高中化学 3.3.2沉淀溶解平衡的应用分层训练（含解析）新人教版选修4.doc

第2课时沉淀溶解平衡的应用经典基础题1. 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pbso4pbco3pbs溶解度/g1.031041.811071.841014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以上沉淀剂均可答案a解析由表中数据可知，pbs的溶解度最小，沉淀最彻底。2工业上用na2co3溶液浸泡锅炉水垢使其中caso4能转化为caco3，下列有关caso4和caco3性质有关推测正确的是()acaso4是一种强酸弱碱盐bcaso4溶解度小于caco3ccaso4溶解度大于caco3dcaso4溶解度等于caco3答案c解析caso4的沉淀溶解平衡向左移动，生成更难溶的caco3。3为除去mgcl2酸性溶液中的fe3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是 ()anh3h2o bnaohcna2co3 dmgco3答案d解析fe33h2ofe(oh)33h，调节ph，可使fe3转化为fe(oh)3沉淀后除去。在不引入新杂质，mg2不沉淀的条件下，选用mgco3，过量的mgco3可一起过滤除去。也可选用mgo、mg(oh)2等试剂。4下列说法正确的是()a向agi沉淀中加入饱和kcl溶液，有白色沉淀生成，说明agcl比agi更难溶b向浓度均为0.1 moll1的mgcl2和cucl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成蓝色cu(oh)2沉淀，则kspmg(oh)2kspcu(oh)2；c项加入的是饱和na2co3溶液，co比较大，会引起coba2ksp(baco3)，不能说明ksp(baso4)大于ksp(baco3)；d项加入的fecl3溶液后，白色沉淀转化为红褐色，所以能证明在相同温度下，溶解度mg(oh)2 fe(oh)35已知cus不溶于醋酸、浓盐酸、浓硫酸，但在浓硝酸中溶解，溶液变蓝并有红棕色刺激性气体产生。下列结论及原因解释准确到位的是()acus不溶于弱酸，能溶于强酸bcus不溶于非氧化性酸，能溶于氧化性酸ccus溶于硝酸，是因为硝酸氧化性强于硫酸，s2被氧化，使溶解沉淀平衡往溶解方向移动dcus溶于硝酸，是因为硝酸的酸性大于硫酸和盐酸的酸性，s2结合h，放出h2s气体，使沉淀溶解平衡往溶解方向移动答案c解析a说法不正确，盐酸属于强酸，硝酸是强酸，该说法与事实不符。b解释不到位，c正确，从氧化还原和沉淀溶解平衡角度解释。d不正确，硝酸具有强氧化性，不可能生成h2s。6已知ksp(agcl)1.81010 mol2l2，ksp(agi)1.01016 mol2l2。下列说法错误的是()a常温下，agcl在饱和nacl溶液中的 ksp 比在纯水中的 ksp小b在含有浓度均为0.001 moll1的cl、i的溶液中缓慢加入agno3稀溶液，首先析出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常温下，agcl若要在nai溶液中开始转化为agi，则nai的浓度必须不低于1011 moll1答案a解析a不正确，ksp只与温度有关，常温下，agcl在饱和nacl溶液中的 ksp 与在纯水中的 ksp相等。b正确，组成类型相同的难溶电解质，溶度积越小，沉淀时需要的沉淀剂离子浓度越小，加入稀的沉淀剂溶液时，越易先形成沉淀；c正确，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现；d正确，agcl溶液中ag105 moll1，要形成agi沉淀，则agi1.01016 mol2l2, i moll11011 moll1。7. 25 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 mol2l2；ksp(cus)1.31036 mol2l2；ksp(zns)1.61024 mol2l2。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fe2变大、s2变小，但ksp(fes)变大答案c解析a不正确，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；b不正确，将足量的znso4晶体加入到0.1 moll1的na2s溶液中，s2将减至非常小，而zn2的浓度远远大于1.61023 moll1；c正确，因cus比fes更难溶，fes沉淀可转化为cus沉淀；d不正确，温度不变，ksp(fes)不变。