新教材鲁科版选择性必修一3.3.2沉淀溶解平衡的应用作业.docx

沉淀溶解平衡的应用1 .下列化学原理的应用，主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是0热纯碱溶液洗涤油污的能力强误将钏盐BaC12、Ba(NO3)2当成食盐食用后，常用5.0%的 Na2s04溶液解毒溶洞、珊瑚的形成碳酸钢不能做“银餐”而硫酸钢能泡沫灭火器灭火的 原理A.B.C.©D.全部【答案】A【解析】热纯碱溶液的除油污能力强，是由于碳酸钠的水解程度随温度的升高而增大，使溶液的碱 性增强，除油污的能力增强；泡沫灭火器灭火的原理也是盐类的水解。2 .要使工业废水中的重金属离子Pb?沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb21 与某些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度值1.03x10-41.81XI0-71.84X10-14由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为0A.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，就要使其形成溶解度较小的物质，由表中数据可知，PbS的溶解度最小， 故所用沉淀剂最好为硫化物。3 .已知 CaCOa 的 Ksp=2.8xl0Fmo2.L-2,现将浓度为 2x107 moI L 的 Na2cCh 溶液与 CaCb 溶液等 体枳混合，若要产生沉淀，则所用CaCh溶液的浓度至少应大于()A. 2.8xlO-2mol-L-'B. 1.4xlO_5mobL",C. 2.8x|0-5molL_,D. 5.6xlO-5molL_,【答案】D【解析】由沉淀形成的条件可知，要产生沉淀必须满足Q=c(Ca2+>c(COr)>2.8xlO-9moi21-2,因 两种溶液等体积混合后COM=lxlO-4mo.L-i,故混合后溶液中Ca2+应大于2.8xl()rmo卜Lr，则 混合前CaCb至少应大于5.6x10 5mol L 'o.某pH=l的ZnCL和HC1的混合溶液中含有FeCb杂质，为了除去FeCh杂质，需将溶液调至pH =4.在调节溶液pH时，应选用的试剂是0A. NaOHB. ZnOC. ZnSCh D. FezCh【答案】B【解析】溶液中含有FeCb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。4 .向ZnSOj溶液中加入Na2s溶液，得到白色沉淀，然后向白色沉淀中滴加C11SO4溶液，发现沉淀 变为黑色，则下列说法不正确的是0A.白色沉淀为ZnS,黑色沉淀为CuSB.上述现象说明ZnS的K卬小于CuS的KpC.利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀D.该过程破坏了 ZnS的溶解平衡【答案】B【解析】由题意可知ZnS转化为CuS,则Kp(ZnS)>Ksp(CuS)。.为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是()A.浊液中存在平衡：AgSCN(s)Ag+(aq) + SCN-(aq)B.中颜色变化说明上层清液中含有SCNC.中颜色变化说明有Agl生成D.该实验可以证明Agl比AgSCN更难溶【答案】D【解析】根据信息，白色沉淀是AgSCN,存在溶解平衡：AgSCN(s)=Ag+(aq)+SCV(aq),故A 正确;取上层清液,加入Fe3+出现红色溶液,说明生成Fe(SCN)3,说明溶液中含有SCN加 故B正 确：Agl是黄色沉淀，现象是有黄色沉淀生成，说明有Agl产生，故C正确：中反应Ag有剩余， 加入KI溶液，使c(I )YAg+)>Ksp(AgI)而有黄色沉淀，并不是沉淀AgSCN转化为Agl,因此不能说 明Agl比AgSCN更难溶，故D错误。7 .下列说法不正确的是0A. Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B.由于Ksp(ZnS)>Kp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C.其他条件不变，离子浓度改变时，Kp不变D.两种难溶电解质作比较时，Kp小的，溶解度一定小【答案】D【解析】K、p只与难溶电解质自身的性质和温度有关，与沉淀的量和离子的浓度无关，A、C正确； 相同类型的难溶电解质，沉淀向着溶解度减小的方向转化，B项正确；相同类型的难溶电解质，Kp 小的，溶解度一定小，D错误。8 .下列说法正确的是0A.向Agl沉淀中加入饱和KC1溶液，有白色沉淀生成，说明AgCl比Agl更难溶8 .向浓度均为0.1 mol-L 的MgCb和CuCL混合溶液中逐滴加入氨水,若先生成蓝色Cu(0H)2沉 淀，贝I KspMg(OH)2VK«Cu(OH)2C.向BaSOa饱和溶液中加入饱和Na2cO3溶液，有白色沉淀产生，说明Kp(BaSO4)大于K、p(BaCO3) D.