
【答案】D
【解析】A．对于MS沉淀，溶度积常数为Ksp=c(M2+)c(S2-)，所以有lgc(M2+)=-lgc(S2-)+lgKsp，则三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10-35，A错误；
B．向MnS的悬浊液中加入少量水，仍可建立沉淀溶解平衡，溶液仍能达到饱和溶液，饱和溶液中c(S2-)是一定的，B错误；
C．Ksp(MnS)＞Ksp(ZnS)，同类型沉淀溶度积越大，溶解度越大，溶解度大的自发转化为溶解度小的，不能用ZnS除去ZnCl2溶液中混有的少量杂质MnCl2，C错误；
D．Ksp(MnS)＞Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，溶解度越小越优先形成，所以向浓度均为1×10-5 ml/L的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入l×l0-4 ml•L-1的Na2S溶液，Cu2+最先沉淀，D正确；
故答案为：D。
12．（2024上·河南·高二校联考阶段练习）已知：①t℃时AgCl的；②t℃时在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A．在t℃时，反应的平衡常数
B．在t℃时，的为
C．在饱和溶液中加入，达平衡时由Y点移向X点
D．在t℃时，以溶液滴定20mL0.01ml/LKCl和0.01ml/L的的混合溶液，先沉淀
【答案】A
【解析】A．平衡常数，A正确；
B．，B错误；
C．在饱和溶液中加入，达平衡时仍为饱和溶液，点仍在曲线上，C错误；
D．以溶液滴定和的的混合溶液，，；溶液中，，所以先析出氯化银沉淀，D错误；
答案选A。
13．（2023上·黑龙江·高二黑龙江实验中学校考阶段练习）常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.0lml/L的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列叙述正确的是
A．b表示AgCl的沉淀溶解平衡图像
B．Ksp(Ag2C2O4)的数量级等于10-10
C．向c(Cl-)=c()的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成Ag2C2O4沉淀
D．Ag2C2O4(s)+2Cl-(l)2AgCl(s)+(aq)的平衡常数为109.04
【答案】D
【解析】A．Ksp（Ag2C2O4）=c（）×c2（Ag+），Ksp（AgCl）=c（Ag+）×c（Cl-），-lgc（Ag+）=lgc（Cl-）-lgKsp（AgCl），-lgc（Ag+）=lgc（）-0.5lgKsp（Ag2C2O4），由斜率大小可知a表示AgCl的沉淀溶解平衡图像，b表示Ag2C2O4的沉淀溶解平衡图像，故A错误；
B．由图可知，lgc（）=-2.46时，-lgc（Ag+）=4，即c（）=10-2.46ml/L，c（Ag+）=10-4 ml/L，则Ksp（Ag2C2O4）=c（）×c2（Ag+）=10-2.46×（10-4 ）2=10-10.46，所以Ksp（Ag2C2O4）的数量级等于10-11，故B错误；
C．由图可知，当阴离子浓度c（Cl-）=c（）时，生成AgCl沉淀所需的c（Ag+）小，则向c（Cl-）=c（）的混合液中滴入AgNO3溶液时，先析出AgCl沉淀，故C错误；
D．由图可知，lgc（Cl-）=5.75时，-lgc（Ag+）=4，即c（Ag+）=10-4 ml/L，c（Cl-）=10-5.75ml/L，Ksp（AgCl）=c（Ag+）×c（Cl-）=10-9.75，Ag2C2O4（s）+2Cl-（aq）⇌AgCl（s）+（aq）的平衡常数K====109.04，故D正确；
故选：D。
14．（2023上·陕西宝鸡·高二统考期中）已知常温时Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，若Fe3+离子在溶液中的浓度小于1×10-5ml·L-1时就可以认为Fe3+离子已经沉淀完全。若此溶液中c(Fe3+)=0.01ml·L-1：(已知Ksp[Mg(OH)2]=4×10-12，lg5=0.7)
(1)Fe3+开始沉淀时溶液中c(OH-)约为 ml·L-1。
(2)当Fe3+沉淀完全时溶液中pH约为 。
(3)若此溶液中还含有Mg2+，其浓度为1ml·L-1，则Fe3+完全沉淀时Mg2+ 。
A．尚未开始沉淀 B．已经开始沉淀 C．已经沉淀完全
(4)在含有少量Fe3+的Mg2+溶液中 (填“可以”或“不可以”)用调节pH的方法来除去Fe3+。
【答案】(1)2.0×10﹣12
(2)3.3
(3)A
(4)可以
