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第3章　物质在水溶液中的行为
第3节　沉淀溶解平衡
第2课时　沉淀溶解平衡的应用
1.能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。2.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。
学习目标
一、沉淀的溶解与生成
知能通关
1.沉淀的溶解
(1)沉淀溶解的原理
当溶液中电解质对应离子的浓度商(Q)小于溶度积(Ksp)时,沉淀可以溶解。
(2)实例辨析——医疗上用BaSO4而不用BaCO3作“钡餐”的原因
(3)沉淀溶解的常用方法
(1)下列说法错误的是　　　　。
①FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2均可溶于盐酸
②为了减少BaSO4的损失,洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水
③CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸,是因为稀硫酸不与CaCO3反应
(2)应用平衡移动原理,解释为什么Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液
。
小题对点过
③
(3)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
。
2.沉淀的生成
(1)沉淀生成的原理
当溶液中电解质对应离子的浓度商(Q)大于溶度积(Ksp)时,则有沉淀生成。
(2)实例辨析
①误食可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2]可用5%的Na2SO4溶液洗胃解毒的原因:
物质 BaCl2 Na2SO4
服用后 BaCl2===Ba2++2Cl-
解毒
原因
CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2
②加沉淀剂法:如在工业废水处理过程中,以Na2S作沉淀剂,使废水中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+等,生成极难溶的CuS、HgS等沉淀而除去,也是分离、除去杂质常用的方法。
③相同离子法:增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度,使平衡向生成沉淀的方向移动。
④氧化还原法:改变某离子的存在形式,促使其转化为溶解度更小的难溶电解质,便于分离出来,例如通过氧化还原反应将Fe2+氧化为Fe3+,从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。
小题对点过
②
所以可以有效除去胃中的Ba2+
(3)已知常温下,CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分别为1.4×10-10 mol2·L-2、2.2×
10-20 mol3·L-3、1.3×10-36 mol2·L-2。要除去溶液中的Cu2+,选用下列哪种沉淀剂更好 为什么
①Na2CO3　②NaOH　③Na2S
。
选用③Na2S更好。原因是CuS的Ksp最小,溶解度最小,Cu2+沉淀的更完全,溶液中剩余的Cu2+最少
选择沉淀剂时，要求沉淀剂
(1)既能除去溶液中指定的离子,又不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去,如沉淀NaNO3溶液中的Ag+,可用NaCl作沉淀剂。
(2)溶液中沉淀物的溶解度越小,离子沉淀越完全。
(3)加入过量沉淀剂可使被沉淀离子沉淀完全。
1.室温下,下列有关沉淀生成的离子方程式正确的是　　　　(填序号)。
(3)(4)(5)
2.从含Cl-和I-的混合溶液中得到AgCl和AgI的流程如图:
(1)“沉淀Ⅰ”步骤中发生的反应有　　　　　　　　　　　　　　　　　、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
Ag++Cl-===AgCl↓
Ag++I-===AgI↓
(2)AgCl可溶于4 mol·L-1的氨水,原因是生成配离子[Ag(NH3)2]+,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。
理由: 。
AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
能用盐酸代替硝酸,H+与[Ag(NH3)2]+电离的NH3反应使溶液中c(Ag+)增大,
同时c(Cl-)增大,从而使Q(AgCl)>Ksp(AgCl),重新产生AgCl沉淀
3.已知①相同温度下:Ksp[Zn(OH)2]>Ksp(ZnS),Ksp(MgCO3)>Ksp[Mg(OH)2];②电离出S2-的能力:FeS>H2S>CuS,则下列离子方程式错误的是(　　)
C
二、沉淀的转化
知能通关
1.实验探究——ZnS沉淀转化为CuS沉淀
产生白色沉淀
实验
步骤
实验现象
离子方程式 　　　　　　　　　
===CuS(s)+Zn2+(aq)
实验结论 　　　　　　的沉淀可以转化成　　　　　　　的沉淀
产生黑色沉淀
S2-(aq)+Zn2+(aq)===ZnS(s)
ZnS(s)+Cu2+(aq)
溶解能力小
溶解能力更小
2.沉淀转化的实质与规律
(1)实质
沉淀的转化是指由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,其实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)规律
①一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两者的溶解度差别越大,转化越容易。
②当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时,生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀。