向I mL 0.2 mol-L 1的NaOH溶液中滴入1 mL 0.1 mol-L 1的MgCb溶液，产生白色沉淀后，再 滴加2滴0.1 moIL的FeCh溶液，又生成红褐色沉淀，说明在相同温度下的溶解度：Mg(OH)2> Fe(OH)3【答案】D【解析】A项，加入饱和KC1溶液，C比较大，会导致CAg->K、p(AgQ),不能说明AgCl 比Agl更难溶,错误;B项能说明KJMg(OH)2>K$pCu(OH)2,错误；C项；加入饱和Na2c。3溶 液，8门比较大，会导致CO门Ba2'>K$p(BaCO3),不能说明心(BaSOQ大于Kp(BaCCh),错误； D项，加入FeCb溶液后,白色沉淀转化为红褐色沉淀，说明在相同温度下的溶解度：Mg(OH)2> Fe(OH)3，.正确。9 . Cu(OH)2在水中存在着沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)=Cu2+(aq) + 2OH-gq),在常温下，Ksp=2x 10-20mop某C11SO4溶液中，c(Cu2+)=0.02 mol L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要 向CuSO4溶液中加入碱来调节pH(溶液体积变化可忽略)，使溶液的pH大于0A. 2B. 3C. 4D. 5【答案】D【解析】Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),其中 /Csp=Cu2+OH-2o 若要生成 Cu(OH)2沉淀,I-/2x IO20则 c(Cu2 ) c2(OH )>/lsp,故 c(OH")>"X/c2+ = / ()02 mo 1,L '» 故 c(OH )> 1 x IO-9mol L_1,则/H+)VIxl(r5moi匚,因此 pH 应大于 5。10.某温度时，AgCl(s)=Ag+(aq)+C(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确 的是0A.加入AgNQa可以使溶液由c点变到d点B.加入固体NaCl,则AgQ的溶解度减小，Kp也减小d点有AgCl沉淀生成C. a点对应的Kp小于b点对应的心【答案】C【解析】A项，加入AgNCh，。一减小，溶液在溶解平衡曲线上移动，不能由c点变到d点：B项， 虽然Ag。的溶解度减小，但Kp不改变；C项，d点时，lAg-C>Ksp,即有沉淀生成；D项，。、 b两点温度相同，即对应的K卬相等。11.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卜的溶解度(S/mo卜L)如图所示。(DpH = 3时溶液中铜元素的主要存在形式是。(2)若要除去CuCL溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH为(填字母)。A. <1B.在 4 左右 C. >6在Ni(OH”溶液中含有少量的Co?十杂质，(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CiKNHM)广，写出反应的离 子方程式：o(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSIp6.3X10F2.5xl0-131.3x10-353.4x10-286.4x10-331.6x10- 24/(mol2 L 2)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。A. NaOHB. FeSC. Na2s【答案】(1)Cu2 + (2)B不能 Co?+和Ni2 +沉淀的pH范围相差太小(4)Cu(OH)2 + 4NHyH2O=(Cu(NH3)42+ + 2OH-+4H2O(5)B【解析】(1)据图知pH=45时，Q?+开始沉淀为Cu(OH”，因此pH = 3时，铜元素主要以Q?.形 式存在。若要除去CuCL溶液中的Fe3+,即要保证Fe3+完全沉淀，而Cu?+还未沉淀，据图知pH应为4左 右。据图知，C/+和用2+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(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式：Cu(OH)2 + 4NH3-H2O=ICu(NH3)42* + 20H- + 4H20。(5)因为在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中，只有FeS的溶度积最大，且与其他三种物质的溶度 积差别较大，因此应用沉淀转化法可除去废水中的Ci)?十、Ph2 Hg2+,且因FeS也难溶，不会引入 新的杂质。12.