高中化學(xué)專題3第四單元第2課時(shí)沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用學(xué)案蘇教版選修4

［學(xué)習(xí)目標(biāo)定位］1.能用平衡移動(dòng)原理分析理解沉淀的溶解與生成、沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。2.

學(xué)會(huì)用沉淀溶解平衡的移動(dòng)解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題。

知識(shí)?回亞頁區(qū)溫故追本溯源推陳方可知新

1.現(xiàn)向含AgBr的飽和溶液中：

⑴加入固體AgNO”則c(Ag+)(填“變大”、“變小”或“不變”，下同)；

(2)加入更多的AgBr固體，則c(Ag+)；

⑶加入AgCl固體，則c(Br-)c(Ag)；

(4)力口入Na2s固體，則c(Br-),c(Ag*)。

答案(D變大(2)不變(3)變小變大(4)變大變小

解析本題考查了難溶電解質(zhì)溶解平衡的影響因素。

(1)向AgBr飽和溶液中加入AgNOa固體，沉淀溶解平衡逆向移動(dòng)，但c(Ag+)增大。

(2)加入AgBr固體，對(duì)沉淀溶解平衡無影響，c(Ag+)不變。

⑶因AgCl溶解度大于AgBr,加入AgCl固體時(shí)，c(Ag+)增大，沉淀溶解平衡向左移動(dòng)，c(Br

一)變小。

(4)因A&S溶解度小于AgBr,加入Na2s固體時(shí)，生成Ag2S,沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，c(Br

一)增大，但c(Ag+)減小。

2.25℃時(shí)，AgCl的溶解度是0.00192g?L-',求它的溶度積。

答案(0=1.80X107°

解析溶度積與溶解度都是體現(xiàn)溶質(zhì)溶解能力的物理量，二者可以相互轉(zhuǎn)化，計(jì)算過程中靈

活運(yùn)用二者的概念即可。

AgCl的相對(duì)分子質(zhì)量為143.5,AgCl飽和溶液物質(zhì)的量濃度為0.00192g-L-1/143.5g-mol

‘心1.34X10°mol,L-'

根據(jù)AgCl在溶液中的溶解平衡：

+C1(aq)

溶液中應(yīng)有c(Ag+)=c(Cl")=1.34X10-5mol?L-'

所以AgCl的%=c(Ag+)?c(Cr)=(1.34X10-5)2=l.80X10-10o

學(xué)習(xí).探究區(qū)基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究

探究點(diǎn)一沉淀的溶解與生成

1.根據(jù)沉淀溶解平衡，分析回答下列問題：

(DBaCOa和BaSO,都難溶于水，在醫(yī)學(xué)上常用BaSO,作鍬餐透視，而不能用BaCO：,的原因是什

么？

答案原因是BaCOs能溶于胃酸(主要成分為鹽酸)，反應(yīng)原理為

BaCOs(s)Ba^(aq)+C0；i(aq)

+

COr+2H=CO2f+H20

可見，胃酸消耗C(T,使溶液中c(C(r)降低，從而使BaCQ,的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，c(Ba?

+)增大引起人體重金屬中毒。

(2)可溶性鋼鹽(如BaCk等)當(dāng)作食鹽食用，會(huì)造成鋼中毒。中毒患者常用5.0%的NafO,溶

液洗胃的原因是什么？

答案中毒后服用Na2sol溶液(5.0%)洗胃，此時(shí)S0廠與Ba?+結(jié)合生成BaSO”沉淀，可緩解Ba2

+對(duì)人體的毒害。

2.沉淀生成的應(yīng)用主要涉及無機(jī)制備、提純工藝的生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域，常利用

生成沉淀達(dá)到分離或除去某些離子的目的。常用的方法有

(1)調(diào)節(jié)pH法：如工業(yè)原料氯化鏤中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至

113+

7?8,可使Fe+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(0H)3沉淀而除去。反應(yīng)如下：Fe+3NH3-H20=Fe(0H)：,I+3NH：。

