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第2课时　沉淀溶解平衡的应用
[核心素养发展目标]　1.了解沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用，能运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解和转化。2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化的条件。
一、沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
应用领域 无机物的制备和提纯、废水处理等
目的 利用生成沉淀分离物质或除去某些杂质离子
2.利用生成沉淀分离或除去某些离子的原则
(1)要使生成沉淀的反应能够发生。
(2)沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。
3.沉淀生成的方法
(1)调节pH法(以除去工业原料氯化铵中杂质氯化铁流程为例)
①写出调pH步骤中发生反应的离子方程式：　　　　。
答案　Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3N
②调pH除铁时，当溶液中c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时可认为Fe3+沉淀完全，计算恰好完全沉淀时溶液的pH=　　　　。为使Fe3+完全沉淀，常采取的措施为　　　　。
已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1×10-39。
答案　2.7　调节溶液的pH大于2.7
解析　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。
③调pH时能否用NaOH溶液，简述理由：　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　不能，引入杂质离子Na+
(2)加沉淀剂法(以除去工业废水中的Cu2+、Hg2+为例)
①除杂试剂可选用Na2S、H2S，原因是　　　　　　　。
答案　生成的CuS、HgS极难溶，使废水中Cu2+、Hg2+浓度降得很低
②分别写出除杂原理的离子方程式。
H2S除去Cu2+：H2S+Cu2+===CuS↓+2H+；
Na2S除去Hg2+：Hg2++S2-===HgS↓。
4.化学沉淀法废水处理工艺流程图
(1)要除去溶液中的S，选择加入可溶性钙盐比钡盐效果好(　　)
(2)向MgCl2溶液、AlCl3溶液中分别滴加NaOH溶液至过量，前者生成白色沉淀，后者先生成沉淀，后沉淀溶解(　　)
(3)除去MgCl2溶液中的Fe2+，可直接加入氨水调pH即可(　　)
(4)硬水含有较多Ca2+、Mg2+、HC、S，加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
1.已知常温下，CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分别为1.4×10-10、2.2×10-20、6.3×10-36。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
提示　选用Na2S更好。原因是CuS的Ksp最小，Cu2+沉淀的更完全，溶液中剩余的Cu2+最少。
2.如果有人误服Ba2+，去医院洗胃时需要用较大量的5%的Na2SO4溶液，已知5%的Na2SO4溶液中S的物质的量浓度近似为0.35 mol·L-1，BaSO4的Ksp为1.1×10-10，试计算5%的Na2SO4溶液能不能有效地除去胃中的Ba2+。
提示　c(Ba2+)== mol·L-1≈3.1×10-10 mol·L-1<1×10-5 mol·L-1，所以可以有效除去胃中的Ba2+。
3.室温下，下列有关沉淀生成的离子方程式正确的是　　　　(填序号)。
(1)向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液：2Al3++3C===Al2(CO3)3↓
(2)向CuSO4溶液中加入过量氨水：Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2N
(3)向硫酸铜溶液中加入过量的NaHS溶液除Cu2+：Cu2++2HS-===CuS↓+H2S↑
(4)将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓
答案　(3)(4)
解析　(1)硫酸铝溶液与碳酸钠溶液发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3和CO2，反应的离子方程式为2Al3++3C+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑。(2)CuSO4溶液与过量氨水反应生成[Cu(NH3)4]SO4，反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++4H2O。
4.实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A.过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.沉淀过程的离子方程式为Fe2++2HC===FeCO3↓+CO2↑+H2O
C.若沉淀时改用Na2CO3溶液，则产品中可能混有Fe(OH)3
D.将FeCO3在空气中灼烧可以制备FeO
答案　D
解析　根据题干工艺流程图可知，沉淀过程发生反应的离子方程式为Fe2++2HC===FeCO3↓+CO2↑+H2O，B正确；由于Na2CO3溶液呈碱性，则可能生成Fe(OH)2，Fe(OH)2易被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，若沉淀时改用Na2CO3溶液，则产品中可能混有Fe(OH)3，C正确；将FeCO3在空气中灼烧将被O2氧化成Fe2O3，不可以制备FeO，D错误。
二、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平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。
2.应用举例
CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，解释碳酸钙溶于盐酸的原因：　　　　　　　。
答案　CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡：CaCO3(s) Ca2+(aq)+C(aq)，当加入盐酸后发生反应：C+2H+===H2O+CO2↑，c(C)降低，溶液中Q(CaCO3)3.实验探究Mg(OH)2沉淀的溶解
写出Mg(OH)2溶于强酸的离子方程式：Mg(OH)2 +2H+===Mg2++2H2O。
(1)FeS、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(　　)
(3)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO3反应(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×
1.(1)应用平衡移动原理，解释为什么Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液？
提示　Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)，NH4Cl电离出的N与OH-结合生成弱电解质NH3·H2O，使平衡体系中的c(OH-)不断减小，Q[Mg(OH)2](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？
提示　因为BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应原理为BaCO3(s) Ba2+(aq)+C(aq)、C+2H+===CO2↑+H2O。胃酸消耗C，使溶液中c(C)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。
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　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　。
(2)AgCl可溶于4 mol·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：　　。
(3)已知[Ag(NH3)2]+ Ag++2NH3，“沉淀Ⅱ”步骤中能否用盐酸代替硝酸，简述理由：　　　　　。
答案　(1)Ag++Cl-AgCl↓　Ag++I-AgI↓　(2)AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
(3)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.(2026·大湾区期中联考)常温下，向AgCl浊液中滴加足量浓氨水，可得到含Ag+、和的溶液。下列叙述不正确的是(　　)
A.向溶液中滴加氨水，c{}浓度可能减少
