《第3章-第3节-第2课时-沉淀溶解平衡.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第3章-第3节-第2课时-沉淀溶解平衡.docx（15页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第2课时沉淀溶解平衡的应用核心素养发展目标1.变化观念与平衡思想：能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。2.科学探究与创新意识：学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题，并设计实验探究方案，进行沉淀转化等实验探究。一、沉淀的溶解与生成1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溶解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)实例辨析：医疗上用BaSO4而不用BaCO3做“钡餐”的原因物质BaSO4BaCO3沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)BaCO3(s)Ba2(a
2、q)CO(aq)Ksp(25 )1.11010 mol2L25.1109 mol2L2服用后情况分析SO难以和胃酸中H结合生成分子，BaSO4溶解平衡不变，Ba2浓度小，低于使人中毒的危险值BaCO3Ba2CO 2H CO2H2Oc(Ba2)增大，高于使人中毒的危险值，使人中毒(3)沉淀溶解的方法方法实例酸溶解法CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3在水中存在溶解平衡为CaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq)，当加入盐酸后发生反应：CO2H=H2OCO2，c(CO)降低，溶解平衡向溶解方向移动盐溶液溶解法Mg(OH)2难溶于水，能溶于NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离
3、子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O2.沉淀的生成(1)沉淀生成的原理当溶液中电解质对应离子的浓度商(Q)大于溶度积(Ksp)时，则有沉淀生成。(2)实例辨析：误食可溶性钡盐如BaCl2、Ba(NO3)2可用5%的Na2SO4溶液洗胃解毒物质BaCl2Na2SO4服用后BaCl2=Ba22ClNa2SO4=2NaSO解毒原因由于Q(BaSO4)c(Ba2)c(SO)Ksp(BaSO4)，Ba2和SO会生成BaSO4沉淀，c(Ba2)小于使人中毒的危险值，从而解毒(3)沉淀生成的方法方法实例调节pH法加入氨水调节pH至4左右，可除去氯化铵溶液中的氯化铁。反应的离子方程式为：Fe3
4、3NH3H2O=Fe(OH)33NH加沉淀剂法用Na2S、H2S等做沉淀剂，使Cu2、Hg2等生成难溶硫化物沉淀。通入H2S除去Cu2的离子方程式：H2SCu2=CuS2H。加入Na2S除去Hg2的离子方程式：Hg2S2=HgS(1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好()(2)为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水()(3)除去废水中某些重金属离子如Cu2、Hg2时，常用Na2S等，是因为生成的CuS、HgS极难溶，使废水中Cu2、Hg2浓度降得很低()(4)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()(5)化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废
5、水中的Cu2：Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，该反应达平衡时c平(Mn2)c平(Cu2) ()答案(1)(2)(3)(4)(5)1溶洞里美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹，请从沉淀溶解平衡的角度解释这一现象？提示石灰岩中的CaCO3和H2O、CO2反应生成Ca(HCO3)2，存在下列平衡：CaCO3CO2H2OCa(HCO3)2，溶有Ca(HCO3)2的水从洞顶滴落时，水分蒸发，压强减小，温度升高，CO2的溶解度减小，导致上述平衡向逆向移动而析出CaCO3，日积月累就形成了这些奇迹。2已知三种化合物的溶解度：PbSO41.03104 g，PbCO31.81107
6、g，PbS1.841014 g，为了除去工业废水中的重金属离子Pb2，应选用哪种沉淀剂？理由是什么？答案应选用硫化物作为沉淀剂，因为生成的PbS更难溶，可以更好地除去Pb2。沉淀反应的应用(1)沉淀的生成和溶解是两个方向相反的过程，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。(2)利用生成沉淀除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生，其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。(3)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溶解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。如常用强酸溶解CaCO3、FeS等难溶电解质。二、沉淀的转化1实验探究沉淀的转化Z