(2)加沉淀劑法：如以N&S、HaS等作沉淀劑，使某些金屬離子，如Cu"、Hg"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。

寫出下列反應(yīng)的離子方程式：

①用H2s除去Cu'+：H2S+CUJ+:^CLISI+2H+。

②用Na￡除去IIg2+：Hg2++S2-=HgSI。

［歸納總結(jié)］

(1)沉淀的生成和溶解這兩個(gè)方向相反的過程相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度，控制離子濃度，

可以使反應(yīng)向我們需要的方向轉(zhuǎn)化。

(2)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

的相應(yīng)離子,使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng),就可以使沉淀溶解。如常用強(qiáng)酸溶解CaCO：,、

FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等難溶電解質(zhì)。

［活學(xué)活用］

1.為除去MgCk酸性溶液中的Fe",可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是()

A.NIL?II20B.NaOlI

C.Na2cO3D.MgCO3

答案D

3++

解析Fe+3H20Fe(0H)3+3H,調(diào)節(jié)pH,可使Fe"轉(zhuǎn)化為Fe(0H)3沉淀后除去。在①

不引入新雜質(zhì)，②Mg?*不沉淀的條件下，選用MgCO”過量的MgCQ,可一起過濾除去。也可選

用MgO、Mg(0H)2等試劑。

2.AgCl的《“=1.8OX1()T0,將0.001mol?L-lNaCl和0.001mol?「‘AgNOs溶液等體積混

合，是否有AgCl沉淀生成？

答案有AgCl沉淀生成

解析這是根據(jù)扁和溶液中離子的濃度累的乘積比較大小來判斷沉淀溶解平衡進(jìn)行的方

向。

兩溶液等體積混合后，Ag+和CP濃度都減小到原濃度的l/2o

c(Ag-)=c(Cl)=1/2X0.001mol?L-'=0.0005mol,L-1

在混合溶液中，則c(Ag+)?c(CD=(0.0005)z=2.5Xl()T

因?yàn)閏(Ag+)?c(Cl-)〉《.，所以有AgCl沉淀生成。

探究點(diǎn)二沉淀的轉(zhuǎn)化

1.根據(jù)下列圖示完成實(shí)驗(yàn)，將觀察到的現(xiàn)象填在空格內(nèi)：

寫出各步反應(yīng)的離子方程式：

①Ag-+C「=AgClI,

②AgCl(s)+1-+Cl-(aq),

③2Agi(s)+S2-2s(s)+2「(aq)。

(2)由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是4。較大的沉淀可轉(zhuǎn)化為危更小的沉淀。

2.沉淀轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)和科研中的應(yīng)用

(1)工業(yè)廢水處理過程中，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、Ag?S、

PbS等沉淀。寫出用FeS除去Hg"的離子方程式。

答案FeS(s)+Hg2'+Fe”(aq)

(2)在分析化學(xué)中常用飽和NazCOB溶液，將難溶強(qiáng)酸鹽BaSO,轉(zhuǎn)化為難溶弱酸鹽BaCO：),然后

用強(qiáng)酸溶解，使陽離子進(jìn)入溶液。寫出BaSO」轉(zhuǎn)化為BaCO,反應(yīng)的離子方程式。

答案BaSO4(s)+COr(aq)BaC(h(s)+S0廠(aq)

(3)硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaC。,和Mg(OH)2,它們是怎樣形成的？

答案水垢的形成過程涉及到沉淀轉(zhuǎn)化，加熱硬水時(shí)，Ca(HC03、Mg(H(n)2分別分解生成

CaCO八MgCOa沉淀。但MgCOs又與COT水解生成的0IT結(jié)合為更難溶的Mg(0H)2,故水垢的主

要成分不是CaCOsMgCOa,而是Cam、Mg(0H)2o

(4)鍋爐形成的水垢中常含有CaSO”除去方法是CaS0,(s)3￡0CaCO：,(s)照C/+(aq),寫

出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

答案CaSOt(s)+Na2cO3(aq)CaC03(s)+Na2soi(aq)

