沉淀溶解平衡的应用知识点.pdf
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第2 2讲 沉 淀 溶 解 平 衡 的 应 用0知识导航M g( O H )2 沉淀溶解实睑溶解原理与方法A gC I 、A gl 、A g2 s 的转化M g( 0 H )2 与 F e( 0 H )3 的转化实质、条件、规律沉淀转化的应用调节p H 法沉淀剂法册::知识精讲一、沉淀的生成1 . 应用在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的.2 . 方法方法实例操作及原理调节p H 法除去N H 4 cl 中的F eC b溶于水，加氨水调节 p H ： F e3 + + 3 N H 3 H 2 O = F e( O H )3 1 + 3 N H ；除去C u C h中的F eC l3加入 C u ( O H )2 或 C u O , ①F e3 + + 3 H2O = F e( O H )j + 3 H+② C u ( O H )2 + 2 H * = C u2 + + 2 H 2 O C u O + 2 H+ = C u2 + + 2 H 2 O沉淀剂法除去废水中的H g2 +加入 N az S： S2- + H g2 += H g S l除去废水中的C u2 +通入 H 2 S： H2S + C u2 += C u SJ , + 2 H+二、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，如果能设法不断地移去平衡体口系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解. 口 2 . M g( 0 H )2 沉淀溶解实验实验操作1①])②实验现象①M g( O H )2 沉淀几乎不溶解，溶液浑浊；②M g( O H )2 沉淀溶解，溶液澄清.原理分析Mg(OHMs) = Mg2+ (aq) +2HC1 = 2C1- +2OH(aq)+2H+1 12H2OH+与 OH反应，使 OH浓度减小，M g( O H )2沉淀溶解平衡不断右移，最终完全溶解.-3 .方法① 酸 溶 法 ：如 C aC C h溶于盐酸，A 1 ( O H )3 、CU(0H)2溶于强酸等.②盐溶法：如 M g( 0 H )2 可溶于 N H 4 cl 溶液中：M g( O H )2 + 2 N H ^ = M g2 ++ 2 N H3 H2O③ 氧化还原法：如 C u S. H gS 等可溶于 H N O3 中：3 C u S + 8 H N 0 j == 3 C u ( N O3)2 + 3 S + 2 N 0 f+ 4 H2O④配合物法：如 A gC l 可溶于 N H 3 H 2 O , A gC l + 2 N H3- H2O = [A g( N H3)2 ]++ C l - + 2 H2On三、沉淀的转化1 . A gC k A gL A g2 s 的转化实验操作11 0.1 mol-L-1 !^AgNOs溶液2滴： 0.1 mol - L-1外SCI溶液 t[ 0.1 mol ,L-1 1K KI溶液4滴 |上反应混合物 I().1 mobL-1/N a2s溶液8滴“ 反应混合物实验现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀口实验原理A g+ + C 「=Ag C UA gC l ( s ) + K I = A gl ( s ) + K C 12 A gI ( s ) + N a2 s = A g2 s ( s ) + 2 N aI实验结论溶解度：A g2 S< A gI < A gC lD2 . M g( O H )2 与 F e( O H )3 的转化实验操作1 2 mol,L_, 3Y NaQH溶液2 〜4 滴 y— 0.1 mol , L_,前 MgCb溶液 i0.1 mol-L-1/ FeC13溶液4滴---------A静置3 ”反应混合物实验现象产生白色沉淀白色沉淀转化为红褐色沉淀实验原理M g2 + + 2 O H = M g ( O H ) 2 i3 M g( O H )2( s ) + 2 F eC l3 U 2 F e( O H )3( s ) + 3 M gC l2实验结论0 M g( O H )2 沉淀转化为F e( O H )3 沉淀，说明溶解度：F e( O H )3< M g( O H )2 o 3 . 实质、条件、规律① 实质：沉淀溶解平衡的移动.② 条 件 ：两种沉淀的溶解度不同。
② 规 律 ：溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，溶解度相差越大，转化越容易.4 . 沉淀转化的应用( 1 )锅炉除水垢( 含有C aSC M )① 操 作 ：先加N az C C h溶液，再加稀盐酸② 原理：C aSO4( s ) + N a2C O3 = C aC C h( s ) + N a2SO4 C aC O3 + 2 H C I = C aC h + H20 + C O 2 T( 2 )自然界中矿物的转化国 古m g” 氧化.淋滤-- “ 产 渗透、遇闪锌矿(Z n S )和方铅矿(P b S )、原生铜的硫化物- - - - - - - -* C u SC U 溶液- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -> 铜 蓝 ( C u S)C u SO4( aq ) + Z n S ( s ) = C u S( s ) + Z n SO4( aq )； C u SO4( aq ) + P b S( s )= C u S ( s ) + P b SO4( s )( 3 )氟化物预防踽齿①牙齿表面的釉质层，只要成。