8硫化汞(hgs)难溶于水，在自然界中呈红褐色，常用于油画颜料、印泥及朱红雕刻漆器等。某温度时，hgs在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()a向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液，硫化汞的ksp减小b图中a点对应的是饱和溶液c向c点的溶液中加入0.1 moll1 hg(no3)2，则s2减小d升高温度可以实现c点到b点的转化答案c解析a不正确，硫化汞的ksp只与温度有关；b不正确，曲线以下的点都是不饱和时的点；c正确，加入hg(no3)2时，hg2增大，平衡向生成沉淀方向移动，s2减小；d不正确，升高温度时，硫化汞的溶解度增大，hg2和s2都增大。9某温度下，fe(oh)3(s)、cu(oh)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液ph，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()akspfe(oh)3kspcu(oh)2b加适量nh4cl固体可使溶液由a点变到b点cc、d两点代表的溶液中h与oh乘积相等dfe(oh)3、cu(oh)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和答案b解析a正确，b、c两点金属阳离子的浓度相等，设都为x，ohc109.6 moll1，ohb1012.7 moll1，则kspfe(oh)3x(1012.7)3 mol4l4，kspcu(oh)2x(109.6)2 mol3l3，故kspfe(oh)3ksp，沉淀要析出。10已知几种难溶电解质的溶度积常数ksp(25 )见下表：难溶电解质agclagbragiag2so4ag2cro4ksp1.81010 mol2l25.41013 mol2l28.51017 mol2l21.4105 mol3l31.121012 mol3l3下列叙述不正确的是 ()a由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小b将等体积的4103 moll1的agno3溶液和4103 moll1的 k2cro4溶液混合，有ag2cro4沉淀产生c向agcl的悬浊液中滴加饱和nabr溶液可以得到黄色agbr悬浊液d向100 ml 0.1 moll1的na2so4溶液中加入1 ml 0.1 moll1的agno3溶液，有白色沉淀生成答案d解析d项，混合溶液中ag0.1 moll10.001 moll1，ag2so0.00120.1 mol3l31107 mol3l31.4105 mol3l3，故不会产生沉淀。能力提升题11(1)已知在一定温度下：难(微)溶物baso4baco3caso4caco3溶度积常数(ksp)l10102.610971055109在该温度下，向k2so4溶液中滴加na2co3溶液和bacl2溶液，当两种沉淀共存时，_。现有足量的baso4悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使so物质的量浓度达到0.0l moll1以上，则溶液中 co物质的量浓度应_ moll1。(2)碳酸锶广泛应用于电子工业。已知：ksp(srso4)3.2107，ksp(srco3)1.11010，以天青石(主要成分为srso4)为基本原料制备碳酸锶。将天青石矿粉与na2co3溶液搅拌混匀、加热，发生的离子反应方程式为：_。当转化完成时，混合液中co1.0103 moll1，so_moll1答案(1)260.26 (2)srso4(s)co(aq)=srco3(s)so(aq)2.91解析(1)当两沉淀共存时，存在两个沉淀溶解平衡：baso4 (s)ba2(aq)so(aq)，baco3 (s)ba2(aq)co(aq)，ksp(baso4)ba2so，ksp(baco3)ba2co。所以26。由baso4 (s)ba2(aq)so(aq)，溶液中ksp (baso4)ba2so，因为so0.01 moll1，所以c(ba2)108 moll1，又由ksp (baco3)2.6l09，故溶液中comoll10.26。(2)srso4转化为srco3，方程式为srso4(s)co(aq)=srco3(s)so(aq)，k，so2.91 moll1。12某生产科研小组经查阅资料得到以下溶度积ksp数据(298k时): mg(oh)2(s)mg2(aq)2oh(aq) ksp mg2oh25.61012 ca(oh)2(s)ca2(aq)2oh(aq)kspca2oh24.7106(1)该科研小组认为可以用熟石灰替代氨水制得氢氧化镁，他们的理由是_。 