资源简介 第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用[核心素养发展目标] 1.了解沉淀的生成、溶解与转化,能用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化,会应用沉淀的生成、溶解与转化。2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。一、沉淀转化原理1.沉淀转化的过程探究(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化实验操作实验现象 有______沉淀析出 ______沉淀转化为______沉淀 ______沉淀转化为________________沉淀实验结论 (1)AgCl沉淀可转化为AgI沉淀 (2)AgI沉淀又可转化为Ag2S沉淀(2)理论分析①根据溶解度数据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________________________________,溶液中Ag+浓度______,促使________________________________________,最终AgCl完全转化为AgI。AgI转化为Ag2S的原理相同。③沉淀的转化示意图④沉淀转化的离子方程式:______________________________________________;________________________________________________________________________。2.沉淀转化的实质:____________________。3.沉淀转化的条件:溶液中的离子浓度幂之积______Ksp。(1)一般来说,____________的沉淀转化成____________的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。(2)在特殊情况下,控制反应条件,也可使__________________________________的物质转化为_______________的物质。(1)向AgCl沉淀中加入KI溶液,沉淀颜色转变成黄色沉淀,是由于Ksp(AgI)(2)所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中的某一离子除尽( )(3)沉淀转化可用勒夏特列原理解释( )(4)沉淀的转化只能由难溶的转化为更难溶的( )1.化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2++MnS(s) CuS(s)+Mn2+,下列说法错误的是( )A.MnS的溶解度比CuS的溶解度大B.该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大D.也可以用FeS作沉淀剂2.在25 ℃时,向AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,观察到的现象是先出现黄色沉淀,最终出现黑色沉淀。AgCl AgI Ag2SKsp 1.77×10-10 8.51×10-17 6.3×10-50下列叙述错误的是( )A.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动B.溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀C.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度相同D.25 ℃时,在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度不同二、沉淀转化的应用1.锅炉除垢CaCO3(s)Ca2+(aq)(1)沉淀转化由于CaCO3的溶解能力______CaSO4,用碳酸钠溶液很容易将水垢中的CaSO4转化为疏松、易溶于酸的CaCO3沉淀,离子方程式为_____________________________________________________________________________________________________________。(2)沉淀溶解H+与碳酸钙电离的CO结合生成______脱离固体,使碳酸钙溶解,离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2.重晶石转化为可溶性钡盐BaCO3(s)Ba2+(aq)(1)沉淀转化虽然BaSO4比BaCO3更难溶于水,由于饱和Na2CO3溶液中的CO浓度较大,BaSO4电离出的________________________________________________________________________。用饱和Na2CO3溶液多次重复处理,可使大部分BaSO4转化为BaCO3,离子方程式为________________________________________________________________________。(2)沉淀溶解用盐酸溶解碳酸钡,可使Ba2+转入溶液中,离子方程式为___________________________。3.物质的提纯——除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3+由于Fe(OH)3的溶解度比Cu(OH)2__________,调节溶液的pH至3~4时,Cu2+________中, Fe3+________________________________________________________________________,达到除去Fe3+的目的。4.铜蓝矿的形成过程原生铜的硫化物CuSO4(溶液)CuS(铜蓝)生成铜蓝的有关化学方程式:______________________________________________,________________________________________________________________________。1.牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用,其主要成分为Ca5(PO4)3(OH)(羟基磷灰石), 它是一种难溶电解质,Ksp=2.5×10-59;氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]是一种更难溶的电解质。