B.加氨水，AgCl完全溶解前，c(Ag+)·c(Cl-)的值变小
C.滴加氨水发生反应的离子方程式：AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
D.溶液中存在：c(Cl-)=c(Ag+)+c{[Ag(NH3)]+}+c{[Ag]+}
答案　B
解析　继续滴加氨水时，可以进一步与氨结合生成更稳定的，因此其浓度不一定增大，反而可能减少，A正确；溶度积仅与温度有关，在AgCl未完全溶解前，c(Ag+)·c(Cl-)的值不变，B错误；根据元素守恒：c(Cl-)=c(Ag+)+c{[Ag(NH3)]+}+c{[Ag(NH3)2]+}，D正确。
三、沉淀的转化
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
化学 方程式 NaCl+AgNO3=== AgCl↓+NaNO3 AgCl+KI AgI+KCl 2AgI+Na2S Ag2S+2NaI
(1)通过上述实验，你能比较出AgCl、AgI、Ag2S三者溶解度的大小及Ksp的大小顺序吗？
提示　溶解度的大小顺序为AgCl>AgI>Ag2S，Ksp的大小顺序为Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S)。
(2)已知常温下Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17，试应用平衡移动原理解释为什么AgCl能转化成AgI？写出该沉淀转化反应的离子方程式。
提示　当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中Ag+与I-的离子积——Q(AgI)>Ksp(AgI)，因此，Ag+与I-结合生成AgI沉淀，导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡：
如果加入足量的KI溶液，上述过程可以继续进行，直到绝大部分AgCl沉淀转化为AgI沉淀。反应的离子方程式可表示为I-(aq)+AgCl(s) AgI(s)+Cl-(aq)。
(2)实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化
实验 操作
实验 现象 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀
化学 方程式 MgCl2+2NaOH=== Mg(OH)2↓+2NaCl 3Mg(OH)2+2FeCl3 2Fe(OH)3+3MgCl2
已知：Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，试应用平衡移动原理解释为什么Mg(OH)2能转化成Fe(OH)3？
提示　当向Mg(OH)2沉淀中加入FeCl3溶液时，溶液中OH-与Fe3+的离子积——Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]，因此，Fe3+与OH-结合生成Fe(OH)3沉淀，导致Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡：
如果加入足量的FeCl3溶液，上述过程可以继续进行，直至绝大部分Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀。
2.沉淀转化的实质与条件
(1)沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)条件：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，两者的溶解度相差越大，转化越容易。
(3)当两种沉淀的溶解度相差不太大时，也可通过提高转化试剂的浓度实现溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀。
(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(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)√
1.某小组研究沉淀之间的转化，实验设计如下：
下列分析不正确的是(　　)
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.实验①和②说明Ag+(aq)与Cl-(aq)的反应是有限度的
C.实验③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验①和③可以证明AgI比AgCl更难溶
答案　B
解析　浊液a为氯化银沉淀与硝酸银和硝酸钠的混合物，AgCl(s)存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，A正确；实验①和②中硝酸银过量，向硝酸银和硝酸钠的混合液中加入NaCl溶液，Ag+(aq)与Cl-(aq)反应生成沉淀，不能判断Ag+(aq)与Cl-(aq)反应是有限度的，B错误；实验③中颜色变化说明发生反应：AgCl(s)+I-(aq) AgI(s)+Cl-(aq)，即AgCl转化为AgI，C正确；实验①和③可以证明：Ksp(AgI)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3.4×10-9、4.9×10-5，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　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　①CaSO4(s)+C(aq) CaCO3(s)+S(aq)　1.4×104
②CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)自然界中矿物的转化：
各种原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)。
上述沉淀转化的化学方程式为CuSO4+ZnS CuS+ZnSO4、CuSO4+PbS CuS+PbSO4。
(3)难溶性的FeS可用于处理工业废水中的Hg2+等重金属离子，处理Hg2+的离子方程式为FeS(s)+Hg2+(aq) HgS(s)+Fe2+(aq)。
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：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3P(aq)+OH-(aq)。
(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Ca5(PO4)3OH(s)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：　　　　　　　。
答案　(1)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
(2)Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq) Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)
课时对点练
[分值：100分]
[1~7题，每小题6分]
题组一　沉淀的生成与溶解
1.沈括《梦溪笔谈》记载：“石穴中水，所滴者皆为钟乳。”溶洞与钟乳石的形成涉及反应为Ca(aq) CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(g)，下列分析错误的是(　　)
A.溶有CO2的水流经石灰岩区域，生成可溶于水的Ca
B.钟乳石的形成经历CaCO3的溶解和析出
C.酸雨条件下，上述平衡右移，加速钟乳石的形成
D.由于形成钟乳石的水动力及其沉积部位不同，钟乳石形状各异
答案　C
解析　溶有二氧化碳的水流经石灰岩区域，会使平衡向逆反应方向移动，有利于生成可溶的碳酸氢钙，故A正确。
2.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4~5
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
答案　A
解析　根据题干信息，通入Cl2可将Fe2+氧化为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N，C项错误；由金属的活动性：Fe>Cu知，D项错误。
3.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-1
A.向①中滴入几滴酚酞溶液后，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)+2N(aq) Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq)
D.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
答案　A
解析　向Mg(OH)2悬浊液中滴入几滴酚酞溶液后，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N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，①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)+2N(aq) Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq)，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+(aq)+2OH-(aq)，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。
