高中 化學(xué) 選擇性必修1 第三章 水溶液中的離子反應(yīng)與平衡《第四節(jié) 第2課時(shí) 沉淀溶解平衡的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)

第2課時(shí)沉淀溶解平衡的應(yīng)用[課程標(biāo)準(zhǔn)]1.認(rèn)識(shí)難溶電解質(zhì)在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化。2.能綜合運(yùn)用離子反應(yīng)、化學(xué)平衡原理分析和解決生產(chǎn)、生活中有關(guān)電解質(zhì)溶液的實(shí)際問(wèn)題。任務(wù)一沉淀的生成和溶解利用X射線對(duì)鋇的穿透能力較差的特性，醫(yī)學(xué)上在進(jìn)行消化系統(tǒng)的X射線透視時(shí)，常使用BaSO4做內(nèi)服造影劑，這種透視技術(shù)俗稱鋇餐透視。由于Ba2＋有劇毒，水溶性鋇鹽不能用作鋇餐。BaCO3和BaSO4的沉淀溶解平衡分別為：BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)Ksp＝5.1×10－9BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)Ksp＝1.1×10－10如果誤將可溶性鋇鹽[如BaCl2、Ba(NO3)2等]當(dāng)作食鹽或純堿食用，會(huì)造成鋇中毒，中毒者應(yīng)盡快用5%的Na2SO4溶液洗胃，隨后腹瀉使鋇鹽盡快排出。1.由溶度積常數(shù)可知BaSO4、BaCO3都難溶于水，而且二者的溶解度均不大，醫(yī)學(xué)上能用BaCO3作鋇餐嗎？為什么？提示：不能。由于胃酸的酸性很強(qiáng)(pH為0.9～1.5)，如果BaCO3入胃，胃酸可與COeq\o\al(2－,3)反應(yīng)生成二氧化碳和水，使COeq\o\al(2－,3)的濃度降低，Q＜Ksp，此時(shí)BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使Ba2＋濃度增大而導(dǎo)致人體中毒，因此不能用碳酸鋇作鋇餐。2.可溶性鋇鹽(如BaCl2等)誤作食鹽食用，會(huì)造成鋇中毒。中毒患者常用5.0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么？提示：中毒后服用5.0%的Na2SO4溶液洗胃，SOeq\o\al(2－,4)與Ba2＋結(jié)合生成BaSO4沉淀，可緩解Ba2＋對(duì)人體的毒害。3.已知不同金屬離子在溶液中完全沉淀時(shí)，溶液的pH不同。溶液中被沉淀的離子Fe3＋Cu2＋完全生成氫氧化物沉淀的溶液的pH≥3.7≥4.4據(jù)信息分析除去CuCl2中的FeCl3應(yīng)選什么試劑，原理是什么？提示：因FeCl3發(fā)生水解反應(yīng)：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，故可選擇CuO或CuCO3，消耗Fe3＋水解生成的H＋，調(diào)節(jié)溶液pH于3.7～4.4，從而促進(jìn)Fe3＋完全以Fe(OH)3形式沉淀出來(lái)，并通過(guò)過(guò)濾除去Fe(OH)3及過(guò)量的CuO或CuCO3。(一)沉淀的生成1.沉淀生成時(shí)沉淀劑的選擇原則(1)使生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好(被沉淀離子形成沉淀的Ksp盡可能地小，即沉淀溶解度越小越好)。(2)不能影響其他離子的存在，由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì)離子。2.常用的沉淀方法方法舉例解釋調(diào)節(jié)pH法除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]CuO與H＋反應(yīng)，促進(jìn)Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì)，可加入氨水調(diào)節(jié)pH至4左右Fe3＋與NH3·H2O反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀沉淀劑法以H2S、Na2S等沉淀污水中的Hg2＋、Cu2＋等重金屬離子H2S、Na2S與Cu2＋、Hg2＋反應(yīng)生成沉淀(二)沉淀的溶解沉淀溶解時(shí)的關(guān)鍵步驟是加入的試劑能與產(chǎn)生沉淀的離子發(fā)生反應(yīng)，生成揮發(fā)性物質(zhì)(氣體)或弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿或水)，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，使沉淀溶解的常用方法主要有四種：①酸溶解法、②鹽溶液溶解法、③氧化還原溶解法、④配位溶解法。1.酸溶解法如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。2.鹽溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為Mg(OH)2＋2NHeq\o\al(＋,4)=Mg2＋＋2NH3·H2O。