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第28第28講沉淀溶解平衡的應(yīng)用知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)精講知識(shí)精講一、沉淀的生成1.應(yīng)用在無(wú)機(jī)物的制備和提純、廢水處理等領(lǐng)域,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.方法方法實(shí)例操作及原理調(diào)節(jié)pH法除去NH4Cl中的FeCl3溶于水,加氨水調(diào)節(jié)pH:Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH除去CuCl2中的FeCl3加入Cu(OH)2或CuO,①Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+②Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2OCuO+2H+=Cu2++2H2O沉淀劑法除去廢水中的Hg2+加入Na2S:S2-+Hg2+=HgS↓除去廢水中的Cu2+通入H2S:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+二、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),如果能設(shè)法不斷地移去平衡體系中的相應(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。2.Mg(OH)2沉淀溶解實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①M(fèi)g(OH)2沉淀幾乎不溶解,溶液渾濁;②Mg(OH)2沉淀溶解,溶液澄清。原理分析H+與OH-反應(yīng),使OH-濃度減小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡不斷右移,最終完全溶解。3.方法①酸溶法:如CaCO3溶于鹽酸,Al(OH)3、Cu(OH)2溶于強(qiáng)酸等。②鹽溶法:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中:Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H③氧化還原法:如CuS、HgS等可溶于HNO3中:3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O④配合物法:如AgCl可溶于NH3·H2O,AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O三、沉淀的轉(zhuǎn)化1.AgCl、AgI、Ag2S的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀實(shí)驗(yàn)原理Ag++Cl-AgCl↓AgCl(s)+KI?AgI(s)+KCl2AgI(s)+Na2S?Ag2S(s)+2NaI實(shí)驗(yàn)結(jié)論溶解度:Ag2S<AgI<AgCl2.Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀實(shí)驗(yàn)原理Mg2++2OH-Mg(OH)2↓3Mg(OH)2(s)+2FeCl3?2Fe(OH)3(s)+3MgCl2實(shí)驗(yàn)結(jié)論Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,說(shuō)明溶解度:Fe(OH)3<Mg(OH)2。3.實(shí)質(zhì)、條件、規(guī)律①實(shí)質(zhì):沉淀溶解平衡的移動(dòng)。②條件:兩種沉淀的溶解度不同。②規(guī)律:溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn),溶解度相差越大,轉(zhuǎn)化越容易。4.沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)鍋爐除水垢(含有CaSO4)①操作:先加Na2CO3溶液,再加稀鹽酸②原理:CaSO4(s)+Na2CO3?CaCO3(s)+Na2SO4CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(2)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化原生銅的硫化物氧化、淋濾CuSO4溶液滲透、氧化、淋濾滲透、遇閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)CuSO4(aq)+ZnS(s)CuS(s)+ZnSO4(aq);CuSO4(aq)+PbS(s)CuS(s)+PbSO4(s)(3)氟化物預(yù)防齲齒①牙齒表面的釉質(zhì)層,只要成分是難溶的羥基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]。②口腔中的有機(jī)酸使釉質(zhì)層溶解:Ca5(PO4)3(OH)+4H+5Ca2++3HPO42-③氟離子能與羥基磷灰石反應(yīng),生成溶解度更小的氟磷灰石,更能抵抗酸的腐蝕:Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-(aq)?Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一:沉淀的生成與溶解【變2-2】(2021·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))鈷在硬質(zhì)高溫合金、催化劑等高新技術(shù)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。從某煉鋅廠的廢渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)中回收鈷的一種工藝流程如圖:相關(guān)金屬離子[Co(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表:金屬離子Co2+Fe2+Fe3+Zn2+開(kāi)始沉淀的pH7.156.31.56.2沉淀完全的pH9.158.32.88.2(1)若無(wú)氧化步驟,對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響是_____。試劑X可以為下列物質(zhì)中的_____。A.KOHB.Zn(OH)2C.ZnOD.Na2CO3(2)常溫下,已知Co(OH)3的溶度積常數(shù)為Ksp,則Co3+完全沉淀時(shí)[c(Co3+)<10-5mol·L-1],溶液的pH至少為_(kāi)____(用含Ksp的式子表示)。題型二:沉淀的轉(zhuǎn)化【例3】(2021·北京·首都師范大學(xué)附屬中學(xué)高二期中)實(shí)驗(yàn):①向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液試管中加1mL0.3mol/LNaOH溶液,得到濁液a,過(guò)濾得到濾液b和白色沉淀c。②向沉淀c中滴加0.1mol/LFeCl3溶液,沉淀變?yōu)榧t褐色,下列分析不正確的是A.濁液a中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)B.濾液b中加入上述FeCl3溶液有紅褐色沉淀生成,證明Fe(OH)3比Mg(OH)2更難溶C.②中顏色變化說(shuō)明Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3D.實(shí)驗(yàn)②可以證明Fe(OH)3比Mg(OH)2更難溶題型三:沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用【例4】(2021·北京高三二模)某品牌牙膏的成分含水、丙三醇、二氧化硅、苯甲酸鈉、十二烷基硫酸鈉和氟化鈉等。已知:牙釉質(zhì)中含有羥基磷酸鈣[Ca5(PO4)3OH],是牙齒的保護(hù)層。在牙齒表面存在平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq);。下列說(shuō)法不正確的是()A.若使牙膏呈弱酸性,更有利于保護(hù)牙釉質(zhì)B.