4.铁盐法是处理含砷废水的主要方法，已知As(Ⅲ)比As(Ⅴ)毒性大且不易沉降，砷(Ⅴ)酸铁、砷(Ⅴ)酸钙的溶解度很小，以下是硫酸厂酸性含砷(Ⅲ)废水的处理步骤：
(1)向含砷废水中加入消石灰，调节废水的pH至5~6，过滤后再加入一定绿矾，得到混合溶液；
(2)向上述混合溶液中加入高浓度双氧水作为氧化剂，搅拌，至溶液由无色透明液变为黄褐色浑浊液；
(3)等步骤(2)完成后，加入碱调节反应后的混合溶液pH至7~9，出现大量褐色沉淀，搅拌充分反应后，静置、过滤、回收滤渣，检测滤液中砷含量，达标外排。
下列说法正确的是(　　)
A.步骤(1)中过滤出的滤渣主要是Ca3(AsO3)2
B.步骤(2)中双氧水的作用只是将三价砷氧化为五价砷
C.步骤(2)中双氧水可用K2FeO4代替
D.步骤(3)中，工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好是NaOH
答案　C
解析　由题给信息可知As(Ⅲ)比As(Ⅴ)毒性大且不易沉降，向含砷废水中加入消石灰的目的是中和溶液中的硫酸，调节溶液的pH，则亚砷酸根离子应在滤液中，过滤得到的滤渣为硫酸钙，故A错误；由题意可知，步骤(2)中双氧水的作用是将溶液中的三价砷氧化为五价砷，同时将亚铁离子氧化为铁离子，使反应生成的铁离子与砷酸根离子生成难溶的砷酸铁沉淀，故B错误；高铁酸钾具有强氧化性，也能将溶液中的三价砷氧化为五价砷，同时将亚铁离子氧化为铁离子，达到生成砷酸铁沉淀的目的，故C正确；由题给信息可知，步骤(3)中，工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好选用廉价易得的氢氧化钙，调节溶液pH的同时，还能将溶液中的砷酸根离子转化为砷(Ⅴ)酸钙，提高处理废水的效果，故D错误。
题组二　沉淀的转化
5.已知：Ksp(CuS)=1.3×10-36，Ksp(MnS)=2.6×10-13。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是(　　)
A.反应达平衡后，继续加入MnS，废水中Cu2+的去除率增加
B.该反应可将工业废水中的Cu2+沉淀完全
C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2+)增大
D.该反应的平衡常数K=2.0×1023
答案　A
解析　达到平衡后，增加MnS的用量，平衡不移动，废水中Cu2+的去除率不变，故A错误；利用此反应可将工业废水中的Cu2+沉淀完全，故B正确；c(Cu2+)增大，平衡正向移动，所以c(Mn2+)增大，故C正确；该反应的平衡常数K===2.0×1023，故D正确。
6.为探究沉淀转化的规律，取1 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L-1)：
下列说法不正确的是(　　)
A.实验①中改为“滴加少量NaCl溶液”也能得出沉淀转化规律
B.若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸，c(Ag+)变小
C.实验①②说明Ksp(AgI)D.实验③说明AgI转化为Ag2S
答案　A
解析　如果实验①中改为“滴加少量NaCl溶液”，溶液中将剩余过量的Ag+，继续加入KI、Na2S溶液无法得出沉淀转化规律，故A错误；若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸，使得溶液中Cl-浓度升高，此时Ksp(AgCl)不变，所以c(Ag+)变小，故B正确；由实验①②可知，AgCl转化为AgI，说明Ksp(AgI)< Ksp(AgCl)，故C正确；黄色沉淀为AgI，加入Na2S溶液生成黑色沉淀Ag2S，故D正确。
7.用Na2CO3溶液可以处理锅炉水垢中的CaSO4，使其转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。下列说法正确的是(　　)
A.Na2CO3溶液显碱性的原因：+2H2O H2CO3+2OH-
B.加入Na2CO3溶液充分反应后的上层清液中存在：c(Ca2+)·c()C.CaSO4转化为CaCO3的离子方程式：(aq) CaCO3(aq)
D.充分反应后的上层清液中存在：c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3)
答案　C
解析　Na2CO3溶液显碱性的原因：+H2O +OH-，故A错误；加入Na2CO3溶液充分反应后的上层清液为碳酸钙的饱和溶液，c(Ca2+)·c()=Ksp(CaCO3)，故B错误；充分反应后的上层清液中含碳酸钠和硫酸钠，根据元素守恒可知c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3)+2c()，故D错误。
[8~11题，每小题8分]
8.已知①相同温度下：Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17，Ksp(ZnS)=1.6×10-24，Ksp(MgCO3)=6.8×10-6，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12；②电离出S2-的能力：FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的是(　　)
A.将FeS加入稀盐酸中：FeS+2H+===Fe2++H2S↑
B.向CuSO4溶液中通H2S气体：Cu2++H2S===CuS↓+2H+
C.将ZnCl2溶液和Na2S溶液混合：Zn2++S2-+2H2O===Zn(OH)2↓+H2S↑
D.向少量Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液：Mg2++2HC+4OH-===Mg(OH)2↓+2C+2H2O
答案　C
解析　电离出S2-的能力：FeS>H2S，H+更易结合S2-，则FeS与稀盐酸反应的离子方程式为FeS+2H+ ===H2S↑+Fe2+，故A正确；由电离出S2-的能力：H2S>CuS可知，Cu2+更易结合S2-，则铜离子和硫化氢反应生成硫化铜：Cu2++H2S===CuS↓+2H+，故B正确；由Ksp[Zn(OH)2]和Ksp(ZnS)的数值可知，ZnS比Zn(OH)2的溶解度小，锌离子和硫离子结合生成硫化锌沉淀，故C错误；由Ksp(MgCO3)和Ksp[Mg(OH)2]的数值可知，Mg(OH)2的溶解度更小，因NaOH溶液足量，Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，同时还能将HC转化为C，反应的离子方程式为Mg2++2HC+4OH-===Mg(OH)2↓+2C+2H2O，故D正确。
9.(2026·山东潍坊诸城一中期中模拟)处理某铜冶金污水(含Zn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+)的部分流程如下：
常温下：①溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表，当溶液中金属离子浓度≤1×10-5 mol·L-1时，可认为沉淀完全。
物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3
开始 沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5
沉淀 完全pH 3.2 6.7 8.2 4.6
②Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列说法正确的是(　　)
A.“沉淀池Ⅰ”中Al3+浓度为1.0×10-3.2 mol·L-1
B.“沉渣 Ⅰ ”为Fe(OH)3
C.“沉淀池Ⅱ”中Zn2+完全沉淀时，溶液中=2.5×1011
D.“出水”液体中的阳离子只有Na+
答案　A
解析　当Al(OH)3完全沉淀时，c(Al3+)=1.0×10-5 mol·L-1，pH=4.6，c(OH-)==1.0×10-9.4 mol·L-1，Ksp=c(Al3+)·c3(OH-)=1.0×10-33.2，pH=4时，c(Al3+)== mol·L-1=1.0×10-3.2 mol·L-1，故A正确；根据表格中数据，pH=4时，会生成氢氧化铁和氢氧化铝，即“沉渣Ⅰ”中含Fe(OH)3和Al(OH)3，B错误；当锌离子完全沉淀时，铜离子也已经沉淀完全，硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡，则====4.0×10-12，C错误；“出水”液体中的阳离子有Na+和H+，以及剩余微量的Ca2+、Zn2+等，D错误。
10.已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(MgF2)=5.2×10-11。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MgF2
答案　B