若沉淀转化反应为：mg2(aq)ca(oh)2(s) mg(oh)2(s)ca2(aq) ，求此温度下该反应的化学平衡常数k_ (写出算式和结果)。(2)又已知：25 时，ksp(mgf2)7.41011。25 时，在氢氧化镁的悬浊液中加入少量的nh4cl固体，mg2_(填“增大”“减小”或“不变”)；在等浓度的koh和kf混合溶液中加入稀mgcl2的溶液，首先生成的沉淀是_(写化学式)。答案(1)见解析(2)增大mg(oh)2解析(1)理由是：mg(oh)2的溶解度小于ca(oh)2，可发生沉淀的转化(其它合理答案有：mg(oh)2和 ca(oh)2离子个数比相同，kspmg(oh)2kspmg(oh)2，所以先生成mg(oh)2。13溶度积可用于分析有关沉淀的生成和离子分离的问题。(1)已知：ksp(fes)6.51018，ksp(cus)1.31036。向浓度均为0.1 moll1的feso4和cuso4的混合溶液中滴加na2s溶液，请你写出首先生成沉淀的离子方程式_，当加入na2s溶液至出现两种沉淀，则c(fe2)c(cu2)_。 (2)工业生产中利用cuso4和fe2(so4)3的混合溶液，按如下流程可制备胆矾(cuso45h2o)：分析下列表格氢氧化物开始沉淀时的ph氢氧化物沉淀完全时的phfe31.93.2cu24.76.7步骤一应调节溶液的ph范围是_，请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入cuo能除去cuso4溶液中fe3的原因_。步骤三中的具体操作方法是_。答案(1) cu2(aq)s2(aq)=cus(s)510181 (2)3.2phkspfe(oh)3，导致fe3生成沉淀而除去蒸发浓缩，冷却结晶，过滤解析(1) 因为ksp(fes)ksp(cus)，所以首先生成cus ，加入na2s溶液至出现两种沉淀时，同时存在fes和cus的沉淀溶解平衡，fe2cu2ksp(fes)ksp(cus)510181。(2)步骤一调节溶液ph的目的是将fe3全部沉淀出来，而cu2不能沉淀，故应调节ph的范围为3.2ph4.7；步骤三中是将硫酸铜溶液变为硫酸铜晶体，故采用的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。14下图表示的是25 时，难溶氢氧化物在不同ph下的溶解度(s/ mol l1，假定该浓度为饱和溶液中阳离子的浓度)。请完成下列问题：(1)ph3时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去cucl2溶液中的少量fe3，应该控制溶液的ph_(填选项)。 a1 b4左右 c6(3)在ni(no3)2溶液中含有少量的co2杂质，_(填“能”或“不能”)通过调节溶液ph的方法来除去，理由是_。(4)25 下ksp cu( oh )2 _。(5)要使cu(oh)2沉淀溶解，除了加酸之外，还可以加入氨水生成cu(nh3)42，写出反应的离子方程式_。(6)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。物质fesmnscuspbshgsznsksp(mol2l2)6.310182.510131.310353.410286.410331.61024上述难溶盐的饱和溶液中，c(s2)最小的是_，为除去工业废水中含有的cu2、pb2、hg2杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的_(填选项)。anaoh bfes cna2s答案(1)cu2(2)b(3)不能co2和ni2沉淀的ph范围相差太小 (4)1.01020 mol3l3(5)cu( oh )2(s)4nh3h2o=cu(nh3)42(aq)2oh(aq)4h2o(6)cusb解析(1)由图可知，在ph3时溶液中不会出现cu(oh)2沉淀。(2)要除去fe3的同时必须确保cu2不能沉淀，因此ph应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，co2和ni2沉淀的ph范围相差太小，不能通过调节ph而达到分离的目的。(4)由图可知，当溶液ph5时，溶液中cu20.01 moll1，oh1.0109 moll1，故ksp cu( oh )2 cu2oh21.01020 mol3l3。(5)cu(oh )2(s)cu2(aq)2oh(aq)，加入氨水生成难电离的cu(nh3)42，促进cu(oh )2的溶解。(6)由表格信息可知，难溶盐化学式均为ab型，即ksp