丙三醇的俗稱(chēng)是甘油C.SiO2是摩擦劑,有助于去除牙齒表面的污垢D.NaF能將Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為更難溶的Ca5(PO4)3F,減少齲齒的發(fā)生【例6】(2021·湖北省仙桃中學(xué)高二期中)鋰被譽(yù)為“高能金屬”,廢舊鋰離子電池的正極材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,處理該廢料的一種工藝流程如圖所示:已知:①,LiCoO2難溶于水,具有強(qiáng)氧化性(且氧化性強(qiáng)于KMnO4);②相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH值如表所示:金屬離子Al3+Fe3+Fe2+Co2+開(kāi)始沉淀的pH4.02.77.67.0沉淀完全的pH5.23.79.69.0回答下列問(wèn)題::(1)寫(xiě)出“堿溶”時(shí)發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。(2)為提高“酸溶”的浸出速率,可采取的措施有___________(任寫(xiě)一種)。(3)“酸溶”時(shí),LiCoO2能將H2O2氧化,其離子方程式為_(kāi)__________;若用濃鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺點(diǎn)是___________。(4)用氨水調(diào)節(jié)pH的范圍為_(kāi)__________。(5)該流程涉及多次過(guò)濾,實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾后洗滌沉淀的操作為_(kāi)__________。(6)寫(xiě)出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___________。提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)【題1】(2021·四川射洪中學(xué)高二月考)在1L0.01mol·L-1MgCl2溶液中,加入1mL0.01mol·L-1的Na2CO3溶液,下列說(shuō)法正確的是(已知MgCO3的Ksp=6.8×10-6mol2·L-2)()A.有MgCO3沉淀析出 B.無(wú)MgCO3沉淀析出C.無(wú)法確定 D.有沉淀但不是MgCO3【題2】往鍋爐注入Na2CO3溶液浸泡,將水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,再用鹽酸去除,下列敘述中正確的是()A.溫度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(H+)均會(huì)增大B.CaSO4能轉(zhuǎn)化為CaCO3,說(shuō)明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)C.CaCO3溶解于鹽酸而CaSO4不溶,是因?yàn)榱蛩崴嵝詮?qiáng)于鹽酸D.沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為COeq\o\al(2-,3)(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)【題3】(2021·上海市控江中學(xué)高二月考)已知,F(xiàn)e2+結(jié)合S2-的能力大于結(jié)合OH-的能力,而Al3+則正好相反。在Fe2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中,先加入過(guò)量的KI溶液,再加入足量的Na2S與氨水的混合溶液,所得沉淀是A.Al2S3、FeS和S B.FeS和Al(OH)3 C.Fe2S3和Al(OH)3 D.FeS、Al(OH)3和S【題4】(2021·全國(guó)·高二期末)已知表數(shù)據(jù):物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp(25℃)8.0×10-162.2×10-204.0×10-38完全沉淀時(shí)的pH9.66.43.4對(duì)含等物質(zhì)的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的說(shuō)法,不正確的是A.向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到紅褐色沉淀B.該溶液中c(SO):[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5:4C.向該溶液中加入適量氯水,并調(diào)節(jié)pH到3.4后過(guò)濾,可獲得純凈的CuSO4溶液D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在【題5】(2021·遼寧錦州·高二期末)向盛有硝酸銀溶液的試管中加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)滴加氨水,難溶物溶解得到無(wú)色透明溶液,下列說(shuō)法正確的是A.反應(yīng)后溶液中沒(méi)有沉淀,所以反應(yīng)前后的濃度不變B.沉淀溶解后,生成的難電離C.在中,給出孤對(duì)電子,提供空軌道D.該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明比穩(wěn)定【題6】(2021·湖北黃岡市黃岡中學(xué)高三月考)NiSO4·6H2O易溶于水,其溶解度隨溫度升高明顯增大。以電鍍廢渣(主要成分是NiO,還有CuO、FeO等少量雜質(zhì))為原料制備該晶體的流程如圖:已知:25℃時(shí),Ksp(CuS)=8.9×10-35、Ksp(FeS)=4.9×10-18。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.溶解廢渣時(shí)不能用稀鹽酸代替稀H2SO4 B.除去Cu2+可采用FeSC.流程中a~b的目的是富集NiSO4 D.“操作I”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶【題8】(2021·全國(guó)·高二期中)Ⅰ.常溫下,幾種物質(zhì)的溶度積常數(shù)見(jiàn)表:物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.2×10-202.6×10-391.7×10-71.3×10-12(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,為制得純凈的CuCl2溶液,宜加入___(填一種)調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。(2)過(guò)濾后,將所得濾液經(jīng)過(guò)___操作,可得到CuCl2·2H2O晶體。(3)由CuCl2·2H2O晶體得到純的無(wú)水CuCl2,需要進(jìn)行的操作是___。(4)某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測(cè)定含有CuCl2·2H2O晶體的試樣(不含能與I-發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì))的純度,過(guò)程如下:取8.0g試樣溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液,加入過(guò)量KI固體,充分反應(yīng),生成白色沉淀。用0.1000mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL。(已知:I2+2S2O=S4O+2I-)。①CuCl2溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__。②該試樣中CuCl2·2H2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為_(kāi)__。(保留一位小數(shù))Ⅱ.