③如果生成各种沉淀所需要试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。
(1)下列说法正确的是　　　　。
①溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉淀
②向AgCl沉淀中加入KI溶液,由白色沉淀转变成黄色沉淀,是由于Ksp(AgI)③可用FeS除去废水中的Hg2+、Ag+等,是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶
④用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀,可将BaSO4转化为BaCO3
小题对点过
②③④
(2)已知:Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 mol3·L-3,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39 mol4·L-4,试应用平衡移动原理解释为什么Mg(OH)2能转化成Fe(OH)3
3.沉淀转化的应用
(2)水垢的形成
硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,说明它形成的原因(用化学方程式表示)。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
1.为研究沉淀的生成及转化,某化学小组进行如图所示的实验。下列关于该实验的分析错误的是(　　)
B.②中颜色变化说明上层清液中
含有SCN-
C.该实验可以证明AgI比AgSCN
更难溶
D.③中颜色变化说明有AgI沉淀生成
C
2.沉淀转化在工、农业生产中有广泛的应用。
(1)锅炉除水垢(含有CaSO4),常温下CaCO3、CaSO4的Ksp分别为3.4×10-9mol2·L-2、4.9×10-5 mol2·L-2,处理流程如下。
①写出沉淀转化Ⅰ的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,
该温度下转化的平衡常数K=　　　　　　　。
②沉淀溶解Ⅱ的主要化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
1.4×104
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
上述沉淀转化的化学方程式为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3.牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在着如下平衡:
(1)进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,此时,牙齿就会受到腐蚀,其原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固。请用离子方程式表示牙膏配有氟化物添加剂能防止龋齿的原因:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
有机酸电离出的H+与OH-发生反应,使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向右移动
三、沉淀溶解平衡图像
知能通关
(一)沉淀溶解平衡图像
1.图像分析(以BaSO4的沉淀溶解平衡图像为例)
图像展示
点的变化
a→c
b→c 加入等体积1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不可以)
d→c 加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a 曲线上变化,增大c平(Ba2+)
曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液
2.沉淀溶解平衡图像的类型与解题技巧
(1)类型
(2)解题技巧
①沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
②从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。比较溶液的Q与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
③涉及Q的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
(二)沉淀溶解平衡的对数图像(以难溶MCO3为例)
对数图像 含义
纵坐标数值越大,c(M2+)越小
线上方的点为不饱和溶液
线下方的点表示有沉淀生成
线上任意点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小
1.(2024·安徽六安高二模拟)某温度下,难溶物FeR的水溶液中存在溶解平衡:
A.可以通过升温实现由a点变到c点
B.b点对应的Ksp等于a点对应的Ksp
C.d点可能有沉淀生成
D.该温度下,Ksp(FeR)的值为4×10-18
B
解析　a点变到c点,c(R2-)不变,c(Fe2+)增大,升高温度时,FeR的溶解度增大,c(R2-)和c(Fe2+)同时增大,不能实现由a点变到c点,A项错误。曲线上的点均为平衡点,温度不变,Ksp不变,B项正确。d点相对于平衡点a点来说,c(Fe2+)与a点相同,c(R2-)小于a点,Q(FeR)2.(2024·四川成都高二月考)已知:pCa=-lg c(Ca2+);25 ℃时,Ksp(CaSO4)=4.9×
10-5 mol2·L-2,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9 mol2·L-2。25 ℃时,向10 mL CaCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液,溶液中pCa与Na2SO4溶液体积(V)的关系如图所示(实线),下列有关说法正确的是(已知lg 7=0.85,忽略溶液混合导致的体积变化)(　　)
A.y为3.48
B.a、b两点c平(Ca2+)之比为100∶21
