高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡精品精练

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡精品精练，文件包含342沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡原理的应用分层练习-原卷版docx、342沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡原理的应用分层练习-解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。


一、沉淀的转化与溶解
1．沉淀的转化
实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化
(1)根据实验现象可知三种沉淀溶解能力从大到小的顺序是 。
(2)向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中的Ag＋和I－结合生成了更难溶解的AgI，溶液中Ag＋浓度 ，促使AgCl的沉淀溶解平衡向 ，最终AgCl完全转化为AgI。AgI转化为Ag2S的原理相同。
(3)沉淀转化的离子方程式：AgCl(s)＋I－AgI(s)＋Cl－；2AgI(s)＋S2－Ag2S(s)＋2I－。
转化的实质： 。
转化的条件：溶液中的离子浓度幂之积 Ksp。
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，只要不断移去溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向 的方向移动，从而使沉淀溶解。
(2)实例：①CaCO3沉淀溶于盐酸中：
CO2气体的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡体系中的COeq \\al(2－,3)浓度不断减小，平衡向 的方向移动。
②分别写出用HCl溶解难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2的离子方程式： 、 、 。
③向Mg(OH)2悬浊液中分别滴加蒸馏水、稀盐酸、NH4Cl溶液，白色沉淀将 、 、
(填“溶解”或“不溶解”)。
二、沉淀的生成与转化在生产和科研中的应用
1．沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用。
在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的方法。
①调节pH法：如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，可使Fe3＋转变为 沉淀而除去。反应如下：
②加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。
a．通入H2S除去Cu2＋的离子方程式： 。
b．加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式： 。
c．同离子效应法：增大溶解平衡中离子浓度，使平衡向 的方向移动。
2．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溶解平衡体系中的 ，使平衡向 的方向移动，就可以使沉淀溶解。
(2)沉淀溶解的方法。
①酸溶解法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。
如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3在水中存在溶解平衡为 ，当加入盐酸后发生反应： ，c(CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3))) ，溶解平衡向 方向移动。
②盐溶液溶解法：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为 。
3．沉淀转化
(1)锅炉除水垢。
水垢CaSO4(s) eq \(――→,\s\up9(Na2CO3))CaCO3(s) eq \(――→,\s\up9(盐酸))Ca2＋(aq)
有关化学方程式：
、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
(2)自然界中矿物的转化。
如原生铜硫化物 eq \(――→,\s\up11(氧化),\s\d4(淋滤))CuSO4(溶液) eq \(――→,\s\up11(ZnS),\s\d4(PbS))CuS(铜蓝)
有关化学方程式：
，
。
(3)工业废水处理。
工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。
用FeS除去Hg2＋的离子方程式：
。
课后分层练
1．已知常温下溶解度：CaSO4＞CaCO3＞CaC2O4，欲将NaCl溶液中的Ca2＋除去，加入最适宜的沉淀剂是( )
A．Na2SO4 B．Na2CO3
C．NaOH D．Na2C2O4
2．某小组进行如下实验证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]。下列相关叙述错误的是( )
A．试管Ⅰ中出现白色沉淀，试管Ⅱ沉淀转为蓝色
B．试管Ⅱ反应：Mg(OH)2(s)＋Cu2＋Cu(OH)2(s)＋Mg2＋
C．试管Ⅰ反应后上层清液中有c(Mg2＋)•c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]
D．向试管Ⅰ中滴加过量NaOH溶液不影响结论
4.用含铁废铜制备胆矾的流程如图所示，下列说法错误的是( )
A．“溶解”中加H2O2只是将Fe2＋氧化为Fe3＋
B．流程中Cu2(OH)2CO3可用CuO或Cu(OH)2代替
C．pH＝3时，c(Cu2＋)•c2(OH－)＜Ksp[Cu(OH)2]
D．“系列操作”前加入H2SO4的目的是抑制Cu2＋的水解
5.欲除去混在BaSO4中的少量CaCO3杂质，下列措施正确的是( )
A．盐酸、过滤
B．稀硫酸、过滤
C．NaOH溶液、过滤
D．四氯化碳、分液
6.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析一定正确的是( )