某實(shí)驗(yàn)小組采用沉淀滴定法測(cè)定碳酸氫鈉樣品中雜質(zhì)Cl-的含量,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用天平稱(chēng)取ag碳酸氫鈉樣品,用蒸餾水溶解,再用足量稀硝酸酸化,配成100mL待測(cè)液;②用移液管移取20.00mL待測(cè)液于錐形瓶中,并滴加1~2滴指示劑;③用cmol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cl-,三次滴定結(jié)果如下:V(待測(cè)液)/mL20.0020.0020.00V(AgNO3)/mL19.9820.0020.02已知:銀鹽性質(zhì)AgClAgIAgCNAg2CrO4AgSCN顏色白黃白磚紅白Ksp2.0×10-108.3×10-171.2×10-161.0×10-121.0×10-12(5)滴定時(shí)可選為滴定指示劑的是___(填編號(hào))。A.NaCl B.K2CrO4 C.KI D.NaCN(6)到達(dá)滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是___。(7)當(dāng)Cl-恰好完全沉淀,則此時(shí)溶液中的c(CrO)為_(kāi)_mol·L-1。(8)根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算碳酸氫鈉樣品中雜質(zhì)Cl-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】(2021·湖北高二月考)工業(yè)上向鍋爐里注入Na2CO3溶液浸泡,將水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,而后用鹽酸去除。下列敘述不正確的是()A.溫度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均會(huì)增大B.沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq)C.鹽酸溶液中,CaCO3的溶解性大于CaSO4D.Na2CO3溶液遇CO2后,陰離子濃度均減小【練2】(2021·四川省大竹中學(xué)高二期中)下列應(yīng)用或現(xiàn)象主要體現(xiàn)的是沉淀溶解平衡原理的是①可用FeS除去廢水中的Cu2+②溶洞的形成③誤將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]當(dāng)作食鹽食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒④碳酸鋇不能作“鋇餐”而硫酸鋇能⑤泡沫滅火器滅火A.①③④ B.②③⑤ C.③④⑤ D.①②③④【練3】(2021·全國(guó)·高二期中)某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物,工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2?2H2O晶體的工藝流程如圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.焙燒后的廢氣能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.氧化步驟中,用雙氧水代替氯氣會(huì)更好C.調(diào)節(jié)pH選用的試劑可以是CuO固體D.CuCl2?2H2O晶體直接加熱可制得CuCl2固體【練4】(2021·全國(guó)·高二期中)已知常溫下,,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.常溫下,在純水中的比在溶液中的大B.向與的懸濁液中加入幾滴濃溶液,不變C.在的飽和溶液中通入,有析出,且溶液中D.向、的混合溶液中滴入幾滴溶液,出現(xiàn)黃色沉淀,此現(xiàn)象可驗(yàn)證【練5】(2021·河北·石家莊二中高二期中)已知:工業(yè)生產(chǎn)中可用ZnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2+,可表示為Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s)。下列說(shuō)法不正確的是A.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),c(Cu2+)=c(Zn2+)B.過(guò)量的ZnS可通過(guò)過(guò)濾除去C.該反應(yīng)平衡常數(shù)K=D.相同溫度時(shí),溶解度:S(ZnS)>S(CuS)【練6】(2021·河南高二期末)孔雀石主要含堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3],還含少量Fe、Si的化合物。實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO4及CaCO3,首先將其溶于稀硫酸中,得到的溶液中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+。從下列所給試劑中選擇:A.KMnO4B.(NH4)2SC.H2O2D.KSCN(1)檢驗(yàn)溶液中Fe3+的最佳試劑為_(kāi)_____(填代號(hào))。(2)為使Fe2+、Fe3+一起沉淀,需先加____(填代號(hào)),此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______。(3)然后再加_______(填化學(xué)式)調(diào)整溶液的pH只生成Fe(OH)3沉淀?!揪?】(2021·內(nèi)蒙古集寧一中高二月考)(1)在25℃下,向濃度均為0.1mol?L?1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_______沉淀(填化學(xué)式),生成該沉淀的離子方程式為_(kāi)______。(已知25℃時(shí),Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10?11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10?20)(2)相同溫度下,將足量氯化銀固體分別放入相同體積的①蒸餾水、②0.1mol?L?1鹽酸、③0.1mol?L?1氯化鎂溶液、④0.1mol?L?1硝酸銀溶液中,c(Ag+)由大到小的順序?yàn)椋篲______(3)已知:Ksp(AgBr)=5.4×10?13,Ksp(AgCl)=1.8×10?10,向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),=_______。(4)已知在25℃時(shí),Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10?11。25℃時(shí),向0.02mol?L?1的MgCl2溶液中加入NaOH固體,如要生成Mg(OH)2沉淀,應(yīng)使溶液中的c(OH-)最小為_(kāi)______mol?L?1。(5)某溫度時(shí),BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,下列說(shuō)法正確的是_______A.加入Na2SO4可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)B.通過(guò)蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)C.b點(diǎn)有BaSO4沉淀生成D.a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp第28講沉淀溶解平衡的應(yīng)用第28講沉淀溶解平衡的應(yīng)用知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)精講知識(shí)精講一、沉淀的生成1.應(yīng)用在無(wú)機(jī)物的制備和提純、廢水處理等領(lǐng)域,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.