解析　A项，Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀，Ksp[Mg(OH)2]11.(2026·安徽华师联盟期中联考)室温下，有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的5.0 mol·L-1的H2SO4溶液酸浸后，提取铜和镍的过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
已知：Ka()=1.2×10-2，Ka1(H2SO3)=1.2×10-2，Ka2(H2SO3)=6.0×10-8。
A.5.0 mol·L-1的H2SO4溶液中：c(H+)=c()+2c()+c(OH-)
B.在pH=4的NaHSO3溶液中：c()>c()
C.C2O4溶液与“沉镍”后的滤液中的值相同
D.“提铜”后的滤液中加入过量C2O4溶液时，c(Na+)减小
答案　B
解析　由Ka()=1.2×10-2可知，不能完全电离为和H+，因此5.0 mol·L-1的H2SO4溶液中存在电荷守恒：c(H+)=c()+2c()+c(OH-)，A正确；Ka2(H2SO3)=，pH=4的NaHSO3溶液中，c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1，则===6.0×10-4<1，即c()12.(10分)已知25 ℃时，几种难溶电解质的溶度积如下表：
难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3
Ksp 3.4×10-9 4.9×10-5 6.8×10-6
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：
①向100 mL 0.1 mol·L-1的CaCl2溶液中加入0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。
②向①中加入3 g Na2CO3固体，搅拌，静置后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。
④……
(1)由题中信息知，沉淀类型相同时，Ksp越大，表示电解质的溶解度越　　　(填“大”或“小”)。
(2)写出第②步发生反应的化学方程式：　　　　　　　。
(3)设计第③步的目的是　　　　。
(4)请补充第④步检验沉淀的操作及发生的现象：　　　　。
(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：　　　　。
答案　(1)大　(2)Na2CO3(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+Na2SO4(aq)　(3)洗去沉淀中附着的S　(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体　(5)将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去
解析　沉淀类型相同时，Ksp越大，表示电解质的溶解度越大，溶解度小的沉淀会向溶解度更小的沉淀转化，要证明CaSO4完全转化为CaCO3，可以加入盐酸，因为CaSO4不和盐酸反应，而CaCO3可完全溶于盐酸。在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去。
13.(16分)(2026·济南第一中学期中)五氧化二钽(Ta2O5)主要用作钽酸锂单晶和制造高折射低色散特种光学玻璃等。一种以含钽废料(主要成分为NaTaO3、SiO2以及少量的FeO、Fe2O3、Al2O3等)为原料制备Ta2O5的工艺流程如图所示：
已知：H2TaF7是弱酸。回答下列问题：
(1)“酸溶”时，Fe2O3发生反应的化学方程式为　　　　　　　，
滤渣的主要成分是　　　　(填化学式)。
(2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为　　　　　　　。
(3)室温下，“调pH”使溶液的pH=5时Al3+刚好沉淀完全，则反应Al(OH)3(s) Al3+(aq)+3OH-(aq)的平衡常数K=________(已知：溶液中金属离子浓度小于或等于1×10-6 mol·L-1时可视为沉淀完全)。
(4)“浸钽”时，加入4 g·L-1的HF溶液，浸出时间为4 h，钽的浸出率随温度的变化如图所示，则浸出的最佳温度为　　　　℃；“调pH”后，溶液中溶质主要为NaTaO3，写出“浸钽”时生成H2TaF7的离子方程式：　　　　。
(5)“沉钽”时生成Ta(OH)5，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O　SiO2　(2)2H++2Fe2++H2O2===2H2O+2Fe3+　(3)10-33　(4)80　7HF+Ta+H+===H2TaF7+3H2O　(5)H2TaF7+7NH3+7H2O===Ta(OH)5+7NH4F+2H2O
解析　以含钽废料(主要成分为NaTaO3、SiO2以及少量的FeO、Fe2O3、Al2O3等)为原料制备Ta2O5，含钽废料先粉碎，然后加入稀硫酸酸溶，SiO2不溶于硫酸，FeO、Fe2O3、Al2O3等溶解生成Fe2+、Fe3+、Al3+，加双氧水将Fe2+氧化成Fe3+，然后加入氢氧化钠溶液调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到对应沉淀，“调pH”后，溶液中溶质主要为NaTaO3，“浸钽”时生成H2TaF7和水，“沉钽”时，H2TaF7与NH3反应生成Ta(OH)5，焙烧得到Ta2O5。(3)室温下，“调pH”使溶液的pH=5时Al3+刚好沉淀完全，此时溶液中c(OH-)=1×10-9 mol·L-1，c(Al3+)=1×10-6 mol·L-1，反应Al(OH)3(s) Al3+(aq)+3OH-(aq)的平衡常数K=c(Al3+)·c3(OH-)=10-33。(4) 由图像可知浸出的最佳温度为80 ℃，温度过低，浸出率低，温度过高，Ta浸出率变化不大，但耗能增大。(共83张PPT)
第三章 第四节
第2课时　沉淀溶解平衡的应用
核心素养 发展目标
1.了解沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用，能运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解和转化。
2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化的条件。
内容索引
课时对点练
一、沉淀的生成
二、沉淀的溶解
三、沉淀的转化
< 一 >
沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
应用领域 无机物的制备和_____、_________等
目的 利用__________分离物质或除去某些杂质离子
2.利用生成沉淀分离或除去某些离子的原则
(1)要使生成沉淀的反应能够发生。
(2)沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。
提纯
废水处理
生成沉淀
3.沉淀生成的方法
(1)调节pH法(以除去工业原料氯化铵中杂质氯化铁流程为例)
①写出调pH步骤中发生反应的离子方程式：________________________
。
Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓
+3N
②调pH除铁时，当溶液中c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时可认为Fe3+沉淀完全，计算恰好完全沉淀时溶液的pH=　　。为使Fe3+完全沉淀，常采取的措施为　　 　　。
已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1×10-39。
2.7
调节溶液的pH大于2.7
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。
③调pH时能否用NaOH溶液，简述理由：　 　　　　　　　。
不能，引入杂质离子Na+
(2)加沉淀剂法(以除去工业废水中的Cu2+、Hg2+为例)
①除杂试剂可选用Na2S、H2S，原因是_____________________________
　　　　　　 　。
②分别写出除杂原理的离子方程式。
H2S除去Cu2+：______________________；
Na2S除去Hg2+：__________________。
生成的CuS、HgS极难溶，使废
水中Cu2+、Hg2+浓度降得很低
H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
Hg2++S2-===HgS↓
4.化学沉淀法废水处理工艺流程图
(1)要除去溶液中的S，选择加入可溶性钙盐比钡盐效果好
(2)向MgCl2溶液、AlCl3溶液中分别滴加NaOH溶液至过量，前者生成白色沉淀，后者先生成沉淀，后沉淀溶解
(3)除去MgCl2溶液中的Fe2+，可直接加入氨水调pH即可
(4)硬水含有较多Ca2+、Mg2+、HC、S，加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+
×
√
×
×
1.已知常温下，CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分别为1.4×10-10、2.2×10-20、6.3×10-36。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
