化学选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡第2课时导学案及答案

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一、沉淀转化原理
1．沉淀转化的过程探究
(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化
(2)理论分析
①根据溶解度数据可知三种沉淀溶解能力从大到小的顺序是AgCl＞AgI＞Ag2S。
②向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中的Ag＋和I－结合生成了更难溶解的AgI，溶液中Ag＋浓度减小，促使AgCl的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移动，最终AgCl完全转化为AgI。
AgI转化为Ag2S的原理相同。
③沉淀的转化示意图
④沉淀转化的离子方程式：
AgCl(s)＋I－AgI(s)＋Cl－；
2AgI(s)＋S2－Ag2S(s)＋2I－。
2．沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。
3．沉淀转化的条件：溶液中的离子浓度幂之积大于Ksp
(1)一般是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。
(2)在特殊情况下，控制反应条件，也可使溶解能力相对较弱的物质转化为溶解能力相对较强的物质。
(1)向AgCl沉淀中加入KI溶液，沉淀颜色转变成黄色沉淀，是由于Ksp(AgI)(2)所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中的某一离子除尽( )
(3)沉淀转化可用勒夏特列原理解释( )
(4)沉淀的转化只能由难溶的转化为更难溶的( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)×
1．在25 ℃时，向AgCl的白色悬浊液中，依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最终出现黑色沉淀。
下列叙述错误的是( )
A．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
B．溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
C．AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度相同
D．25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag＋的浓度不同
答案 C
2．根据第1题中的溶度积数据，计算AgCl沉淀转化为AgI沉淀的平衡常数，并从平衡常数的角度解释该转化的可能性。
答案 AgCl沉淀转化为AgI沉淀的离子方程式，
AgCl(s)＋I－AgI(s)＋Cl－，
该反应的平衡常数：
K＝eq \f(cCl－,cI－)＝eq \f(cAg＋·cCl－,cAg＋·cI－)＝eq \f(KspAgCl,KspAgI)＝eq \f(1.77×10－10,8.51×10－17)≈2.1×106＞1×105。
由于该反应的平衡常数很大，则AgCl沉淀能完全转化为AgI沉淀。
二、沉淀转化的应用
1．锅炉除垢
eq \x(水垢中的CaSO4s)eq \(――――→,\s\up7(Na2CO3溶液))CaCO3(s)eq \(――→,\s\up7(盐酸))Ca2＋(aq)
(1)沉淀转化
由于CaCO3的溶解能力小于CaSO4，用碳酸钠溶液很容易将水垢中的CaSO4转化为疏松、易溶于酸的CaCO3沉淀，离子方程式为CaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)CaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)。
(2)沉淀溶解
H＋与碳酸钙电离的COeq \\al(2－,3)结合生成CO2脱离固体，使碳酸钙溶解。离子方程式为CaCO3(s)＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
2．重晶石转化为可溶性钡盐
eq \x( 重晶石BaSO4s)eq \(――――――→,\s\up7(多次重复),\s\d5(饱和Na2CO3溶液))BaCO3(s)eq \(――→,\s\up7(盐酸))Ba2＋(aq)
(1)沉淀转化
虽然BaSO4比BaCO3更难溶于水，由于饱和Na2CO3溶液中的COeq \\al(2－,3)浓度较大，BaSO4电离出的Ba2＋仍有部分能与COeq \\al(2－,3)结合形成BaCO3沉淀。用饱和Na2CO3溶液多次重复处理，可使大部分BaSO4转化为BaCO3。
离子方程式为BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)。
(2)沉淀溶解
用盐酸溶解碳酸钡，可使Ba2＋转入溶液中。
离子方程式为BaCO3(s)＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑。
3．物质的提纯——除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3＋
由于Fe(OH)3的溶解度比Cu(OH)2小得多，调节溶液的pH至3～4时，Cu2＋留在溶液中， Fe3＋
水解生成Fe(OH)3而析出，达到除去Fe3＋的目的。
4．铜蓝矿的形成过程
原生铜的硫化物eq \(――→,\s\up7(氧化),\s\d5(淋滤))CuSO4(溶液)eq \(――→,\s\up7(ZnS),\s\d5(PbS))CuS(铜蓝)
生成铜蓝的有关化学方程式：