方法方法實(shí)例操作及原理調(diào)節(jié)pH法除去NH4Cl中的FeCl3溶于水,加氨水調(diào)節(jié)pH:Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH除去CuCl2中的FeCl3加入Cu(OH)2或CuO,①Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+②Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2OCuO+2H+=Cu2++2H2O沉淀劑法除去廢水中的Hg2+加入Na2S:S2-+Hg2+=HgS↓除去廢水中的Cu2+通入H2S:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+二、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),如果能設(shè)法不斷地移去平衡體系中的相應(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。2.Mg(OH)2沉淀溶解實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①M(fèi)g(OH)2沉淀幾乎不溶解,溶液渾濁;②Mg(OH)2沉淀溶解,溶液澄清。原理分析H+與OH-反應(yīng),使OH-濃度減小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡不斷右移,最終完全溶解。3.方法①酸溶法:如CaCO3溶于鹽酸,Al(OH)3、Cu(OH)2溶于強(qiáng)酸等。②鹽溶法:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中:Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H③氧化還原法:如CuS、HgS等可溶于HNO3中:3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O④配合物法:如AgCl可溶于NH3·H2O,AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O三、沉淀的轉(zhuǎn)化1.AgCl、AgI、Ag2S的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀實(shí)驗(yàn)原理Ag++Cl-AgCl↓AgCl(s)+KI?AgI(s)+KCl2AgI(s)+Na2S?Ag2S(s)+2NaI實(shí)驗(yàn)結(jié)論溶解度:Ag2S<AgI<AgCl2.Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀實(shí)驗(yàn)原理Mg2++2OH-Mg(OH)2↓3Mg(OH)2(s)+2FeCl3?2Fe(OH)3(s)+3MgCl2實(shí)驗(yàn)結(jié)論Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,說(shuō)明溶解度:Fe(OH)3<Mg(OH)2。3.實(shí)質(zhì)、條件、規(guī)律①實(shí)質(zhì):沉淀溶解平衡的移動(dòng)。②條件:兩種沉淀的溶解度不同。②規(guī)律:溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn),溶解度相差越大,轉(zhuǎn)化越容易。4.沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)鍋爐除水垢(含有CaSO4)①操作:先加Na2CO3溶液,再加稀鹽酸②原理:CaSO4(s)+Na2CO3?CaCO3(s)+Na2SO4CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(2)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化原生銅的硫化物氧化、淋濾CuSO4溶液滲透、氧化、淋濾滲透、遇閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)CuSO4(aq)+ZnS(s)CuS(s)+ZnSO4(aq);CuSO4(aq)+PbS(s)CuS(s)+PbSO4(s)(3)氟化物預(yù)防齲齒①牙齒表面的釉質(zhì)層,只要成分是難溶的羥基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]。②口腔中的有機(jī)酸使釉質(zhì)層溶解:Ca5(PO4)3(OH)+4H+5Ca2++3HPO42-③氟離子能與羥基磷灰石反應(yīng),生成溶解度更小的氟磷灰石,更能抵抗酸的腐蝕:Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-(aq)?Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一:沉淀的生成與溶解【變2-2】(2021·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))鈷在硬質(zhì)高溫合金、催化劑等高新技術(shù)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。從某煉鋅廠的廢渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)中回收鈷的一種工藝流程如圖:相關(guān)金屬離子[Co(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表:金屬離子Co2+Fe2+Fe3+Zn2+開(kāi)始沉淀的pH7.156.31.56.2沉淀完全的pH9.158.32.88.2(1)若無(wú)氧化步驟,對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響是_____。試劑X可以為下列物質(zhì)中的_____。A.KOHB.Zn(OH)2C.ZnOD.Na2CO3(2)常溫下,已知Co(OH)3的溶度積常數(shù)為Ksp,則Co3+完全沉淀時(shí)[c(Co3+)<10-5mol·L-1],溶液的pH至少為_(kāi)____(用含Ksp的式子表示)?!敬鸢浮浚?)無(wú)法有效除鐵BC(2)14+lg【分析】廢渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)其中二氧化硅不溶于酸,濾渣1為SiO2,溶液中含有鋅離子,亞鐵離子,鉆離子,經(jīng)雙氧水氧化后,亞鐵離子轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子,調(diào)節(jié)pH值使三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,加入有機(jī)溶劑經(jīng)過(guò)萃取分液,水相中為鈷離子,有機(jī)相為鋅離子,操作2是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌,干燥,據(jù)此分析解題;(1)若無(wú)氧化步驟,亞鐵離子不能轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子,對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響是無(wú)法有效除鐵;加入試劑X的目的調(diào)節(jié)pH,三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,但是不能引入雜質(zhì),產(chǎn)物中與硫酸鋅生成,可以加入含鋅,能消耗氫離子的,可以是氧化鋅和氫氧化鋅,故選BC;(2)常溫下,Co(OH)3的溶度積常數(shù)為Ksp,則Co3+完全沉淀時(shí)[c(Co3+)<10-5mol·L-1],溶液的c(OH-)=,pH至少為14+1g;題型二:沉淀的轉(zhuǎn)化【例3】(2021·北京·首都師范大學(xué)附屬中學(xué)高二期中)實(shí)驗(yàn):①向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液試管中加1mL0.3mol/LNaOH溶液,得到濁液a,過(guò)濾得到濾液b和白色沉淀c。②向沉淀c中滴加0.1mol/LFeCl3溶液,沉淀變?yōu)榧t褐色,下列分析不正確的是A.濁液a中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)B.濾液b中加入上述FeCl3溶液有紅褐色沉淀生成,證明Fe(OH)3比Mg(OH)2更難溶C.