(1)解释吃糖后不刷牙容易形成蛀牙的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)请解释含氟牙膏使牙齿变坚固的原因并写出此反应的离子方程式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.BaCO3和BaSO4都难溶于水,在医学上常用BaSO4作钡餐透视,而不能用BaCO3的原因是什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.(1)常温下,要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3+,可以通过调节溶液的pH来实现,试通过计算确定,当调节溶液的pH超过多少时可认为Fe3+沉淀完全?{已知:Ksp[Fe(OH)3]≈1×10-39,溶液中c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时可认为Fe3+沉淀完全}________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)常温下,如何去除ZnSO4溶液中混有的Fe2+?{已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17}________________________________________________________________________________________________________________________________________________第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用一、1.(1)白色 白色 黄色 黄色 黑色 (2)①AgCl>AgI>Ag2S ②Ag+和I-结合生成了更难溶解的AgI 减小 AgCl的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移动 ④AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl- 2AgI(s)+S2-Ag2S(s)+2I-2.沉淀溶解平衡的移动3.大于 (1)溶解度小 溶解度更小 (2)溶解能力相对较弱溶解能力相对较强正误判断(1)√ (2)× (3)√ (4)×应用体验1.B [根据沉淀转化的条件可知,Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A项正确;该反应达平衡时c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不变,但不相等,B项错误;向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡正向移动,c(Mn2+)变大,C项正确;溶解度比CuS(s)大的FeS(s)、MnS(s)、ZnS(s)等难溶物都可作为沉淀剂,D项正确。]2.C二、1.(1)小于 CaSO4(s)+COCaCO3(s)+SO(2)CO2 CaCO3(s)+2H+===Ca2++H2O+CO2↑2.(1)Ba2+仍有部分能与CO结合形成BaCO3沉淀 BaSO4(s)+CO??BaCO3(s)+SO (2)BaCO3(s)+2H+===Ba2++H2O+CO2↑3.小得多 留在溶液 水解生成Fe(OH)3而析出4.ZnS(s)+CuSO4CuS(s)+ZnSO4 PbS(s)+CuSO4CuS(s)+PbSO4思考交流1.(1)存在沉淀溶解平衡:Ca5(PO4)3(OH)(s) 5Ca2++3PO+OH-,糖分解产生的有机酸能中和OH-,使平衡向溶解方向移动,加速牙齿腐蚀。(2)F-与难溶于水的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]反应生成更难溶且耐酸的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F],覆盖在牙齿表面,抵抗H+的侵袭;Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-Ca5(PO4)3F(s)+OH-。2.因为BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸),反应原理为BaCO3(s) Ba2++CO、CO+2H+===CO2↑+H2O。可见,胃酸消耗CO,使溶液中c(CO)降低,从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动,c(Ba2+)增大引起人体重金属中毒。3.(1)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-5·c3(OH-)=10-39,则c(OH-)= mol·L-1≈10-11.3 mol·L-1,c(H+)== mol·L-1=10-2.7 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg 10-2.7=2.7。即调节溶液的pH大于2.7时,Fe3+沉淀完全。(2)先加入氧化剂如H2O2把Fe2+氧化成Fe3+,再加入ZnO等调节溶液的pH大于2.7。(共64张PPT)沉淀溶解平衡原理的应用第2课时专题3 第四单元<<<1.了解沉淀的生成、溶解与转化,能用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化,会应用沉淀的生成、溶解与转化。2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。核心素养发展目标一、沉淀转化原理二、沉淀转化的应用课时对点练内容索引沉淀转化原理><一1.沉淀转化的过程探究(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化一沉淀转化原理实验操作 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 (1)AgCl沉淀可转化为AgI沉淀 (2)AgI沉淀又可转化为Ag2S沉淀白色白色黄色黄色黑色(2)理论分析①根据溶解度数据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________________________,溶液中Ag+浓度 ,促使__________________________,最终AgCl完全转化为AgI。AgI转化为Ag2S的原理相同。AgCl>AgI>Ag2SAg+和I-结合生成了更难溶解的AgI减小AgCl的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移动③沉淀的转化示意图④沉淀转化的离子方程式:;。AgCl(s)+I- AgI(s)+Cl-2AgI(s)+S2- Ag2S(s)+2I-2.沉淀转化的实质: 。3.沉淀转化的条件:溶液中的离子浓度幂之积 Ksp。