CaCO3+2HC1=CaC12+H20+C02t

［歸納總結(jié)］

(1)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。

(2)一般而言，心較大的難溶電解質(zhì)能轉(zhuǎn)化為扃更小的難溶電解質(zhì)，如AgCl—Agl

Agf,CaSOi轉(zhuǎn)化為CaCOs,ZnS轉(zhuǎn)化為CuS等。

(3)兩種沉淀的溶解度差別越大，沉淀轉(zhuǎn)化越容易。

［活學(xué)活用］

3.常溫下相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見下表：

物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCui

Ksp2.2X10T02.6X10-391.3X1()T

某酸性CuCk溶液中含有少量的FeCL,為得到純凈的CuCk-2HQ晶體，加入,

調(diào)至pH=4,使溶液中的Fe'+轉(zhuǎn)化為Fe(0H)3沉淀，此時(shí)溶液中的c(Fe3+)=。

過濾后，將所得濾液低溫蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，可得到CUCILZHZO晶體。

答案Cu(OH)2［或CU2(OH)2cO3或CuO或CuCOj

2.6X101mol,L-1

解析Fe(OH)3、Cu(0H)2的陶分別為2.6X10-9、2.2X1O-20,則Fe"、Cu"開始產(chǎn)生沉淀

時(shí)c(OlT)分別為2.97X1。-'°mol-L-\3.53X10-7mol?L-'o除去酸性CuCL溶液中的少

量FeCh,可加入Cu(0H)2或Cu2(OH)￡()3或CuO或CuC。,調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe升先轉(zhuǎn)化為沉

］X10~14

淀析出。pH=4時(shí)，c(H')=101mol,L\則c(0H)=~-n-mol?L-'=lX1010mol?L

l此時(shí)c(F。-)----=—J___21_6XJ_0___mo】.L'=2.6X10"mol?LL

4.牙齒表面由一層硬的組成成分為Ca3(PO3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：

2+;i-

Ca5(P04)30H(s)事,5Ca+3P04+0H^

進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因是

已知Ca5(P0j,F(s)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅(jiān)硬。請(qǐng)用離子方程式表示，當(dāng)

牙膏中配有氟化物添加劑后能防止制齒的原因：

根據(jù)以上原理，請(qǐng)你提出一種其他促進(jìn)礦化的方法：

+-

答案H+OH=H2O,使平衡向右移動(dòng)，破壞釉質(zhì)

5Ca-+3P04+F-^Cas(POi)aFI

加Ca"(或加PO『等)

解析人體牙齒表面主要的無機(jī)成分是羥基磷灰石［Cas(P0，)3(0H)］,是一種難溶的磷酸鈣類

沉積物。在口腔中，牙齒表面的羥基磷灰石存在著這樣的沉淀溶解平衡：

2+

Ca5(P04)30H(s)5Ca+3P0r+0H-

口腔中殘留的食物在酶的作用下，會(huì)分解產(chǎn)生有機(jī)酸一一乳酸。乳酸是酸性物質(zhì)，能與

反應(yīng)，使羥基磷灰石的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，從而導(dǎo)致踽齒的發(fā)生。但如果飲用

水或者牙膏中含有F，F(xiàn)能與牙齒表面的十和P0『反應(yīng)生成更難溶的氟磷灰石

[Ca5(P0,)3FL沉積在牙齒表面。氟磷灰石比羥基磷灰石更能抵抗酸的侵蝕，并能抑制口腔

細(xì)菌產(chǎn)生酸。因而能有效保護(hù)我們的牙齒，降低齦齒的發(fā)生率。這是通過添加丁使難溶的

羥基磷灰石轉(zhuǎn)化為更難溶的氟磷灰石，實(shí)質(zhì)就是發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化。

自我?檢測區(qū)檢測學(xué)習(xí)效果體驗(yàn)成功快樂

1.除去NaCl中的FeCL需加入的試劑是()