②中顏色變化說(shuō)明Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3D.實(shí)驗(yàn)②可以證明Fe(OH)3比Mg(OH)2更難溶【答案】B【詳解】將0.1mol?L-1MgCl2溶液和0.3mol?L-1NaOH溶液等體積混合得到氫氧化鎂懸濁液和氯化鈉、氫氧化鈉的混合物,氫氧化鎂存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),A.濁液a為氫氧化鎂懸濁液,氫氧化鎂存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),故A不符合題意;B.濾液b中含有過(guò)量的氫氧化鈉溶液,故加入FeCl3溶液有紅褐色沉淀Fe(OH)3生成,故不能證明Fe(OH)3比Mg(OH)2更難溶,故B符合題意;C.實(shí)驗(yàn)②中是Mg(OH)2和氯化鐵之間反應(yīng)生成氫氧化鐵,說(shuō)明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶,故C不符合題意;D.氫氧化鎂的懸濁液中滴加氯化鐵會(huì)生成氫氧化鐵沉淀,沉淀向著更難溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,所以實(shí)驗(yàn)可以證明Fe(OH)3比Mg(OH)2更難溶,故D不符合題意;故答案為:B。題型三:沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用【例4】(2021·北京高三二模)某品牌牙膏的成分含水、丙三醇、二氧化硅、苯甲酸鈉、十二烷基硫酸鈉和氟化鈉等。已知:牙釉質(zhì)中含有羥基磷酸鈣[Ca5(PO4)3OH],是牙齒的保護(hù)層。在牙齒表面存在平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq);。下列說(shuō)法不正確的是()A.若使牙膏呈弱酸性,更有利于保護(hù)牙釉質(zhì)B.丙三醇的俗稱(chēng)是甘油C.SiO2是摩擦劑,有助于去除牙齒表面的污垢D.NaF能將Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為更難溶的Ca5(PO4)3F,減少齲齒的發(fā)生【答案】A【解析】A項(xiàng),Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq),若使牙膏呈弱酸性,氫離子和氫氧根離子反應(yīng),則平衡向右移動(dòng),不有利于保護(hù)牙釉質(zhì),A錯(cuò)誤;B項(xiàng),丙三醇為HOCH2CH(OH)CH2OH,俗稱(chēng)甘油,B正確;C項(xiàng),SiO2不溶于水,在牙膏中的作用是摩擦劑,有助于去除牙齒表面的污垢,C正確;D項(xiàng),,則Ca5(PO4)3F比Ca5(PO4)3OH更難溶,口腔內(nèi)有Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq),用含氟牙膏刷牙時(shí),氟離子、鈣離子和磷酸根離子能結(jié)合為Ca5(PO4)3F,使上述平衡右移,則Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為更難溶的Ca5(PO4)3F,能減少齲齒的發(fā)生,D正確;故選A。【例6】(2021·湖北省仙桃中學(xué)高二期中)鋰被譽(yù)為“高能金屬”,廢舊鋰離子電池的正極材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,處理該廢料的一種工藝流程如圖所示:已知:①,LiCoO2難溶于水,具有強(qiáng)氧化性(且氧化性強(qiáng)于KMnO4);②相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH值如表所示:金屬離子Al3+Fe3+Fe2+Co2+開(kāi)始沉淀的pH4.02.77.67.0沉淀完全的pH5.23.79.69.0回答下列問(wèn)題::(1)寫(xiě)出“堿溶”時(shí)發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。(2)為提高“酸溶”的浸出速率,可采取的措施有___________(任寫(xiě)一種)。(3)“酸溶”時(shí),LiCoO2能將H2O2氧化,其離子方程式為_(kāi)__________;若用濃鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺點(diǎn)是___________。(4)用氨水調(diào)節(jié)pH的范圍為_(kāi)__________。(5)該流程涉及多次過(guò)濾,實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾后洗滌沉淀的操作為_(kāi)__________。(6)寫(xiě)出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___________?!敬鸢浮浚?)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(2)升高溫度(增大雙氧水的濃度)(3)2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+O2↑Cl-易被氧化成Cl2,污染空氣(4)3.7pH<7.0(5)沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸餾水,使水面沒(méi)過(guò)沉淀物,待水濾去后,再加水蒸餾洗滌,連續(xù)洗23次(6)Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O【解析】(1)廢舊鋰離子電池的正極材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,加堿時(shí)Al發(fā)生反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,故答案:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(2)為提高“酸溶”的浸出速率,可增大雙氧水的濃度,或者升高溫度,故答案:升高溫度(增大雙氧水的濃度)。(3)通過(guò)題給信息可知:LiCoO2難溶于水,具有強(qiáng)氧化性,且氧化性強(qiáng)于KMnO4,所以酸溶時(shí)LiCoO2能將H2O2氧化,其離子方程式為2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+O2↑。若用濃鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,Cl-易被氧化成Cl2,污染空氣。故答案:2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+O2↑;Cl-易被氧化成Cl2,污染空氣。(4)用氨水調(diào)節(jié)pH值,是為了除去鐵離子,留下鈷離子,根據(jù)相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH值表可知,沉淀完全時(shí)的pH就是3.7pH<7.0,故答案:3.7pH<7.0。(5)沉淀的洗滌操作是:沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸餾水,使水面沒(méi)過(guò)沉淀物,待水濾去后,再加水蒸餾洗滌,連續(xù)洗23次,直至沉淀物洗凈為止。故答案:沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸餾水,使水面沒(méi)過(guò)沉淀物,待水濾去后,再加水蒸餾洗滌,連續(xù)洗23次。(6)在浸液中通入氨氣除去鐵離子,在加入碳酸氫銨,沉鈷過(guò)程中是CoSO4與NH4
