第21講沉淀溶解平衡的應(yīng)用知識梳理知識梳理一、沉淀的生成和溶解1．沉淀的生成(1)沉淀生成的應(yīng)用在無機物的制備和提純、等領(lǐng)域，常利用生成沉淀來達到或除去某些離子的目的。(2)沉淀的方法①調(diào)節(jié)pH法：如工業(yè)原料中含雜質(zhì)，使其溶解于水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，使Q[Fe(OH)3]Ksp[Fe(OH)3]可使轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋矶?。反?yīng)如下：Fe3＋＋3NH3·H2O＋3NHeq\o\al(＋,4)。②加沉淀劑法：如以Na2S、H2S等作，使某些離子，如Cu2＋、Hg2＋等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，即離子積時，生成沉淀，也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。a．通入H2S除去Cu2＋的離子方程式：。b．加入Na2S除去Hg2＋的離子方程式：。2．沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的，如果能設(shè)法不斷地移去平衡體系中的相應(yīng)，使平衡向的方向移動，就可以使沉淀溶解。(2)實驗探究：Mg(OH)2沉淀溶解(3)沉淀溶解的方法①酸溶解法：用溶解的難溶電解質(zhì)有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。如CaCO3難溶于水，卻易溶于，原因是：CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡為，當(dāng)加入鹽酸后發(fā)生反應(yīng)：，降低，溶液中與的離子積Q(CaCO3)Ksp(CaCO3)，沉淀溶解平衡向方向移動。②鹽溶液溶解法：Mg(OH)2難溶于水，能溶于鹽酸、溶液中。溶于NH4Cl溶液反應(yīng)的離子方程式為。二、沉淀的轉(zhuǎn)化1．沉淀轉(zhuǎn)化的過程探究(1)實驗探究AgCl、AgI、Ag2S的轉(zhuǎn)化實驗操作實驗現(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)化為黑色沉淀化學(xué)方程式實驗結(jié)論：AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為沉淀，AgI沉淀又轉(zhuǎn)化為沉淀，說明溶解度由小到大的順序為。理論分析：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝1.8×10－10AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)Ksp＝8.5×10－17由Ksp值可看出AgI的溶解度遠比AgCl小得多。當(dāng)向AgCl沉淀中滴加KI溶液時，導(dǎo)致AgCl溶解，AgI生成，離子方程式可表示為：I－(aq)＋AgCl(s)AgI(s)＋Cl－(aq)，K＝eq\f(cCl－,cI－)＝＝eq\f(1.8×10－10,8.5×10－17)≈2.1×106＞1×105。反應(yīng)向正方向進行完全，即AgCl可轉(zhuǎn)化為AgI沉淀。(2)實驗探究Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化實驗操作實驗現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀化學(xué)方程式實驗結(jié)論：Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，說明溶解度：Fe(OH)3Mg(OH)2。2．沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)與條件(1)實質(zhì)：沉淀的轉(zhuǎn)化是指由一種難溶物轉(zhuǎn)化為另一種難溶物的過程，其實質(zhì)是沉淀溶解平衡的。(2)條件：兩種沉淀的溶解度不同，溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度的沉淀，兩者溶解度相差越大轉(zhuǎn)化越容易。3．沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)鍋爐除水垢(含有CaSO4)：CaSO4(s)eq\o(→,\s\up7(Na2CO3溶液))CaCO3(s)eq\o(→,\s\up7(加酸如鹽酸))Ca2＋(aq)，反應(yīng)為CaSO4＋Na2CO3CaCO3＋Na2SO4，。(2)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化：原生銅的硫化物eq\o(→,\s\up7(氧化、淋濾))CuSO4溶液eq\o(→,\s\up7(滲透、遇閃鋅礦ZnS和方鉛礦PbS))銅藍(CuS)，反應(yīng)為，。(3)工業(yè)廢水處理工業(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、Ag2S、PbS等沉淀。用FeS除去Hg2＋的離子方程式：。典例分析典例分析考點一：沉淀的溶解與生成【典例1】下列實驗操作中，對應(yīng)的實驗現(xiàn)象以及實驗結(jié)論都正確，且兩者具有因果關(guān)系的是（

）選項實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論A向稀硝酸中加入過量鐵粉，充分反應(yīng)后，再滴加KSCN溶液有氣體生成，溶液呈血紅色稀硝酸將Fe

氧化為Fe3+B將少量銅粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中固體溶解，溶液變藍色金屬鐵比銅活潑C0.1mol/LMgSO4溶液中滴加過量NaOH