(1)一般来说, 的沉淀转化成 的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。(2)在特殊情况下,控制反应条件,也可使 的物质转化为 的物质。沉淀溶解平衡的移动大于溶解度小溶解度更小溶解能力相对较弱溶解能力相对较强(1)向AgCl沉淀中加入KI溶液,沉淀颜色转变成黄色沉淀,是由于Ksp(AgI)(2)所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中的某一离子除尽(3)沉淀转化可用勒夏特列原理解释(4)沉淀的转化只能由难溶的转化为更难溶的√××√1.化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2++MnS(s) CuS(s)+Mn2+,下列说法错误的是A.MnS的溶解度比CuS的溶解度大B.该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大D.也可以用FeS作沉淀剂√根据沉淀转化的条件可知,Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A项正确;该反应达平衡时c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不变,但不相等,B项错误;向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡正向移动,c(Mn2+)变大,C项正确;溶解度比CuS(s)大的FeS(s)、MnS(s)、ZnS(s)等难溶物都可作为沉淀剂,D项正确。2.在25 ℃时,向AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,观察到的现象是先出现黄色沉淀,最终出现黑色沉淀。下列叙述错误的是A.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动B.溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀C.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度相同D.25 ℃时,在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度不同 AgCl AgI Ag2SKsp 1.77×10-10 8.51×10-17 6.3×10-50√等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中c(Cl-)不相等,Ksp=c(Ag+)·c(Cl-),所以c(Ag+)不相等,溶解的n(AgCl)等于n(Ag+),即溶解度不相等,C错误。返回沉淀转化的应用><二1.锅炉除垢二沉淀转化的应用(1)沉淀转化由于CaCO3的溶解能力 CaSO4,用碳酸钠溶液很容易将水垢中的CaSO4转化为疏松、易溶于酸的CaCO3沉淀,离子方程式为_________。小于CaSO4(s)+(2)沉淀溶解H+与碳酸钙电离的 结合生成 脱离固体,使碳酸钙溶解,离子方程式为 。CO2CaCO3(s)+2H+===Ca2++H2O+CO2↑2.重晶石转化为可溶性钡盐(1)沉淀转化虽然BaSO4比BaCO3更难溶于水,由于饱和Na2CO3溶液中的 浓度较大,BaSO4电离出的 。用饱和Na2CO3溶液多次重复处理,可使大部分BaSO4转化为BaCO3,离子方程式为 。(2)沉淀溶解用盐酸溶解碳酸钡,可使Ba2+转入溶液中,离子方程式为__________。BaCO3(s)+2H+===Ba2++H2O+CO2↑3.物质的提纯——除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3+由于Fe(OH)3的溶解度比Cu(OH)2 ,调节溶液的pH至3~4时,Cu2+ 中, Fe3+ ,达到除去Fe3+的目的。小得多留在溶液水解生成Fe(OH)3而析出4.铜蓝矿的形成过程生成铜蓝的有关化学方程式:,。ZnS(s)+CuSO4 CuS(s)+ZnSO4PbS(s)+CuSO4 CuS(s)+PbSO41.牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用,其主要成分为Ca5(PO4)3(OH)(羟基磷灰石), 它是一种难溶电解质,Ksp=2.5×10-59;氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]是一种更难溶的电解质。(1)解释吃糖后不刷牙容易形成蛀牙的原因。(2)请解释含氟牙膏使牙齿变坚固的原因并写出此反应的离子方程式。提示 F-与难溶于水的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]反应生成更难溶且耐酸的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F],覆盖在牙齿表面,抵抗H+的侵袭;Ca5(PO4)3(OH)(s)+F- Ca5(PO4)3F(s)+OH-。2.BaCO3和BaSO4都难溶于水,在医学上常用BaSO4作钡餐透视,而不能用BaCO3的原因是什么?3.(1)常温下,要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3+,可以通过调节溶液的pH来实现,试通过计算确定,当调节溶液的pH超过多少时可认为Fe3+沉淀完全?{已知:Ksp[Fe(OH)3]≈1×10-39,溶液中c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时可认为Fe3+沉淀完全}(2)常温下,如何去除ZnSO4溶液中混有的Fe2+?{已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17}答案 先加入氧化剂如H2O2把Fe2+氧化成Fe3+,再加入ZnO等调节溶液的pH大于2.7。返回课时对点练对点训练题组一 沉淀的转化1.已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中滴加适量CuSO4溶液,产生的实验现象是A.固体逐渐溶解,最后消失B.固体由白色变为黑色C.固体颜色变化但质量不变D.固体逐渐增多,但颜色不变12345678910111213√对点训练12345678910111213ZnS和CuS的阴、阳离子个数比均为1∶1,且Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),可得ZnS的溶解度大于CuS的溶解度,因此在ZnS饱和溶液中加CuSO4,会使ZnS沉淀转化生成黑色的CuS沉淀。对点训练2.