提示　选用Na2S更好。原因是CuS的Ksp最小，Cu2+沉淀的更完全，溶液中剩余的Cu2+最少。
2.如果有人误服Ba2+，去医院洗胃时需要用较大量的5%的Na2SO4溶液，已知5%的Na2SO4溶液中S的物质的量浓度近似为0.35 mol·L-1，BaSO4的Ksp为1.1×10-10，试计算5%的Na2SO4溶液能不能有效地除去胃中的Ba2+。
提示　c(Ba2+)== mol·L-1≈3.1×10-10 mol·L-1<1×10-5 mol·L-1，所以可以有效除去胃中的Ba2+。
3.室温下，下列有关沉淀生成的离子方程式正确的是　　　　(填序号)。
(1)向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液：2Al3++3C===Al2(CO3)3↓
(2)向CuSO4溶液中加入过量氨水：Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2N
(3)向硫酸铜溶液中加入过量的NaHS溶液除Cu2+：Cu2++2HS-===CuS↓+ H2S↑
(4)将K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=== KFe[Fe(CN)6]↓
(3)(4)
(1)硫酸铝溶液与碳酸钠溶液发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3和CO2，反应的离子方程式为2Al3++3C+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑。
(2)CuSO4溶液与过量氨水反应生成[Cu(NH3)4]SO4，反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++4H2O。
4.实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列叙述错误的是
A.过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.沉淀过程的离子方程式为Fe2++2HC===FeCO3↓+CO2↑+H2O
C.若沉淀时改用Na2CO3溶液，则产品中可能混有Fe(OH)3
D.将FeCO3在空气中灼烧可以制备FeO
√
根据题干工艺流程图可知，沉淀过程发生反应的离子方程式为Fe2++ 2HC===FeCO3↓+CO2↑+H2O，B正确；
由于Na2CO3溶液呈碱性，则可能生成Fe(OH)2，Fe(OH)2易被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，若沉淀时改用Na2CO3溶液，则产品中可能混有Fe(OH)3，C正确；
将FeCO3在空气中灼烧将被O2氧化成Fe2O3，不可以制备FeO，D错误。
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< 二 >
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平衡体系中的_________，使平衡向_________的方向移动，就可以使沉淀溶解。
2.应用举例
CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，解释碳酸钙溶于盐酸的原因：_______
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
在水中存在沉淀溶解平衡：CaCO3(s) Ca2+(aq)+C(aq)，当加入盐酸后发生反应：C+2H+===H2O+CO2↑，c(C)降低，溶液中Q(CaCO3) 相应离子
沉淀溶解
CaCO3
3.实验探究Mg(OH)2沉淀的溶解
浑浊
澄清
写出Mg(OH)2溶于强酸的离子方程式：__________________________。
Mg(OH)2 +2H+===Mg2++2H2O
(1)FeS、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
(3)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO3反应
×
√
√
1.(1)应用平衡移动原理，解释为什么Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液？
提示　Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)，NH4Cl电离出的N与OH-结合生成弱电解质NH3·H2O，使平衡体系中的c(OH-)不断减小，Q[Mg(OH)2](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？
提示　因为BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应原理为BaCO3(s) Ba2+(aq)+C(aq)、C+2H+===CO2↑+H2O。胃酸消耗C，使溶液中c(C)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。
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________________、_____________。
(2)AgCl可溶于4 mol·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：　　 。
Ag++Cl-===AgCl↓
Ag++I-===AgI↓
AgCl+2NH3·H2O=== [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
(3)已知[Ag(NH3)2]+ Ag++2NH3，“沉淀Ⅱ”步骤中能否用盐酸代替硝酸，简述理由：_____________________________________________
________________________________________________________________________________。
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.(2026·大湾区期中联考)常温下，向AgCl浊液中滴加足量浓氨水，可得到含Ag+、和的溶液。下列叙述不正确的是
A.向溶液中滴加氨水，c{}浓度可能减少
B.加氨水，AgCl完全溶解前，c(Ag+)·c(Cl-)的值变小
C.滴加氨水发生反应的离子方程式：AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++
　Cl-+2H2O
D.溶液中存在：c(Cl-)=c(Ag+)+c{[Ag(NH3)]+}+c{[Ag]+}
√
继续滴加氨水时，可以进一步与氨结合生成更稳定的，因此其浓度不一定增大，反而可能减少，A正确；
溶度积仅与温度有关，在AgCl未完全溶解前，c(Ag+)·c(Cl-)的值不变，B错误；
根据元素守恒：c(Cl-)=c(Ag+)+c{[Ag(NH3)]+}+c{[Ag(NH3)2]+}，D正确。
归纳总结
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< 三 >
沉淀的转化
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
化学 方程式 NaCl+AgNO3=== _______________ AgCl+KI ________ 2AgI+Na2S
___________
AgCl↓+NaNO3
AgI+KCl
Ag2S+2NaI
(1)通过上述实验，你能比较出AgCl、AgI、Ag2S三者溶解度的大小及Ksp的大小顺序吗？
提示　溶解度的大小顺序为AgCl>AgI>Ag2S，Ksp的大小顺序为Ksp(AgCl) >Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S)。
(2)已知常温下Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17，试应用平衡移动原理解释为什么AgCl能转化成AgI？写出该沉淀转化反应的离子方程式。
提示　当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中Ag+与I-的离子积——Q(AgI)>Ksp(AgI)，因此，Ag+与I-结合生成AgI沉淀，导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡：
如果加入足量的KI溶液，上述过程可以继续进行，直到绝大部分AgCl沉淀转化为AgI沉淀。反应的离子方程式可表示为I-(aq)+AgCl(s) AgI(s)+Cl-(aq)。
实验操作
实验现象 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀
化学方程式 MgCl2+2NaOH=== _________________ 3Mg(OH)2+2FeCl3 ___________
________
(2)实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化
Mg(OH)2↓+2NaCl
2Fe(OH)3+
3MgCl2
已知：Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，试应用平衡移动原理解释为什么Mg(OH)2能转化成Fe(OH)3？