分是难溶的羟基磷灰石[Ca5 ( P C> 4 ) 3 ( O H ) ].②口腔中的有机酸使釉质层溶解：Ca5( P O 4 )3( O H ) + 4 H+ = 5C a2 + + 3 H P O i - + H2O③ 氟离子能与羟基磷灰石反应，生成溶解度更小的氟磷灰石，更能抵抗酸的腐蚀：Ca5( P O4)3( O H ) ( s ) + F - ( aq ) U Ca5( P O4)3F ( s ) + O H ( aq ) .对点训练奇题型一：沉淀的生成与溶解【 变 1 - 1 】( 2 0 2 0 •贵州•高二学业考试) 已知几种难溶电解质的溶度积常数K s p ( 2 5 ℃) 如下:难溶电解质ZnSCuSH g SKsp1 . 6 x 1 0 36.3x10-61 . 6 x 1 O -5 2向 1 0 0 mL 含 Zi ? + 、Ci P + 和 H g 2 + 浓度均为0 . 0 1 mo l/ L 的溶液中逐滴加入0 . 0 0 h no l/ L 的N a2 s 溶液，下列说法正确的是A . Zn? + 先沉淀 B. Cu? + 先沉淀 C. H g " 先沉淀 D.同时沉淀【 答案】C【 详解】向Zn2 +- Cu2 t和H g2 +浓度均为0 . 0 1 mo l/ L 的溶液中逐滴加入0 . 0 0 1 mo l/ L 的N a2 s 溶液，当溶液中离子开始沉 淀时，溶液中C( 金属离子)x c( S 2 - ) =K . p , K . p越小的难溶物最先生成，K * p ( ZnS ) > K s p ( CuS ) > K « H g S ) ,因此H g ? +先沉淀，故答案为C。
变2 - 2】( 2 0 2 1 •全国•高三专题练习) 钻在硬质高温合金、催化剂等高新技术领域有广泛应用. 从某炼锌厂的废渣( 含Z n、Co , F e . Z n O、S i Ch等) 中回收钻的一种工艺流程如图:H 2 s4 H2O2 试剂X 有机溶剂M［j］ / 但 * |操作2 |- Co S4晶体废渣 一 |加二酸浸| 一 ^^七| -* |调p H除铁| 一 操作1 — 右* ” 始II| 蒸储 1 Z n S0 4滤渣 1 F e ( O H ) ,相关金属离子［ C o ( M i尸O . li no lL ］形成氢氧化物沉淀- 的pH范围如表:金属离子Co2 +F e2"F e3 +Zn2 +开始沉淀的p H7 . 1 56 . 31 . 56 . 2沉淀完全的p H9 . 1 58 . 32 . 88 . 2( 1 )若无氧化步骤，对 实 验 的 影 响 是 .试剂X可以为下列物质中的A . K O H B. Zn( O H ) 2 c. Z n O D . N a2 cCh( 2 )常温下，已知Co ( O H ) 3的溶度积常数为K s p ,则C0 3+ 完全沉淀时［ c( Co 3 + ) <1 0 - 5 mo i . L」,溶液的pH至少 为 (用 含K s p的式子表示) .【 答案】( 1 ) 无法有效除铁 B C( 2 ) 1 4 + lg%1 x 1 0 s【 分析】废渣( 含Z n、Co . F e . ZnO . S i Ch等) 其中二氧化硅不溶于酸，滤 渣1为S i C h ,溶液中含有锌离子，亚铁离子，钻离子，经双氧水氧化后，亚铁离子转化为三价铁离子，调节pH值使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀，加入有机溶剂经过萃取分液，水相中为钻离子，有机相为锌离子，操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，干燥，据此分析解题；( 1 )若无氧化步骤，亚铁离子不能转化为三价铁离子，对实验的影响是无法有效除铁；加入试剂X的目的调节pH ,三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀，但是不能引入杂质，产物中与硫酸锌生成，可以加入含锌，能消耗氢离子的，可以是氧化锌和氢氧化锌，故选BC；( 2 )常温下，C o ( O H) 3的溶度积常数为K sp ,则C t ?+ 完全沉淀时[ c ( C 0 3+ ) v 1 0 -5mo l L - ' ] ,溶液的c ( O H )气KspIxlO-5 ' pH 至少为I4+Ig《 品•；嗡题型二：沉淀的转化【 例 3】( 2021 •北京•首都师范大学附属中学高二期中) 实验：①向盛有ImLO.lmol/LMgCL溶液试管中加hnLO.3moi/LNaOH溶液，得到浊液a , 过滤得到滤液b 和白色沉淀c . ②向沉淀c 中滴加O.lmol/LFeCb溶液，沉淀变为红褐色，下列分析不本确的是A . 浊液a 中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg^(aq)+20H (aq)B . 滤液b 中加入上述FeCh溶液有红褐色沉淀生成，证明Fe(OH)3比 Mg(OH)2更难溶C . ②中颜色变化说明Mg(0H) 2转化为Fe(OH) 3D . 实验②可以证明Fe(OH)3比 Mg(OH)2更难溶■ >【 答案】B【 详解】将 0.1mol・L」 MgCl2溶液和0.3mol・L」 NaOH溶液等体积混合得到氢氧化镁悬浊液和氯化钠、 氢氧化钠的混合物，氢氧化镁存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(叫)+20H (aq),A . 浊液a 为氢氧化镁悬浊液，氢氧化镁存在沉淀溶解平衡：Mg(0H) 2( s) Mg2+(aq)+2OH (aq),故 A 不符合题意；B .滤液b 中含有过量的氢氧化钠溶液，故加入FeCb溶液有红褐色沉淀Fe(0H) 3生成，故不能证明Fe(0H) 3比 Mg(0H) 2更难溶，故 B 符合题意；C . 实验②中是Mg(OH)2和氯化铁之间反应生成氢氧化铁，说明Fe(0H) 3比 Mg(OH)2难溶，故 C 不符合题息；D ,氢氧化镁的悬浊液中滴加氯化铁会生成氢氧化铁沉淀，沉淀向着更难溶的物质转化，所以实验可以证明Fe(OH)3比 Mg(OH)2更难溶，故 D 不符合题意；故答案为：B.奇题型三：沉淀转化的应用[ 例4] (2021 •北京高三二模) 某品牌牙膏的成分含水、丙三醇、二氧化硅、■ 1 苯甲酸钠、十二烷基硫酸钠和氟化钠等。