HCO3反應(yīng),得到CoCO3沉淀,根據(jù)原子守恒,該反應(yīng)的離子方程式為:Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O。故答案:Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O。提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)【題1】(2021·四川射洪中學(xué)高二月考)在1L0.01mol·L-1MgCl2溶液中,加入1mL0.01mol·L-1的Na2CO3溶液,下列說(shuō)法正確的是(已知MgCO3的Ksp=6.8×10-6mol2·L-2)()A.有MgCO3沉淀析出 B.無(wú)MgCO3沉淀析出C.無(wú)法確定 D.有沉淀但不是MgCO3【答案】B【解析】在1L0.01mol·L-1MgCl2溶液中,加入1mL0.01mol·L-1的Na2CO3溶液,混合溶液體積可近似為1L,所得溶液中c(Mg2+)=0.01mol·L-1,c(CO32-)==1×10-5mol·L-1,c(Mg2+)×c(CO32-)=0.01mol·L-1×1×10-5mol·L-1=1×10-7mol2·L-2<Ksp[Mg(OH)2],所以無(wú)沉淀析出,故選B?!绢}2】往鍋爐注入Na2CO3溶液浸泡,將水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,再用鹽酸去除,下列敘述中正確的是()A.溫度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(H+)均會(huì)增大B.CaSO4能轉(zhuǎn)化為CaCO3,說(shuō)明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)C.CaCO3溶解于鹽酸而CaSO4不溶,是因?yàn)榱蛩崴嵝詮?qiáng)于鹽酸D.沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為COeq\o\al(2-,3)(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)【答案】D【解析】溫度升高,水的電離平衡正向移動(dòng),Kw增大;溫度升高,Na2CO3的水解平衡正向移動(dòng),[OH-]增大,[H+]減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),B項(xiàng)錯(cuò)誤;CaCO3與鹽酸反應(yīng)生成可溶性的氯化鈣、水和二氧化碳,CaSO4與鹽酸不滿(mǎn)足復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件,與酸性強(qiáng)、弱無(wú)關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤;硫酸鈣較為致密,可轉(zhuǎn)化為較為疏松且溶解度更小的碳酸鈣,反應(yīng)的離子方程式為CaSO4(s)+COeq\o\al(2-,3)(aq)CaCO3(s)+SOeq\o\al(2-,4)(aq),D項(xiàng)正確?!绢}3】(2021·上海市控江中學(xué)高二月考)已知,F(xiàn)e2+結(jié)合S2-的能力大于結(jié)合OH-的能力,而Al3+則正好相反。在Fe2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中,先加入過(guò)量的KI溶液,再加入足量的Na2S與氨水的混合溶液,所得沉淀是A.Al2S3、FeS和S B.FeS和Al(OH)3 C.Fe2S3和Al(OH)3 D.FeS、Al(OH)3和S【答案】D【詳解】在Fe2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中加過(guò)量KI,先是Fe2(SO4)3與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Fe3++2I-=2Fe2++I2,反應(yīng)完后溶液中含大量Fe2+、Al3+、I2,再加入Na2S與氨水的混合溶液后,溶液有大量S2-、OH-,依題意知,F(xiàn)e2+結(jié)合S2-能力強(qiáng),兩鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),形成FeS沉淀,Al3+結(jié)合OH-能力強(qiáng),但由于I2的存在發(fā)生:I2+S2-=S↓+2I-,所以最終得到的沉淀是FeS、Al(OH)3和S的混合物。故選D。【題4】(2021·全國(guó)·高二期末)已知表數(shù)據(jù):物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp(25℃)8.0×10-162.2×10-204.0×10-38完全沉淀時(shí)的pH9.66.43.4對(duì)含等物質(zhì)的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的說(shuō)法,不正確的是A.向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到紅褐色沉淀B.該溶液中c(SO):[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5:4C.向該溶液中加入適量氯水,并調(diào)節(jié)pH到3.4后過(guò)濾,可獲得純凈的CuSO4溶液D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在【答案】C【詳解】A.從表格中可以看出,F(xiàn)e(OH)3的Ksp是最小的,所以它最先出現(xiàn)沉淀,故A正確;
B.因?yàn)镃u2+、Fe2+、Fe3+對(duì)應(yīng)的堿全是弱堿,所以這三種離子在溶液中都會(huì)發(fā)生水解,因此它們的物質(zhì)的量會(huì)減少,故B正確;
C.加入氯水,可以把亞鐵離子全氧化成三價(jià),但它的還原產(chǎn)物Cl-肯定還在溶液中,而且在調(diào)節(jié)pH時(shí)加入的試劑也會(huì)在溶液中有所保留,所以得到的溶液中不可能只含CuSO4一種溶質(zhì),故C錯(cuò)誤;D.在pH=5的溶液中c(H+)=10-5moL/L,c(Fe3+)=.,F(xiàn)e3+不能大量存在,故D正確;
故答案:C?!绢}5】(2021·遼寧錦州·高二期末)向盛有硝酸銀溶液的試管中加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)滴加氨水,難溶物溶解得到無(wú)色透明溶液,下列說(shuō)法正確的是A.反應(yīng)后溶液中沒(méi)有沉淀,所以反應(yīng)前后的濃度不變B.沉淀溶解后,生成的難電離C.在中,給出孤對(duì)電子,提供空軌道D.該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明比穩(wěn)定【答案】D【分析】氨水呈堿性,向盛有硝酸銀水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,Ag++OH-=AgOH↓,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解得到無(wú)色的透明溶液,發(fā)生:AgOH+2NH3=[Ag(NH3)2]++OH-,據(jù)此分析判斷?!驹斀狻緼.反應(yīng)后形成[Ag(NH3)2]+絡(luò)離子,該離子較穩(wěn)定難電離,所以Ag+的濃度減小,故A錯(cuò)誤;B.[Ag(NH3)2]OH為強(qiáng)電解質(zhì),完全電離[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2]++OH-,故B錯(cuò)誤;C.在配合離子[Ag(NH3)2]+中,Ag+提供空軌道,NH3提供孤電子對(duì),形成配位鍵,故C錯(cuò)誤;D.氨水呈堿性,向盛有硝酸銀水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,Ag++OH-=AgOH↓,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解得到無(wú)色的透明溶液,發(fā)生:AgOH+2NH3=[Ag(NH3)2]++OH-,氫氧化銀沉淀能轉(zhuǎn)化為絡(luò)合物離子[Ag(NH3)2]+,說(shuō)明[Ag(NH3)2]+比氫氧化銀穩(wěn)定,故D正確;故選D?!绢}6】(2021·湖北黃岡市黃岡中學(xué)高三月考)NiSO4·6H2O易溶于水,其溶解度隨溫度升高明顯增大。以電鍍廢渣(主要成分是NiO,還有CuO、FeO等少量雜質(zhì))為原料制備該晶體的流程如圖:已知:25℃時(shí),Ksp(CuS)=8.9×10-35、Ksp(FeS)=4.9×10-18。