3.氧化還原溶解法如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。4.配位溶解法如AgCl溶于氨水，離子方程式為AgCl＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。1.判斷正誤，錯(cuò)誤的說(shuō)明其原因。(1)洗滌沉淀時(shí)，洗滌次數(shù)越多越好。________________________________________________________________________答案：錯(cuò)誤，洗滌2～3次，洗滌干凈就好。(2)除廢水中的某些重金屬離子，如Cu2＋、Hg2＋時(shí)，常用Na2S等，是因?yàn)樯傻腃uS、HgS極難溶，使廢水中Cu2＋、Hg2＋濃度降的很低。________________________________________________________________________答案：正確。(3)CaCO3溶解時(shí)常用鹽酸而不用稀硫酸，是因?yàn)橄×蛩岵慌cCaCO3反應(yīng)。________________________________________________________________________答案：錯(cuò)誤，因?yàn)橄×蛩崤c碳酸鈣反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣，覆蓋于碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生。2.試?yán)闷胶庖苿?dòng)原理解釋下列事實(shí)：(1)FeS難溶于水，但能溶于稀鹽酸中：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)CaCO3難溶于稀硫酸，卻能溶于醋酸中：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)分別用等體積的蒸餾水和0.010mol·L－1硫酸洗滌BaSO4沉淀，用水洗滌造成BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌的損失量：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，加入稀鹽酸后，S2－＋2H＋=H2S↑，破壞了FeS的沉淀溶解平衡，使上述平衡向FeS溶解的方向移動(dòng)，故FeS溶解(2)CaCO3(s)COeq\o\al(2－,3)(aq)＋Ca2＋(aq)，在稀硫酸中生成的CaSO4微溶，附著在CaCO3的表面，故難溶于稀硫酸；而在醋酸中，COeq\o\al(2－,3)＋2CH3COOH=2CH3COO－＋H2O＋CO2↑，破壞了CaCO3的沉淀溶解平衡，故CaCO3能溶于醋酸(3)BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，用水洗滌使BaSO4的沉淀溶解平衡向BaSO4溶解的方向移動(dòng)，造成BaSO4損失；而用硫酸洗滌，H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，SOeq\o\al(2－,4)的存在抑制了BaSO4的溶解，故BaSO4損失量少任務(wù)二沉淀的轉(zhuǎn)化請(qǐng)結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答下列問(wèn)題：1.向盛有2mL0.1mol/LNaCl溶液的試管中滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀；振蕩后再滴加4滴0.1mol/LKI溶液，生成黃色沉淀；振蕩后，再滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液，生成黑色沉淀。上述實(shí)驗(yàn)中，沉淀顏色變化的原因是什么？提示：溶解度：AgCl>AgI>Ag2S，溶解度小的AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的AgI或Ag2S沉淀。2.向盛有2mL0.1mol/LMgCl2溶液的試管中滴加4滴2mol/LNaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀；再滴加4滴0.1mol/LFeCl3溶液，靜置，生成紅褐色沉淀。上述實(shí)驗(yàn)中，沉淀顏色變化的原因是什么？據(jù)此得出沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是什么？提示：溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3，溶解度小的Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為溶解度更小的Fe(OH)3；沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。歸納總結(jié)沉淀轉(zhuǎn)化的一般原則1.溶解度較小的沉淀易轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。2.