A.NaOIIB.石灰水

C.銅片D.氨水

答案A

解析在除去FeCL時(shí)，不能引入新的雜質(zhì)離子。

2.已知扁(AgCl)=1.8X10T。,扁Qgl)=1.OX1()T6。下列說法錯(cuò)誤的是()

A.AgCl不溶于水，不能轉(zhuǎn)化為Agl

B.在含有濃度均為0.00111101?「'的(：1-、廠的溶液中緩慢加入AgNOs稀溶液，首先析出

Agl沉淀

C.Agl比AgCl更難溶于水，所以，AgCl可以轉(zhuǎn)化為Agl

1

D.常溫下，AgCl若要在Nai溶液中開始轉(zhuǎn)化為Agl,則Nai的濃度必須不低于X10

7^8

mol?L-1

答案A

解析組成結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，溶度積越小，其溶解度越小，越易先形成沉淀，B項(xiàng)正確；溶

解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)，所以A錯(cuò)、C對(duì);AgCl溶液中。(Ag+)=爐

invio16

X10Tmol要使Agl形成沉淀，則c（Ag+）?'「）河。'］。弋則'（廣）》在獲市

mol,LX10"mol,LD正確。

3.自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO,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）。下列分析正確的是（）

A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度

B.原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍(lán)沒有還原性

C.CuSOq與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu"+S"=CuSI

D.整個(gè)過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)

答案D

解析CuSCh與PbS反應(yīng)可以生成CuS,所以CuS的溶解度小于PbS的，A錯(cuò)誤；硫化物中硫

的化合價(jià)為-2,均具有還原性，B錯(cuò)誤；ZnS難溶于水，不能寫成離子形式，C錯(cuò)誤；銅的

硫化物首先被氧化成CuSO.,然后硫酸銅與ZnS、PbS發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成更難溶的CuS,D

正確。

4.要使工業(yè)廢水中的重金屬Pb°+沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知PI?

+與這些離子形成的化合物的溶解度如下：

化合物PbSO-tPbC03PbS

溶解度/g1.03X1011.81X1071.84X10-14

由上述數(shù)據(jù)可知，選用的沉淀劑最好為（）

A.硫化物B.硫酸鹽

C.碳酸鹽D.以上沉淀劑均可

答案A

解析要將Pb?+沉淀，就要形成溶解度更小的物質(zhì)，由表中數(shù)據(jù)可知，PbS的溶解度最小，

故沉淀劑最好為硫化物。

5.工業(yè)廢水中常含有一定量的CrO;，它們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大危害，必須進(jìn)行處

理。還原沉淀法是常用的一種方法，其過程如下：

Cr°rWCr2°rWc?+WCr（0H）31

（1）轉(zhuǎn)化過程中存在平衡：2CrO7+2H+20t+H20o能說明該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是

（填字母）。

a.CmO廠和CrO廠的濃度相同

b.2MCnO廠）=r（CrOD

c.溶液的pH保持不變

(2)若1L廢水轉(zhuǎn)化后所得溶液中含鋁元素的質(zhì)量為28.6g,CrOT有打轉(zhuǎn)化為CRO廠(已知

格的相對(duì)原子質(zhì)量為52)。

①轉(zhuǎn)化后所得溶液中c(Cr20D=。

②已知：常溫時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)仁10”。上述轉(zhuǎn)化后所得溶液的pH=。

(3)若在還原過程中還原1molCr2O?",需要mol的FeSO,?7HQ。

3+

(4)沉淀過程中生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(0H)3(aq)+

30H(aq),常溫下，Cr(0H)3的溶度積媼=1。-。要使。仁產(chǎn))降至lUmol?L,溶液的

pH應(yīng)調(diào)至。

答案(l)c(2)①0.25mol?廣,②6(3)6(4)5

解析(D溶液的pH不變，說明c(H+)不變，表明反應(yīng)已達(dá)平衡，c正確。

(2)由題意得c(CrOD+2c(CnO'1)=0.55mol?I/l

----------------—=77，解得：c^rOi)=0.05mol,L_1,c(CnOT)=0.25mol?L

c4+2c2O711

-

r9A?

