苏教版选修4 专题3第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡（第2课时） 作业.doc

第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡第2课时沉淀溶解平衡原理的应用1除去nacl中的fecl3需加入的试剂是()anaoh b石灰水c铜片 d氨水答案a解析在除去fecl3时，不能引入新的杂质。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的生成(沉淀的先后)2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，但颜色不变答案b解析zns和cus的阴、阳离子个数比为11，且ksp(zns)ksp(cus)，可得zns的溶解度大于cus，因此在zns饱和溶液中加cuso4会使zns沉淀转化生成黑色cus。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化3已知如下物质的溶度积常数：ksp(fes)6.31018，ksp(cus)6.31036。下列说法正确的是()a同温度下，cus的溶解度大于fes的溶解度b同温度下，向饱和fes溶液中加入少量na2s固体后，ksp(fes)变小c向含有等物质的量的fecl2和cucl2的混合溶液中逐滴加入na2s溶液，最先出现的沉淀是fesd除去工业废水中的cu2，可以选用fes作沉淀剂答案d解析a项，由于fes的ksp大，且fes与cus的ksp表达式是相同类型的，因此fes的溶解度比cus的大；b项，ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关；c项，先达到cus的ksp，先出现cus沉淀；d项，向含有cu2的工业废水中加入fes，fes会转化为更难溶的cus，故可以用fes作沉淀剂。考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合4实验：0.1 moll1agno3溶液和0.1 moll1nacl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；向滤液b中滴加0.1 moll1ki溶液，出现浑浊；向沉淀c中滴加0.1 moll1ki溶液，沉淀变为黄色。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滤液b中不含有agc中颜色变化说明agcl转化为agid实验可以证明agi比agcl更难溶答案b解析a项，在浊液a中，存在agcl的沉淀溶解平衡，正确；b项，在滤液b中，仍含有少量ag，故在b中加入ki溶液生成了agi沉淀，错误；由于agi比agcl更难溶解，向c中加入0.1 moll1ki溶液，能发生沉淀的转化，生成黄色的agi，c项和d项都正确。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化5(2017盐城调研)cr()对人体具有致癌、致突变作用。铁氧体法铁氧体是组成类似于fe3o4的复合氧化物，其中部分fe()可被cr()等所代换是目前处理cr()废水的常见方法之一，其工艺流程如下：(1)cr()包括cro和cr2o，我国的排放标准是每升废水铬元素含量不超过0.5 mgl1。转化反应：2cro2hcr2oh2o的平衡常数表达式为k_。取某cr()废水(只含cro)与2.0104 moll1 agno3溶液等体积混合，有棕红色ag2cro4沉淀，则原废水中六价铬超标_倍以上已知ksp(ag2cro4)1.01012。(2)铁氧体法处理含cr2o废水的工艺流程中：“反应槽”中发生反应的离子方程式为_。在“加热曝气槽”中通入压缩空气的目的是_。(3)实验室有100 l含cr()强酸性废水(只含cr2o)，经测定cr2o浓度为2104 moll1。设计通过向其中加入一定量的feso47h2o，充分反应后再加入naoh溶液调节ph，搅拌并加热，使cr和fe恰好均转化为fe3fe2fe cro4(不考虑微量的残留)。计算100 l该废水需加入的feso47h2o的质量，写出计算过程。答案(1) 20.8(2)cr2o6fe214h=2cr36fe37h2o将部分fe(oh)2氧化为fe(oh)3以形成铁氧体(3)n(cr2o)100 l0.000 2 moll10.020 0 mol，还原反应需消耗n1(fe2)0.120 0 mol，同时反应生成的n(cr3)0.040 0 mol，n(fe3)0.120 0 mol，与cr3和fe3形成铁氧体的n2(fe2)n(cr3)n(fe3)0.080 0 moln(feso47h2o)n1(fe2)n2(fe2)0.120 0 mol0.080 0 mol0.200 0 mol加入的m(feso47h2o)0.200 0 mol278 gmol155.6 g。解析(1)设废水中cro的浓度为x moll1，与agno3溶液等体积混合后，cro的浓度变成 moll1，c(agno3) moll11.0104 moll1，ksp(ag2cro4)c2(ag)c(cro)(1.0104)21.01012，得x2.0104 moll1，cr含量：(2.0104mol 52 gmol11 000 mgg1)/l10.4 mgl1，超标：20.8倍。(2)反应槽中，cr2o在酸性条件下氧化fe2，生成fe3和cr3，根据fe和cr得失电子守恒，用h平衡电荷。反应槽中fe2是过量的，在“加热曝气槽”中，加入naoh会生成fe(oh)2，压入空气，可以将fe(oh)2氧化为fe(oh)3，最终可以转化成铁氧体中的fe3。(3)废水中的cr2o为0.020 0 mol，根据“cr2o6fe2”知，完全反应cr2o时，消耗n1(fe2)0.120 0 mol，反应后生成n(fe3)0.120 0 mol，n(cr3)0.040 0 mol。铁氧体为fe3fe2fe cro4，n(fe2)1，n(fe3)n(cr3)1(1x)x2，形成铁氧体的n2(fe2)n(fe3)n(cr3)(0.120 0 mol0.040 0 mol) 0.080 0 mol，总共消耗的n(feso47h2o)n1(fe2)n2(fe2)0.120 0 mol0.080 0 mol0.200 0 mol，m(feso47h2o)0.200 0 mol278 gmol155.6 g。