C.AgCl>AgI>Ag2SD.AgI>AgCl>Ag2S
答案 C
解析 沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化,由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgCl>AgI>Ag2S。
考点 沉淀的转化
题点 沉淀转化的实质
例5 已知25℃:
难溶电解质
CaCO3
CaSO4
MgCO3
Ksp
2.8×10-9
9.1×10-6
6.8×10-6
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:
①向0.1mol·L-1的CaCl2溶液100mL中加入0.1mol·L-1的Na2SO4溶液100mL,立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g,搅拌,静置沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌,静置后再弃去上层清液。
④。
(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②步发生的化学反应方程式:
。
(3)设计第③步的目的是。
(4)请补充第④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CaSO4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
1.(2018·河南平顶山联考)T℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=1.1×10-38。
此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3,可以边搅拌边加入一种试剂,这种试剂是( )
A.CuOB.NaOH溶液
C.氨水D.CuSO4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.(2018·包头高二月考)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1∶1,且Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),可得ZnS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 沉淀的转化
题点 沉淀转化的现象与分析
3.已知如下物质的溶度积常数:
Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36。
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FeS
D.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 沉淀的转化
题点 沉淀转化的应用
4.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:
(1)CuSO4+Na2CO3
主要:
Cu2++CO
+H2O===Cu(OH)2↓+CO2↑
次要:
Cu2++CO
===CuCO3↓
(2)CuSO4+Na2S
主要:
Cu2++S2-===CuS↓
次要:
Cu2++S2-+2H2O===Cu(OH)2↓+H2S↑
下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是( )
A.CuS<Cu(OH)2<CuCO3
B.CuS>Cu(OH)2>CuCO3
C.Cu(OH)2>CuCO3>CuS
D.Cu(OH)2<CuCO3<CuS
答案 A
解析 沉淀反应中,生成物的溶解度越小,沉淀反应越容易发生,CuSO4+Na2CO3中主要发生Cu2++CO
+H2O===Cu(OH)2↓+CO2↑,次要发生Cu2++CO
===CuCO3↓,可说明Cu(OH)2的溶解度小于CuCO3的溶解度;CuSO4+Na2S中主要发生Cu2++S2-===CuS↓,次要发生Cu2++S2-+2H2O===Cu(OH)2↓+H2S↑,可说明CuS的溶解度小于Cu(OH)2的溶解度,则溶解度CuS<Cu(OH)2<CuCO3。
A项正确。
考点 沉淀的转化
题点 沉淀转化的实质
5.(2018·郑州一中质检)实验:
①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl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;
②向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊;
③向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI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Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.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0.1mol·L-1KI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 沉淀的转化
题点 沉淀转化的现象与分析
6.已知:
Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
向浓度为0.01mol·L-1的Cu2+和Mg2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,下列说法正确的是( )
A.较先出现的沉淀是Mg(OH)2
B.两种离子开始沉淀时,Cu2+所需溶液的pH较大
C.当两种沉淀共存时,说明溶液中完全不存在c(Cu2+)、c(Mg2+)
D.当两种沉淀共存时,溶液中
≈8.2×108
答案 D
解析 由于Ksp[Cu(OH)2]较Ksp[Mg(OH)2]小,所以Cu2+先沉淀,其所需OH-的浓度较小,即溶液的pH较小,故A、B错误;绝对不溶的物质是不存在的,故C项错误;当两种沉淀共存时,由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),所以
=
≈8.2×108,D项正确。
7.
(1)已知Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,某同学设想用下列流程得到BaCl2溶液,
BaSO4
BaCO3
BaCl2
则①的离子方程式为,
该反应的平衡常数K=。
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,
=。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]
答案
(1)BaSO4(s)+CO
(aq)BaCO3(s)+SO
(aq) 0.04
(2)3×10-3
解析
(1)BaSO4转化为BaCO3的离子方程式为BaSO4(s)+CO
(aq)BaCO3(s)+SO
(aq)。
平衡常数K=
=
=
=0.04。
(2)AgCl、AgBr共存时AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq),反应达到平衡,所以
=
=
=3×10-3。
考点 沉淀的转化
题点 沉淀转化平衡及应用
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( )
A.NH4NO3B.NaOH
C.MgSO4D.Na2SO4
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 沉淀的溶解与生成
题点 沉淀的生成——调pH法
2.某pH=1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质,为了除去FeCl3杂质,需将溶液调至pH=4。
在调节溶液pH时,应选用的试剂是( )
A.NaOHB.ZnO
C.ZnSO4D.Fe2O3
答案 B
解析 溶液中含有FeCl3杂质,将溶液调至pH=4,可使Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀而除去,注意不能引入新的杂质,可加入ZnO和酸反应调节溶液pH,使铁离子全部沉淀。
3.已知在pH为4~5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4~5
B.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4~5
D.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Fe>Cu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.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
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10-4
1.81×10-7
1.84×10-14
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 沉淀的溶解与生成
题点 沉淀的生成——加沉淀剂法
题组二 沉淀的转化
5.(不定项)已知:
25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42×10-11。
下列说法正确的是( )
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)小
B.25℃时,Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L-1NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃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 AB
解析 A项,Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀,Ksp[Mg(OH)2]比Ksp(MgF2)小,说明饱和Mg(OH)2溶液中的c(Mg2+)更小;B项,Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),NH
与OH-反应,而使平衡右移,c(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
6.25℃时,已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=1.3×10-36;Ksp(ZnS)=1.6×10-24。
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0.1mol·L-1的Na2S溶液中,Zn2+的浓度最大只能达到1.6×
10-23mol·L-1
C.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0.1mol·L-1的Na2S溶液中,c(S2-)将减至非常小,而Zn2+的浓度远远大于1.6×
10-23mol·L-1;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 沉淀的转化
题点 沉淀转化的应用
7.下列说法不正确的是( )
A.Mg(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)C.向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色,反应方程式为
2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)
D.向2mL浓度均为1.2mol·L-