t,K=------~----二—=1014,解得：c(H+)=10-＜，mol?L_1,pH=6

cAco

(3)Cr?O廠中Cr的化合價(jià)是+6,所以1molCmO廠被還原轉(zhuǎn)移6mol電子；1molFe”被氧

化生成Fe'+,轉(zhuǎn)移1mol電子，因此根據(jù)得失電子守恒可知需要FeSO「7HQ的物質(zhì)的量為

6molo

-

(4)由溶度積常數(shù)的表達(dá)式葭產(chǎn)c(Cr")?/(0/)=10一雙可知，當(dāng)c(Cr3+)=10-5mol.L'

時(shí)，c(OH")=109mol,L所以pH=5。

-,2+2+

6.某溶液中含0.10mol?LCcT和0.10mol-LZno為使CcT形成CdS沉淀而與Zn

分離，S人離子的濃度應(yīng)控制在什么范圍？［已知：晶(CdS)=3.6X1079,陶(ZnS)=1.2X10

一力

答案c(S/在3.6X10-28?1.2X10-22mol?尸之間可以使CdS沉淀而Zn"留在溶液中。

解析沉淀Cd"時(shí)所需S”的最低濃度：

，_.KCdS3.6X1Q-29

c(Sc2)—SPj2+—八［八田。1*L

crCd0.10

=3.6X10-JSmol?L-1

不使ZnS沉淀，S?一的最高濃度：

個(gè)好、《pZnS1.2X10T3-

c(S)=------=-7777-mol?L

cZn0.10

=1.2X10mol,L-lo

40分鐘課時(shí)作業(yè)

[基礎(chǔ)過關(guān)]

一、沉淀溶解平衡的應(yīng)用

1.工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法都

正確的是()

選項(xiàng)污染物處理措施方法類別

A廢酸加生石灰中和物理法

BCt?+等重金屬離子加硫酸鹽沉降化學(xué)法

C含苯廢水用活性炭吸附物理法

D含純堿的廢水加石灰水反應(yīng)化學(xué)法

答案D

解析廢酸與堿中和屬于化學(xué)法，A項(xiàng)錯(cuò)；Ci?+不能用SO廠沉降，B項(xiàng)錯(cuò)；活性炭無法吸附

苯，C項(xiàng)錯(cuò)；Na2c+Ca(0H)2=CaC03I+2NaOH,是復(fù)分解法，屬于化學(xué)法，D項(xiàng)正確。

-18

2.25℃時(shí)，已知下列三種金屬硫化物的溶度積常數(shù)(七)分別為仆(FeS)=6.3X10；XP(CuS)

=1.3X10-36；/(ZnS)=1.6X10-"。下列關(guān)于室溫時(shí)的有關(guān)敘述正確的是()

A.硫化鋅、硫化銅、硫化亞鐵的溶解度依次增大

B.將足量的ZnSO,晶體加入到0.1mol?的Na?S溶液中,2產(chǎn)的濃度最大只能達(dá)到1.6X10

73mol?L-1

C.除去工業(yè)廢水中含有的Ci?+,可采用FeS固體作為沉淀劑

D.向飽和的FeS溶液中加入FeSO」溶液后，混合液中c(Fe?+)變大、c(S")變小，但扁(FeS)

變大

答案C

解析化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同時(shí)，心數(shù)值越大的難溶電解質(zhì)在水中

的溶解能力越強(qiáng)，由心可知，室溫下，CuS的溶解度最小，故A錯(cuò)；將足量的ZnSO”晶體加

入到O1mol?廣’的Na2s溶液中,c(S”)將減至非常小，而Zn?+的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1.6X10一