提示　当向Mg(OH)2沉淀中加入FeCl3溶液时，溶液中OH-与Fe3+的离子积——Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]，因此，Fe3+与OH-结合生成Fe(OH)3沉
如果加入足量的FeCl3溶液，上述过程可以继续进行，直至绝大部分Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀。
淀，导致Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡：
2.沉淀转化的实质与条件
(1)沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是___________________。
(2)条件：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，两者的溶解度相差_____，转化越_____。
(3)当两种沉淀的溶解度相差不太大时，也可通过提高转化试剂的浓度实现溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀。
沉淀溶解平衡的移动
越大
容易
(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
×
√
√
√
1.某小组研究沉淀之间的转化，实验设计如下：
下列分析不正确的是
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：
　AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.实验①和②说明Ag+(aq)与
　Cl-(aq)的反应是有限度的
C.实验③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验①和③可以证明AgI比AgCl更难溶
√
浊液a为氯化银沉淀与硝酸银和硝酸钠的混合物，AgCl(s)存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，A正确；
实验①和②中硝酸银过量，向硝酸银和硝酸钠的混合液中加入NaCl溶液，Ag+(aq)与Cl-(aq)反应生成沉淀，不能判断Ag+(aq)与Cl-(aq)反应是有限度的，B错误；
实验③中颜色变化说明发生反应：AgCl(s)+I-(aq) AgI(s)+Cl-(aq)，即AgCl转化为AgI，C正确；
实验①和③可以证明：Ksp(AgI)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3.4×10-9、4.9×10-5，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　　　　　　　　　　　　　　　。
CaSO4(s)+C(aq) CaCO3(s)+
S(aq)
1.4×104
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)自然界中矿物的转化：
各种原生铜的硫化物　　　　　CuSO4溶液
铜蓝(CuS)。
上述沉淀转化的化学方程式为_________________________、_________
__________________。
(3)难溶性的FeS可用于处理工业废水中的Hg2+等重金属离子，处理Hg2+的离子方程式为_______________________________。
CuSO4+ZnS CuS+ZnSO4
CuSO4+
PbS CuS+PbSO4
FeS(s)+Hg2+(aq) HgS(s)+Fe2+(aq)
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：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3P(aq)+OH-(aq)。
(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Ca5(PO4)3OH(s)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
Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq) Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)
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< 四 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A A C A A C C
题号 9 10 11
答案 A B B
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12.
(1)大　(2)Na2CO3(aq)+CaSO4(s) CaCO3(s)+Na2SO4(aq)
(3)洗去沉淀中附着的S
(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体　(5)将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13.
(1)Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O　SiO2　(2)2H++2Fe2++H2O2===2H2O+2Fe3+　(3)10-33
(4)80　7HF+Ta+H+===H2TaF7+3H2O　(5)H2TaF7+7NH3+7H2O===Ta(OH)5+7NH4F+2H2O
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
题组一　沉淀的生成与溶解
1.沈括《梦溪笔谈》记载：“石穴中水，所滴者皆为钟乳。”溶洞与钟乳石的形成涉及反应为Ca(aq) CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(g)，下列分析错误的是
A.溶有CO2的水流经石灰岩区域，生成可溶于水的Ca
B.钟乳石的形成经历CaCO3的溶解和析出
C.酸雨条件下，上述平衡右移，加速钟乳石的形成
D.由于形成钟乳石的水动力及其沉积部位不同，钟乳石形状各异
√
对点训练
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
溶有二氧化碳的水流经石灰岩区域，会使平衡向逆反应方向移动，有利于生成可溶的碳酸氢钙，故A正确。
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2.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4~5
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
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
根据题干信息，通入Cl2可将Fe2+氧化为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N，C项错误；
由金属的活动性：Fe>Cu知，D项错误。
3.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
A.向①中滴入几滴酚酞
　溶液后，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)+2N(aq) Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq)
D.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
√
答案
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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
向Mg(OH)2悬浊液中滴入几滴酚酞溶液后，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N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，①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)+2N(aq) Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq)，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+(aq)+2OH-(aq)，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。
答案
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4.铁盐法是处理含砷废水的主要方法，已知As(Ⅲ)比As(Ⅴ)毒性大且不易沉降，砷(Ⅴ)酸铁、砷(Ⅴ)酸钙的溶解度很小，以下是硫酸厂酸性含砷(Ⅲ)废水的处理步骤：
(1)向含砷废水中加入消石灰，调节废水的pH至5~6，过滤后再加入一定绿矾，得到混合溶液；