已知：牙釉质中含有羟基磷酸钙[C a.P O S O H ],是牙齿的保护层在牙齿表面存在平衡：Ca5(PO4)3OH ⑸5Ca2+(叫) + 3PO43-(aq)+OH (aq); Ksp[Ca5(PO)4OH]>Ksp[Ca5(PO)4F] 下列说法不正确的是( ) ■A.若使牙膏呈弱酸性，更有利于保护牙釉质B.丙三醇的俗称是甘油C. S i Ch是摩擦剂，有助于去除牙齿表面的污垢D . N a F能将C a q P O S O H转化为更难溶的Ca5(P O4) 3 F ,减少鹏齿的发生【 答案】A【 解析】A项，Ca5(P O4) 3 O H (s) 5Ca 2 +(叫) + 3 P o 4> (a q) +O H (叫) ，若使牙膏呈弱酸性，氢离子和氢氧根离子反应，则平衡向右移动，不有利于保护牙釉质，A错误；B项，丙三醇为H O C H 2 c H(0 H) CH2 0 H ,俗称甘油，B正确；C项，S i Ch不溶于水，在牙膏中的作用是摩擦剂，有助于去除牙齿表面的污垢，C正确；D 项，Ksp[ Ca5(P O )4O H] > Ksp[ Ca5(P O )4F ] ,则 C a ^ P O D F 比 Ca 5(P O 4) 3 O H 更难溶，口腔内有 Ca 5(P O 4) .Q H(s) = ^ 5Ca 2 +(a q) +3 P O 43 -(a q) +O H[ a q) ,用含氟牙膏刷牙时，氟离子、钙离子和磷酸根离子能结合为Ca5(P O4) 3 F ,使上述平衡右移，则Ca 5(P O 4) 3 O H转化为更难溶的Ca $ (P O 4) 3 F ,能减少幽齿的发生，D正确；故选A .【 例6】(2 0 2 1 •湖北省仙桃中学高二期中) 锂被誉为“ 高能金属”，废旧锂离子电池的口正极材料主要含有Li Co Ch及少量A l、F e等，处理该废料的一种工艺流程如图所示：滤液 滤渣 CoCO3 Li2CO3②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的p H值如表所示：已知：① K £ L i 2 c o J = 1 .6x 1 0 3 , Li Co Ch难溶于水，具有强氧化性(且氧化性强于K M n O。
金属离子A l3 +F e3 +F e2 +Co2 +开始沉淀的pH4.02 .77.67.0沉淀完全的pH5.23 .79.69.0回答下列问题： ：(1 )写 出 “ 碱溶”时发生主要反应的化学方程式：.(2 )为 提 高 “ 酸溶”的浸出速率，可 采 取 的 措 施 有 ( 任 写 一 种 ) .(3 ) “ 酸溶”时，Li Co Ch能将H2 O 2氧化，其离子方程式为 ;若用浓盐酸代替H2 s4和H2 O 2 的混合液，缺点是.( 4 ) 用氨水调节pH 的范围为.( 5 ) 该流程涉及多次过滤，实 验 室 中 过 滤 后 洗 涤 沉 淀 的 操 作 为 .( 6 ) 写 出 “ 沉钻”过程中发生反应的离子方程式：.【 答案】(1) 2Al+2NaOH+2H2O=2Na AIO2+3H2T( 2 ) 升高温度(增大双氧水的浓度)(3) 2LiCoO2+ H2O2+6H =2Li++2Co2，+4H2O+ 02f C「 易被氧化成 C I2,污染空气(4) 3.72pH<7.0( 5 ) 沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸储水，使水面没过沉淀物，待水滤去后，再加水蒸储洗涤，连续洗2〜 3次(6) Co2++2HCO 产COCO3I+CO2T+H2O【 解析】(1)废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoCh及少量Al、 Fe等，加碱时A1发生反应， 其反应的化学方程式:2AI+2NaOH+2H2O=2Na AIO2+3H2T ,故答案：2Al+2NaOH+2H2O=2Na AIO2+3H2 T(2)为提高“ 酸溶” 的浸出速率，可增大双氧水的浓度，或者升高温度，故答案：升高温度(增大双氧水的浓度) .(3)通过题给信息可知： LiCoCh难溶于水， 具有强氧化性， 且氧化性强于KM nO*所以酸溶时LiCoCh能将H2O2氧化， 其离子方程式为2LiCoO2+ H2O2+6H+=2Li++2co2++4H2O+ 02? , 若用浓盐酸代替H2s。