C.原CaCl2溶液的浓度为1 mol·L-1
D.若把0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液换成0.2 mol·L-1的
Na2CO3溶液,则曲线变为图示虚线M
B
C
课堂 达标训练
1.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实,可推知MnS具有的相关性质是(　　)
A.具有吸附性
B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
C
解析　添加过量的难溶电解质MnS,可使MnCl2溶液中的Cu2+、Pb2+、Cd2+形成硫化物沉淀,根据沉淀转化的一般原则,说明MnS转化为更难溶的CuS、PbS、CdS,即MnS的溶解度大于CuS、PbS、CdS,C符合题意。
2.将等体积的0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.1 mol·L-1 NaCl溶液混合得到浊液,过滤后进行如下实验:
下列分析不正确的是(　　)
A.①的现象说明上层清液中不
含Ag+
B.②的现象说明该温度下Ag2S
比Ag2SO4更难溶
C.③中生成[Ag(NH3)2]+,促进
AgCl(s)沉淀溶解平衡正向移动
D.若向③中滴加一定量的硝酸,也可以出现白色沉淀
A
3.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)。下列分析正确的是(　　)
A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.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
D
解析　CuSO4与PbS反应可以生成CuS,所以CuS的溶解度小于PbS的溶解度,A错误;硫化铜中硫的化合价为-2 价,均具有还原性,B错误;ZnS难溶于水,不能写成离子形式,C错误;铜的硫化物首先被氧化成CuSO4,然后硫酸铜与ZnS、PbS发生复分解反应生成更难溶的CuS,D正确。
4.(2022·湖南卷)室温时,用0.100 mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通过电位滴定法获得lgc(Ag+)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2,Ksp(AgBr)=5.4×
10-13 mol2·L-2,Ksp(AgI)=8.5×10-17 mol2·L-2]。下列说法正确的是(　　)
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中I-的浓度为0.100 mol·L-1
C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀
D.b点:c平(Cl-)>c平(Br-)>c平(I-)>c平(Ag+)
C
5.某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示:
(1)a点表示Ag2SO4　　　　(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)b点对应的Ksp　　　d点对应的Ksp(填“<”“>”或“=”)。
(3)现将足量的Ag2SO4分别放入:a.40 mL 0.01 mol·L-1
K2SO4溶液,b.10 mL蒸馏水;c.10 mL 0.02 mol·L-1 H2SO4
溶液;则Ag2SO4的溶解度由大到小的排列顺序为
　　　　(填字母)。
不饱和
=
b>a>c
BC
课后 巩固训练
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
1.锅炉水垢是一种安全隐患,除去水垢中的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。下列说法不正确的是(　　)
A.CaCO3的溶解度小于CaSO4
B.沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动
C.沉淀转化的难易与溶解度差别的大小无关
D.CaSO4到CaCO3的沉淀转化中并存着两个沉淀溶解平衡
解析　沉淀转化的方向是难溶物向更难溶的方向转化,所以沉淀的溶解度差别越大,越易转化,C项错误。
C
2.工业上湿法炼锌的过程中,以ZnSO4为主要成分的浸出液中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等杂质,这些杂质不利于锌的电解,必须事先除去。现有下列试剂可供选择:①酸性KMnO4溶液　②NaOH溶液　③ZnO　④H2O2溶液　⑤Zn　⑥Fe　⑦AgNO3溶液　⑧Ag2SO4
下列说法错误的是(　　)
A.用酸性KMnO4溶液将Fe2+氧化成Fe3+,再转化为Fe(OH)3沉淀而除去
B.用ZnO调节浸出液的酸碱性,可使某些离子形成氢氧化物沉淀
C.在实际生产过程中,加入Ag2SO4除去Cl-,利用的是沉淀转化原理
D.可以用ZnCO3代替ZnO调节溶液的酸碱性
A
解析　Fe(OH)3比Fe(OH)2更难溶,故常先将Fe2+氧化为Fe3+,再转化为Fe(OH)3沉淀而除去,但用酸性KMnO4溶液氧化Fe2+时,会引入K+、Mn2+等杂质离子,这些离子在后续反应中难以除去,影响生产,A项错误。生产中应使用H2O2溶液氧化Fe2+,然后加入ZnO或ZnCO3消耗浸出液中的H+,调节浸出液的pH,使Fe3+等杂质离子形成氢氧化物沉淀而除去,B、D项正确。AgCl比Ag2SO4更难溶,加入Ag2SO4除去Cl-利用的是沉淀转化原理,C项正确。
3.常温下,Ksp(ZnS)=1.6×10-24 mol2·L-2,Ksp(FeS)=6.4×10-18 mol2·L-2,其中FeS为黑色晶体,ZnS是一种白色颜料的组成成分。下列说法正确的是(　　)
B
Ksp(AgCl)=1.6×10-10 mol2·L-2。下列叙述中正确的是(　　)
A.常温下,AgCl悬浊液中c平(Cl-)=4×10-5.5 mol·L-1