ZnS(s)＋CuSO4CuS(s)＋ZnSO4，
PbS(s)＋CuSO4CuS(s)＋PbSO4。
1．牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用，其主要成分为Ca5(PO4)3OH(羟基磷灰石), 它是一种难溶电解质，Ksp＝2.5×10－59；氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]是一种更难溶的电解质。
(1)解释吃糖后不刷牙容易形成蛀牙的原因：_______________________________________
_____________________________________________________________________________。
提示 存在沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋＋3POeq \\al(3－,4)＋OH－，糖分解产生的有机酸能中和OH－，使平衡向溶解方向移动，加速牙齿腐蚀
(2)请解释含氟牙膏使牙齿变坚固的原因并写出此反应的离子方程式：________________
____________________________________________________________________________。
提示 F－与难溶于水的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]反应生成更难溶且耐酸的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，覆盖在牙齿表面，抵抗H＋的侵袭；Ca5(PO4)3(OH)(s)＋F－Ca5(PO4)3F(s)＋OH－
2．除去硫酸铜溶液中混有少量铁离子的流程图
计算使0.010 ml·L－1Fe3＋开始沉淀及沉淀完全时的pH。(Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)
答案 Fe(OH)3(s)Fe3＋＋3OH－
Fe3＋开始沉淀时，c(Fe3＋)＝0.010 ml·L－1
c(OH－)≈6.4×10－13ml·L－1 pOH≈12.2 pH＝1.8
Fe3＋完全沉淀时，c(Fe3＋)＝1.0×10－5ml·L－1
c(OH－)≥6.4×10－12ml·L－1 pH≥2.8
同理：可求出0.010 ml·L－1Cu2＋开始沉淀的pH≈5.2
故：0.010 ml·L－1Cu2＋和0.010 ml·L－1Fe3＋的混合溶液，若要使Fe3＋沉淀完全而Cu2＋不沉淀，应控制的溶液pH为：2.8≤pH<5.2。
3．用沉淀法除去溶液中的有害离子时，当剩余离子浓度≤10－5ml·L－1时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。通过计算说明，用5%的Na2SO4溶液给误食Ba2＋的患者洗胃，能否有效除去？已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。
答案 5%的Na2SO4溶液中的c(SOeq \\al(2－,4))≈0.352 ml·L－1，c(Ba2＋)＝eq \f(1.1×10－10,0.352) ml·L－1＝3.125×10－10 ml·L－1，因为剩余的c(Ba2＋)<10－5ml·L－1，所以能有效除去误食的Ba2＋。
4．已知Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9，解答下列问题：
(1)向等浓度的碳酸钠、硫酸钠的混合溶液中逐滴加入氯化钡溶液，最先出现的沉淀是________。
(2)某同学设想用下列流程得到BaCl2溶液，
BaSO4eq \(―――――――→,\s\up7(饱和Na2CO3溶液),\s\d5(①))BaCO3eq \(――→,\s\up7(盐酸),\s\d5(②))BaCl2
则①的离子方程式为_________________________，该反应的平衡常数K＝________。
答案 (1)BaSO4 (2)BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4) 0.044
解析 (2)BaSO4转化为BaCO3的离子方程式为BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)。
平衡常数K＝eq \f(cSO\\al(2－,4),cCO\\al(2－,3))＝eq \f(KspBaSO4,KspBaCO3)＝eq \f(1.1×10－10,2.5×10－9)＝0.044。
1一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，Ksp越小的越先沉淀。
2当离子浓度小于1×10－5 ml·L－1时，认为已完全沉淀。
题组一 沉淀溶解平衡原理与实验探究
1．当氢氧化镁固体在水中达到沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋＋2OH－时，为使Mg(OH)2固体的量减少，需加入少量的( )
A．NH4NO3 B．NaOH C．MgSO4 D．Na2SO4
答案 A
解析 要使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡右移，可减小c(Mg2＋)或c(OH－)。NH4NO3电离出的NHeq \\al(＋,4)能结合OH－，使平衡右移。
2．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的溶解度大于CuS的溶解度，因此在ZnS饱和溶液中加CuSO4，会使ZnS沉淀转化生成黑色的CuS。
题组二 除杂与沉淀剂的选择