已知:25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42×10-11。下列说法正确的是A.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大B.25 ℃时,向Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大C.25 ℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小D.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF212345678910111213√对点训练A项,Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀,Ksp[Mg(OH)2]12345678910111213C项,Ksp只与温度有关;D项,Ksp[Mg(OH)2]与Ksp(MgF2)数量级接近,若F-浓度足够大,Mg(OH)2也能转化为MgF2。对点训练3.可溶性钡盐有毒,医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:某温度下,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶B.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃C.抢救钡离子中毒者时,若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替D.误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒12345678910111213√对点训练碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐,所以不能用碳酸钡作为内服造影剂,A错误;碳酸钡与胃酸反应转化为可溶性钡盐,起不到解毒的作用,C错误;12345678910111213对点训练题组二 沉淀的生成与溶解4.探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时,利用下表三种试剂进行试验,下列说法不正确的是12345678910111213编号 ① ② ③分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl备注 悬浊液 1 mol·L-1 1 mol·L-1对点训练A.向①中滴入几滴酚酞试液后,溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质B.为使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快,加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡,效果更好12345678910111213D.向①中加入②,H+与OH-反应生成H2O,使c(OH-)减小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动编号 ① ② ③分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl备注 悬浊液 1 mol·L-1 1 mol·L-1√对点训练向Mg(OH)2悬浊液中滴入几滴酚酞试液后,溶液显红色,只能说明Mg(OH)2能电离,但不能判断是部分电离还是完全电离,A项不正确;在Mg(OH)2悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2++2OH-,所以向①中加入②,c(OH-)减小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动,D项正确。12367891011121345对点训练5.(2024·福建三明高二调研)Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s) Cu2++2OH-,在常温下,Ksp=2×10-20。某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液加入碱溶液来调整pH,使溶液的pH大于A.2 B.3 C.4 D.512345678910111213√对点训练12345678910111213对点训练6.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Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:12345678910111213化合物 PbSO4 PbCO3 PbS溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14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√对点训练要将Pb2+沉淀,就要形成溶解度最小的物质,由表中数据可知,PbS的溶解度最小,故选用的沉淀剂最好为硫化物。12345678910111213对点训练7.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溶液是将浓盐酸用蒸气加热到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4~5B.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4~5D.加入纯Cu将Fe2+还原为Fe12345678910111213√对点训练根据题干信息,通入Cl2可将Fe2+先转化为Fe3+,再转化为Fe(OH)3而除去,A项正确;在酸性溶液中H2S与Fe2+不反应,而H2S与Cu2+反应生成CuS沉淀,B项错误;由金属的活动性Fe>Cu知,D项错误。12345678910111213对点训练题组三 沉淀溶解平衡的综合应用8.在AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag++Cl-。已知常温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。下列叙述正确的是A.常温下,AgCl悬浊液中c(Cl-)≈1.34×10-5 mol·L-1B.温度不变,向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,Ksp(AgCl)减小C.向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,说明Ksp(AgCl)<Ksp(AgBr)D.