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化对点训练题组一沉淀的生成与溶解1当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡mg(oh)2(s) mg2(aq)2oh(aq)时，为使mg(oh)2固体的量减少，需加入少量的()anh4no3 bnaohcmgso4 dna2so4答案a解析要使mg(oh)2固体的量减小，应使mg(oh)2的溶解平衡右移，可减小c(mg2)或c(oh)。nh4no3电离出的nh能结合oh，使平衡右移。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的溶解2在有固态caco3存在的饱和溶液中，存在着如下平衡caco3(s) ca2(aq)co(aq)，加入下列溶液，能使caco3质量增加的是()acacl2溶液 bkno3溶液cnh4cl溶液 dnacl溶液答案a解析加入cacl2溶液，溶液中c(ca2)增大，平衡逆向移动，caco3质量增加，a正确；加入kno3溶液，相当于加入水，平衡正向移动，caco3质量减少，b错误；加入nh4cl溶液，nh水解产生的h与co反应，c(co)减小，平衡正向移动，caco3质量减少，c错误；加入nacl溶液，相当于加入水，平衡正向移动，caco3质量减少，d错误。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的生成(沉淀的先后)3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解析要将pb2沉淀，就要形成溶解度更小的物质，由表中数据可知，pbs的溶解度最小，故沉淀剂最好为硫化物。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的生成(沉淀的先后)425 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。常温时下列有关叙述正确的是()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)变大答案c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。考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合5(2017宿迁宿豫中学高二期末)如图所示进行实验，下列分析错误的是()a实验中白色沉淀变成黄色沉淀b该实验可说明溶度积ksp(agcl)ksp(agi)c反应后c(ag)：d实验中发生反应：agcliagicl答案c 解析碘化银的溶度积常数小于氯化银，则实验中白色沉淀变成黄色沉淀，a项正确；根据沉淀容易向更难溶的方向转化可知，该实验可说明溶度积ksp(agcl)ksp(agi)，b项正确；碘化银的溶度积常数小于氯化银，则反应后c(ag)：，c项错误；沉淀容易向更难溶的方向转化，因此实验中发生反应：agcliagicl，d项正确。考点溶度积常数题点溶度积常数(ksp)的应用判断是否生成沉淀题组二沉淀的转化6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()acus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ccuso4与zns反应的离子方程式是cu2s2=cusd整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应答案d解析cuso4与pbs反应可以生成cus，所以cus的溶解度小于pbs的；硫化物中硫的化合价为2，具有还原性；zns难溶于水，不能写成离子形式；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。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化7下列说法不正确的是()amg(oh)2固体在溶液中存在平衡：mg(oh)2(s) mg2(aq)2oh(aq)，该固体可溶于nh4cl溶液b向zns沉淀上滴加cuso4溶液沉淀变为黑色，可推知同温下ksp(zns)ksp(agi)答案b考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合8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该反应平衡时c(mn2)c(cu2)bmns的ksp大于cus的kspc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答案a解析根据反应cu2(aq)mns(s) cus(s)mn2(aq)，可以推断ksp(mns)ksp(cus)，该反应的平衡常数k1，c(mn2)c(cu2)。向平衡体系中加入少量cuso4固体后，c(cu2)增大，溶解平衡向右移动，c(mn2)增大，所以，只有a项不正确。考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合9下表为有关化合物的pksp，pksplgksp。某同学设计实验如下：向agno3溶液中加入适量nax溶液，得到沉淀agx；向中加nay，则沉淀转化为agy；向中加入na2z，沉淀又转化为ag2z。则表中a、b、c的大小关系为()相关化合物agxagyag2zpkspabca.abc babcccab dabc答案b解析根据沉淀的转化原理可知，溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的转化，再结合pksplgksp可知ksp越小其pksp越大，故b正确。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀的转化题组三沉淀溶解平衡图像分析10(2017盐城中学月考)25 时，用na2s沉淀cu2、mn2、fe2、zn2四种金属离子(m2)，所需s2最低浓度的对数值lg c(s2)与lg c(m2)关系如下图所示。