7、nS沉淀转化为CuS沉淀实验步骤实验现象有白色沉淀有黑色沉淀离子方程式S2(aq)Zn2(aq) =ZnS(s)ZnS(s)Cu2(aq) =CuS(s)Zn2(aq)实验结论溶解能力小的沉淀可以转化成溶解能力更小的沉淀2.沉淀转化的实质和条件(1)实质：沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，即将溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。(2)条件：对于沉淀的转化，关键是满足一个条件，即两种沉淀的溶解度不同，一般说来，溶解能力小的沉淀转化为溶解能力更小的沉淀容易实现；两者差别越大，沉淀转化越容易。3沉淀转化的应用应用原理分析反应方程式锅炉除水垢水垢CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2(aq)Ca
8、SO4(s)Na2CO3(aq)CaCO3(s)Na2SO4(aq)、CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2工业废水处理重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀用FeS除去Hg2的离子方程式：FeS(s)Hg2(aq)HgS(s)Fe2(aq)水垢硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2Mg(HCO3)2MgCO3H2OCO2、Ca(HCO3)2CaCO3H2OCO2、MgCO3H2OMg(OH)2CO2(1)沉淀的转化只能由难溶的转化为更难溶的()(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液，沉淀颜色转变成黄色沉淀，是由于Ksp(AgI)Ksp
9、(AgCl)()(3)可用FeS除去废水中的Hg2、Ag等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶()(4)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(CuS)()答案(1)(2)(3)(4)已知：Ksp(CdS)3.61029 mol2L2，Ksp(ZnS)1.61024 mol2L2。某溶液中含0.10 molL1 Cd2和0.10 molL1 Zn2。为使Cd2形成CdS沉淀而与Zn2分离，S2的浓度应控制在什么范围？答案c(S2)在3.610281.61023 molL1之间可以使CdS沉淀而Zn2留在溶液中。解析沉淀Cd2时所需S2的最低浓度：c平
10、(S2) molL13.61028 molL1；不使ZnS沉淀，S2的最高浓度：c平(S2) molL11.61023 molL1。 沉淀转化的规律(1)组成类型相同的难溶电解质，Ksp较大的难溶电解质容易转化为Ksp较小的难溶电解质。(2)Ksp相差不大的难溶电解质，Ksp较小的难溶电解质在一定条件下(满足QKsp)可以转化为Ksp较大的难溶电解质。如在BaSO4饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，也可以转化成Ksp较大的BaCO3。1T 时，KspCu(OH)22.21020 mol3L3，KspFe(OH)31.11038 mol4L4。此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3
11、，可以边搅拌边加入一种试剂，这种试剂是()ACuO BNaOH溶液C氨水 DCuSO4溶液答案A解析根据溶度积常数可知氢氧化铜的溶度积大于氢氧化铁的溶度积，因此要除去混在CuCl2溶液中的FeCl3，可加入氢氧化铜粉末，CuO或CuCO3，通过调节溶液的pH，促进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀而除去，且不引入新的杂质，本题选A。【考点】沉淀的溶解与生成【题点】沉淀的生成调pH法2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
12、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】沉淀的转化【题点】沉淀转化的应用3已知t 时AgCl的Ksp21010 mol2L2；在t 时Ag2CrO4的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A在t 时，Ag2CrO4的Ksp为1012 mol3L3B在饱和Ag2CrO4溶
13、液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点C在t 时，用0.01 molL1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL1 KCl和0.01 molL1 K2CrO4的混合溶液，CrO先沉淀D在t 时，反应Ag2CrO4(s)2Cl(aq)2AgCl(s)CrO(aq)的平衡常数K2.5107 mol1L答案AD解析A项，Ag2CrO4的Kspc(Ag)c平(CrO)(103)2106 mol3L31012 mol3L3；B项，加入K2CrO4可使沉淀溶解平衡左移，c平(Ag)减小；C项，CrO形成沉淀所需Ag的最低浓度为c平(Ag) molL11105 molL1，Cl形成沉淀所需Ag的
14、最低浓度为c平(Ag) molL12108 molL1，所以先析出氯化银沉淀；D项，K2.5107 mol1L。【考点】沉淀的转化【题点】沉淀溶解平衡曲线及应用4已知Ksp(AgCl)1.561010 mol2L2，Ksp(AgBr)7.71013 mol2L2，Ksp(Ag2CrO4)9.01012 mol3L3。某溶液中含有Cl、Br和CrO，浓度均为0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()ACl、Br、CrO BCrO、Br、ClCBr、Cl、CrO DBr、CrO、Cl答案C解析要产生AgCl沉淀，c平(Ag