常温下,将0.000 5 mol·L-1 AgNO3溶液与0.000 5 mol·L-1 NaCl溶液等体积混合,无沉淀析出12345678910111213√对点训练Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,则AgCl悬浊液中c(Cl-)=c(Ag+)≈1.34×10-5 mol·L-1,A正确;Ksp(AgCl)只与温度有关,温度不变,Ksp(AgCl)不变,B错误;白色沉淀转化为淡黄色沉淀,说明AgBr的溶解度小于AgCl,则有Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),C错误;0.000 5 mol·L-1 AgNO3溶液与0.000 5 mol·L-1 NaCl溶液等体积混合,此时浓度商Qc=c(Ag+)·c(Cl-)=0.000 252=6.25×10-8>Ksp(AgCl),故生成AgCl沉淀,D错误。123456789101112139.工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去[已知:Ksp(CaCO3)=1×10-10,Ksp(CaSO4)=9×10-6],下列说法错误的是A.升高温度,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大12345678910111213对点训练C.该条件下,CaCO3溶解度约为1×10-3 g√12345678910111213对点训练升高温度,水的电离平衡正向移动,Kw增大,Na2CO3的水解平衡正向移动,c(OH-)增大,故A项正确;由Ksp(CaCO3)可知饱和CaCO3溶液的浓度为1×10-5 mol·L-1,100 mL饱和CaCO3溶液中含有CaCO3的质量为1×10-4 g,溶解度约为1×10-4 g,故C项错误;10.不同温度(T1和T2)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是A.T1>T2B.加入BaCl2固体,可使溶液由a点变到c点C.c点时,在T1、T2两个温度下均有固体析出D.a点和b点的Ksp相等12345678910111213综合强化√12345678910111213综合强化因为硫酸钡在水中溶解时吸收热量,则温度升高硫酸钡的Ksp增大,T2时硫酸钡的Ksp大于T1时硫酸钡的Ksp,故T2>T1,A错误;12345678910111213综合强化温度不变,Ksp不变,同一温度下,在曲线上的任意一点Ksp都相等,D正确。综合强化1234567891011121311.氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)是重要的化工原料,可用作反应的催化剂、消毒剂等。由孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量FeCO3、SiO2]制备氯化铜晶体的方案如右:下列有关说法不正确的是A.酸溶时适当升高温度并不断搅拌,有利于提高铜的浸取率B.滤渣Ⅰ为SiO2C.常温下,已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,欲使调pH后溶液中c(Fe3+)≤4.0×10-5 mol·L-1,必须控制溶液pH≥3D.在坩埚中加热CuCl2·xH2O晶体可得到纯净的无水CuCl2√综合强化12345678910111213孔雀石加入稀酸进行酸浸,根据孔雀石的成分可知产生的气体为CO2,过滤得到的滤渣Ⅰ为难溶物SiO2,滤液中含有Cu2+、Fe2+等,通入氯气将Fe2+氧化为Fe3+,为了不引入新的杂质,加入Cu(OH)2调节pH过滤得到Fe(OH)3沉淀,结晶得到CuCl2·xH2O。酸溶时适当升高温度并不断搅拌,可以加快反应速率,并使反应充分进行,有利于提高铜的浸取率,A正确;综合强化12345678910111213加热CuCl2·xH2O晶体时会促进Cu2+的水解,HCl易挥发,会有Cu(OH)2生成,Cu(OH)2受热分解生成CuO,所以最终得到的固体为CuO,D错误。综合强化12.工业上制取CuCl2的生产流程如下:12345678910111213请结合下表数据,回答问题:物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3溶度积(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 3~4综合强化12345678910111213(1)在溶液A中加入NaClO的目的是_____________________________________。将Fe2+氧化为Fe3+,使后续分离更加完全(2)在溶液B中加入CuO的作用是___________________________________________________。调节溶液的pH为3~4,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀综合强化12345678910111213溶液B呈酸性,加入的CuO可以与酸反应,提高溶液的pH,当溶液的pH为3~4时,Fe3+就会以Fe(OH)3的形式沉淀出来。综合强化12345678910111213(3)操作a的目的是_____________________________。洗涤Cu(OH)2表面的可溶性杂质(4)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转化为CuCl2,采用稍过量盐酸和低温蒸干的目的是________________。抑制Cu2+的水解综合强化12345678910111213CuCl2溶液在蒸发结晶过程中会发生水解:Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+,加入稍过量盐酸和采用低温蒸干可抑制Cu2+水解,从而得到较高纯度的产品。综合强化1234567891011121313.废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染,电池中含有的重金属离子对植物生长有毒害作用,摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等。某同学查阅一些难溶物常温下的溶度积常数如表:物质 FeS CuS(黑色) MnS(红色) PbS HgS ZnSKsp 6.3×10-18 1.3×10-35 2.5×10-13 3.4×10-28 6.4×10-33 1.6×10-24 物质 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Pb(OH)2 Zn(OH)2 Ksp 2.6×10-39 3.2×10-34 4.5×10-13 1.0×10-16 1.2×10-17 综合强化(1)该同学在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,观察到先出现的沉淀颜色是_____,该实验说明在相同条件下Ksp越小,物质的溶解度_____(填“越大”或“越小”)。