4和 H2O2的混合液，CI-易被氧化成C L ,污染空气. 故答案：2LiCoO2+ H2O2+6H =2Li1+2Co2++4H2O+ 02： ；易被氧化成C h ,污染空气.(4)用氨水调节pH值，是为了除去铁离子，留下钻离子，根据相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH值表可知,沉淀完全时的pH 就是3.7fpH <7.0,故答案：3.7spH<7.0.(5)沉淀的洗涤操作是：沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸储水，使水面没过沉淀物，待水滤去后，再加水蒸储洗涤，连续洗2〜 3 次，直至沉淀物洗净为止. 故答案：沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸镭水，使水面没过沉淀物，待水滤去后，再加水蒸储洗涤，连续洗2〜 3 次.(6)在浸液中通入氨气除去铁离子，在加入碳酸氢锐 沉钻过程中是CoSO4与 NH4HCO3反应，得至UCoCCh沉淀，根据原子守恒，该反应的离子方程式为：Co2"+2HCO； =CoCO31+CO2T+H2O. 故答案：Co2++2HCO； =COCO3； +CO2T+H2O. 提分特训【 题 1 】 (2 0 2 1 •四川射洪中学高二月考) 在I L O . O l m o l U M g C b 溶液中， 加 入 I m L O . O l m o l L ” 的 N a 2 c C h 溶液,下列说法正确的是(已知M g C C h 的 ^ s p = 6 . 8 x l O -6m o l2 L -2) ( )A.有 M g C C h 沉淀析出 B.无 M g C C h 沉淀析出C.无法确定 D.有沉淀但不是M g C C h【 答案】B【 解析】 在 I L O . O l m o l B M g C b 溶液中, 加入1 m L 0 . 0 1 m o l 的 N a 2 c C h 溶液， 混合溶液体积可近似为1 L ,所得溶液中 c (M g2 +) = 0 . 0 1 m o l L1, C(C O32 ) = 0 QL M O^XL° L = 1 x 1 0 5 m o l L1, c (M g2 +) x c (C O32 ) = 0 . 0 1m o l L ' x l x l O - 5 m o l L - ' = l x l 0 - 7 m o l2 L -2< ^s p［ M g (O H )2］ ,所以无沉淀析出，故选 B .【 题 2 】往锅炉注入N a 2 c C h 溶液浸泡，将水垢中的C a S C U 转化为C a C C h , 再用盐酸去除，下列叙述中正确的是()A.温度升高，N a 2 c 。
3 溶液的K w 和 c (H + ) 均会增大B . C a S 0 4 能转化为 C a C C h , 说明 K s p ( C a C C h ) > K ^ C a S C MC . C a C C h 溶解于盐酸而C a S C U 不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸D,沉淀转化的离子方程式史 为 C Or ( a q ) + C a S O4( s ) C a C C ^ s ) + S O「( a q )【 答案】D【 解析1 温度升高，水的电离平衡正向移动，除增大；温度升高，Na 2 c o 3的水解平衡正向移动，［ 0 H ］ 增大，［ H + ］ 减 小 , A项 错 误 ; K s p ( C a C O3)< K s p ( C a S O4), B项 错 误 ; C a C C h 与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳，C a S C U 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，反应的离子方程式为C a S O« s ) + CO T(aq) CaCO ^s)+ 8 0 r ( a q ), D 项正确.【 题 3】( 2 0 2 1 •上海市控江中学高二月考)已知，F e 2 + 结合S 2 - 的能力大于结合OF T 的能力，而 A P + 则正好相反 . 在 F e2( S O4)3和 A l C h 的混合溶液中，先加入过量的K I 溶液，再加入足量的Na 2 s 与氨水的混合溶液，所得沉淀是A . A l 2 s 3、F e S 和 S B . F e S 和 A 1 ( OH )3 C , F e 2 s 3 和 A 1 ( OH )3 D . F e S , A 1 ( OH )3 和 S【 答案】D【 详解】在 F e2( S O4)3和 A l C b 的混合溶液中加过量K I , 先是F e2( S O4)3与K I 发生氧化还原反应：2 F e 3+ + 2 「 =2 F e 2 + + L,反应完后溶液中含大量F e ? * 、A P\ 12,再加入Na 2 s 与氨水的混合溶液后，溶液有大量S " 、0H\依题意知， F e ? ， 结合S 2 - 能力强， 两盐发生复分解反应，形成F e S 沉淀， A P + 结合0*能力强，但由于L 的存在发生:I2+ S2- =S ； + 2 F , 所以最终得到的沉淀是F e S 、A 1 ( OH )3和 S的混合物.故选D .【 题 4】( 2 0 2 1 •全国•高二期末)已知口表数据： 对含等物质的量的C u S O* F e S O" F e 2 ( S C )4)3的混合溶液的说法，不正确的是A.向该混合溶液中逐滴加入N a O H溶液，最先看到红褐色沉淀物质F e ( OH )2CU( OH )2F e ( OH )3Ks p( 2 5℃)8.0x10-162 . 2 x 1 0 - 2。