下列说法正确的是()aksp(cus)约为11020b向cu2浓度为105 moll1废水中加入zns粉末，会有cus沉淀析出c向100 ml浓度均为105 moll1 zn2、fe2、mn2的混合溶液中逐滴加入104moll1 na2s溶液，zn2先沉淀dna2s溶液中：2c(s2)c(hs)c(h2s)c(na)答案b解析由图可知，ksp(cus)约为11035，a项错误；ksp(cus)ksp(zns)，向cu2浓度为105 moll1废水中加入zns粉末，会生成更难溶的cus，b项正确；ksp(mns)ksp(fes) ksp(zns)，所以mn2先沉淀，c项错误；根据物料守恒，2c(s2)2c(hs)2c(h2s)c(na)，d项错误。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀溶解平衡曲线及其应用11(2017徐州一中期中)某温度时，baso4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。已知：p(ba2)lg c(ba2)，p(so)lg c(so)。下列说法正确的是()a该温度下，ksp(baso4 )1.01024ba点的ksp(baso4)小于b点的ksp(baso4)cd点表示的是该温度下baso4的不饱和溶液d加入bacl2可以使溶液由c点变到a点答案d解析由a点数据，kspc(ba2)c(so)1041061010，a项错误；处于同一温度下，ksp相等，b项错误；d点时p(ba2)偏小，则c(ba2)偏大，溶液过饱和，c项错误；加入bacl2，c(ba2)增大，平衡逆向移动，c(so)减小，则可使溶液由c点变到a点，d项正确。考点沉淀溶解平衡的应用题点沉淀溶解平衡曲线及其应用12.(2017全国卷，13)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的cl会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入cu和cuso4，生成cucl沉淀从而除去cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是()aksp(cucl)的数量级为107b除cl反应为cucu22cl=2cuclc加入cu越多，cu浓度越高，除cl效果越好d2cu= cu2cu平衡常数很大，反应趋于完全答案c解析a项，根据cucl(s)?cu(aq)cl(aq)可知ksp(cucl)c(cu)c(cl)，从cu图像中任取一点代入计算可得ksp(cucl)107，正确；b项，由题干中“可向溶液中同时加入cu和cuso4，生成cucl沉淀从而除去cl”可知cu、cu2与cl 可以发生反应生成cucl沉淀，正确；c项，cu(s)cu2(aq) 2cu(aq)，固体对平衡无影响，故增加固体cu的物质的量，平衡不移动，cu的浓度不变，错误；d项，2cu(aq) cu(s)cu2(aq)，反应的平衡常数k，从图中两条曲线上任取横坐标相同的c(cu2)、c(cu)两点代入计算可得k106，反应平衡常数较大，反应趋于完全，正确。综合强化13(2017湖州高二质检)已知常温下，agbr的ksp4.91013、agi的ksp8.31017。(1)现向含有agi的饱和溶液中：加入固体agno3，则c(i)_(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；若改加更多的agi固体，则c(ag)_；若改加agbr固体，则c(i)_，而c(ag)_。 (2)现向含有nabr、ki均为0.002 moll1的溶液中加入等体积浓度为4103 moll1 agno3溶液，则产生的沉淀是_(填化学式)；若向其中再加入适量的nai固体，则最终可发生沉淀转化的总反应式表示为_。答案(1)变小不变变小变大(2)agi、agbragbr(s)i(aq) agi(s)br(aq)解析(1)加入agno3固体，使c(ag)增大，agi溶解平衡向左移动，c(i)减小。改加更多的agi固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变。因agbr的溶解度大于agi的溶解度，所以改加agbr固体时，使c(ag)变大，而使agi的溶解平衡向生成agi的方向移动，c(i)变小。(2)等体积混合后c(br)c(i)0.001 moll1，c(ag)2103 moll1。因ksp(agi)4.91013，所以有agbr沉淀生成；若再向其中加入适量nai固体时，会有agbr转化为agi。考点沉淀溶解平衡的应用题点难溶电解质沉淀溶解平衡的综合14(2017如东高级中学高二期中)草酸钴(coc2o4)用途广泛，一种利用水钴矿(主要成分为co2o3，还含少量fe2o3、al2o3、mgo、mno、cao等)制取coc2o42h2o的工艺流程如下：已知：浸出液含有的阳离子主要有h、co2、fe2、mn2、al3等；部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的ph见下表：沉淀物fe(oh)3fe(oh)2co(oh)2al(oh)3mn(oh)2完全沉淀的ph3.79.69.25.29.8(1)浸出过程中加入na2so3的作用是将_还原(填离子符号)，该步反应的离子方程式为_。(2)naclo3的作用是将浸出液中的fe2氧化成fe3 ，氯元素被还原为最低价。该反应的离子方程式为_。(3)加na2co3能使浸出液中fe3、al3转化成氢氧化物沉淀的原因是(用离子方程式表示，写出其中一个即可)_ _。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与ph的关系如下图所示。使用萃取剂适宜的ph_(填字母)左右。a2.0 b3.0 c4.0(5)滤液“除钙、镁”是将溶液中ca2与mg2转化为mgf2、caf2沉淀。已知ksp(mgf2)7.351011、ksp(caf2)1.051010，当加入过量naf后，所得滤液c(mg2)/c(ca2)_。答案(1)fe3、co3so2fe3h2o=so2fe22h、so2co3h2o=so2co22h(2)clo6fe26h=6fe3cl3h2o(3)2al33co3h2o=2al(oh)33co2或2fe33co3h2o=2fe(oh)33co2(4)b(5)0.7解析含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠，可得cocl2、alcl3、fecl2、mgcl2、cacl2、mncl2，加入naclo3，可得到fecl3，然后加入na2co3调ph至5.2，可得到fe(oh)3、al(oh)3沉淀，过滤后所得滤液主要含有cocl2、mgcl2、cacl