某学习小组欲探究CaSCh沉淀转化为CaC03沉淀，从而将其除去的可能性,查得如下资料(25C)：难溶电解质CaCO3CaSO4/Lsp/(mol2-L 2)2.8x10 - 97.1X10-5实验步骤如下：往100 mL0.1 moH/i的CaCk溶液中加入100 mL0.1 mol-L1的Na2sO4溶液,立即有白色沉淀生成；向上述悬浊液中加入3 g固体Na2co3,搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液：再加入蒸储水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液；心越大，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：o(3)设计第步的R的是 0(4)请补充第步操作及发生的现象：o(5)请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用：o【答案】(1)大(2 )Na2CO3+CaSO4=Na2SO4+CaCO3(3)洗去沉淀中附着的SOF(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解(5)将锅炉水垢中的CaS04转化为CaCO3,易于除去【解析】由K卬表达式不难看出其与溶解度的关系，在硫酸钙的悬浊液中存在着：CaSO«s)= Ca2'(aq) + S0/(叫)，而加入Na2cO3后，溶液中CO1浓度较大，而CaCCh的 心较小，故COM与 Ca2+结合生成沉淀，即COr+Ca2+=CaCOU既然是探究性实验，必须验证所推测结果的正确性， 故设计了步操作，即验证所得固体是否为碳酸钙，然后联系实际生活中除去锅炉水垢的方法， 即可解答(5)小题。13 .工业上制取CuCL的生产流程如下：请结合下表数据，回答问题：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3溶度积(25 )8.0x10-162.2x10-2。4.(冈038完全沉淀时的pH范围>9.6>6.434(1)在溶液A中加入NaClO的目的是 o(2)在溶液B中加入CuO的作用是 o(3)操作a的目的是 o(4)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转化为CuCh,采用稍过量盐酸和低温蒸干的目的是【答案】(1)将Fe?+氧化为F/+,使后续分离更加完全(2)调节溶液的pH为34,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀洗涤Cu(OH)2表面的可溶性杂质(4)抑制CM+的水解【解析】(I)由生产流程可知，加入NaClO的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,以便在后续的生产中被除 去。(2)溶液B呈酸性，Fe3可溶，加入的CuO可以与酸反应，提高溶液的pH,当溶液的pH为3 4时，Fe3+就会以Fe(OH)3的形式沉淀出来。(4)CuCL溶液在蒸发结晶过程中会发生水解反应：Cu2+ +2H2O=Cu(OH)2+2H+,力口入稍过量盐酸和采用低温可抑制Cf+7K解，从而得到较高纯度的产 品。14 .牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列沉淀溶解平衡: Ca5(PO4)3OH(s) =t5Ca2+(aq) + 3POr(aq)+OH-(aq)o 试回答下列问题：(1)小孩吃糖后，如果不及时刷牙或漱口，细菌和酶就会作用于糖，在口腔内产生有机酸，久而久之， 牙齿就会受到腐蚀，其原因是 0已知Ca«PO4)3F(s)的溶解度比上述矿化产物CaKPOOQH的溶解度更小，质地更坚硬。当牙膏中 配有氟化物添加剂后能防止鹏齿，其原因是 (用离子方程式和简要文字说明)。 (3)根据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的方法：【答案】有机酸电离出的H.与Ca5(PO4)3OH溶解产生的0H一发生反应H" + OH =H2O,使 Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向右移动Ca«PO4)3F 比 Ca3(PO4)3OH 更难溶，发生沉淀的转化：Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq) KtCaUPO/Rs)+ OH 一 (叫)(3)在牙膏中加Ca2t,使题述中的沉淀溶解平衡向左移动【解析】(1)有机酸电离出的FT与Ca5(PO4)3OH溶解产生的OH发生反应H+ + OH =H2O,使 CaUPO/OH的沉淀溶解平衡向右移动，Ca.PO/OH逐渐溶解，导致牙齿腐蚀出现踽齿。(2)根据难溶电解质的转化规律，溶解度较小的物质可以转化成溶解度更小的物质。依据题给信息可 知，可以替代平衡中的OH"生成溶解度更小、质地更坚硬的CaKPOSF,从而保护牙齿防止翘 齿。(3)促进矿化的方法之一就是使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向左移动，减少Ca5(PO4)5OH的溶解。 一种可行的方法是在牙膏中加Ca?+,使题述中的沉淀溶解平衡向左移动。