23mol-L-1；因CuS比Fe$更難溶，F(xiàn)eS沉淀可轉(zhuǎn)化為CuS沉淀；溫度不變，A^FeS)不變。

-12-11

3.已知：25℃時(shí)，A；P[Mg(0H)2]=5.61X10,^P(MgF2)=7.42X10,下列說法正確的

是()

A.25℃時(shí)，飽和Mg(0H)2溶液與飽和MgFz溶液相比,前者的c(Mg?+)大

B.25℃時(shí)，Mg(OH)z的懸濁液加入少量的NHC1固體，c(Mg?+)增大

-1

C.25℃時(shí)，Mg(0H)2固體在20mL0.01mol?氨水中的《。比在20mL0.01mol?LNH4C1

溶液中的《0小

D.25℃時(shí),在Mg(0H)2的懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(0H)2不可能轉(zhuǎn)化成為MgFz

答案B

解析A項(xiàng)，Mg(0H)2的溶度積小，故其電離的Mg?+濃度要小一些，錯(cuò)；B項(xiàng)，NH；可以結(jié)合

Mg(OH)z電離出的OH，從而促使Mg(OH)2的溶解平衡正向移動(dòng),C(Mg?*)增大,正確；C項(xiàng),

扁僅與溫度有關(guān)，故錯(cuò)；D項(xiàng)，二者姬接近，使用濃NaF溶液可以使MgSH%轉(zhuǎn)化成為MgFz,

故D錯(cuò)。

4.已知幾種難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)角(25°C)見下表：

難溶電

AgClAgBrAglAg2sAg2Cr0i

解質(zhì)

1.8X1O-105.4X10-138.5X10-'71.4X10-51.12X10-12

下列敘述不正確的是()

A.由溶度積常數(shù)可判斷在相同條件下一些物質(zhì)的溶解性大小

B.將等體積的4X107皿。］.「的AgNOs溶液和4X10-3mol?的K￡r將溶液混合,有

AgzCrOi沉淀產(chǎn)生

C.向AgCl的懸濁液中滴加飽和NaBr溶液可以得到黃色AgBr懸濁液

D.向100mL0.1mol?［］的Na?S向溶液中加入1mL0.1mol?的AgNOs溶液,有白色

沉淀生成

答案D

解析D項(xiàng)，混合溶液中c(Ag")=0.1mol?■心0.001mol?L，c“Ag+).(SOD

101mLC

=0.0012X0.1=1X1O-7<1.4X10-5,故不會(huì)產(chǎn)生沉淀。

5.已知扁(ZnS)=1.6X10f,K，(CuS)=1.3X10-6,根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答問題：

(1)在一支試管中加入2mL0.1mol?的ZnSO”溶液，再滴加1mol?廿的Na2s溶液可

觀察到的現(xiàn)象是。

(2)靜置后傾去上層清液，并用蒸儲(chǔ)水洗滌沉淀2?3次，然后向白色沉淀中滴加適量的0.1

mol的CuSOi溶液，振蕩試管。觀察到的現(xiàn)象是

(3)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

①o

②。

(4)試用沉淀溶解平衡的原理分析解釋(2)中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化。

答案(1)有白色沉淀生成(2)白色沉淀變?yōu)楹谏恋?/p>

⑶①Zn"+S"^ZnSI

②ZnS(s)+Cu'+CuS(s)+Zn'+

(4)第一次生成的白色沉淀為ZnS,在水中建立了沉淀溶解平衡：ZnS(s)Zn2+(aq)+S2"

2+2-

(aq),(0=1.6X10-。此時(shí)c(Zr?+)?c(S")=4P。加入CuSO”溶液后,c(Cu)?c(S)>

Aip(CuS),扁(CuS)=1.3XI。-36。故Ci?+、SA結(jié)合生成CuS沉淀,即ZnS白色沉淀轉(zhuǎn)化為溶

度積更小的CuS黑色沉淀。

二、分步沉淀

6.在C廠和CrO廠離子濃度都是0.100mol?L'的混合溶液中逐滴加入AgNO：,溶液(忽略體

積改變)時(shí)，問AgCl和Ag￡rOi哪一種先沉淀？當(dāng)Ag￡rO,開始沉淀時(shí)，溶液中離子濃度

是多少？

-I2

己知：媼(AgCl)=1.56X10T。，^P(Ag2Cr04)=9.0X10?