4.0x10-38完全沉淀时的p H9 . 66. 43. 4B.该溶液中 c ( S O；)： [c ( C u2 +)+ c ( F e2 +)+ c ( F e3+)] > 5： 4C.向该溶液中加入适量氯水，并调节pH到3. 4后过滤，可获得纯净的C u S O4溶液D.在p H = 5的溶液中F e 3+不能大量存在【 答案】C【 详解】A.从表格中可以看出，F e ( OH )3的K s p是最小的，所以它最先出现沉淀，故A正确；B.因为C M+ . F e 2 +、F e 3+对应的碱全是弱碱，所以这三种离子在溶液中都会发生水解，因此它们的物质的量会减少，故B正确；c.加入氯水，可以把亚铁离子全氧化成三价，但它的还原产物c r肯定还在溶液中，而且在调节pH时加入的试剂也会在溶液中有所保留，所以得到的溶液中不可能只含C uS O 4一种溶质，故C错误；4 x 10-38D.在p H = 5的溶液中c(H *)= 1 0 - 5 mo L / L , c(F e3 +)= . . . . .-mol / L = 4x\Q-'3 mol / L, F e ? ，不能大量存在，X 1U )故D正确；故答案：C .【 题5】(2 0 2 1•辽宁锦州•高二期末)向盛有硝酸银溶液的试管中加入氨水， 首先形成难溶物， 继续滴加氨水,难溶物溶解得到无色透明溶液，下列说法正确的是A,反应后溶液中没有沉淀，所以反应前后A g +的浓度不变B.沉淀溶解后，生成的[ A g ( N H ) ] O H难电离C.在[ A g ( N H A「中，A g +给出孤对电子，N H ,提供空轨道D,该实验能证明[ A g (N H 3 )? r比AgOH稳定【 答案】D【 分析】氨水呈碱性，向盛有硝酸银水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，A g - + O H = A g O H i ，继续添加缄水,难溶物溶解得到无色的透明溶液，发生：A g O H + 2 N H3= [ A g (N H 3 )2 ] + O H - ,据此分析判断.【 详解】A,反应后形成[ A g (N H 3 )2「 络离子，该离子较稳定难电离，所以A g- 的浓度减小，故A错误； B. [Ag(NH3)2]OH 为强电解质，完全电离[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2『 + OH: 故 B 错误；C . 在配合离子[Ag(NH3)2『 中，Ag+提供空轨道，NH3提供孤电子对，形成配位键，故 C 错误；D . 氨水呈碱性，向盛有硝酸银水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，Ag++OH=AgOHl，继续添加氨水，难溶物溶解得到无色的透明溶液，发生：AgOH+2NH3=[Ag(NH3)2]t+OH-,氢氧化银沉淀能转化为络合物离子[Ag(NH3)2广 ，说明[Ag(NH3)2]'比氢氧化银稳定，故 D 正确；故选D。
题 6】(2021 •湖北黄冈市黄冈中学高三月考)NiSO#6H2O易溶于水，其溶解度随温度口升高明显增大. 以电镀废渣(主要成分是N iO ,还有CuO、FeO等少量杂质)为原料制备该晶体的流程如图：稀 H.SO, 风 /溶 液 稀赢 陛 驹 滤 液 [5NiSO,i .操 作 I溶 液 i i . 过 滤 、洗 涤 、干燥■{NiSO, • 6H20已知：25℃ 时，Ksp(CuS)=8.9xIO不、^sp(FeS)=4.9xlO-'8. 下列叙述错误的是( )A . 溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀H2s04 B . 除去CM+可采用FeSC . 流程中a〜b 的目的是富集NiSCU D. “ 操作I”为蒸发浓缩、冷却结晶【 答案】A【 解析】电镀废渣用稀硫酸酸浸时，金属氧化物与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐，过滤得到含有银离子、亚铁离子和铜离子的硫酸盐溶液；向溶液中加入硫化亚铁将溶液中铜离子转化为更难溶的硫化铜，再加入双氧水、氧化锲使亚铁离子先转化为铁离子，再将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到硫酸银溶液；向溶液中加入碳酸钠溶液后过滤得到碳酸镇沉淀，向碳酸镇沉淀中加入稀硫酸得到浓度较高的硫酸镇溶液，硫酸银溶液经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸银晶体。
A 项，溶解废渣时，发生的反应主要是用酸将金属氧化物溶解，加入稀盐酸同样可以达到目的，则能用稀盐酸代替稀硫酸，故 A 错误;B 项，由分析可知，除去铁离子的操作为向溶液中加入硫化亚铁将溶液中铜离子转化为更难溶的硫化铜，故B 正确；C 项，由分析可知，流程中a~b的过程为浓度较低的硫酸银溶液转化为浓度较高的硫酸银溶液的过程，是富集硫酸镇的过程，故 C 正确；D 项，由分析可知，硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸银晶体，则操作I 为蒸发浓缩、冷却结晶，故 D 正确；故选A.【 题 8】( 2021 •全国•高二期 中 ) I . 常温下，几种物质的溶度 积常数见表：( 1 ) 某酸性CuCL溶液中含少量的F eC b ,为制得纯净的CuCL溶液，宜加入— ( 填一种) 调节溶液p H ,使Fe3+转化为Fe(OH) 3沉淀.物质CU(OH)2Fe(OH)3CuClCuiKsP2.2x1 O -202.6x10-391.7x1 O-71.3x10-12( 2 ) 过滤后，将所得滤液经过— 操作，可得到CUCL-2H2O晶体.( 3 ) 由CUCL-2H2O晶体得到纯的无水C uC L ,需要进行的操作是— .