12345678910111213黑色越小同类型沉淀,Ksp越小,溶解度越小,越先析出沉淀,根据表中数据,由于Ksp(MnS)>Ksp(CuS),所以CuS更难溶,在含有相同浓度的Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,优先析出黑色CuS沉淀。综合强化(2)已知室温下铁离子开始沉淀的pH为1.0,则此溶液中Fe3+的物质的量浓度为__________,若溶液中含有与Fe3+等浓度的Al3+,调节pH使Fe3+沉淀完全时,其中______(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3沉淀。123456789101112132.6 mol·L-1含有综合强化12345678910111213综合强化(3)某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,利用沉淀转化原理最适宜加入过量的_____(填字母)。A.FeS B.Fe2O3 C.Na2S D.ZnO写出加入该试剂除去Pb2+时发生反应的离子方程式:_____________________________。12345678910111213AFeS(s)+Pb2+Fe2++PbS(s)综合强化12345678910111213加入试剂应足量,为避免引入新的杂质,且要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时可避免引入新的杂质;FeS除去Pb2+时发生反应的离子方程式为FeS(s)+Pb2+ Fe2++PbS(s)。综合强化(4)由FeCl3·6H2O晶体得到纯的无水FeCl3,需要进行的操作是________________。12345678910111213在HCl气流中加热在空气中直接加热FeCl3·6H2O晶体得不到纯的无水FeCl3,原因是在空气中直接加热FeCl3·6H2O晶体会发生水解生成氢氧化铁和HCl,为了抑制其水解应该在干燥的HCl气流中加热脱水。返回作业36 沉淀溶解平衡原理的应用(选择题1~11题,每小题7分,共77分)题组一 沉淀的转化1.已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中滴加适量CuSO4溶液,产生的实验现象是( )A.固体逐渐溶解,最后消失B.固体由白色变为黑色C.固体颜色变化但质量不变D.固体逐渐增多,但颜色不变2.已知:25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42×10-11。下列说法正确的是( )A.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大B.25 ℃时,向Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大C.25 ℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小D.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF23.可溶性钡盐有毒,医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:某温度下,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是( )A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶B.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃C.抢救钡离子中毒者时,若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替D.误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒题组二 沉淀的生成与溶解4.探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时,利用下表三种试剂进行试验,下列说法不正确的是( )编号 ① ② ③分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl备注 悬浊液 1 mol·L-1 1 mol·L-1A.向①中滴入几滴酚酞试液后,溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质B.为使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快,加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡,效果更好C.①③混合后发生反应:Mg(OH)2(s)+2NHMg2++2NH3·H2OD.向①中加入②,H+与OH-反应生成H2O,使c(OH-)减小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动5.(2024·福建三明高二调研)Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s) Cu2++2OH-,在常温下,Ksp=2×10-20。某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液加入碱溶液来调整pH,使溶液的pH大于( )A.2 B.3 C.4 D.56.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Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:化合物 PbSO4 PbCO3 PbS溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14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7.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溶液是将浓盐酸用蒸气加热到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4~5B.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4~5D.