答案AgCl先沉淀；當(dāng)Ag￡rO,開始沉淀時(shí)，溶液中離子濃度是1.64X10-5mol-L-1

-12

解析已知匾(AgCl)=1.56XKsp(Ag2Cr0i)=9.0X101,

AgCl開始沉淀所需為

c(Ag+)=勺1.56X1O_10_

-0.100-mo].L

=1.56X109mol,L-

AgzCrCh開始沉淀所需c(Ag+)為

ALp2Cr0i9.0X10

1

c(Ag~)=oTFmol?L

=9.5X10mol'L"

因此，AgCl先沉淀。

當(dāng)AgzCrO,開始沉淀時(shí)：

c(Ag")=9.5Xl(r"mol?

此時(shí)'，?-)=—L56X1()T°

9.5X1(F"mo1'L

3-I

=1.64X10mol?Lo

7.一溶液中含有Fe計(jì)和Fe?+,它們的濃度都是0.050mol?L，如果要求Fe計(jì)沉淀完全而

Fe?+不生成沉淀，需控制pH在何范圍？

己知：&p[Fe(OH)j=L1X10-6

K>[Fe(0H)2]=L64X1(F"

(提示：當(dāng)某離子濃度小于10-小。1?時(shí)可以認(rèn)為該離子沉淀完全了)

答案溶液的pH控制在3.7?7.8之間。

解析Fe升沉淀完全時(shí),c(FW)為IXlO-smol?L，則Fe計(jì)沉淀完全時(shí)所需的c(0『)為

3+1/3

c(OlF)={心[Fe(OII)3]/c(Fe))

={1.1X1O-371X1O^5}1/3mol?L-1

=4.8X10"mol,L：

10x[n-14

pH=-lgc(H+)=-lg-^-^--7^3.7

Fe?+開始沉淀時(shí)所需cSK)為

2+I/2

c(OH-)=UP[Fe(OH)2]/c(Fe)}

=(1.64X10^M/0.050)1/2mol?L-1

=5.7X101mol,L-1

,.+、，1.0X10-"

pH=-lgc(H)=_%.7><IOI,8

因此，溶液的pH控制在3.7?7.8之間，可使Fl+沉淀完全而Fe?+不沉淀。

［能力提升］

8.試?yán)闷胶庖苿?dòng)原理解釋下列事實(shí)：

(DFeS不溶于水，但能溶于稀鹽酸中。

(2)分別用等體積的蒸儲(chǔ)水和0.010molT「硫酸洗滌BaSO,沉淀，用水洗滌造成BaSO,的損

失量大于用稀硫酸洗滌造成的損失量____________________________o

2-+

答案"(aq)+S"(aq),加入稀鹽酸后，S+2H=H2St,破壞了FeS

的溶解平衡，使上述平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故FeS溶解

2+

(2)BaSO4(aq)+SO,r(aq),用水洗滌使BaSO」的溶解平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，造

成BaSOi的損失；而用HzSO,洗滌，HZS04=2H++S07,SOT的存在抑制了BaSOi的溶解，故

BaSO.)的損失量少

解析根據(jù)勒夏特列原理，如使平衡向溶解的方向移動(dòng)，則促進(jìn)溶解，反之固體量增加。

9.某小型化工廠生產(chǎn)皓磯(ZnSO,?7HQ)的工藝流程如下圖所示：

-j溶步A|加②“溶液B1加③

ZnSO,飽和溶

加過玨①合并

液(含Ci?*、

過濾

Fe2\Fe3*)T沉淀A赍r等

1------1過濁—沉淀D|

■i皓磯I

沉淀c?