B.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)D.常温下,将0.001 mol·L-1 AgNO3溶液与0.001 mol·L-1的KCl溶液等体积混合,无沉淀析出
A
解析　AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c平(Ag+)·c平(Cl-)=1.6×10-10 mol2·L-2,则AgCl悬浊液中
c平(Cl-)=c平(Ag+)=4×10-5.5 mol·L-1,A正确;向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,但Ksp(AgCl)只与温度有关,温度不变,Ksp(AgCl)不变,B错误;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AgBr的溶解度小于AgCl,则有Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),C错误;0.001 mol·L-1 AgNO3溶液与0.001 mol·L-1的KCl溶液等体积混合,此时离子积Q=c平(Ag+)·c平(Cl-)=0.000 52mol2·L-2=2.5×
10-7mol2·L-2>Ksp(AgCl),故生成AgCl沉淀,D错误。
5.(2024·浙江温州期中)关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是(　　)
B
B
7.已知在25 ℃时一些难溶物质的溶度积常数如表所示:
化学式 Zn(OH)2 ZnS AgCl
溶度积 5×10-17 2.5×10-22 1.8×10-10
单位 mol3·L-3 mol2·L-2 mol2·L-2
化学式 Ag2S MgCO3 Mg(OH)2
溶度积 6.3×10-50 6.8×10-6 1.8×10-11
单位 mol3·L-3 mol2·L-2 mol3·L-3
根据表中数据,判断下列化学方程式书写错误的是(　　)
A.2AgCl+Na2S===2NaCl+Ag2S
B.MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑
C.ZnS+2H2O===Zn(OH)2↓+H2S↑
D.Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
解析　由题给各物质的溶度积常数可知,溶度积;Ksp(ZnS)C
8.根据下表实验操作和现象所得出的结论错误的是(　　)
A
选项 实验操作和现象 结论
A 向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)>
Ksp(AgI)
B 向浓度均为0.1 mol·L-1的AlCl3、FeCl3的混合溶液中滴入几滴0.1 mol·L-1 NaOH溶液,先生成红褐色沉淀 Ksp[Al(OH)3]>
Ksp[Fe(OH)3]
C 向浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3和Na2S的混合溶液中,滴入少量AgNO3溶液,产生黑色沉淀(Ag2S) Ksp(Ag2S)<
Ksp(Ag2CO3)
D 向1 mL 0.1 mol·L-1 MgSO4溶液中,滴入2滴0.1 mol·L-1 NaOH溶液,产生白色沉淀,再滴入2滴0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,白色沉淀逐渐变为蓝色 Ksp[Mg(OH)2]>
Ksp[Cu(OH)2]
9.(2024·湖南岳阳阶段练习)T ℃时,Ksp(CaSO4)=4.0×10-6、Ksp(CaCO3)=4.0×10-9、Ksp(PbCO3)=8.4×10-14,三种盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示,pM=-lgc(阴离子)、pN=-lgc(阳离子)。下列说法正确的是(　　)
B
10.(2022·海南卷改编)某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为:
D
11.柠檬酸铁铵是一种常见的补铁剂,其制备流程如下:
已知:Ksp(FeCO3)=2.0×
10-11 mol2·L-2、Ksp[Fe(OH)2]=
4.9×10-17 mol3·L-3;柠檬酸亚
铁微溶于冷水,易溶于热水。
下列说法正确的是(　　)
A.步骤①制备FeCO3时,应将
FeSO4溶液加入Na2CO3溶液中
B.可用KSCN溶液检验步骤③中柠檬酸亚铁是否反应完全
C.步骤③控制温度50 ℃~60 ℃既利于柠檬酸亚铁溶解,又避免温度过高造成H2O2分解
D.步骤⑤系列操作包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C
解析　A.因为Ksp(FeCO3)=2.0×10-11 mol2·L-2,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17 mol3·L-3,所以制备FeCO3时,应该先加入FeSO4,防止Na2CO3浓度过大水解产生OH-,A项错误;B.应用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+,KSCN检验Fe3+,B项错误;C.柠檬酸亚铁微溶于冷水,易溶于热水,温度过低,不利于溶解,同时温度过高,H2O2会分解,C项正确;D.步骤⑤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D项错误。
12.(1)已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20 mol3·L-3,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39 mol4·L-4。常温下,某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为了得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,应加入　　　　(填氧化物的化学式),调节溶液的pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c平(Fe3+)=　　　　　　　　　　。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2·2H2O晶体。