加入纯Cu将Fe2+还原为Fe题组三 沉淀溶解平衡的综合应用8.在AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag++Cl-。已知常温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。下列叙述正确的是( )A.常温下,AgCl悬浊液中c(Cl-)≈1.34×10-5 mol·L-1B.温度不变,向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,Ksp(AgCl)减小C.向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,说明Ksp(AgCl)<Ksp(AgBr)D.常温下,将0.000 5 mol·L-1 AgNO3溶液与0.000 5 mol·L-1 NaCl溶液等体积混合,无沉淀析出9.工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去[已知:Ksp(CaCO3)=1×10-10,Ksp(CaSO4)=9×10-6],下列说法错误的是( )A.升高温度,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大B.沉淀转化的离子方程式为CO+CaSO4(s) CaCO3(s)+SOC.该条件下,CaCO3溶解度约为1×10-3 gD.CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中,=9×10410.不同温度(T1和T2)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是( )A.T1>T2B.加入BaCl2固体,可使溶液由a点变到c点C.c点时,在T1、T2两个温度下均有固体析出D.a点和b点的Ksp相等11.氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)是重要的化工原料,可用作反应的催化剂、消毒剂等。由孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量FeCO3、SiO2]制备氯化铜晶体的方案如下:下列有关说法不正确的是( )A.酸溶时适当升高温度并不断搅拌,有利于提高铜的浸取率B.滤渣Ⅰ为SiO2C.常温下,已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,欲使调pH后溶液中c(Fe3+)≤4.0×10-5 mol·L-1,必须控制溶液pH≥3D.在坩埚中加热CuCl2·xH2O晶体可得到纯净的无水CuCl212.(9分)工业上制取CuCl2的生产流程如下:请结合下表数据,回答问题:物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3溶度积(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 3~4(1)在溶液A中加入NaClO的目的是___________________________________________________________________________________________________________________。(2)在溶液B中加入CuO的作用是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)操作a的目的是________________________________________________________。(4)(3分)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转化为CuCl2,采用稍过量盐酸和低温蒸干的目的是________________________________________________________________________。13.(14分)废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染,电池中含有的重金属离子对植物生长有毒害作用,摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等。某同学查阅一些难溶物常温下的溶度积常数如表:物质 FeS CuS(黑色) MnS(红色) PbS HgS ZnSKsp 6.3×10-18 1.3×10-35 2.5×10-13 3.4×10-28 6.4×10-33 1.6×10-24物质 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Pb(OH)2 Zn(OH)2Ksp 2.6×10-39 3.2×10-34 4.5×10-13 1.0×10-16 1.2×10-17(1)该同学在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,观察到先出现的沉淀颜色是________,该实验说明在相同条件下Ksp越小,物质的溶解度________(填“越大”或“越小”)。(2)已知室温下铁离子开始沉淀的pH为1.0,则此溶液中Fe3+的物质的量浓度为________,若溶液中含有与Fe3+等浓度的Al3+,调节pH使Fe3+沉淀完全时,其中________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3沉淀。(3)某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,利用沉淀转化原理最适宜加入过量的________(填字母)。A.FeS B.Fe2O3C.Na2S D.ZnO写出加入该试剂除去Pb2+时发生反应的离子方程式:__________________________。(4)由FeCl3·6H2O晶体得到纯的无水FeCl3,需要进行的操作是____________________________________________________________________________________________。作业36 沉淀溶解平衡原理的应用1.B [ZnS和CuS的阴、阳离子个数比均为1∶1,且Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),可得ZnS的溶解度大于CuS的溶解度,因此在ZnS饱和溶液中加CuSO4,会使ZnS沉淀转化生成黑色的CuS沉淀。]