2021-2022学年高中高中化学作业：3.3 沉淀溶解平衡

课时分层作业(十九) 沉淀溶解平衡

(建议用时：40分钟)

1．在一定温度下，Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡：Mg(OH)2(s)

＋

Mg2

(aq)＋2OH－(aq)。若使固体Mg(OH)2的量减少，而且[Mg2＋]不变，则可采取的

措施是( )

A．加MgCl2 C．加NaOH

B．加H2O D．加HCl

B [加入水后，只要Mg(OH)2固体没有完全溶解，水溶液一定为饱和溶液，[Mg2＋]不变。]

2．已知在25 ℃时一些难溶物质的溶度积常数如下：

化学式 溶度积 化学式 溶度积 Zn(OH)2 5×10－17 mol3·L－3 Ag2S 6.3×10－50 mol3·L－3 ZnS 2.5×10－22 mol2·L－2 MgCO3 6.8×10－6 mol2·L－2 AgCl 1.8×10－10 mol2·L－2 Mg(OH)2 1.8×10－11 mol3·L－3 根据上表数据，判断下列化学方程式不正确的是( ) A．2AgCl＋Na2S===2NaCl＋Ag2S B．MgCO3＋H2O===Mg(OH)2＋CO2↑ C．ZnS＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑

D．Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O

C [根据溶度积常数可知，溶解度：Ksp(ZnS)＜Ksp[Zn(OH)2]，由于发生复分解反应时生成溶解度更小的物质，故C不正确。]

3．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( ) ①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当成食盐食用后，常用5.0%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡能 ⑤泡沫灭火器灭火的原理

A．②③④

B．①②③

C．③④⑤ D．全部

A [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。]

4．要使工业废水中的重金属离子Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与某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 C．碳酸盐

B．硫酸盐

D．以上沉淀剂均可

A [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。]

5．某温度时，AgCl(s)

Ag＋(aq)＋Cl－(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( )

A．加入AgNO3可以使溶液由c点变到d点

B．加入固体NaCl，则AgCl的溶解度减小，Ksp也减小 C．d点有AgCl沉淀生成

D．a点对应的Ksp小于b点对应的Ksp

C [A项，加入AgNO3，[Cl－]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AgCl的溶解度减小，但Ksp不改变；C项，d点时，[Ag

＋

][Cl－]＞Ksp，即有沉淀生成；D项，a、b两点温度相同，即对应的Ksp相等。] 6．下列说法正确的是( )

A．向AgI沉淀中加入饱和KCl溶液，有白色沉淀生成，说明AgCl比AgI更难溶

B．向浓度均为0.1 mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，若先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，则Ksp[Mg(OH)2]＜Ksp[Cu(OH)2]

C．向BaSO4饱和溶液中加入饱和Na2CO3溶液，有白色沉淀产生，说明Ksp(BaSO4)大于Ksp(BaCO3)

D．向1 mL 0.2 mol·L－1的NaOH溶液中滴入1 mL 0.1 mol·L－1的MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1 mol·L－1的FeCl3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

D [A项，加入饱和KCl溶液，[Cl－]比较大，会导致[Cl－][Ag＋]＞Ksp(AgCl)，不能说明AgCl比AgI更难溶，错误；B项能说明Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]，

－2－2＋

错误；C项；加入饱和Na2CO3溶液，[CO23]比较大，会导致[CO3][Ba]＞

Ksp(BaCO3)，不能说明Ksp(BaSO4)大于Ksp(BaCO3)，错误；D项，加入FeCl3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。]

7．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp(AgI)＝1.5×10－16mol2·L－2，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12mol3·L－3，则在相同温度下，下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度按由大到小的顺序排列正确的是( )

A．AgCl＞AgI＞Ag2CrO4 B．AgCl＞Ag2CrO4＞AgI C．Ag2CrO4＞AgCl＞＞AgI D．Ag2CrO4＞AgI＞AgCl

C [由三种难溶盐的溶度积常数，可计算出在三种难溶盐的饱和溶液中，[Ag

＋

]依次为AgCl——1.34×10

－

5mol·L

－

1

，AgI——1.22×10

－

8mol·L

－

1

，

Ag2CrO4——1.59×10－4mol·L－1。]

8．(1)对于Ag2S(s)

2Ag＋(aq)＋S2－(aq)，其Ksp的表达式为____________。

(2)下列说法不正确的是________(填序号)。 ①用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少

②一般来说，物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解过程大多是吸热过程

③对于Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)和Al(OH)3Al3＋＋3OH－，前

者为溶解平衡，后者为电离平衡

－

④除去溶液中的Mg2＋，用OH－沉淀比用CO23好，说明Mg(OH)2的溶解度

比MgCO3大

⑤沉淀反应中常加入过量的沉淀剂，其目的是使沉淀更完全

(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2？________________________ ________________________________________________________________ [解析] (1)由溶度积的概念可直接写出。(2)①Cl－抑制了AgCl的溶解，①正确；②物质的溶解过程大多是吸热过程，②正确；③正确；④除去溶液中的Mg2

＋

－2，用OH－沉淀比用CO23好，是因为Mg(OH)2的Ksp更小，使溶液中剩余的Mg

＋

更少，④错误；⑤正确。(3)根据沉淀的转化原理可知，向其中加入Mg2＋即可。 [答案] (1)Ksp＝[Ag＋]2[S2－] (2)④

(3)加足量MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，洗涤，干燥即得纯Mg(OH)2 9．已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12mol3·L－3，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10

－20－4

mol3·L－3，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39mol4·L－4，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33mol4·L