已知：開始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為Fe(OH)3：2.7~3.7；Fe(OH)2：

7.6~9.6；Zn(0H)2：5.7?8.0。

試回答下列問題：

(1)加入的試劑①應(yīng)是，其目的是一o

(2)加入的試劑②，供選擇使用的有：氨水、NaClO溶液、20%H。溶液、濃硫酸、濃硝酸等，

應(yīng)選用,其理由是O

⑶加入的試劑③是,目的是o

答案(DZn將O?+、Fe3\Fe?+等雜質(zhì)離子除去

(2)20%II。溶液H2O2作氧化劑，可將Fe?+氧化為Fe",且不引入其他雜質(zhì)(3)ZnO或

Zn(0H)2(答案合理即可)調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe?+轉(zhuǎn)化為Fe(0H)3沉淀

解析向溶液中加入Zn,發(fā)生反應(yīng)：Cu+Zn=ZnJ++Cu,2Fe'^+Zn=2Fe?++ZnJ+,然后

把Fe?+氧化成Fe'+,在選擇氧化劑時(shí)，應(yīng)使用HQ,因?yàn)镠2O2的還原產(chǎn)物為H。不引入雜

質(zhì)，然后通過調(diào)節(jié)溶液的pH值，使Fe，+水解生成Fe(0H)3沉淀而除去。

10.已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均難溶于水，但存在溶解平衡。當(dāng)達(dá)到平衡

時(shí)，溶液中離子濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)(此常數(shù)用陶表示，%和水的肉相似)。

如：+(aq)+X-(aq)

K，(AgX)=c(Ag+)?c(X-)=1.8X1010

+(aq)+Y-(aq)

+-12

^P(AgY)=c(Ag)?c(Y)=1.0X10

+(aq)+Z-(aq)

+

ALP(AgZ)=c(Ag)?c(Z［=8.7X1()T

(1)根據(jù)以上信息，判斷AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量/IL

溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小順序?yàn)?/p>

(2)若向AgY的飽和溶液中加入少量的AgX固體，則c(YD―(填“增大”、

“減小"或''不變”)。

(3)在25℃時(shí)，若取0.188g的AgY(相對(duì)分子質(zhì)量188)固體放入100mL水中(忽略溶液體

積的變化)，則溶液中Y-的物質(zhì)的量濃度為。

⑷由上述心判斷，在上述⑶的體系中，能否實(shí)現(xiàn)AgY向AgZ的轉(zhuǎn)化，并簡述理由：

答案⑴S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)⑵減小

(3)1.0X10-6mol-L-1(4)能，因?yàn)?(AgY)=1.OXloDAUAgZ)=8.7X10一”

解析(2)由于AgY比AgX更難溶，則向AgY的飽和溶液中加入AgX固體，發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化,

AgX(s)+Y-+X.(aq),則c(YQ減小。

+--6

(3)25℃時(shí)，AgY的小.=1.0X10T2,即溶液達(dá)到飽和時(shí)、c(Ag)=c(Y)=1.OXIOmol?L

t,而將0.188gAgY溶于100mL水中，形成的為飽和溶液(溶質(zhì)還有未溶解的)，則。(丫一)

=1.0X10''mol,L-lo

(4)由于心(AgZ)〈《“(AgY),所以可以實(shí)現(xiàn)AgY向AgZ的轉(zhuǎn)化。

［拓展探究］

11.難溶性雜鹵石(KzSO,?MgSO.-2CaS01?2H2O)屬于“呆礦”,在水中存在如下平衡：

++

KzSO「MgSOi?2CaS0,?2H20(s)2Ca+2K^+Mg+4S0t+2H20

為能充分利用鉀資源，用飽和Ca(OH)?溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下:

Ca(0H)2溶液濾清I-----------------------------------母液

配康卜血J液一朝n噩卜盅言

(1)濾渣主要成分有—和以及未溶雜鹵石。

⑵用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ca(0II)2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因：

(3)“除雜”環(huán)節(jié)中，先加入溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過濾，再加入