15、) molL11.56108 molL1；要产生AgBr沉淀，c平(Ag) molL17.71011 molL1；要产生Ag2CrO4，需c(Ag)c平(CrO)Ksp(Ag2CrO4)9.01012 mol3L3，即c平(Ag) molL13.0105 molL1；显然产生沉淀的顺序为Br、Cl、CrO。5已知25 时：难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Ksp2.8109 mol2L29.1106 mol2L26.8106 mol2L2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：向0.1 molL1的CaCl2溶液100 mL中加入0.1 molL1的Na
16、2SO4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，静置沉淀后弃去上层清液。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SO(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Ca
17、SO4转化为CaCO3，再用盐酸除去解析Ksp越大，表示电解质的溶解度越大，溶解度大的沉淀会向溶解度小的沉淀转化，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。【考点】沉淀的转化【题点】沉淀转化的应用一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。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
18、)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】沉淀的溶解与生成【题点】沉淀的生成调pH法2一定温度下，在下列溶液中，BaSO4的溶解量最大的是()A1 molL1 H2SO4溶液B2 molL1 H2SO4溶液C纯水D0.1 molL1 H2SO4溶液答案C解析一定温度下，在BaSO4饱和溶液中，c平(Ba2)c平(SO)Ksp(BaSO4)是一个定值，则c(SO)越大，BaSO4的溶解量越小。四个选项中只有纯水中c(SO)最小，所以在纯水中BaSO4的溶解量最大。【考点】沉淀的溶解与生成【题点】沉淀
19、的生成调pH法3已知在pH为45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，下述方法中可行的是()A向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH为45B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45D加入纯Cu将Fe2还原为Fe答案A解析根据题干信息，A项中的操作可将Fe2先转化为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生成CuS沉淀，B项错误；C项
20、中的操作会引入新的杂质离子NH，C项错误；由金属的活动性FeCu知，D项错误。【考点】沉淀的溶解与生成【题点】沉淀的生成调pH法4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度大小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
21、中滴加饱和NaBr溶液可以得到淡黄色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c平(Ag)0.1 molL10.001 molL1，c(Ag)c平(SO)(0.001 molL1)20.1 molL11107 mol3L31.4105mol3L3，故不会产生沉淀。【考点】沉淀的溶解与生成【题点】沉淀的生成加沉淀剂法5已知：25 时，KspMg(OH)25.611012 mol3L3，Ksp(MgF2)7.421011 mol3L3。下列说法正确的是()A25 时，饱和Mg(OH
22、)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c平(Mg2)大B25 时，Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c平(Mg2)增大C25 时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 molL1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL1 NH4Cl溶液中的Ksp小D25 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，KspMg(OH)2比Ksp(MgF2)小，说明饱和Mg(OH)2溶液中的c平(Mg2)更小；B项，Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，NH与OH反应而使平衡右移
23、，c平(Mg2)增大；C项，Ksp只与温度有关；D项，Mg(OH)2的Ksp与MgF2的Ksp数量级接近，若F浓度足够大，Mg(OH)2也能转化为MgF2。【考点】沉淀的转化【题点】沉淀转化的实质6含有较多Ca2、Mg2和HCO的水称为暂时硬水，加热可除去Ca2、Mg2，使水变为软水。现有一锅炉厂使用这种水，试判断其水垢的主要成分为()已知Ksp(MgCO3)6.82106 mol2L2，KspMg(OH)25.611012 mol3L3ACaO、MgO BCaCO3、MgCO3CCaCO3、Mg(OH)2 DCaCO3、MgO答案C解析考查沉淀转化的原理，加热暂时硬水，发生分解反应：Ca(H
24、CO3)2CaCO3CO2H2O，Mg(HCO3)2MgCO3CO2H2O，生成的MgCO3在水中建立起平衡：MgCO3(s)Mg2(aq)CO(aq)，而CO发生水解反应：COH2OHCOOH，使水中的OH浓度增大，由Ksp(MgCO3)和KspMg(OH)2的数值计算可知Mg(OH)2比MgCO3更难溶，在持续加热的条件下，使MgCO3逐渐转化为更难溶的Mg(OH)2，因此水垢的主要成分就成为CaCO3和Mg(OH)2。【考点】沉淀的转化【题点】沉淀转化的实质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NH4C