當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時(shí)，生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀。3.如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達(dá)到分離離子的目的。1.判斷正誤，錯(cuò)誤的說(shuō)明其原因。(1)溶解度小的沉淀不能轉(zhuǎn)化為溶解度比其大的沉淀。答案：錯(cuò)誤，當(dāng)兩者溶解度差別不大時(shí)可以轉(zhuǎn)化。(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液，由白色沉淀轉(zhuǎn)變成黃色沉淀，是由于Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)。答案：正確。(3)可用FeS除去廢水中的Hg2＋、Ag＋等，是因?yàn)镠gS、Ag2S比FeS更難溶。答案：正確。(4)驗(yàn)證Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2，可將FeCl3溶液加入Mg(OH)2懸濁液中，振蕩，可觀察到沉淀由白色變?yōu)榧t褐色。答案：正確。2.常溫下幾種難溶電解質(zhì)的溶度積如表所示：物質(zhì)名稱硫化亞鐵硫化銅硫化鋅溶度積6.3×10－186.3×10－361.6×10－24向含有等物質(zhì)的量濃度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01mol·L－1Na2S溶液時(shí)Fe2＋、Cu2＋、Zn2＋沉淀的先后順序?yàn)開_____________。答案：Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋解析：FeS、CuS、ZnS的Ksp表達(dá)式相同，相同濃度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4的混合液中，加入沉淀劑Na2S時(shí)，Ksp小的先沉淀出來(lái)，即Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋。1.已知：25℃時(shí)，PbS、CuS、HgS的溶度積分別為8.0×10－28、6.3×10－36、1.6×10－52。下列說(shuō)法正確的是()A.可溶性硫化物可作為處理上述金屬離子的沉淀劑B.上述三種物質(zhì)溶解度最小的是PbSC.在硫化銅懸濁液中滴加幾滴Pb(NO3)2溶液，會(huì)生成PbS沉淀D.向含Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋均為0.010mol·L－1的溶液中通入H2S氣體，產(chǎn)生沉淀的順序依次為PbS、CuS、HgS答案：A解析：硫化鈉能夠與Hg2＋、Cu2＋、Pb2＋反應(yīng)生成難溶物HgS、CuS、PbS，所以硫化鈉是處理廢水中含上述金屬離子的沉淀劑，A正確；CuS、PbS、HgS為相同類型的難溶物，可通過(guò)它們的溶度積直接判斷溶解度大小，根據(jù)題干信息可知，溶解度最小的、最難溶的為HgS，B錯(cuò)誤；Ksp(PbS)＞Ksp(CuS)，所以CuS比PbS更難溶，在硫化銅懸濁液中滴幾滴硝酸鉛溶液，不一定會(huì)轉(zhuǎn)化為PbS，需要濃度較大才能發(fā)生轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤；CuS、PbS、HgS為相同類型的難溶物，可通過(guò)它們的溶度積直接判斷溶解度大小，根據(jù)題干信息可知，溶解度最小的、最難溶的為HgS，溶度積最大、最后生成沉淀的為PbS，所以產(chǎn)生沉淀的順序依次為HgS、CuS、PbS，D錯(cuò)誤；故答案為A。2.利用調(diào)節(jié)pH的方法，可以除去硫酸銅溶液中的亞鐵離子(已知：在一定條件下，某些常見(jiàn)陽(yáng)離子沉淀時(shí)對(duì)應(yīng)的pH如表所示)，下列說(shuō)法正確的是()陽(yáng)離子開始沉淀時(shí)完全沉淀時(shí)Fe3＋2.73.7Cu2＋4.46.4Fe2＋7.69.6A.調(diào)節(jié)pH前，應(yīng)先將Fe2＋氧化為Fe3＋，可選擇Cl2或H2O2作氧化劑B.調(diào)節(jié)pH可選用Cu(OH)2C.控制pH＝6.4～7.6除雜效果最好D.將分離得到的硫酸銅溶液蒸干可獲得Cu(OH)2固體答案：B解析：如果選擇氯氣作氧化劑，生成氯化鐵，會(huì)引入新雜質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；選用Cu(OH)2，可調(diào)節(jié)溶液的pH，且不引入新雜質(zhì)，可達(dá)到除雜的目的，B項(xiàng)正確；控制pH＝6.4～7.6，銅離子完全沉淀，不能達(dá)到除雜的目的，將亞鐵離子氧化成鐵離子之后，應(yīng)控制pH＝3.7～4.4，C項(xiàng)錯(cuò)誤；硫酸為難揮發(fā)性酸，將硫酸銅溶液蒸干，若溫度不是很高，硫酸銅不分解，則可得到硫酸銅，不會(huì)得到Cu(OH)2，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B。3.