【解析】（1）Fe3+开始沉淀时，溶液中存在平衡：Fe(OH)3 Fe3+ +3OH﹣，，此时c(OH﹣)= ml/L=2.0×10﹣12ml/L。
（2）当Fe3+沉淀完全时，溶液中存在平衡：Fe(OH)3 Fe3+ +3OH﹣，，此时c(OH﹣)= ml/L=2.0×10﹣11ml/L；此时溶液中氢离子浓度为：c (H+)=5×10﹣4ml/L，溶液的pH=﹣lg(5×10﹣4)=3.3；
（3）当Fe3+沉淀完全时，此时c(OH﹣)= 2.0×10﹣11ml/L；由(Mg2+)=1ml•L﹣1，则，计算Qc=4×10-22< Ksp[Mg(OH)2]=4×10﹣12，此时Mg2+和OH-平衡尚未建立， Mg2+尚未开始沉淀，故选A。
（4）根据(3)可知该条件下Fe3+沉淀完全时，Mg2+尚未开始沉淀时，因此在含有少量Fe3+的Mg2+ 溶液中，可以用调节pH的方法来除去Fe3+。
【学科素养拔高练】
15．（2023上·山东淄博·高二沂源县第一中学校考期中）酸碱盐等电解质溶液中存在的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡都与生命活动、日常生活、工农业生产和环境保护等息息相关。请回答下列问题：
(1)在0.1ml/L的重铬酸钾()溶液中存在如下平衡：。在强碱溶液中，+6价铬元素的主要存在形式为 (填离子符号)，向重铬酸钾溶液中加入适量稀硫酸，溶液中将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)①NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品。相同条件下，0.1ml·L-1 NH4Al(SO4)2中c(NH) 0.1ml·L-1NH4HSO4中c(NH)。(填“＞”“＜”或“=”)；
②25℃时，测得某浓度 NH4Al(SO4)2溶液的pH=3.2，其中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+) ml·L-1。(不必化简，用代数式表示)
(3)重金属离子对河流、海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子其浓度各约为0.01ml/L。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下(常温)：
①认为往废水中投入 (填字母序号)，沉淀效果最好。
A．NaOH B．Na2S C．KI D．Ca(OH)2
②常温下，如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH=9.0，处理后的废水中c(Pb2+)= 。
【答案】(1) 增大
(2) 小于 10-3-10-11
(3) B 1.2×10-5ml•L-1
【解析】（1）在强碱溶液中，OH-消耗H+，促使平衡进行，所以在强碱溶液中铬元素的主要存在形式为；向重铬酸钾溶液中加入适量稀硫酸，c(H+)增大，平衡逆向移动，n()增大，n()减小，溶液中的比值增大；
（2）①NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的均发生水解，但是NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制水解，电离出H+同样抑制水解，因为电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大，所以NH4HSO4中水解程度比NH4Al(SO4)2中的小，故答案为：小于；
②根据电荷守恒得2c()-c()-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3 ml•L-1-10-11ml•L-1=(10-3-10-11)ml•L-1，故答案为：10-3-10-11；
（3）①溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积更小，所以应选择硫化钠，故答案为：B；
②由Pb(OH)2的溶度积为1.2×10-15，pH=9.0，常温下c(OH-)=10-5ml•L-1，则c(Pb2+)=ml/L=1.2×10-5ml•L-1，故答案为：1.2×10-5ml•L-1。
实验操作
各步反应的离子方程式
①Ag＋(aq)＋Cl－(aq)===AgCl(s)，
②AgCl(s)＋I－(aq) AgI(s)＋Cl－(aq)，
③2AgI(s)＋S2－(aq) Ag2S(s)＋2I－(aq)。
实验结论
溶解度小的沉淀能转化为溶解度更小的沉淀。
难溶电解质
AgI
AgOH
Ag2S
PbI2
Pb(OH)2
PbS
Ksp