高中化学 第3章 水溶液中的离子平衡 第4节 难溶电解质的溶解平衡（第2课时）沉淀反应的应用学业分层测评 新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。沉淀反应的应用(建议用时：45分钟)学业达标1下列说法中不正确的是()A在化工生产中除去废水中的Cu2，可选用Na2S作沉淀剂B在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp不变C为减小洗涤过程中固体的损失，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀DKsp小的物质的溶解能力一定比Ksp大的物质的小【解析】CuS难溶于水，可用Cu2S2CuS除去废水中的Cu2，A正确；Ksp(AgCl)只受温度的影响，因此在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，Ksp(AgCl)不变，B正确；根据沉淀溶解平衡原理，BaSO4在稀H2SO4中的溶解度比在H2O中小，因此选用稀H2SO4比H2O好，C正确；类型相同的难溶电解质Ksp越小，溶解能力越小，D错误。【答案】D2某pH1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH4，在调节溶液pH时，应选用的试剂是()ANaOHBZnOCNa2CO3DFe2O3【解析】加入的物质应该能消耗溶液中的H而促使Fe3成为沉淀，过滤除去，但同时要注意不能引入新的杂质离子，故选B。【答案】B3在2 mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO3溶液，发生的反应为()A只有AgCl沉淀生成B只有AgI沉淀生成C生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀D两种沉淀都有，但以AgI为主【解析】在同浓度的NaCl和NaI溶液中c(Cl)c(I)，但滴入几滴AgNO3溶液后，由于Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，所以生成的沉淀以AgI为主，且先生成沉淀AgI。【答案】D4下列有关说法正确的是()A常温下，AgCl在等物质的量浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同B常温下，向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸有气泡产生，说明常温下Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)，但存在BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)，因为Na2CO3溶液浓度大，也有可能生成少部分BaCO3沉淀，错误；D选项，Ag2CrO4的溶解度大，错误。【答案】C5已知常温下，Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017，下列叙述中正确的是()A常温下，AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小B将0.001 molL1 AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，一定产生AgI沉淀C向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，沉淀由白色转化为黄色D向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体，有AgCl析出且溶液中c(Ag)c(Cl)【解析】Ksp只与温度有关，A错误；若溶液中c(Ag)c(I)Ksp(AgI)，故向AgCl的悬浊液中加入KI溶液时，白色沉淀AgCl将转化为黄色沉淀AgI，C正确；向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体时有AgCl析出，使溶液中c(Ag)ZnS，MgCO3Mg(OH)2。就溶解或电离出S2的能力而言，FeSH2SCuS。则下列离子方程式错误的是()AMg22HCO2Ca24OHMg(OH)22CaCO32H2OBCu2H2SCuS2HCZn2S22H2OZn(OH)2H2SDFeS2HFe2H2S【解析】就溶解度而言，反应向着生成溶解度更小的方向进行；就电离而言，反应向着难电离的方向进行。【答案】C725 时，KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011。下列说法正确的是()A25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大B25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大C25 时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小D25 时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2【解析】由于Mg(OH)2的溶度积小，所以其电离出的Mg2浓度要小一些，A项错误；由于NH可以直接结合Mg(OH)2电离出的OH，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动，c(Mg2)增大，B项正确；由于Ksp仅与温度有关，与溶液中离子浓度的大小、难溶电解质量的多少等无关，C项错误；因为KspMg(OH)2和Ksp(MgF2)相差不大，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF，若溶液中c(Mg2)c2(F)7.421011时，也可以生成MgF2沉淀，即由Mg(OH)2转化为MgF2，D项错误。【答案】B825 时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)6.31018；Ksp(CuS)1.31036；Ksp(ZnS)1.61024。下列关于常温时的有关叙述正确的是()A硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大B将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 molL1的Na2S溶液中，Zn2的浓度最大只能达到1.61023 molL1C除去工业废水中含有的Cu2，可采用FeS固体作为沉淀剂D向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2)变大、c(S2)变小，但Ksp(FeS)变大【解析】化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强，由Ksp可知，常温下，CuS的溶解度最小，故A错；将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 molL1的Na2S溶液中，c(S2)将减至非常小，而Zn2的浓度远远大于1.61023 molL1；因CuS比FeS更难溶，FeS沉淀可转化为CuS沉淀；温度不变，Ksp(FeS)不变。【答案】C9实验：向盛有1 mL 0.1 molL1 MgCl2溶液试管中加1 mL 0.2 molL1 NaOH溶液，得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c。向沉淀c中滴加0.1 molL1 FeCl3溶液，沉淀变为红褐色。下列分析不正确的是()A浊液a中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)B滤液b中不含有Mg2C中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3D实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶【解析】绝对不溶的物质是不存在的，B选项错误。