( 4 ) 某学习小组用响接碘量法” 测定含有CUC12-2H2O晶体的试样( 不含能与「 发生反应的氧化性杂质) 的纯度，过程如下：取 8.0g试样溶于水配成250mL溶液，取 25.00mL溶液，加入过量K I固体，充分反应，生 成白色沉淀, 用O . l O O O m o l U N a 2 s 2 O 3 标准溶液滴定， 到达滴定终点时， 消耗N a 2 s 2 O 3 标准溶液4 0 . 0 0 m L . ( 已知：i 2 + 2 S 2 O f = s4o r+ 2 r) .①C u C L 溶液与K I 反应的离子方程式为— .②该试样中CUC12-2H2O 的质量百分数为— . ( 保留一位小数)I I . 某实验小组采用沉淀滴定法测定碳酸氢钠样品中杂质c r的含量，实验步骤如下：①用天平称取a g 碳酸氢钠样品，用蒸储水溶解，再用足量稀硝酸酸化，配 成 1 0 0 m L 待测液;②用移液管移取2 0 . 0 0 m L 待测液于锥形瓶中，并滴加1 ~ 2 滴指示剂；③用c m o l U A g N C h 标准溶液滴定C t , 三次滴定结果如下：已知:V ( 待测液) / m L2 0 . 0 02 0 . 0 02 0 . 0 0V ( A g N O3) / m L1 9 . 982 0. 002 0. 02( 5 ) 滴定时可选为滴定指示剂的是— ( 填编号) 。
A . Na C l B . K2C r O4 C . K I D . Na C N( 6 ) 到达滴定终点的标志是— .银盐性质A g C lA g lA g C NA g 2 C r O4A g SC N颜色白黄白砖红白Ks p2 . 0x 10」 8. 3 x 10- 171. 2 x 10- 161. 0x 10- 121. 0x 10- 12( 7 ) 当 C 「 恰好完全沉淀，则此时溶液中的c ( C r ( * ) 为_ m o l L L( 8) 根据上述数据计算碳酸氢钠样品中杂质C k 的质量分数为一 答案】( 1) C u O( 或碱式碳酸铜、氢氧化铜)( 2 ) 蒸发浓缩、冷却结晶( 3 ) 在 H C 1气氛中加热( 4 ) 2 C u 2 」 + 4 r =2 C u I ] + l 2 85 . 5 %( 5 ) B( 6 ) 滴入最后一滴A g NC h 标准溶液，出现砖红色沉淀，且半分钟内沉淀不消失( 7 ) 2 . 5 x 10- 53 . 5 5 c( 8) - - - -X 100%a【 分析】用“ 间接碘量法” 测定含有CUC12-2H2O 晶体的试样， 利用C u C b溶液与K I 发生氧化还原反应，生成h和 C u i等，利用L + 2 S2 O； - =S4 C ) r + 2 r , 建立2 ( C u C b2 H 2 O) ~ l 2 ~ 2 s 9 ：的关系式，求出该试样中C u C b Z F h O 的质量百分数. ( 1)某酸性CuCL溶液中含少量的FeC b,为制得纯净CuCh溶液，宜加入CuO或Cu(0H)2或碱式碳酸铜等，调至溶液pH = 4 ,使Fe3 +转化为Fe(OH)3沉淀.( 2 )CuCb2H2。
含结晶水、从溶液中提取该晶体室应采用冷却结晶法，则：过滤后，将所得滤液经过蒸发浓缩,冷却结晶操作，可得至I CUC 12- 2 H2O晶体.(3)由CuCbOHzO晶体得到纯的无水C uC b,需要加热，由于该晶体直接加热发生水解不能获得无水C uC b,故需要抑制水解反应的发生，需要进行的操作是：在干燥的HC1气流中加热.(4)①CuCb溶液与K I发生氧化还原反应，Cu"为氧化剂、「 为还原剂，反应中生成C ui沉淀和L离子方程式为 2 CU2 ++ 4 I =2 CUI I +L.②实验过程中有反应：2Cu"+4I=2CulI+l2、l2+2S2Oj=S4O=+2「 ，存在关系式：2(CuCb2H2 ) 〜L〜2s2)可得出，〃(CuCl2-2H2O)="(S2Oj),该试样中CUCI22H2O的质量百分数为O.lOOOmol x40.00mL xlO^L/mL xl71g/mol x - " ”"L__________________________________ 25mL * 100% =85.5% ( 保留一位小数) .8.0g(5)指示剂选择原则为颜色变化明显、 溶解度要略微大于AgCl, AgCl溶液中Ksp=c(Ag，)xc(CI ) , 解得c(Ag*)=l.414xlO-5mol L - '( Ag2CrO4 中 Ksp=c2(Ag*)xc(CrOf),解得 c(Ag+尸" lO T m o iiT ,因此 AgCl 的溶解度小于AgzCrO%则 选K2C1O4作为指示剂，故答案为：B.(6)到达滴定终点的标志是：川KzCrCU作为指示剂，滴定终点现象是当滴入最后一滴标准液时，出现砖红色沉淀，且半分钟内沉淀颜色不再改变.(7),Ksp(AgCl) 2 xlO,l) 、当Cl-恰好完全沉淀，锚酸银正好开始沉淀，则溶液中c(Ag )= /e r) =笠1 0 - 5 = 2X1 ( T mol/L,Z2 \ ^s p ( A goC r O4) I x l O- 1 2 _3》 (A g + ) ( 2 x 1 0 - 5 )2= 26x15 m o l/ L,则此时溶液中的 c(C rO ;)为 2.5xlO-3mol L-'.(8)由数据可知20.00mL待测液平均消耗标准溶液AgNOs的体积为20.00m L,根据反应可知，硝酸银和氯离子 物质的量相等，所以2 0 . 0 0 mL 溶液含有n ( C r ) = c m o l - E1 x 2 0 . 0 0 m Lx l O ^Um L,所以ag 碳酸氢钠样品中杂质 C T的质量为c m o l - L" x 2 0 . 