(2)向上述混合溶液中加入高浓度双氧水作为氧化剂，搅拌，至溶液由无色透明液变为黄褐色浑浊液；
(3)等步骤(2)完成后，加入碱调节反应后的混合溶液pH至7~9，出现大量褐色沉淀，搅拌充分反应后，静置、过滤、回收滤渣，检测滤液中砷含量，达标外排。
答案
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下列说法正确的是
A.步骤(1)中过滤出的滤渣主要是Ca3(AsO3)2
B.步骤(2)中双氧水的作用只是将三价砷氧化为五价砷
C.步骤(2)中双氧水可用K2FeO4代替
D.步骤(3)中，工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好是NaOH
√
答案
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由题给信息可知As(Ⅲ)比As(Ⅴ)毒性大且不易沉降，向含砷废水中加入消石灰的目的是中和溶液中的硫酸，调节溶液的pH，则亚砷酸根离子应在滤液中，过滤得到的滤渣为硫酸钙，故A错误；
由题意可知，步骤(2)中双氧水的作用是将溶液中的三价砷氧化为五价砷，同时将亚铁离子氧化为铁离子，使反应生成的铁离子与砷酸根离子生成难溶的砷酸铁沉淀，故B错误；
答案
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高铁酸钾具有强氧化性，也能将溶液中的三价砷氧化为五价砷，同时将亚铁离子氧化为铁离子，达到生成砷酸铁沉淀的目的，故C正确；
由题给信息可知，步骤(3)中，工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好选用廉价易得的氢氧化钙，调节溶液pH的同时，还能将溶液中的砷酸根离子转化为砷(Ⅴ)酸钙，提高处理废水的效果，故D错误。
题组二　沉淀的转化
5.已知：Ksp(CuS)=1.3×10-36，Ksp(MnS)=2.6×10-13。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+ Mn2+(aq)。下列说法错误的是
A.反应达平衡后，继续加入MnS，废水中Cu2+的去除率增加
B.该反应可将工业废水中的Cu2+沉淀完全
C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2+)增大
D.该反应的平衡常数K=2.0×1023
√
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达到平衡后，增加MnS的用量，平衡不移动，废水中Cu2+的去除率不变，故A错误；
利用此反应可将工业废水中的Cu2+沉淀完全，故B正确；
c(Cu2+)增大，平衡正向移动，所以c(Mn2+)增大，故C正确；
该反应的平衡常数K===2.0×1023，故D正确。
6.为探究沉淀转化的规律，取1 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L-1)：
下列说法不正确的是
A.实验①中改为“滴
　加少量NaCl溶液”
　也能得出沉淀转化
　规律
B.若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸，c(Ag+)变小
C.实验①②说明Ksp(AgI)D.实验③说明AgI转化为Ag2S
√
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如果实验①中改为“滴加少量NaCl溶液”，溶液中将剩余过量的Ag+，继续加入KI、Na2S溶液无法得出沉淀转化规律，故A错误；
若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸，使得溶液中Cl-浓度升高，此时Ksp(AgCl)不变，所以c(Ag+)变小，故B正确；
由实验①②可知，AgCl转化为AgI，说明Ksp(AgI)< Ksp(AgCl)，故C正确；
黄色沉淀为AgI，加入Na2S溶液生成黑色沉淀Ag2S，故D正确。
7.用Na2CO3溶液可以处理锅炉水垢中的CaSO4，使其转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。下列说法正确的是
A.Na2CO3溶液显碱性的原因：+2H2O H2CO3+2OH-
B.加入Na2CO3溶液充分反应后的上层清液中存在：c(Ca2+)·c()<
　Ksp(CaCO3)
C.CaSO4转化为CaCO3的离子方程式：(aq) CaCO3(s)
　(aq)
D.充分反应后的上层清液中存在：c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3)
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答案
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Na2CO3溶液显碱性的原因：+H2O +OH-，故A错误；
加入Na2CO3溶液充分反应后的上层清液为碳酸钙的饱和溶液，c(Ca2+)·
c() =Ksp(CaCO3)，故B错误；
充分反应后的上层清液中含碳酸钠和硫酸钠，根据元素守恒可知c(Na+) =2c()+2c()+2c(H2CO3)+2c()，故D错误。
8.已知①相同温度下：Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17，Ksp(ZnS)=1.6×10-24，Ksp(MgCO3)=6.8×10-6，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12；②电离出S2-的能力：FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的是
A.将FeS加入稀盐酸中：FeS+2H+===Fe2++H2S↑
B.向CuSO4溶液中通H2S气体：Cu2++H2S===CuS↓+2H+
C.将ZnCl2溶液和Na2S溶液混合：Zn2++S2-+2H2O===Zn(OH)2↓+H2S↑
D.向少量Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液：Mg2++2HC+4OH-
　===Mg(OH)2↓+2C+2H2O
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答案
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综合强化
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电离出S2-的能力：FeS>H2S，H+更易结合S2-，则FeS与稀盐酸反应的离子方程式为FeS+2H+ ===H2S↑+Fe2+，故A正确；
由电离出S2-的能力：H2S>CuS可知，Cu2+更易结合S2-，则铜离子和硫化氢反应生成硫化铜：Cu2++H2S===CuS↓+2H+，故B正确；
由Ksp[Zn(OH)2]和Ksp(ZnS)的数值可知，ZnS比Zn(OH)2的溶解度小，锌离子和硫离子结合生成硫化锌沉淀，故C错误；
由Ksp(MgCO3)和Ksp[Mg(OH)2]的数值可知，Mg(OH)2的溶解度更小，因NaOH溶液足量，Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，同时还能将HC转化为C，反应的离子方程式为Mg2++2HC+4OH-===Mg(OH)2↓+2C+2H2O，故D正确。
9.(2026·山东潍坊诸城一中期中模拟)处理某铜冶金污水(含Zn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+)的部分流程如下：
答案
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常温下：①溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表，当溶液中金属离子浓度≤1×10-5 mol·L-1时，可认为沉淀完全。
答案
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物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2 4.6
②Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24。
答案
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下列说法正确的是
A.“沉淀池Ⅰ”中Al3+浓度为1.0×10-3.2 mol·L-1
B.“沉渣 Ⅰ ”为Fe(OH)3
C.“沉淀池Ⅱ”中Zn2+完全沉淀时，溶液中=2.5×1011
D.“出水”液体中的阳离子只有Na+
√
当Al(OH)3完全沉淀时，c(Al3+)=1.0×10-5 mol·L-1，pH=4.6，c(OH-)== 1.0×10-9.4 mol·L-1，Ksp=c(Al3+)·c3(OH-)=1.0×10-33.2，pH=4时，c(Al3+)== mol·L-1=1.0×10-3.2 mol·L-1，故A正确；
根据表格中数据，pH=4时，会生成氢氧化铁和氢氧化铝，即“沉渣Ⅰ”中含Fe(OH)3和Al(OH)3，B错误；
当锌离子完全沉淀时，铜离子也已经沉淀完全，硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡，则====4.0×10-12，C错误；