25、l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】沉淀的转化【题点】沉淀转化的现象与分析8(2019九江校级期末)20 时某些物质的溶解度(g)数据如表所示：物质CaCO3CaSO4Mg(OH)2MgCO3溶解度/(g/100 g水)1.41030.2191041.1102下列说法不正确的是()A硫酸钙悬浊液中存在沉淀溶解平衡：CaSO4(s)Ca2(aq)SO(aq)B用Na2CO3溶液浸泡锅炉中的水垢，可将水垢中的CaSO4转化为CaCO3C向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液，沉淀变为红褐色，说明溶解度：Fe(OH)3M
26、g(OH)2D向2 mL饱和MgCl2溶液中先后滴加0.1 molL1的Na2CO3溶液、NaOH溶液各2滴，产生的白色沉淀为Mg(OH)2答案D【考点】沉淀的转化【题点】沉淀转化的应用二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。9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平(Mn2)c平(Cu2)BMnS的Ksp大于CuS的KspC向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c平(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
27、(MnS)Ksp(CuS)，该反应的平衡常数K1，c平(Mn2)c平(Cu2)。向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c平(Cu2)增大，溶解平衡向右移动，c平(Mn2)增大，所以，只有A项不正确。【考点】沉淀的转化【题点】沉淀转化平衡及应用1025 时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表：物质AgClAgBrAgIAg2S颜色白淡黄黄黑Ksp1.81010 mol2L27.71013 mol2L21.51016 mol2L21.81050 mol3L3下列叙述中不正确的是()A向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 molL1 KI溶液，有黄色沉淀产生B25 时，AgCl、AgBr、AgI、A
28、g2S饱和水溶液中Ag的浓度相同C25 ，AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同D在5 mL 1.8106 molL1 NaCl溶液中，加入1滴(20滴约为1 mL)1103 molL1 AgNO3溶液，不能产生白色沉淀答案B解析由Ksp(AgCl)Ksp(AgI)可知A项正确；由四种物质的溶度积常数计算可知，其饱和水溶液中c(Ag)的大小关系为AgClAgBrAgIAg2S，B项错误；由于溶度积常数只是温度的函数，温度不变其值不变，C项正确；加入一滴硝酸银溶液后c(Cl)可认为保持不变，即c(Cl)1.8106 molL1，而AgNO3溶液相当于稀释100倍，故c
29、(Ag)1105 molL1，c(Cl)c(Ag)1.81011 mol2L2Ksp(AgCl)，故没有沉淀生成，D项正确。【考点】沉淀的转化【题点】难溶电解质沉淀溶解平衡的综合11下列说法中正确的是()A在等浓度的Na2SO4、Al2(SO4)3溶液中，BaSO4的溶解能力相同B将BaSO4投入饱和Na2CO3溶液中不会生成BaCO3Ksp(BaCO3)5.1109 mol2L2；Ksp(BaSO4)1.11010 mol2L2C用AgNO3溶液分别滴定等浓度等体积的Cl、Br、I溶液，滴定曲线如图所示，说明Ksp(AgI)Ksp(AgBr)Ksp(AgCl)D向等浓度的NaBr、NaI溶液
30、中滴加足量AgNO3溶液，溶液中c平(Br)c平(I)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)答案CD解析根据难溶电解质在溶液中存在的溶解平衡可知，溶液中c(SO)越大，BaSO4的溶解能力越小，A项错误；将BaSO4投入饱和Na2CO3溶液中会生成BaCO3，两者的Ksp相差不大，只要保证溶液中c(CO)足够大，可以实现BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀，B项错误；从图可知，当沉淀完全时，lgc平(I)最大，说明溶液中c平(I)最小，即Ksp(AgI)最小，C项正确；c平(Br)c平(I)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)，D项正确。【考点】沉淀的转化【题点】沉淀溶解平衡曲线及应用12不同温度(T
31、1和T2)时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是()AT1T2B加入BaCl2固体，可使溶液由a点变到c点Cc点时，在T1、T2两个温度下均有固体析出Da点和b点的Ksp相等答案AD解析因为硫酸钡在水中溶解时吸收热量，则温度升高硫酸钡的Ksp增大，T2时硫酸钡的Ksp大于T1时硫酸钡的Ksp，故T2T1，A正确；硫酸钡溶液中存在着沉淀溶解平衡，a点在平衡曲线上，加入BaCl2，c(Ba2)增大，平衡左移，c(SO)应降低，所以不能使溶液由a点变到c点，B错误；在T1时c点溶液的QKsp，有沉淀析出，在T2时c点溶液的QKsp，没有沉淀析出，