A．溶解度：PbSB．原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性
C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓
D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
7．下列说法不正确的是( )
A．可用过量FeCl3溶液除去Fe(OH)3中少量的Mg(OH)2杂质
B．牙齿表面覆盖的牙釉质存在如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋＋3POeq \\al(3－,4)＋OH－，牙齿上残余的糖会发酵产生H＋，加快牙釉质的酸蚀
C．用100 mL 0.01 ml/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，与用等体积的蒸馏水洗涤相比，BaSO4损失更多
D．医院做X光造影时的钡餐主要成分是BaSO4
8. 根据下列实验操作和实验现象，得出的实验结论正确的是( )
9．下列应用或现象主要体现沉淀溶解平衡原理的是( )
①可用FeS除去废水中的Cu2＋
②溶洞的形成
③盐碱地(含有较多NaCl、Na2CO3)不利于农作物生长，可以施加适量石膏降低土壤的碱性
④AgCl悬浊液中滴加少量KI溶液，出现黄色沉淀
A．①④ B．②③
C．③④ D．①②③④
10．可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡而不是碳酸钡作为内服造影剂。常温下，Ksp(BaCO3)＝8.4×10－9；Ksp(BaSO4)＝1.2×10－10。下列推断错误的是( )
A．可用Na2SO4稀溶液给Ba2＋中毒患者洗胃
B．不用BaCO3的原因是其溶度积大于BaSO4的溶度积
C．常温下，BaSO4饱和溶液中c(Ba2＋)≈1.1×10－5 ml•L－1
D．常温下，BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)的平衡常数K＝70
11．为研究沉淀之间的转化，某小组设计如图实验：
下列分析正确的是( )
A．白色浊液中不存在自由移动的Ag＋
B．实验②说明Ksp(AgCl)C．把实验①②交换顺序，看不到白色沉淀
D．黑色浊液中不含AgI
12．定量分析中可用AgNO3溶液滴定Cl－溶液，加入K2CrO4为指示剂，达到滴定终点时溶液体积为50 mL，c(Cl－)＝10－5 ml•L－1，AgNO3与CrOeq \\al(2－,4)生成砖红色的Ag2CrO4沉淀。已知Ksp(AgCl)＝1.77×10－10，Ksp(AgI)＝8.51×10－17，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12，根据以上实验操作和有关数据，下列说法正确的是( )
A．常温下，向含AgCl固体的AgCl溶液中加入NaCl固体，AgCl沉淀的量不变
B．滴定终点时，溶液中CrOeq \\al(2－,4)的浓度约为3.6×10－3 ml•L－1
C．向10 mL 0.1 ml•L－1 AgNO3溶液中滴加3～5滴0.1 ml•L－1 NaCl溶液生成AgCl沉淀，再滴加KI溶液，生成AgI沉淀，能够说明Ksp(AgI)D．可用0.1 ml•L－1的KI溶液代替K2CrO4作指示剂
13．下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃)，下列有关说法错误的是( )
A．五种物质在常温下的饱和溶液中c(Ag＋)最大的是Ag2SO4
B．将AgCl固体加入水中形成悬浊液，再向其中加入几滴Na2S溶液，白色沉淀变为黑色的Ag2S沉淀
C．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动
D．常温下，AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐增大
14．工业制胆矾时，将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4溶液中完全溶解，除去杂质离子后，再蒸发结晶可得纯净的胆矾晶体。已知：pH≥9.6时，Fe2＋以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH≥6.4时，Cu2＋以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH在3～4时，Fe3＋以Fe(OH)3的形式完全沉淀。回答下列问题：
(1)为除去溶液中的Fe2＋，可先加入 ，将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后加入适量的 ，调节溶液的pH为 ，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀。
(2)甲同学怀疑调节至溶液pH＝4是否能达到除去Fe3＋而不损失Cu2＋的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp ＝1×10－38，Cu(OH)2的溶度积Ksp＝3×10－20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于或等于1×10－5 ml•L－1时就认为沉淀完全，若溶液中CuSO4的浓度为3 ml•L－1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为 ，Fe3＋完全沉淀时溶液的pH为 ，通过计算确定上述方案 (填“可行”或“不可行”)。
1.下列说法正确的是( )
A．向AgI沉淀中加入饱和KCl溶液，有白色沉淀生成，说明AgCl比AgI更难溶
B．向浓度均为0.1 ml•L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，若先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，则Ksp[Mg(OH)2]C．向BaSO4饱和溶液中加入饱和Na2CO3溶液，有白色沉淀产生，说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D．向1 mL 0.2 ml•L－1 NaOH溶液中滴入1 mL 0.1 ml•L－1 MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1 ml•L－1 FeCl3溶液，又生成红褐色沉淀，说明在相同温度下的溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3