下列說(shuō)法中，正確的是()A.飽和石灰水中加入一定量生石灰，溫度明顯升高，所得溶液的pH會(huì)增大B.AgCl懸濁液中存在平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，往其中加入少量NaCl粉末，平衡會(huì)向左移動(dòng)，溶液中離子的總濃度會(huì)減小C.向等濃度KCl、KI的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，先產(chǎn)生黃色沉淀，證明此條件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)D.硬水含有較多Ca2＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，加熱煮沸可以完全除去其中的Ca2＋、Mg2＋答案：C解析：飽和石灰水中加入一定量生石灰，溫度明顯升高，抑制氫氧化鈣的溶解，得到飽和溶液，pH減小，故A錯(cuò)誤；AgCl懸濁液中存在平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，往其中加入少量NaCl粉末，平衡會(huì)向左移動(dòng)，溶液中氯離子濃度增大，還加入了Na＋，故B錯(cuò)誤；向等濃度KCl、KI的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，先產(chǎn)生黃色沉淀，說(shuō)明先生成AgI沉淀，因此該條件下Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，故C正確；氫氧化鎂、碳酸鈣難溶于水，在水中的溶解度很小，但不是完全不溶，溶液中仍會(huì)存在少量Ca2＋、Mg2＋，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為C。4.孔雀石主要含堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]，還含少量Fe、Si的化合物。實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO4，首先將其溶于稀硫酸中，得到的溶液中含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。從下列所給試劑中選擇：A.KMnO4 B.(NH4)2SC.H2O2 D.KSCN(1)檢驗(yàn)溶液中Fe3＋的最佳試劑為________(填字母)。(2)為使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，需先加________(填字母)，此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)然后再加__________________(填化學(xué)式)調(diào)整溶液的pH只生成Fe(OH)3沉淀。答案：(1)D(2)C2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O(3)CuO(或CuCO3)解析：(1)KSCN溶液可以和Fe3＋反應(yīng)使溶液變成紅色，故選D；(2)為使Fe2＋、Fe3＋一起沉淀，應(yīng)先加入氧化劑將Fe2＋氧化為Fe3＋，同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，所以應(yīng)選用H2O2，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；(3)加入的物質(zhì)應(yīng)能與氫離子反應(yīng)，且不引入新的陽(yáng)離子雜質(zhì)，所以可以選用CuO或CuCO3。課時(shí)測(cè)評(píng)21沉淀溶解平衡的應(yīng)用(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)題點(diǎn)一沉淀的生成與溶解1.下列化學(xué)原理的應(yīng)用，主要用沉淀溶解平衡原理解釋的是()①醫(yī)院中進(jìn)行鋇餐透視時(shí)，用BaSO4而不用BaCO3②熱純堿溶液的洗滌油污能力強(qiáng)③溶洞、珊瑚的形成④使用含氟牙膏可以防止齲齒⑤向少量的NaCl溶液中滴加過(guò)量的AgNO3溶液后再加入少量的KI溶液，現(xiàn)象為先產(chǎn)生白色沉淀后白色沉淀變成黃色沉淀A.①③④ B.①②③C.③④⑤ D.①②③④⑤答案：A解析：胃酸主要成分為鹽酸，碳酸鋇能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、二氧化碳和水，會(huì)引起鋇離子有毒，硫酸鋇和鹽酸不反應(yīng)，所以碳酸鋇不能做“鋇餐”而硫酸鋇則能，可以用沉淀溶解平衡原理來(lái)解釋，故①符合題意；碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，因?yàn)樗馐蛊淙芤撼蕢A性，堿能促進(jìn)油脂水解，所以熱純堿溶液洗滌油污能力強(qiáng)，應(yīng)用了鹽類水解原理，故②不符合題意；水中含有鈣離子，空氣中有二氧化碳，二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸和鈣離子反應(yīng)生成難溶性