CuO
2.6×10-9 mol·L-1
(2)某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢需及时清洗除去。清洗流程如下:
Ⅰ.加入NaOH和Na2CO3混合液,加热,浸泡数小时;
Ⅱ.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸和少量NaF溶液,浸泡;
Ⅲ.向洗涤液中加入Na2SO3溶液;
Ⅳ.清洗达标,用NaNO2溶液钝化锅炉。
①用稀盐酸溶解碳酸钙的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。
CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
②已知:25 ℃时有关物质的溶度积如下表:
根据数据,结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程
③步骤Ⅲ中,加入Na2SO3溶液的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　 。
3.8×105
将Fe3+还原成Fe2+,防止Fe3+腐蚀锅炉
13.已知:25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10 mol2·L-2,Ksp(BaCO3)=1×10-9 mol2·L-2。
(1)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释) 。
(2)万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为
　　　　　 mol·L-1。
2×10-10
(3)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:
。
B级　素养培优练
选择题有1个或2个选项符合题意
14.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SiO2
C.常温下,已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 mol4·L-4,欲使调pH后溶液中
c平(Fe3+)≤4.0×10-5 mol·L-1,必须控制溶液pH≥3
D.在坩埚中加热CuCl2·xH2O晶体可得到纯净的无水CuCl2
D
A.温度:T1>T2
B.在温度为T1时,P点分散系中分散质粒子
直径<1 nm
C.加水稀释时溶液碱性减弱,Z点溶液可转
化为Q点溶液
D.Q点的溶液中c平(OH-)约为0.012 5 mol·L-1
AD
16.某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
【查阅资料】25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11 mol3·L-3,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×
10-38 mol4·L-4
【实验探究】向2支均盛有1 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液的试管中分别加入2滴
2 mol·L-1 NaOH溶液,制得等量Mg(OH)2沉淀。
(1)分别向两支试管中加入不同试剂,记录实验现象如表:(表中填空填下列选项中字母代号)
A.白色沉淀转化为红褐色沉淀
B.白色沉淀不发生改变
C.红褐色沉淀转化为白色沉淀
D.白色沉淀溶解,得无色溶液
(2)测得试管Ⅰ中所得混合液pH=6,则溶液中c(Fe3+)=　　　　　　　　　。
试管编号 加入试剂 实验现象
Ⅰ 2滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 ①　　　
Ⅱ 4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液 ②　　　
A
D
4×10-14 mol·L-1
NH4Cl水解出来的H+与Mg(OH)2电离出的OH-结合成水,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动
1
17.工业生产中会产生稀土草酸沉淀废水,其主要成分为盐酸和草酸(H2C2O4)的混合溶液及微量的草酸稀土杂质等。工业上处理废水的方法包括“①氧化法”和“②沉淀法”。相关工业流程如图所示:
漏斗、烧杯、玻璃棒
回答下列问题:
(1)过滤操作中需要用到的玻璃仪器有　　　　　　　　　　　,上述过滤后可重复利用的物质为　　　　(填物质名称)。
(2)“①氧化法”中Fe3+是反应的催化剂,反应产生了两种无毒气体,该氧化过程中的
化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
硫酸铅
(3)“氧化”步骤中,酸性越强,草酸去除率越高,其原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
为了使加入的17.5 mg·L-1的Fe3+催化效果达到最佳,废水酸化时应将pH调整至小于　　　　(已知lg 2=0.3,lg 5=0.7)。
pH升高后,Fe3+生成Fe(OH)3,降低催化效果
2.3
1.5×10-4
(5)干燥步骤温度过高会降低草酸产率,其原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)已知在25 ℃时,亚硫酸的电离平衡常数为K1=1.54×10-2 mol·L-1、K2=1.02×
10-7 mol·L-1,向Na2C2O4溶液中通入少量的SO2气体,反应的离子方程式为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
草酸加热会分解,变成二氧化碳、一氧化碳和水

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