32、C错误；Ksp是一常数，温度不变，Ksp不变，同一温度下，在曲线上的任意一点Ksp都相等，D正确。【考点】沉淀的转化【题点】沉淀溶解平衡曲线及应用三、非选择题13工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO，它们会对人类及生态系统产生很大危害，必须进行处理。还原沉淀法是常用的一种方法，其过程如下：CrOCr2OCr3Cr(OH)3(1)转化过程中存在平衡：2CrO2HCr2OH2O。能说明该反应达平衡状态的是_(填字母)。aCr2O和CrO的浓度相同b2v(Cr2O)v(CrO)c溶液的pH保持不变(2)若1 L废水转化后所得溶液中含铬元素的质量为28.6 g，CrO有 转化为Cr2O(已知铬的相
33、对原子质量为52)。转化后所得溶液中c平(Cr2O)_。已知：常温时该反应的平衡常数K1014 mol3L3。上述转化后所得溶液的pH_。(3)若在还原过程中还原1 mol Cr2O，需要_mol的FeSO47H2O。(4)沉淀过程中生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3(aq)3OH(aq)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp1032 mol4L4，要使c(Cr3)降至105 molL1，溶液的pH应调至_。答案(1)c(2)0.25 molL16(3)6(4)5解析(1)溶液的pH不变，说明c(H)不变，表明反应已达平衡，c正确。(2)c平(CrO)
34、2c平(Cr2O)0.55 molL1，解得：c平(CrO)0.05 molL1，c平(Cr2O)0.25 molL1，K1014 mol3L3，解得：c平(H)106 molL1，pH6。(3)Cr2O中Cr的化合价是6价，所以1 mol Cr2O被还原转移6 mol电子；1 mol Fe2被氧化生成Fe3，转移1 mol电子，因此根据得失电子守恒可知，需要FeSO47H2O的物质的量为6 mol。(4)由溶度积常数的表达式Kspc平(Cr3)c(OH)1032 mol4L4可知，当c平(Cr3)105 molL1时，c平(OH)109 molL1，所以pH5。【考点】沉淀的转化【题点】难溶
35、电解质沉淀溶解平衡的综合14已知：25 时，Ksp(BaSO4)11010 mol2L2，Ksp(BaCO3)1109 mol2L2。(1)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作为内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)_。万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5 molL1 Na2SO4溶液洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2浓度仅为_ molL1。(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，
36、使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为_。请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：_。答案(1)对于平衡BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)，H不能减少Ba2或SO的浓度，平衡不能向沉淀溶解的方向移动21010(2)CaSO4(s)CO(aq)CaCO3(s)SO(aq)CaSO4存在沉淀溶解平衡CaSO4(s)Ca2(aq)SO(aq)，加入Na2CO3溶液后，CO与Ca2结合生成CaCO3沉淀，Ca2浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动解析(1)BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)，由于Ba2、SO均不与H反
37、应，无法使平衡移动。c平(Ba2)21010 molL1。【考点】沉淀的转化【题点】难溶电解质沉淀溶解平衡的综合15金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/molL1)如图所示。(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为_(填字母)。A6(3)在Ni(OH)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)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成Cu(NH3)42，
38、写出反应的离子方程式：_。(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp/mol2L26.310182.510131.310363.410286.410531.61024某工业废水中含有Cu2、Pb2、Hg2，最适宜向此工业废水中加入过量的_(填字母)除去它们。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)Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O(5)B解析(1)据图知pH45时，Cu2开始沉淀为Cu(OH)2，因此pH3时，主要以Cu2形式存在。(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3，应保证Fe3完全沉淀，而Cu2还未沉淀，据图知pH为4左右。(3)据图知，Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小，无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2。(5)在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中，FeS的溶度积最大，且与其他三种物质的溶度积差别较大，在废水中加入FeS，Cu2、Pb2、Hg2均可分别转化为溶度积更小的沉淀，过量FeS也可一起过滤除去，且不会引入新的杂质。