【答案】B10已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspcm(Mn)cn(Am)，称为溶度积。某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料(25 )：难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2Ksp2.81099.11066.81061.81011他们的实验步骤如下：往100 mL 0.1 molL1的CaCl2溶液中加入0.1 molL1的Na2SO4溶液100 mL立即有白色沉淀生成。向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。_。(1)由题中信息知Ksp越大，表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)写出第步发生反应的化学方程式_。(3)设计第步的目的是：_。(4)请补充第步操作及发生的现象_。(5)请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用_。【解析】Ksp越大，表示电解质的溶解度越大。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，易于除去。【答案】(1)大(2)Na2CO3(aq)CaSO4(s)CaCO3(s)Na2SO4(aq)(3)洗去沉淀上附着的SO(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，有气泡产生(5)将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，易于除去11已知在25 的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)1.81010，Ksp(AgY)1.01012，Ksp(AgZ)8.71017。(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为_。(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y)_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)在25 时，若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y的物质的量浓度为_。(4)由上述Ksp判断，在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化，_(填“能”或“不能”)，理由为_。【解析】(1)由于AgX、AgY、AgZ为同一类型的盐，所以其溶解度大小可以根据Ksp大小予以确定，因为Ksp(AgX)Ksp(AgY)Ksp(AgZ)，所以S(AgX)S(AgY)S(AgZ)。(2)向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，由于AgX的溶解度大于AgY，溶液中的c(Ag)增大，AgY溶解平衡向着生成沉淀的方向移动。(3)AgY饱和溶液中，c(Ag)1.0106 molL1，AgY固体完全溶解后c(Ag)102 molL1，故0.188 g AgY不能完全溶解，其溶液中c(Y)1.0106 molL1。(4)因Ksp(AgY)1.01012Ksp(AgZ)8.71017，所以能够实现AgY向AgZ的转化。【答案】(1)S(AgX)S(AgY)S(AgZ)(2)减小(3)1.0106 molL1(4)能Ksp(AgY)1.01012Ksp(AgZ)8.71017能力提升12(2014全国卷 )溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错误的是()A溴酸银的溶解是放热过程B温度升高时溴酸银溶解速度加快C60 时溴酸银的Ksp约等于6104D若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯【解析】A由题图可知，随着温度升高，溴酸银的溶解度逐渐增大，因此AgBrO3的溶解是吸热过程。B.由图像曲线可知，温度升高斜率增大，因此AgBrO3的溶解速度加快。C.由溶解度曲线可知，60 时AgBrO3的溶解度约为0.6 g，则其物质的量浓度约为0.025 molL1，AgBrO3的Kspc(Ag)c(BrO)0.0250.0256104。D.若KNO3中含有少量AgBrO3，可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液，再冷却结晶获得KNO3晶体，而AgBrO3留在母液中。【答案】A13下列说法正确的是()A根据Ksp(AgCl)1.771010，Ksp(Ag2CrO4)2.01012，可以推知AgCl的溶解度比Ag2CrO4的溶解度大B0.1 molL1的ZnCl2溶液中通入足量硫化氢气体最终得不到ZnS沉淀是因为溶液中c(Zn2)c(S2)Ksp(ZnS)C向碳酸钡沉淀中加入稀硫酸，沉淀发生转化，可推知硫酸钡的Ksp比碳酸钡的大DAgCl在10 mL 0.01 molL1的KCl溶液中比在10 mL 0.05 molL1的AgNO3溶液中溶解的质量多【解析】A项，c(Ag)105molL1,1 L水中溶解的AgCl的质量为105143.5 g，由Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)，可知，c2(Ag)c(CrO)4c3(CrO)，所以c(CrO)104 molL1,1 L水中溶解的Ag2CrO4的质量为104332 g，A错误。【答案】D14(1)已知相关物质的溶度积常数见下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.210202.610391.71071.31012某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl22H2O晶体，加入_，调至pH4，使溶液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3)_。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl22H2O晶体。(2)已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体，Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体。常温下，Ksp(AgCl)1.81018，Ksp(Ag2S)6.31050。取AgNO3溶液，加NaCl溶液，静置，过滤，洗涤后，再加Na2S溶液，预测实验现象，并写出反应的离子方程式。【解析】(1)Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp分别为2.61039、2.21020，则Fe3、Cu2开始产生沉淀时c(OH)分别为2.971010 molL1、3.53107 molL1。除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3，可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3调节溶液的pH，使Fe3先转化为沉淀析出。pH4时，c(H)104molL1，则c(OH) molL111010 molL1，此时c(Fe3) molL12.6109 molL1。(2)AgCl(s)存在溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，Ag2S(s)2Ag(aq)S2(aq)。加入S2，使Qc(Ag2S)增大，Qc(Ag2S)Ksp(Ag2S