2.锅炉除垢的方法是往锅炉注入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．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
B．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸
C．在锅炉中加入足量的Na2CO3溶液，可使CaSO4全部转化为CaCO3
D．沉淀转化的离子方程式为COeq \\al(2－,3)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)
3.化工生产中含Cu2＋的废水常用MnS(s)作沉淀剂，其反应原理为Cu2＋＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋。一定温度下，下列有关该反应的推理正确的是( )
A．该反应达到平衡时：c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)
B．平衡体系中加入少量CuS(s)后，c(Mn2＋)变小
C．平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)变大
D．该反应平衡常数表达式：K＝eq \f(Ksp(CuS),Ksp(MnS))
4．实验：①将0.1 ml•L－1 MgCl2溶液和0.5 ml•L－1 NaOH溶液等体积混合得到浊液；②取少量①中浊液，滴加0.1 ml•L－1 FeCl3溶液，出现红褐色沉淀；③将①中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 ml•L－1 FeCl3溶液，沉淀变为红褐色。下列说法错误的是( )
A．将①中浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2＋
B．①中浊液存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋＋2OH－
C．②中沉淀颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3
D．③可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶
5．向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知：Ag＋＋2NH3•H2OAg(NH3)eq \\al(＋,2)＋2H2O，下列分析不正确的是( )
A．浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋＋Cl－
B．实验表明实验室可用氨水洗涤附着有银的试管
C．由实验可以判断澄清溶液中c(Ag＋)小于浊液中c(Ag＋)
D．由资料信息可推知：加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
6．某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH＝4。在调节溶液pH时，应选用的试剂是( )
A．NaOH B．ZnO
C．ZnSO4 D．Fe2O3
7．要使工业废水中的重金属Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知某温度下Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：
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
8．已知在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸加热到80 ℃左右，再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是( )
A．向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH为4～5
B．向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀
C．向溶液中通入Cl2，再通入NH3，调节pH为4～5
D．加入纯Cu将Fe2＋还原为Fe
9．25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表：
下列叙述中不正确的是( )
A．向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 ml•L－1 KI溶液，有黄色沉淀产生
B．25 ℃时，利用表中的溶度积(Ksp)，可以计算AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag＋的浓度
C．25 ℃，AgCl固体分别在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中溶解达到平衡，两溶液中，c(Ag＋)和溶度积均相同
D．在5 mL 1.8×10－6 ml•L－1 NaCl溶液中，加入1滴(20滴约为1 mL)1×10－3 ml•L－1 AgNO3溶液，不能产生白色沉淀
10．某温度下，分别向体积均为100 mL，浓度均为0.1 ml•L－1的NaCl溶液和Na2CrO4溶液中滴加0.1 ml•L－1的AgNO3溶液，滴加过程中－lg c(Cl－)和－lg c(CrOeq \\al(2－,4))随加入AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．该温度下，Ksp(Ag2CrO4)＝4×10－12
B．C点溶液中，3c(Na＋)＝2c(NOeq \\al(－,3))
C．A、B、C三点溶液中c(Ag＋)大小关系为B>C>A
D．相同实验条件下，若把NaCl溶液改为等浓度的NaBr溶液，反应终点由A点向D点方向移动
