高中化學(xué)蘇教版 (2019)選擇性必修1第四單元 沉淀溶解平衡精品精練

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一、沉淀的轉(zhuǎn)化與溶解
1．沉淀的轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)探究AgCl、AgI、Ag2S的轉(zhuǎn)化
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知三種沉淀溶解能力從大到小的順序是 。
(2)向AgCl沉淀中滴加KI溶液時(shí)，溶液中的Ag＋和I－結(jié)合生成了更難溶解的AgI，溶液中Ag＋濃度 ，促使AgCl的沉淀溶解平衡向 ，最終AgCl完全轉(zhuǎn)化為AgI。AgI轉(zhuǎn)化為Ag2S的原理相同。
(3)沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式：AgCl(s)＋I(xiàn)－AgI(s)＋Cl－；2AgI(s)＋S2－Ag2S(s)＋2I－。
轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)： 。
轉(zhuǎn)化的條件：溶液中的離子濃度冪之積 Ksp。
2．沉淀的溶解
(1)原理：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，只要不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，平衡就向 的方向移動(dòng)，從而使沉淀溶解。
(2)實(shí)例：①CaCO3沉淀溶于鹽酸中：
CO2氣體的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡體系中的COeq \\al(2－,3)濃度不斷減小，平衡向 的方向移動(dòng)。
②分別寫(xiě)出用HCl溶解難溶電解質(zhì)FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2的離子方程式： 、 、 。
③向Mg(OH)2懸濁液中分別滴加蒸餾水、稀鹽酸、NH4Cl溶液，白色沉淀將 、 、
(填“溶解”或“不溶解”)。
二、沉淀的生成與轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)和科研中的應(yīng)用
1．沉淀的生成
(1)沉淀生成的應(yīng)用。
在涉及無(wú)機(jī)制備、提純工藝的生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域中，常利用生成沉淀來(lái)達(dá)到分離或除去某些離子的目的。
(2)沉淀的方法。
①調(diào)節(jié)pH法：如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，可使Fe3＋轉(zhuǎn)變?yōu)? 沉淀而除去。反應(yīng)如下：
②加沉淀劑法：如以Na2S、H2S等作沉淀劑，使某些金屬離子，如Cu2＋、Hg2＋等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。
a．通入H2S除去Cu2＋的離子方程式： 。
b．加入Na2S除去Hg2＋的離子方程式： 。
c．同離子效應(yīng)法：增大溶解平衡中離子濃度，使平衡向 的方向移動(dòng)。
2．沉淀的溶解
(1)沉淀溶解的原理。
根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的 ，使平衡向 的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解。
(2)沉淀溶解的方法。
①酸溶解法：用強(qiáng)酸溶解的難溶電解質(zhì)有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。
如CaCO3難溶于水，卻易溶于鹽酸，原因是：CaCO3在水中存在溶解平衡為 ，當(dāng)加入鹽酸后發(fā)生反應(yīng)： ，c(CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3))) ，溶解平衡向 方向移動(dòng)。
②鹽溶液溶解法：Mg(OH)2難溶于水，能溶于鹽酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反應(yīng)的離子方程式為 。
3．沉淀轉(zhuǎn)化
(1)鍋爐除水垢。
水垢CaSO4(s) eq \(――→,\s\up9(Na2CO3))CaCO3(s) eq \(――→,\s\up9(鹽酸))Ca2＋(aq)
有關(guān)化學(xué)方程式：
、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
(2)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化。
如原生銅硫化物 eq \(――→,\s\up11(氧化),\s\d4(淋濾))CuSO4(溶液) eq \(――→,\s\up11(ZnS),\s\d4(PbS))CuS(銅藍(lán))
有關(guān)化學(xué)方程式：
，
。
(3)工業(yè)廢水處理。
工業(yè)廢水處理過(guò)程中，重金屬離子可利用沉淀轉(zhuǎn)化原理用FeS等難溶物轉(zhuǎn)化為HgS、Ag2S、PbS等沉淀。
用FeS除去Hg2＋的離子方程式：
。
課后分層練
1．已知常溫下溶解度：CaSO4＞CaCO3＞CaC2O4，欲將NaCl溶液中的Ca2＋除去，加入最適宜的沉淀劑是( )
A．Na2SO4 B．Na2CO3
C．NaOH D．Na2C2O4
2．某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)證明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A．試管Ⅰ中出現(xiàn)白色沉淀，試管Ⅱ沉淀轉(zhuǎn)為藍(lán)色
B．試管Ⅱ反應(yīng)：Mg(OH)2(s)＋Cu2＋Cu(OH)2(s)＋Mg2＋
C．試管Ⅰ反應(yīng)后上層清液中有c(Mg2＋)?c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]
D．向試管Ⅰ中滴加過(guò)量NaOH溶液不影響結(jié)論
4.用含鐵廢銅制備膽礬的流程如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．“溶解”中加H2O2只是將Fe2＋氧化為Fe3＋
B．流程中Cu2(OH)2CO3可用CuO或Cu(OH)2代替
C．pH＝3時(shí)，c(Cu2＋)?c2(OH－)＜Ksp[Cu(OH)2]
D．“系列操作”前加入H2SO4的目的是抑制Cu2＋的水解
5.欲除去混在BaSO4中的少量CaCO3雜質(zhì)，下列措施正確的是( )
A．鹽酸、過(guò)濾
B．稀硫酸、過(guò)濾
C．NaOH溶液、過(guò)濾
D．四氯化碳、分液
6.自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析一定正確的是( )
A．溶解度：PbSC>A
D．相同實(shí)驗(yàn)條件下，若把NaCl溶液改為等濃度的NaBr溶液，反應(yīng)終點(diǎn)由A點(diǎn)向D點(diǎn)方向移動(dòng)
11．已知：T ℃時(shí)，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5、Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(PbCO3)＝8.4×10－14，三種鹽的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，pM＝－lg c(陰離子)、pN＝－lg c(陽(yáng)離子)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．a(chǎn)線是CaSO4沉淀溶解平衡曲線
B．T ℃時(shí)，向10 mL水中依次加入CaCO3和PbCO3至二者均飽和，溶液中eq \f(c(Ca2＋),c(Pb2＋))＝eq \f(Ksp(CaCO3),Ksp(PbCO3))
C．d點(diǎn)表示CaCO3的飽和溶液，且c(Ca2＋)Ksp[Fe(OH)3]
將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液
溶液變紅
不能證明
Fe(NO3)2樣品已變質(zhì)
D
向盛有過(guò)量AgNO3溶液的試管中滴加少量NaCl溶液，再向其中滴加Na2CrO4溶液
先觀察到白色沉淀，后產(chǎn)生磚紅色沉淀
AgCl沉淀可轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀Ag2CrO4
化學(xué)式
Ag2S
Ag2SO4
AgCl
AgBr
AgI
溶度積
6.3×10－50
1.2×10－5
1.8×10－10
5.4×10－13
8.5×10－17
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10－4
1.81×10－7
1.84×10－14
物質(zhì)
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
顏色
白
淡黃
黃
黑
Ksp
1.8×10－10
5.35×10－13
8.51×10－17
1.8×10－50
物質(zhì)
Mn(OH)2
C(OH)2
Ni(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
2.0×10－13
3.0×10－16
1.0×10－16
2.6×10－39
物質(zhì)
Fe(OH)2
CS
NiS
MnS
Ksp
4.9×10－17
5.0×10－22
1.0×10－22
4.7×10－14