的碳酸鈣，長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)，形成溶洞、珊瑚，所以可以用沉淀平衡原理來(lái)解釋，故③符合題意；牙齒表面有一層硬的成分為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)，F(xiàn)－能與羥基磷灰石發(fā)生反應(yīng)，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羥基磷灰石的小，而且更能抵抗酸的侵蝕，使用含氟牙膏可以防止齲齒，可以用沉淀平衡原理來(lái)解釋，故④符合題意；因AgNO3溶液過(guò)量，不能說(shuō)明白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀，故⑤不符合題意；綜上所述，①③④符合題意，答案選A。2.已知在pH為4～5的環(huán)境中，Cu2＋、Fe2＋幾乎不水解，而Fe3＋幾乎完全水解。工業(yè)上制CuCl2溶液是將濃鹽酸用蒸氣加熱到80℃左右，再慢慢加入粗氧化銅(含少量雜質(zhì)FeO)，充分?jǐn)嚢枋怪芙?。欲除去溶液中的雜質(zhì)離子，下述方法可行的是()A.向溶液中通入Cl2，再加入純凈的CuO粉末調(diào)節(jié)pH為4～5B.向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀C.向溶液中通入Cl2，再通入NH3，調(diào)節(jié)pH為4～5D.加入純Cu將Fe2＋還原為Fe答案：A解析：根據(jù)題干信息，通入Cl2可將Fe2＋先轉(zhuǎn)化為Fe3＋，再轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，A項(xiàng)正確；在酸性溶液中H2S與Fe2＋不反應(yīng)，而H2S與Cu2＋反應(yīng)生成CuS沉淀，B項(xiàng)錯(cuò)誤；通入NH3會(huì)引入新的雜質(zhì)離子NHeq\o\al(＋,4)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由金屬的活動(dòng)性Fe＞Cu知，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡時(shí)，利用下表三種試劑進(jìn)行試驗(yàn)，下列說(shuō)法不正確的是()編號(hào)①②③分散質(zhì)Mg(OH)2HClNH4Cl備注懸濁液1mol·L－11mol·L－1A.向①中滴入幾滴酚酞溶液后，溶液顯紅色說(shuō)明Mg(OH)2是一種弱電解質(zhì)B.為使Mg(OH)2懸濁液溶解得更快，加入過(guò)量的NH4Cl濃溶液并充分振蕩，效果更好C.①③混合后發(fā)生反應(yīng)：Mg(OH)2(s)＋2NHeq\o\al(＋,4)(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)D.向①中加入②，H＋與OH－反應(yīng)生成H2O，使c(OH－)減小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)答案：A解析：向Mg(OH)2懸濁液中滴入幾滴酚酞溶液后，溶液顯紅色只能說(shuō)明Mg(OH)2能電離，但不能判斷是部分電離還是完全電離，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Mg(OH)2沉淀電離出來(lái)的OH－與NH4Cl電離出來(lái)的NHeq\o\al(＋,4)結(jié)合生成一水合氨，所以加入過(guò)量的NH4Cl濃溶液，可使Mg(OH)2懸濁液溶解得更快，B項(xiàng)正確；NHeq\o\al(＋,4)能結(jié)合Mg(OH)2電離出的OH－，生成弱電解質(zhì)NH3·H2O，所以①③混合后發(fā)生反應(yīng)：Mg(OH)2(s)＋2NHeq\o\al(＋,4)(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)，C項(xiàng)正確；在Mg(OH)2懸濁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－)減小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移動(dòng)，D項(xiàng)正確。題點(diǎn)二沉淀的轉(zhuǎn)化4.已知：Ksp(CuS)＝1.3×10－36，Ksp(MnS)＝2.6×10－13。工業(yè)生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)達(dá)平衡后，繼續(xù)加入MnS，廢水中的Cu2＋的去除率增加B.該反應(yīng)可將工業(yè)廢水中的Cu2＋沉淀完全C.往平衡體系中加入少量CuSO4固體后，c(Mn2＋)變大D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.0×1023答案：A解析：達(dá)到平衡后，增加MnS的使用量，平衡不移動(dòng)，廢水中的Cu2＋的去除率不改變，故A錯(cuò)誤；利用此反應(yīng)可將工業(yè)廢水中的Cu2＋沉淀完全，故B正確；c(Cu2＋)增大，平衡正向移動(dòng)，所以c(Mn2＋)變大，故C正確；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c(Mn2＋),c(Cu2＋))＝eq\f(Ksp(MnS),Ksp(CuS))＝2.0×1023，故D正確。