。

(1)①25 ℃时，向浓度均为0.1 mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加

入氨水，先生成__________________________________________________

(填化学式)沉淀。

②将MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应，为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。

(2)①25 ℃时，Fe3＋发生水解反应Fe3＋＋3H2O平衡常数为________。

②25 ℃时，若向FeCl3溶液中加入一定量的石灰水来调节溶液的pH，可得到红褐色沉淀。若调节后溶液的pH为5，则溶液中Fe3_______________________________________________。

(3)溶液中金属离子的物质的量浓度低于1.0×10－5mol·L－1时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3＋恰好完

＋

Fe(OH)3＋3H＋，该反应的

的浓度为

全沉淀时，测得c(Al3＋)＝0.2 mol·L－1，此时所得沉淀中________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。

[解析] (1)①因为Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]，生成Cu(OH)2所需要的[OH

－

]小于生成Mg(OH)2所需要的[OH－]，因此先生成Cu(OH)2沉淀。②若要使Mg2、Al3＋同时生成沉淀，则应先加入氨水。

3[H＋]3[H＋]3[OH－]31.0×10－143KW－4

(2)①K＝3＋＝3＋＝。－3＝－39≈3.85×10

[Fe][Fe][OH]Ksp[FeOH3]2.6×10

＋

392.6×10K[FeOH]sp3＋

②pH＝5时，[Fe3]＝＝ mol·L－1＝2.6×10－12mol·L－1。 －3－93

[OH]10

－39

2.6×10K[FeOH]sp33L－3＝(3)Fe3＋恰好完全沉淀时，[OH－]3＝＝＋－5 mol·3[Fe]1.0×10

－

2.6×10－34mol3·L－3，c(Al3＋)·c3(OH－)＝0.2×2.6×10－34mol4·L－4＝5.2×10－35mol4·L

－4

＜Ksp[Al(OH)3]，所以没有生成Al(OH)3沉淀。 [答案] (1)①Cu(OH)2 ②B (2)①3.85×10－4 ②2.6×10－12mol·L－1 (3)不含有

10．硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是

( )

－

A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随[SO24]的增大而减小

B．三个不同温度下，313 K时Ksp(SrSO4)最大 C．283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液

D．283 K时的饱和SrSO4溶液升温到363 K后变为不饱和溶液

－B [温度一定时，Ksp(SrSO4)不变，A项错误；由图可知，313 K时[Sr2＋][SO24]

最大，即Ksp最大，B项正确；283 K时，a点溶液的[Sr2＋]小于平衡时的[Sr2＋]，故溶液未达到饱和，C项错误；283 K时的饱和SrSO4溶液升温到363 K时，有

固体析出，溶液仍为饱和溶液，D项错误。]

11．Cu(OH)2在水中存在着沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)

Cu2＋(aq)＋2OH－

(aq)，在常温下，Ksp＝2×10－20mol3·L－3。某CuSO4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( )

A．2 C．4

D [Cu(OH)2(s)

B．3 D．5

Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，其中Ksp＝[Cu2＋][OH－]2。若要生

2＋

－

－

成Cu(OH)2沉淀，则c(Cu)·c2(OH)＞Ksp，故c(OH)＞

Ksp

＝

cCu2＋

2×10200.02

－

mol·L－1，故c(OH－)＞1×10－9mol·L－1，则c(H＋)＜1×10－5mol·L－1，因此pH应大于5。]

12．某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。

(1)Fe(OH)3沉淀溶解平衡常数(Ksp)的表达式是：

________________________________________________________________ ________________________________________________________________ (2)Cu(OH)2________(填“能”或“不能”)溶于稀硫酸，试用沉淀溶解平衡理论解释：_______________________________________________________

________________________________________________________________ (3)向等物质的量浓度的Fe3＋、Cu2＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先产生的沉淀是什么？_____________________________________________

(4)如何除去CuCl2溶液中混有的少量Fe3＋？_________________________ ________________________________________________________________ (5)已知Cu(OH)2的Ksp＝2.2×10－10 mol3·L－3，若CuSO4溶液中c(Cu2＋)＝0.022 mol·L－1。在常温下，如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要加入NaOH溶液调整溶液的pH应大于________。

[答案] (1)Ksp[Fe(OH)3]＝[Fe3＋][OH－]3 (2)能 Cu(OH)2(s)

Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入稀H2SO4，H＋与OH－发生

中和反应，上述平衡右移，故Cu(OH)2能溶于稀硫酸

(3)Fe(OH)3

(4)加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3，调节CuCl2溶液pH (5)10

13．某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀，从而将其除去的可能性，查得如下资料：(25℃)

难溶电解质 Ksp/(mol2·L－2) 实验步骤如下： ①往100 mL 0.1 mol·L－1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成；

②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； ③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液；

④_______________________________________________________________ (1)Ksp越大，表示电解质的溶解度越________(填 “大”或“小”)。 (2)写出第②步发生反应的化学方程式：______________________________ ________________________________________________________________ (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)请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用：________________________________________________________________

________________________________________________________________ [解析] 由Ksp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：CaSO4(s)

－2－

Ca2＋(aq)＋SO24(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO3浓度较

CaCO3 2.8×10－9 CaSO4 7.1×10－5 －2＋2－2＋

大，而CaCO3的Ksp较小，故CO23与Ca结合生成沉淀，即CO3＋Ca

===CaCO3↓，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③④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。

[答案] (1)大

(2)Na2CO3＋CaSO4===Na2SO4＋CaCO3

－

(3)洗去沉淀中附着的SO24

(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CaSO4转化为CaCO3，易于除去