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.溶解廢渣時(shí)不能用稀鹽酸代替稀H2SO4 B.除去Cu2+可采用FeSC.流程中a~b的目的是富集NiSO4 D.“操作I”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶【答案】A【解析】電鍍廢渣用稀硫酸酸浸時(shí),金屬氧化物與稀硫酸反應(yīng)生成可溶性硫酸鹽,過(guò)濾得到含有鎳離子、亞鐵離子和銅離子的硫酸鹽溶液;向溶液中加入硫化亞鐵將溶液中銅離子轉(zhuǎn)化為更難溶的硫化銅,再加入雙氧水、氧化鎳使亞鐵離子先轉(zhuǎn)化為鐵離子,再將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過(guò)濾得到硫酸鎳溶液;向溶液中加入碳酸鈉溶液后過(guò)濾得到碳酸鎳沉淀,向碳酸鎳沉淀中加入稀硫酸得到濃度較高的硫酸鎳溶液,硫酸鎳溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥得到六水硫酸鎳晶體。A項(xiàng),溶解廢渣時(shí),發(fā)生的反應(yīng)主要是用酸將金屬氧化物溶解,加入稀鹽酸同樣可以達(dá)到目的,則能用稀鹽酸代替稀硫酸,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),由分析可知,除去鐵離子的操作為向溶液中加入硫化亞鐵將溶液中銅離子轉(zhuǎn)化為更難溶的硫化銅,故B正確;C項(xiàng),由分析可知,流程中a~b的過(guò)程為濃度較低的硫酸鎳溶液轉(zhuǎn)化為濃度較高的硫酸鎳溶液的過(guò)程,是富集硫酸鎳的過(guò)程,故C正確;D項(xiàng),由分析可知,硫酸鎳溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥得到六水硫酸鎳晶體,則操作I為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,故D正確;故選A。【題8】(2021·全國(guó)·高二期中)Ⅰ.常溫下,幾種物質(zhì)的溶度積常數(shù)見(jiàn)表:物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.2×10-202.6×10-391.7×10-71.3×10-12(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,為制得純凈的CuCl2溶液,宜加入___(填一種)調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。(2)過(guò)濾后,將所得濾液經(jīng)過(guò)___操作,可得到CuCl2·2H2O晶體。(3)由CuCl2·2H2O晶體得到純的無(wú)水CuCl2,需要進(jìn)行的操作是___。(4)某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測(cè)定含有CuCl2·2H2O晶體的試樣(不含能與I-發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì))的純度,過(guò)程如下:取8.0g試樣溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液,加入過(guò)量KI固體,充分反應(yīng),生成白色沉淀。用0.1000mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL。(已知:I2+2S2O=S4O+2I-)。①CuCl2溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__。②該試樣中CuCl2·2H2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為_(kāi)__。(保留一位小數(shù))Ⅱ.某實(shí)驗(yàn)小組采用沉淀滴定法測(cè)定碳酸氫鈉樣品中雜質(zhì)Cl-的含量,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用天平稱(chēng)取ag碳酸氫鈉樣品,用蒸餾水溶解,再用足量稀硝酸酸化,配成100mL待測(cè)液;②用移液管移取20.00mL待測(cè)液于錐形瓶中,并滴加1~2滴指示劑;③用cmol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cl-,三次滴定結(jié)果如下:V(待測(cè)液)/mL20.0020.0020.00V(AgNO3)/mL19.9820.0020.02已知:銀鹽性質(zhì)AgClAgIAgCNAg2CrO4AgSCN顏色白黃白磚紅白Ksp2.0×10-108.3×10-171.2×10-161.0×10-121.0×10-12(5)滴定時(shí)可選為滴定指示劑的是___(填編號(hào))。A.NaCl B.K2CrO4 C.KI D.NaCN(6)到達(dá)滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是___。(7)當(dāng)Cl-恰好完全沉淀,則此時(shí)溶液中的c(CrO)為_(kāi)_mol·L-1。(8)根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算碳酸氫鈉樣品中雜質(zhì)Cl-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__?!敬鸢浮浚?)CuO(或堿式碳酸銅、氫氧化銅)(2)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(3)在HCl氣氛中加熱(4)2Cu2++4I-=2CuI↓+I285.5%(5)B(6)滴入最后一滴AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液,出現(xiàn)磚紅色沉淀,且半分鐘內(nèi)沉淀不消失(7)2.5×10-3(8)×100%【分析】用“間接碘量法”測(cè)定含有CuCl2·2H2O晶體的試樣,利用CuCl2溶液與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成I2和CuI等,利用I2+2S2O=S4O+2I-,建立2(CuCl2·2H2O)~I2~2S2O的關(guān)系式,求出該試樣中CuCl2·2H2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,為制得純凈CuCl2溶液,宜加入CuO或Cu(OH)2或堿式碳酸銅等,調(diào)至溶液pH=4,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。(2)CuCl2·2H2O含結(jié)晶水、從溶液中提取該晶體室應(yīng)采用冷卻結(jié)晶法,則:過(guò)濾后,將所得濾液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶操作,可得到CuCl2·2H2O晶體。(3)由CuCl2·2H2O晶體得到純的無(wú)水CuCl2,需要加熱,由于該晶體直接加熱發(fā)生水解不能獲得無(wú)水CuCl2,故需要抑制水解反應(yīng)的發(fā)生,需要進(jìn)行的操作是:在干燥的HCl氣流中加熱。(4)①CuCl2溶液與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng),Cu2+為氧化劑、I-為還原劑,反應(yīng)中生成CuI沉淀和I2,離子方程式為2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有反應(yīng):2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O=S4O+2I-,存在關(guān)系式:2(CuCl2·2H2O)~I2~2S2O可得出,n(CuCl2·2H2O)=n(S2O),該試樣中CuCl2·2H2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為=85.5%(保留一位小數(shù))。