5.已知：25℃時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列說(shuō)法正確的是()A.25℃時(shí)，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大B.25℃時(shí)，Mg(OH)2的懸濁液加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2＋)增大C.25℃時(shí)，Mg(OH)2固體在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小D.25℃時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為MgF2答案：B解析：A項(xiàng)，Mg(OH)2與MgF2同屬于AB2型沉淀，Ksp[Mg(OH)2]比Ksp(MgF2)小，說(shuō)明飽和Mg(OH)2溶液中的c(Mg2＋)更小，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，NHeq\o\al(＋,4)與OH－反應(yīng)而使平衡右移，c(Mg2＋)增大，正確；C項(xiàng)，Ksp只與溫度有關(guān)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Mg(OH)2的Ksp與MgF2的Ksp數(shù)量級(jí)接近，若F－濃度足夠大，Mg(OH)2也能轉(zhuǎn)化為MgF2，錯(cuò)誤。6.為研究沉淀的生成及轉(zhuǎn)化，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。已知：Ksp(AgSCN)＝1.0×10－12下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析不正確的是()A.①中產(chǎn)生白色沉淀的原因是c(Ag＋)·c(SCN－)>Ksp(AgSCN)B.充分反應(yīng)后①中SCN－濃度為4.0×10－11mol·L－1C.③中產(chǎn)生黃色沉淀可證明AgSCN向AgI沉淀轉(zhuǎn)化D.②中加入KI溶液后一定發(fā)生了反應(yīng)AgSCN＋I(xiàn)－=AgI＋SCN－答案：D解析：向硝酸銀溶液中滴加硫氰化鉀，銀離子濃度與硫氰根離子濃度冪之積大于硫氰化銀的溶度積，生成白色沉淀，A正確；生成沉淀后溶液中剩余的銀離子的濃度為c(Ag＋)＝eq\f(2×10－3L×0.1mol/L－2×10－3L×0.05mol/L,2×10－3L＋2×10－3L)＝0.025mol/L，則溶液中SCN－濃度為eq\f(1.0×10－12,0.025)mol·L－1＝4.0×10－11mol·L－1，B正確；向AgSCN懸濁液中滴加硝酸鐵，溶液未變紅，加入KI以后，碘離子與AgSCN中的銀離子發(fā)生反應(yīng)生成更難溶的AgI，實(shí)現(xiàn)了AgSCN向AgI的轉(zhuǎn)化，C正確；硝酸根離子在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，而KI具有強(qiáng)還原性，所以加入KI以后，也可能是硝酸根離子將碘離子氧化為碘單質(zhì)，也會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，D錯(cuò)誤；故選D。題點(diǎn)三沉淀溶解平衡的綜合應(yīng)用7.在AgCl懸濁液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。已知常溫下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。下列敘述正確的是()A.常溫下，AgCl懸濁液中c(Cl－)≈1.34×10－5mol·L－1B.溫度不變，向AgCl懸濁液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移動(dòng)，Ksp(AgCl)減小C.向AgCl懸濁液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀，說(shuō)明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr)D.常溫下，將0.001mol·L－1AgNO3溶液與0.001mol·L－1KCl溶液等體積混合，無(wú)沉淀析出答案：A解析：AgCl的溶度積Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，則AgCl懸濁液中c(Cl－)＝c(Ag＋)≈1.34×10－5mol·L－1，A正確；Ksp(AgCl)只與溫度有關(guān)，溫度不變，Ksp(AgCl)不變，B錯(cuò)誤；向AgCl懸濁液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀，說(shuō)明AgBr的溶解度小于AgCl，則有Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，C錯(cuò)誤；0.001mol·L－1AgNO3溶液與0.001mol·L－1KCl溶液等體積混合，此時(shí)離子積Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.00052＝2.5×10－7＞Ksp(AgCl)，故可以生成AgCl沉淀，D錯(cuò)誤。