11．已知：T ℃时，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5、Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(PbCO3)＝8.4×10－14，三种盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示，pM＝－lg c(阴离子)、pN＝－lg c(阳离子)。下列说法错误的是( )
A．a线是CaSO4沉淀溶解平衡曲线
B．T ℃时，向10 mL水中依次加入CaCO3和PbCO3至二者均饱和，溶液中eq \f(c(Ca2＋),c(Pb2＋))＝eq \f(Ksp(CaCO3),Ksp(PbCO3))
C．d点表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)D．T ℃时，向CaSO4沉淀中加入1 ml•L－1的Na2CO3溶液，CaSO4沉淀会转化为CaCO3沉淀
12．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。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＝ 。
(2)向某含镉废水中加入Na2S，当浓度达到7.9×10－8 ml•L－1时，废水中Cd2＋的浓度为 ml•L－1[已知：Ksp(CdS)＝7.9×10－27，Cd的相对原子质量为112]，此时是否符合生活饮用水卫生标准？ (填“是”或“否”)。
13．随着电子工业的发展，锰作为电子工业重要材料被大量应用。现用菱锰矿(主要成分MnCO3，含有Fe、C、Ni等元素的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下：
2滤渣1
已知25 ℃时，部分物质的溶度积常数如下：
(1)提高矿粉溶浸率的措施有 (任写两条)。
(2)生产中除杂1过程加入CaO调节pH，滤渣1的主要成分有 ，滤液1的酸性太强，不利于除杂2的除杂效率，原因为 (结合离子方程式解释)。
(3)除杂2加入(NH4)2S除去杂质的同时滤液中含有(NH4)2SO4，则等浓度的(NH4)2S和(NH4)2SO4溶液中，c(NHeq \\al(＋,4))较大的为 溶液。若离子浓度≤10－5 ml•L－1时为沉淀完全，加入(NH4)2S后测得溶液中c(S－)＝10－3 ml•L－1， (填“能”或“不能”)达到除杂要求，原因是 。
14．一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。[已知：pM＝－lg c(M)，p(CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)))＝－lg c(CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)))]
(1)MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次________(选填“增大”或“减小”)。
(2)a点可表示MnCO3的________溶液(选填“饱和”或“不饱和”)，c(Mn2＋)________c(CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)))(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)b点可表示CaCO3的________溶液(选填“饱和”或“不饱和”)，且c(Ca2＋)________c(CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)))(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)c点可表示MgCO3的________溶液(选填“饱和”或“不饱和”)，且c(Mg2＋)________c(CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)))(选填“大于”“等于”或“小于”)。
实验操作
实验现象
有 沉淀析出
沉淀转化为 沉淀
沉淀转化为 沉淀
实验结论
①AgCl沉淀可转化为AgI沉淀，②AgI沉淀又可转化为Ag2S沉淀
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向2 mL 0.1 ml/L硝酸银溶液中加入1 mL 0.1 ml/L NaCl溶液，再加入几滴0.1 ml/L的Na2S溶液
先出现白色沉淀，后有黑色沉淀生成
Ksp(Ag2S)＜Ksp(AgCl)
B
室温下，向10 mL 0.2 ml/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 ml/L MgCl2溶液，产生白色沉淀，再滴加2滴0.1 ml/L FeCl3溶液
有红褐色沉淀生成
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液
溶液变红
不能证明
Fe(NO3)2样品已变质
D
向盛有过量AgNO3溶液的试管中滴加少量NaCl溶液，再向其中滴加Na2CrO4溶液
先观察到白色沉淀，后产生砖红色沉淀
AgCl沉淀可转化为更难溶的沉淀Ag2CrO4
化学式
Ag2S
Ag2SO4
AgCl
AgBr
AgI
溶度积
6.3×10－50
1.2×10－5
1.8×10－10
5.4×10－13
8.5×10－17
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10－4
1.81×10－7
1.84×10－14
物质
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
颜色
白
淡黄
黄
黑
Ksp
1.8×10－10
5.35×10－13
8.51×10－17
1.8×10－50
物质
Mn(OH)2
C(OH)2
Ni(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
2.0×10－13
3.0×10－16
1.0×10－16
2.6×10－39
物质
Fe(OH)2
CS
NiS
MnS
Ksp
4.9×10－17
5.0×10－22
1.0×10－22
4.7×10－14