(5)指示劑選擇原則為顏色變化明顯、溶解度要略微大于AgCl,AgCl溶液中Ksp=c(Ag+)×c(Cl-),解得c(Ag+)=1.414×10-5mol·L-1,Ag2CrO4中Ksp=c2(Ag+)×c(CrO),解得c(Ag+)=1×10-4mol·L-1,因此AgCl的溶解度小于Ag2CrO4,則選K2CrO4作為指示劑,故答案為:B。(6)到達(dá)滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是:用K2CrO4作為指示劑,滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí),出現(xiàn)磚紅色沉淀,且半分鐘內(nèi)沉淀顏色不再改變。(7)當(dāng)Cl-恰好完全沉淀,鉻酸銀正好開(kāi)始沉淀,則溶液中,,則此時(shí)溶液中的c(CrO)為2.5×10-3mol·L-1。(8)由數(shù)據(jù)可知20.00mL待測(cè)液平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液AgNO3的體積為20.00mL,根據(jù)反應(yīng)可知,硝酸銀和氯離子物質(zhì)的量相等,所以20.00mL溶液含有,所以ag碳酸氫鈉樣品中雜質(zhì)Cl-的質(zhì)量為,所以碳酸氫鈉樣品中雜質(zhì)Cl-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】(2021·湖北高二月考)工業(yè)上向鍋爐里注入Na2CO3溶液浸泡,將水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,而后用鹽酸去除。下列敘述不正確的是()A.溫度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均會(huì)增大B.沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq)C.鹽酸溶液中,CaCO3的溶解性大于CaSO4D.Na2CO3溶液遇CO2后,陰離子濃度均減小【答案】D【解析】A項(xiàng),溫度升高,Kw增大,溫度升高促進(jìn)碳酸鈉溶液水解,c(OH-)增大,A正確;B項(xiàng),加入碳酸鈉溶液,把硫酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣:CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq),B正確;C項(xiàng),因?yàn)樘妓徕}與鹽酸反應(yīng),而硫酸鈣不與鹽酸反應(yīng),所以在鹽酸溶液中碳酸鈣的溶解性大于硫酸鈣,C正確;D項(xiàng),根據(jù)CO32-+CO2+H2O=2HCO3-知,陰離子HCO3-的濃度增大,D錯(cuò)誤;故選D。【練2】(2021·四川省大竹中學(xué)高二期中)下列應(yīng)用或現(xiàn)象主要體現(xiàn)的是沉淀溶解平衡原理的是①可用FeS除去廢水中的Cu2+②溶洞的形成③誤將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]當(dāng)作食鹽食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒④碳酸鋇不能作“鋇餐”而硫酸鋇能⑤泡沫滅火器滅火A.①③④ B.②③⑤ C.③④⑤ D.①②③④【答案】D【詳解】①因CuS比FeS更難溶于水,所以在含有Cu2+的廢水中,加入FeS,Cu2+和S2-會(huì)生成更難溶的CuS沉淀,促進(jìn)了FeS的溶解,此過(guò)程存在沉淀溶解平衡,故①符合題意。②形成溶洞的地貌中巖石的主要成分是碳酸鈣,遇到溶有二氧化碳的水,碳酸根離子會(huì)和二氧化碳和水生成碳酸氫根離子,從而促進(jìn)碳酸鈣溶解,此過(guò)程存在沉淀溶解平衡,故②符合題意。③鋇離子和硫酸根離子反應(yīng)生成不溶于酸和水的硫酸鋇,即易溶性的物質(zhì)能向難溶性的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,所以可以用沉淀溶解平衡原理來(lái)解釋?zhuān)盛鄯项}意。④胃酸的成分是鹽酸,硫酸鋇和鹽酸不反應(yīng),但鹽酸能使碳酸鋇轉(zhuǎn)化為可溶的氯化鋇,此過(guò)程存在沉淀溶解平衡,故④符合題意。⑤泡沫滅火器所裝試劑是碳酸氫鈉和硫酸鋁,,碳酸氫鈉和硫酸鋁相互促進(jìn)水解,從而迅速產(chǎn)生二氧化碳,所以可以用鹽類(lèi)水解原理來(lái)解釋泡沫滅火器滅火的原理,故⑤不符合題意。綜上所述,①②③④符合題意,本題答案D【練3】(2021·全國(guó)·高二期中)某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物,工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2?2H2O晶體的工藝流程如圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.焙燒后的廢氣能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.氧化步驟中,用雙氧水代替氯氣會(huì)更好C.調(diào)節(jié)pH選用的試劑可以是CuO固體D.CuCl2?2H2O晶體直接加熱可制得CuCl2固體【答案】D【詳解】A.
焙燒后的廢氣中含有二氧化硫,能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使之褪色,A正確;B.
由圖知,氧化的目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子,而雙氧水的還原產(chǎn)物為水,且過(guò)量的雙氧水也不會(huì)污染環(huán)境,所以用雙氧水代替氯氣會(huì)更好,B正確;C.
調(diào)節(jié)pH選用的試劑應(yīng)該可以和氫離子反應(yīng),且不引入新的雜質(zhì),可以用氧化銅、氫氧化銅或碳酸銅,C正確;D.將CuC12?2H2O晶體加熱,銅離子會(huì)發(fā)生水解,所以應(yīng)該在氯化氫氣氛中加熱才能得到CuCl2固體,
D錯(cuò)誤;答案選D?!揪?】(2021·全國(guó)·高二期中)已知常溫下,,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.常溫下,在純水中的比在溶液中的大B.向與的懸濁液中加入幾滴濃溶液,不變C.在的飽和溶液中通入,有析出,且溶液中D.向、的混合溶液中滴入幾滴溶液,出現(xiàn)黃色沉淀,此現(xiàn)象可驗(yàn)證【答案】B【詳解】A.只隨溫度的改變而改變,所以二者相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.與的懸濁液在滴入幾滴濃溶液后,仍是二者的飽和浴液,溫度不變,、不變,故不變,B項(xiàng)正確;C.在的飽和溶液中通入,增大,的沉淀溶解平衡向左移動(dòng),有析出,溶液中增大,減小,、不再相等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.向、的混合溶液中滴入幾滴溶液,出現(xiàn)黃色沉淀,證明發(fā)生了反應(yīng):,但由于不知道溶液中、的濃度大小,不能確定和溶度積大小關(guān)系,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B?!揪?】(2021·河北·石家莊二中高二期中)已知:工業(yè)生產(chǎn)中可用ZnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2+,可表示為Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s)。下列說(shuō)法不正確的是A.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),c(Cu2+)=c(Zn2+)B.過(guò)量的ZnS可通過(guò)過(guò)濾除去C.該反應(yīng)平衡常數(shù)K=D.相同溫度時(shí),溶解度:S(ZnS)>S(CuS)【答案】A【詳解】A.溶解度S(ZnS)>S(CuS),所以達(dá)到反應(yīng)平衡時(shí)c(Cu2+)<c(Zn2+),A錯(cuò)誤;B.工業(yè)生產(chǎn)中可用ZnS作為沉淀劑,過(guò)量的ZnS可通
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