“出水”液体中的阳离子有Na+和H+，以及剩余微量的Ca2+、Zn2+等，D错误。
答案
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10.已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(MgF2)=5.2×10-11。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MgF2
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答案
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A项，Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀，Ksp[Mg(OH)2]B项，Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)，N与OH-反应而使平衡右移，c(Mg2+)增大；
C项，Ksp只与温度有关；
D项，Ksp[Mg(OH)2]与Ksp(MgF2)相差不大，若F-浓度足够大，Mg(OH)2也能转化为MgF2。
11.(2026·安徽华师联盟期中联考)室温下，有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的5.0 mol·L-1的H2SO4溶液酸浸后，提取铜和镍的过程如图所示。下列说法错误的是
已知：Ka()=1.2×10-2，Ka1(H2SO3)=1.2×10-2，Ka2(H2SO3)=6.0×10-8。
A.5.0 mol·L-1的H2SO4溶液中：c(H+)=
　c()+2c()+c(OH-)
B.在pH=4的NaHSO3溶液中：c()
　>c()
C.C2O4溶液与“沉镍”后的滤液中的值相同
D.“提铜”后的滤液中加入过量C2O4溶液时，c(Na+)减小
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由Ka()=1.2×10-2可知，不能完全电离为和H+，因此
5.0 mol·L-1的H2SO4溶液中存在电荷守恒：c(H+)=c()+2c()+ c(OH-)，A正确；
Ka2(H2SO3)=，pH=4的NaHSO3溶液中，c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1，则===6.0×10-4<1，即c()答案
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C2O4溶液与“沉镍”后的滤液中均含有，水解生成NH3·H2O，温度不变，则NH3·H2O的电离常数Kb=也不变，C正确；
“提铜”后的滤液中加入过量C2O4溶液时，溶液中n(Na+)不变，但加入C2O4溶液增大了溶液体积，故c(Na+)减小，D正确。
12.已知25 ℃时，几种难溶电解质的溶度积如下表：
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难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3
Ksp 3.4×10-9 4.9×10-5 6.8×10-6
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：
①向100 mL 0.1 mol·L-1的CaCl2溶液中加入0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。
②向①中加入3 g Na2CO3固体，搅拌，静置后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。
④……
(1)由题中信息知，沉淀类型相同时，Ksp越大，表示电解质的溶解度越
　　　(填“大”或“小”)。
(2)写出第②步发生反应的化学方程式：___________________________
　　　　 　　　。
(3)设计第③步的目的是　　　 　。
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难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3
Ksp 3.4×10-9 4.9×10-5 6.8×10-6
大
Na2CO3(aq)+CaSO4(s)
CaCO3(s)+Na2SO4(aq)
洗去沉淀中附着的S
(4)请补充第④步检验沉淀的操作及发生的现象：____________________
　　 　　。
(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：__________________
　　 　　。
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难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3
Ksp 3.4×10-9 4.9×10-5 6.8×10-6
向沉淀中加入足量的
盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体
CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去
将锅炉水垢中的
答案
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沉淀类型相同时，Ksp越大，表示电解质的溶解度越大，溶解度小的沉淀会向溶解度更小的沉淀转化，要证明CaSO4完全转化为CaCO3，可以加入盐酸，因为CaSO4不和盐酸反应，而CaCO3可完全溶于盐酸。在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去。
13.(2026·济南第一中学期中)五氧化二钽(Ta2O5)主要用作钽酸锂单晶和制造高折射低色散特种光学玻璃等。一种以含钽废料(主要成分为NaTaO3、SiO2以及少量的FeO、Fe2O3、Al2O3等)为原料制备Ta2O5的工艺流程如图所示：
答案
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13
已知：H2TaF7是弱酸。回答下列问题：
(1)“酸溶”时，Fe2O3发生反应的化学方程式为_____________________
　　　　　　　 ， 滤渣的主要成分是　　　(填化学式)。
Fe2O3+3H2SO4===
Fe2(SO4)3+3H2O
SiO2
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(2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为　 　　　　　　 。
(3)室温下，“调pH”使溶液的pH=5时Al3+刚好沉淀完全，则反应Al(OH)3(s) Al3+(aq)+3OH-(aq)的平衡常数K=________(已知：溶液中金属离子浓度小于或等于1×10-6 mol·L-1时可视为沉淀完全)。
2H++2Fe2++H2O2===2H2O+2Fe3+
10-33
答案
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以含钽废料(主要成分为NaTaO3、SiO2以及少量的FeO、Fe2O3、Al2O3等)为原料制备Ta2O5，含钽废料先粉碎，然后加入稀硫酸酸溶，SiO2不溶于硫酸，FeO、Fe2O3、Al2O3等溶解生成Fe2+、Fe3+、Al3+，加双氧水将Fe2+氧化成Fe3+，然后加入氢氧化钠溶液调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到对应沉淀，“调pH”后，溶液中溶质主要为NaTaO3，“浸钽”时生成H2TaF7和水，“沉钽”时，H2TaF7与NH3反应生成Ta(OH)5，焙烧得到Ta2O5。室温下，“调pH”使溶液的pH=5时Al3+刚好沉淀完全，此时溶液中c(OH-)=1×10-9 mol·L-1，c(Al3+)=1×10-6 mol·L-1，反应Al(OH)3(s) Al3+(aq)+3OH-(aq)的平衡常数K=c(Al3+)·c3(OH-)=10-33。
(4)“浸钽”时，加入4 g·L-1的HF溶液，浸出时间为4 h，钽的浸出率随温度的变化如图所示，则浸出的最佳温度为　　　　℃；“调pH”后，溶液中溶质主要为NaTaO3，写出“浸钽”时生成H2TaF7的离子方程式：
　　 　　。
答案
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80
7HF+Ta+H+===H2TaF7+3H2O
由图像可知浸出的最佳温度为80 ℃，温度过低，浸出率低，温度过高，Ta浸出率变化不大，但耗能增大。
答案
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(5)“沉钽”时生成Ta(OH)5，反应的化学方程式为___________________
　　　　　　　　　　　　。
H2TaF7+7NH3+7H2O
===Ta(OH)5+7NH4F+2H2O
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