2.B [A项,Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀,Ksp[Mg(OH)2]3.B4.A [向Mg(OH)2悬浊液中滴入几滴酚酞试液后,溶液显红色,只能说明Mg(OH)2能电离,但不能判断是部分电离还是完全电离,A项不正确;Mg(OH)2电离出来的OH-与NH4Cl电离出来的NH结合生成一水合氨,所以加入过量的NH4Cl浓溶液,可使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快,B、C项正确;在Mg(OH)2悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)??Mg2++2OH-,所以向①中加入②,c(OH-)减小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动,D项正确。]5.D [Cu(OH)2(s)Cu2++2OH-,其中Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-),如果要生成Cu(OH)2沉淀,故c(OH-)>= mol·L-1=1×10-9 mol·L-1,则c(H+)<1×10-5 mol·L-1,因此溶液的pH应大于5。]6.A [要将Pb2+沉淀,就要形成溶解度最小的物质,由表中数据可知,PbS的溶解度最小,故选用的沉淀剂最好为硫化物。]7.A [根据题干信息,通入Cl2可将Fe2+先转化为Fe3+,再转化为Fe(OH)3而除去,A项正确;在酸性溶液中H2S与Fe2+不反应,而H2S与Cu2+反应生成CuS沉淀,B项错误;通入NH3会引入新的杂质离子NH,C项错误;由金属的活动性Fe>Cu知,D项错误。]8.A [Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,则AgCl悬浊液中c(Cl-)=c(Ag+)≈1.34×10-5 mol·L-1,A正确;Ksp(AgCl)只与温度有关,温度不变,Ksp(AgCl)不变,B错误;白色沉淀转化为淡黄色沉淀,说明AgBr的溶解度小于AgCl,则有Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),C错误;0.000 5 mol·L-1 AgNO3溶液与0.000 5 mol·L-1 NaCl溶液等体积混合,此时浓度商Qc=c(Ag+)·c(Cl-)=0.000 252=6.25×10-8>Ksp(AgCl),故生成AgCl沉淀,D错误。]9.C10.D [因为硫酸钡在水中溶解时吸收热量,则温度升高硫酸钡的Ksp增大,T2时硫酸钡的Ksp大于T1时硫酸钡的Ksp,故T2>T1,A错误;硫酸钡溶液中存在着沉淀溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入BaCl2固体,c(Ba2+)增大,平衡左移,c(SO)应降低,所以不能使溶液由a点变到c点,B错误;在T1时c点溶液的c(Ba2+)·c(SO)>Ksp,有沉淀析出,在T2时c点溶液的c(Ba2+)·c(SO)<Ksp,没有沉淀析出,C错误;温度不变,Ksp不变,同一温度下,在曲线上的任意一点Ksp都相等,D正确。]11.D [孔雀石加入稀酸进行酸浸,根据孔雀石的成分可知产生的气体为CO2,过滤得到的滤渣Ⅰ为难溶物SiO2,滤液中含有Cu2+、Fe2+等,通入氯气将Fe2+氧化为Fe3+,为了不引入新的杂质,加入Cu(OH)2调节pH过滤得到Fe(OH)3沉淀,结晶得到CuCl2·xH2O。酸溶时适当升高温度并不断搅拌,可以加快反应速率,并使反应充分进行,有利于提高铜的浸取率,A正确;当c(Fe3+)=4.0×10-5 mol·L-1时,溶液中c(OH-)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,则此时溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,所以需要控制溶液pH≥3,C正确;加热CuCl2·xH2O晶体时会促进Cu2+的水解,HCl易挥发,会有Cu(OH)2生成,Cu(OH)2受热分解生成CuO,所以最终得到的固体为CuO,D错误。]12.(1)将Fe2+氧化为Fe3+,使后续分离更加完全(2)调节溶液的pH为3~4,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀 (3)洗涤Cu(OH)2表面的可溶性杂质 (4)抑制Cu2+的水解解析 (2)溶液B呈酸性,加入的CuO可以与酸反应,提高溶液的pH,当溶液的pH为3~4时,Fe3+就会以Fe(OH)3的形式沉淀出来。(4)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中会发生水解:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入稍过量盐酸和采用低温蒸干可抑制Cu2+水解,从而得到较高纯度的产品。13.(1)黑色 越小 (2)2.6 mol·L-1 含有 (3)AFeS(s)+Pb2+Fe2++PbS(s) (4)在HCl气流中加热解析 (1)同类型沉淀,Ksp越小,溶解度越小,越先析出沉淀,根据表中数据,由于Ksp(MnS)>Ksp(CuS),所以CuS更难溶,在含有相同浓度的Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,优先析出黑色CuS沉淀。(2)室温下铁离子开始沉淀的pH为1.0,则溶液中c(OH-)=10-13 mol·L-1,此溶液中Fe3+的物质的量浓度为c(Fe3+)== mol·L-1=2.6 mol·L-1;调节pH使Fe3+沉淀完全时,认为溶液中c(Fe3+)≤10-5 mol·L-1,此时溶液中c3(OH-)≥= mol3·L-3=2.6×10-34 mol3·L-3,此时c(Al3+)·c3(OH-)≥2.6×2.6×10-34=6.76×10-34>Ksp[Al(OH)3],所以含有Al(OH)3沉淀。(3)加入试剂应足量,为避免引入新的杂质,且要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时可避免引入新的杂质;FeS除去Pb2+时发生反应的离子方程式为FeS(s)+Pb2+Fe2++PbS(s)。(4)在空气中直接加热FeCl3·6H2O晶体得不到纯的无水FeCl3,原因是在空气中直接加热FeCl3·6H2O晶体会发生水解生成氢氧化铁和HCl,为了抑制其水解应该在干燥的HCl气流中加热脱水。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题3 作业36 沉淀溶解平衡原理的应用.docx 专题3 第四单元 第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用.docx 专题3 第四单元 第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用.pptx