8.不同溫度(T1和T2)時(shí)，硫酸鋇在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，已知硫酸鋇在水中溶解時(shí)吸收熱量。下列說(shuō)法正確的是()A.T1＞T2B.加入BaCl2固體，可使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn)C.c點(diǎn)時(shí)，在T1、T2兩個(gè)溫度下均有固體析出D.a點(diǎn)和b點(diǎn)的Ksp相等答案：D解析：因?yàn)榱蛩徜^在水中溶解時(shí)吸收熱量，則溫度升高硫酸鋇的Ksp增大，T2時(shí)硫酸鋇的Ksp大于T1時(shí)硫酸鋇的Ksp，故T2＞T1，A錯(cuò)誤；硫酸鋇溶液中存在著沉淀溶解平衡，a點(diǎn)在平衡曲線上，加入BaCl2，c(Ba2＋)增大，平衡左移，c(SOeq\o\al(2－,4))應(yīng)降低，所以不能使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn)，B錯(cuò)誤；在T1時(shí)c點(diǎn)溶液的Q＞Ksp，有沉淀析出，在T2時(shí)c點(diǎn)溶液的Q＜Ksp，沒(méi)有沉淀析出，C錯(cuò)誤；溫度不變，Ksp不變，同一溫度下，在曲線上的任意一點(diǎn)Ksp都相等，D正確。9.(1)①25℃時(shí)，潮濕的石膏雕像表面會(huì)發(fā)生反應(yīng)：CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，其平衡常數(shù)K＝________[已知Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9]。②溶洞景區(qū)限制參觀的游客數(shù)量，主要原因之一是游客呼吸產(chǎn)生的氣體對(duì)鐘乳石有破壞作用，從化學(xué)平衡的角度說(shuō)明其原因_____________________________________________________________________________________________________________________。(2)已知某溫度下Ksp(CaF2)＝3.4×10－11，Ksp(MgF2)＝7.1×10－11。該溫度下，“沉淀除雜”時(shí)加入足量的NaF溶液可將Ca2＋、Mg2＋沉淀除去，若所得濾液中c(Mg2＋)＝1.0×10－5mol·L－1，則濾液中c(Ca2＋)為________(保留2位有效數(shù)字)。答案：(1)①3.25×103②游客呼出的CO2可與鐘乳石的主要成分CaCO3發(fā)生反應(yīng)：CO2＋H2O＋CaCO3Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)，CO2增加，平衡正向移動(dòng)，CaCO3減少，鐘乳石被破壞(2)4.8×10－6mol·L－1解析：(1)①由方程式可知，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c(SOeq\o\al(2－,4)),c(COeq\o\al(2－,3)))＝eq\f(c(SOeq\o\al(2－,4))·c(Ca2＋),c(COeq\o\al(2－,3))·c(Ca2＋))＝eq\f(Ksp(CaSO4),Ksp(CaCO3))＝eq\f(9.1×10－6,2.8×10－9)＝3.25×103。②二氧化碳和碳酸鈣在溶液中存在如下平衡：CO2＋H2O＋CaCO3Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)，當(dāng)游客數(shù)量增大時(shí)，反應(yīng)物二氧化碳的濃度增大，平衡正向移動(dòng)，碳酸鈣因反應(yīng)而減少，導(dǎo)致鐘乳石被破壞。(2)c(Ca2＋)∶c(Mg2＋)＝[c(Ca2＋)·c2(F－)]∶[c(Mg2＋)·c2(F－)]＝Ksp(CaF2)∶Ksp(MgF2)＝34∶71，所以c(Ca2＋)＝1.0×10－5mol·L－1×eq\f(34,71)≈4.8×10－6mol·L－1。10.鋰被譽(yù)為“高能金屬”，廢舊鋰離子電池的正極材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等，處理該廢料的一種工藝流程如圖所示：已知：①Ksp(Li2CO3)＝1.6×10－3，LiCoO2難溶于水，具有強(qiáng)氧化性(且氧化性強(qiáng)于KMnO4)；②相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH值如表所示：金屬離子Al3＋Fe3＋Fe2＋Co2＋開始沉淀的pH4.02.77.67.0沉淀完全的pH5.23.79.69.0回答下列問(wèn)題：(1)寫出“堿溶”時(shí)發(fā)生主要反