溶液，再滴加0.1mol/LCuSO4溶液先生成白色沉淀，后變?yōu)闇\藍色沉淀Cu(OH)2溶度積比Mg(OH)2小D用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱金屬鋁熔化而不滴落下來金屬鋁熔點比氧化鋁低考點二：沉淀的轉(zhuǎn)化【典例2】下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象、所得出的結(jié)論均正確的是選項實驗操作現(xiàn)象或數(shù)據(jù)結(jié)論A室溫下，用pH計測定飽和的Na2CO3與CH3COONa的pHpH：Na2CO3＞CH3COONa酸性：＜CH3COOHB銅與過量濃硫酸反應(yīng)，向反應(yīng)后的混合溶液中加入蒸餾水溶液變?yōu)樗{綠色反應(yīng)后的混合溶液中有銅離子C某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液產(chǎn)生藍色沉淀原溶液中有Fe2+，沒有Fe3+D向盛有4mL0.1mol·L1的NaOH溶液的試管中滴加等濃度的MgSO4溶液2mL后，再滴加0.1mol·L1CuSO4溶液先產(chǎn)生白色沉淀后沉淀變?yōu)樗{色Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的小同步訓(xùn)練同步訓(xùn)練一、單選題1．下列化學(xué)用語能正確解釋事實或現(xiàn)象的是A．Na2CO3溶液中滴加酚酞試液，溶液變紅：CO+2H2O?H2CO3+2OHB．NH4HCO3的電離方程式：NH4HCO3?NH+HCOC．HS的水解：HS+H2O?S2+H3O+D．在Mg(OH)2的濁液中滴加FeCl3溶液，沉淀由白色轉(zhuǎn)化成紅褐色：3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)?3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s)2．關(guān)于沉淀溶解平衡和溶度積常數(shù)，下列說法不正確的是A．Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與溶液中的離子濃度無關(guān)B．已知25℃時Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1038，則該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3+3H+?Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K=4.0×104C．將飽和Na2SO4溶液加入到飽和石灰水中，有白色沉淀產(chǎn)生，說明Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaSO4)D．已知25℃時，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×1011，在MgCl2溶液中加入氨水調(diào)混合液的pH=11，產(chǎn)生沉淀，則此時溶液中的c(Mg2+)=1.8×105mol·L13．下列方程式書寫正確的是A．B．C．D．4．化學(xué)與社會、生活密切相關(guān)。下列說法不正確的是A．鍋爐水垢中含有的，可先用溶液處理，后用酸除去B．在其他外界條件不變的情況下，汽車排氣管中使用催化劑，可改變產(chǎn)生尾氣的反應(yīng)方向C．疫苗一般應(yīng)冷藏存放，以減小蛋白質(zhì)變性的速率。D．用作沉淀劑，除去水中的和5．已知25℃時，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×1011、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×1020。在c(Mg2+)=c(Cu2+)的酸性溶液中，逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢增大，下列判斷正確的是A．Mg2+先沉淀 B．Cu2+先沉淀C．同時沉淀 D．Mg2+和Cu2+均不可能沉淀6．化學(xué)與生產(chǎn)、生活、材料等密切相關(guān)，下列敘述不正確的是A．可用熱的飽和碳酸鈉溶液除去餐具上油污B．明礬溶于水會形成膠體，因此可用于自來水的殺菌消毒C．榨蘋果汁時加入維生素C，可有效防止蘋果汁變色，這說明維生素C具有還原性D．含氟牙膏可預(yù)防齲齒原理是發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)7．下列離子方程式書寫不正確的是A．用硫化鈉溶液除去廢水中的：B．用飽和溶液處理鍋爐水垢中的：C．酚酞滴入醋酸鈉溶液中變?yōu)闇\紅色：D．和滅火器產(chǎn)生泡沫：8．硫酸鉛(PbSO4)是一種難溶于水的白色顏料。T1、T2溫度下，飽和溶液中l(wèi)g[c(SO)]與lg[c(Pb2+)]的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A．T1、T2溫度下，PbSO4的溶解度前者小于后者B．m、p、q點對應(yīng)的Ksp為：Ksp(p)<Ksp(m)<Ksp(q)C．T1時加適量Na2SO4固體，可使溶液由n點變到m點D．T2時Ksp(PbSO4)=1.6×108，則a=3.9(已知1g2=0.3)9．下列離子方程式正確的是A．往溶液中滴加溶液：B．氫氧化鐵溶于氫碘酸中：C．向溶液中加入足量溶液：D．往中加入飽和溶液：10．已知某溫度下，，當(dāng)溶液中離子濃度小于時，可認為該離子沉淀完全。下列敘述正確的是A．飽和溶液與飽和溶液相比，前者的大B．將的溶液滴入的和的溶液，則先產(chǎn)生沉淀C．向的溶液中加入等體積的溶液，則完全沉淀D．向氯化銀的濁液中加入氯化鈉溶液，氯化銀的減小二、綜合題11．一種利用含Co廢渣(主要含金屬Co，還含有Fe、Zn)制取CoCO3的流程如下圖所示：已知：部分金屬離子開始生成氫氧化物沉淀和沉淀完全的pH如下表所示：Fe3+Zn2+Fe2+Co2+開始沉淀的pH1.55.45.86.6沉淀完全的pH3.28.28.89.4(1)酸浸時，不改變H2SO4的濃度和體積，任寫出一種可以加快反應(yīng)速率的方法：_______。(2)酸浸后所得溶液中含Co2+、Fe2+、Zn2+，基態(tài)Co2+的電子排布式為_______。(3)加入ZnO調(diào)pH的目的是促進Fe3+水解轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，調(diào)pH的范圍為_______，加入ZnO將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀的離子方程式為_______。(4)寫出沉鈷反應(yīng)的離子方程式：_______。12．在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面有廣泛的應(yīng)用，工業(yè)上可由高鐵菱錳礦（主要成分為，含有、、、等雜質(zhì)）制備，部分工藝流程如圖所示：相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的（開始沉淀的按離子濃度為計算）：金屬離子開始沉淀的8.16.31.53.48.9沉淀完