0 0 m Lx 1 O _3L/ m Lx x3 5 . 5 g /mo l = 3 . 5 5 c g ,所以碳酸氢钠样品中杂质C T的2 0 . 0 0 m L质量分数为 2x100% .arfi提分作业【 练 1 】( 2 0 2 1 •湖北高二月考)工业上向锅炉里注入Na2 c C h 溶液浸泡，将水垢口中的C aSC > 4 转化为C aC C h ,而后用盐酸去除. 下列叙述不正确的是( )A.温度升高，Na2 c C h 溶液的K w 和 c ( O H - )均会增大B.沉淀转化的离子方程式为 C O32- ( aq )+ C aSO4(s) Ca CO3( s )+ SO42- ( aq )C.盐酸溶液中，C aC C h 的溶解性大于C aS0 4D . Na2 c o 3 溶液遇C O 2 后，阴离子浓度均减小【 答案】D【 解析】A项，温度升高，K w 增大，温度升高促进碳酸钠溶液水解，c ( O H - )增大，A正确；B项，加入碳酸钠溶液，把硫酸钙转化为碳酸钙: C O32- ( aq )+ C aSO4( s ) C aC C h ⑸+ SO / 网)，B正确；C项, 因为碳酸钙与盐酸反应， 而硫酸钙不与盐酸反应， 所以在盐酸溶液中碳酸钙的溶解性大于硫酸钙， C正确； D项,根据C O 3 2 - + C O 2 + H 2 O 2 H C O 3 - 知，阴离子H C O y 的浓度增大，D错误；故 选 D。
练 2 】( 2 0 2 1 •四川省大竹中学高二期中)下列应用或现象主要体现的是沉淀溶解平衡原理的是①可用F eS除去废水中的C W +②溶洞的形成③误将银盐［ B aC L、B a( NC > 3 )2 ］ 当作食盐食用后，常用0 . 5 %的 Na2 s 4 溶液解毒④碳酸钢不能作“ 钢餐”而硫酸钢能⑤泡沫灭火器灭火A.①③④ B.②③⑤ C.③@@ D.①②③④【 答案】D【 详解】①因C u S 比F eS更难溶于水，所以在含有C M - 的废水中，加入F eS, CB和 S? . 会生成更难溶的C u S 沉淀，促进了 F eS的溶解，此过程存在沉淀溶解平衡，故①符合题意.②形成溶洞的地貌中岩石的主要成分是碳酸钙，遇到溶有二氧化碳的水，碳酸根离子会和二氧化碳和水生成碳酸氢根离子，从而促进碳酸钙溶解，此过程存在沉淀溶解平衡，故②符合题意.③做离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸畏，即易溶性的物质能向难溶性的物质转化，所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释，故③符合题意.④胃酸的成分是盐酸，硫酸钢和盐酸不反应，但盐酸能使碳酸钢转化为可溶的氯化钢，此过程存在沉淀溶 解平衡，故④符合题意.⑤泡沫灭火器所装试剂是碳酸氢钠和硫酸铝， ，碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解，从而迅速产生二氧化碳，所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理，故⑤不符合题意.综上所述，①②③④符合题意，本题答案D【 练 3】( 2021 •全国•高二期中) 某炼铁废渣中含有■ ■ 大 量 CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产 CUCL・2H2。
晶体的工艺流程如图，下列说法错误的是空气 盐酸 氯气7 T X । ।废 渣 一 焙 烧 —酸 浸 —*氧 化 -调节pH至 1 」 3~4 —* 过 滤 —*……- CuCl2-2H2OT 亍废气 滤渣A . 焙烧后的废气能使酸性高镒酸钾溶液褪色B . 氧化步骤中，用双氧水代替氯气会更好C . 调节. pH选用的试剂可以是CuO固体D. CUC12'2H2O 晶体直接加热可制得CuCL固体【 答案】D【 详解】A . 焙烧后的废气中含有二氧化硫，能与酸性高钵酸钾溶液发生氧化还原反应而使之褪色，A 正确；B . 由图知，氧化的目的是把亚铁离子氧化为铁离子，而双氧水的还原产物为水，且过量的双氧水也不会污染环境，所以用双氧水代替氯气会更好，B 正确；C. 调节pH 选用的试剂应该可以和氢离子反应，且不引入新的杂质，可以用氧化铜、氢氧化铜或碳酸铜，C 正确；D . 将 CuCL・2H2O晶体加热，铜离子会发生水解，所以应该在氯化氢气氛中加热才能得到CuCL固体， D错误;答案选D 练 4】( 2021•全国•高二期中) 已知常温下Ksp(AgCl)= 1.8x10」 ，Ksp(AgI)=8.5x1017, 下列有关说法正确的是A , 常温下，AgCl在纯水中的K ,比在AgNO3溶液中的K’p大B . 向Agl与AgCl的悬浊液中加入几滴浓NaCI溶液，巡 “ 不变c(DC . 在 AgCl的饱和溶液中通入H C 1 ,有 AgCl析出，且溶液中c(Ag+)=c(Cl )D . 向NaCI、Nai的混合溶液中滴入几滴AgNOs溶液，出现黄色沉淀，此现象可验证K£AgI)
练5】( 2 02 1・ 河北・石 家庄二中高二期中) 已知： 工业生产中可用N nS作为沉淀剂除去工业废水中的C i ?、可表示为C u2 + ( a q ) + Z n S( s ) O Z n 2 + (叫)+ C uS( s ) .下列说法不正确的是A,反应达平衡时，c ( C u2 +) = c ( Z n2 +)B .过量的Z n S可通过过滤除去Ks n( Z n S)C.该反应平衡常数K= 0、q ( C uS)D,相同温度时，溶解度：S( Z n S) > S( C uS)【 答案】A【 详解】A.溶解度S( Z n S) > S( C uS) ,所以达到反应平衡时c ( C M+ )
答案】( 1 ) D ( 2 ) C 2 F e2 ++ H2O2+ 2 H+= 2 F e3 ++ 2 H2O⑶ C uO 或 C uC O3【 解析】( l ) KSC N溶液可以和F e 3+ 反应使溶液变成血红色，故选D ； ( 2 ) 为使F e 2 + 、F e 3+ 一起沉淀，应先加入氧化剂将F e ” 氧化为F e 3， ，同时不能引入新的杂质，所以应选用C . H2O2 ,发生的反应为2F e ? ++H2O2+2H+= 2F e3++2H2O ； ( 3) 加入的物质应能与氢离子反应，且不引入新的阳离子杂质，所以可以选用C u O或 C u C C h.【 练 7 】( 2021 •内蒙古集宁一中高二月考) ( 1 ) 在 25 ℃下，向浓度均为0. 1 mo卜 L T 的 M g C b 和 C u C b 混合溶液中逐滴加入氨水，先生成 沉淀( 填化学式) ，生 成 该 沉 淀 的 离 子 方 程 式 为 .( 已知25 ℃时，^Sp[ Mg( OH) 2] = 1 . 8 x lO-" , Ks p[ C u ( OH) 2] = 2. 2x 1 O-20)( 2) 相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸储水、②0. 1 mo卜 L盐酸、 ③O. lmol-LT 氯化镁溶液、④0. 1 mol-LT 硝酸银溶液中，c ( Ag* ) 由大到小的顺序为：( 3) 已知：Kp( AgB r) = 5 . 4x KT ' ^s p( AgC l) = 1 . 8 x lO l0,向 B a C b 溶液中加入 AgNC h 和 K B r , 当两种沉淀共存时，但工 .c ( Q -)( 4) 已知在25 ℃时，X -sP[ Mg( OH)2] = 3. 2x lO-" . 25 ℃时 , 向 0. 02 mo卜的 M g C b 溶液中加入N a O H 固体，如要生成Mg( OH) 2沉淀，应使溶液中的c ( OH-) 最小为 mol-L( 5 ) 某温度时，B a S C U 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法■ ■ 正 确的是TTIOsrgctSOtXm ol-L-1)A .加入Na 2s 04可使溶液由a 点变到b 点B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c 点C . b点有B a S C U 沉淀生成D . a 点对应的Ks p大于c点对应的Ksp【 答案】⑴CU( OH) 2 2NH3 H2O+CU2+ = CU( OH) 21 +2NH4+( 2) ④ 〉① ， ② 〉③ ( 3) 3x 1 0-3 ( 4) 4x 1 0-5 (5) c【 解析】( 1 ) 在 25 ℃下，向浓度均为0 1 mol-LT 的 M g C b 和 C u C b 混合溶液中逐滴加入氨水，沉淀镁离子需要的氢氧根浓度C(O H-) =卜喘? ;= 熠耳=x 1 of ,沉淀铜离子需要的氢氧根浓度 c(OH-) K」CU(OH) 2] = J 2.2 x 10々 。
夜 乂 吠 氢氧根浓度最先满足沉淀铜离子所需浓度，\ c(Cu2+) V 0.1因此先生成C u ( OH) 2沉淀， 生成该沉淀的离子方程式为2NHrH2O+C u 2- = C u ( OHM+2NH4+； ( 2)相同温度下，氯化银溶解平衡AgC l( s ) Ag-( a q) + C「( 叫) ，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸储水，平衡正向移动，但银离子浓度不变；②0. 1 mol-LT盐酸，氯离子浓度增大，平衡逆向移动；③0. 1 mol L T氯化镁溶液，氯离子浓度增大，比②中氯离子浓度大，平衡逆向移动比②更多，银离子浓度比②中银离子浓度小;④0. 1 mol【T硝酸银溶液，平衡逆向移动，但银离子浓度比原来大，因此c ( Ag+)由大到小的顺序为：④ 〉①( 3)已知：Mp( AgB r) = 5 . 4x 1 0-% Ks p( AgC l) = 1 . 8 x l( ) T o,向 B a C b溶液中加入 A g N C h和 K B r ,当两种沉淀共存时,c(BC = c(Br)c(Ag+) = (JA gB r) = ^ 1 2 2 = 3xl(f3c ( c r) - c ( c r) -c ( Ag+) - ^t/ AgC i) - 1 . 8 x io-1 0 - x( 4)已知在25 ℃时 ,^ sP[ Mg( OH)2] = 3. 2x lO 25 ℃ 时，向 0. 02 mol-L 1 的 M g C b 溶液中加入 N a OH 固体, 如要生成 Mg( OH) 2 沉淀，应使溶液中的 c ( OH ) 最小c(OH[= , 3. 也0、 ,则 c ( OH ) = 4x l( ) 5mol-LH；V c(Mg2+) V 0.02( 5 ) A项，加入N a 2 s O %硫酸根浓度增大，硫酸钢溶解平衡逆向移动，钢离子浓度减小，曲线从a点往c点移动，故A错误；B项，d点蒸发溶剂，溶液体积减小，钢离子浓度、硫酸根浓度同时增大，c点与b点硫酸根浓度不变，钢离子浓度增大，因此蒸发溶液不可能由d点变到c点，故B错误；C项，b点浓度积大于心 ,因此有B a S 04沉淀生成，故C正确；D项，a c曲线是硫酸钢的溶度积常数变化曲线，因此a点对应的Ks p等于c点对应的Ks p,故D错误；故选C . 。