3．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．NaOH B．ZnO C．ZnSO4 D．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。
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：
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 生成物的溶解度越小，沉淀反应越容易发生。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，沉淀剂最好为硫化物。
5．实验室测定水体中氯离子的含量时，常使用AgNO3溶液滴定法，已知在25 ℃时几种银盐的Ksp和颜色如下表：
可用作滴定Cl－指示剂的是( )
A．K2CrO4 B．Na2CO3 C．NaBr D．NaI
答案 A
解析 测定水体中的Cl－，选用AgNO3溶液滴定，当Cl－消耗完后，Ag＋应与指示剂反应，生成一种有色的沉淀。则选择的指示剂的阴离子应在Cl－后面沉淀，显然不能选择NaBr和NaI，另外Ag2CO3为白色沉淀，无法与AgCl沉淀区分开来。故只能选择K2CrO4，当Ag＋浓度相同时，Cl－在CrOeq \\al(2－,4)之前沉淀，设两者达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ag＋)＝x ml·L－1，AgCl：x2＝1.8×10－10，x≈1.34×10－5 ml·L－1；Ag2CrO4：eq \f(x3,2)＝2.0×10－12，x≈1.59×10－4 ml·L－1，
由此可知CrOeq \\al(2－,4)沉淀时需要的Ag＋浓度更大。
题组三 用沉淀平衡原理解释实际问题
6．可溶性钡盐有毒，医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：某温度下，Ksp(BaCO3)＝2.6×
10－9；Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。下列推断正确的是( )
A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶
B．可以用0.36 ml·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃
C．抢救钡离子中毒者时，若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替
D．误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 ml·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒
答案 B
解析 碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐，钡离子有毒，所以不能用碳酸钡作为内服造影剂，A错误；用0.36 ml·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃，反应后c(Ba2＋)＝eq \f(1.1×10－10,0.36) ml·L－1
≈3.1×10－10 ml·L－1>1.0×10－5 ml·L－1，所以误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 ml·L－1的溶液时，不会引起钡离子中毒，D错误。
7．常温下，以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等，通过添加过量的难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀并过滤除去，下列说法正确的是( )
A．过滤后的溶液中一定没有S2－
B．MnS难溶于水，可溶于MnCl2溶液中
C．常温时，CuS、PbS、CdS比MnS更难溶
D．加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓
答案 C
解析 难溶不是不溶，只是溶解度很小，故A错误；MnS难溶于水也难溶于MnCl2溶液，故B错误；通过添加过量的难溶电解质MnS，除去Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等离子，是沉淀转化的原理，故C正确；沉淀转化的离子方程式为Cu2＋＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋，故D错误。
8．(2020·南京联考)工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋，Cu2＋＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋。下列说法错误的是( )
A．该反应平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
B．MnS的Ksp大于CuS的Ksp
C．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)增大
D．该反应的平衡常数K＝eq \f(KspMnS,KspCuS)
答案 A
解析 根据反应Cu2＋＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋，可以推断Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，该反应的平衡常数K＝eq \f(cMn2＋,cCu2＋)＝eq \f(KspMnS,KspCuS)>1，c(Mn2＋)>c(Cu2＋)。向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Cu2＋)增大，溶解平衡向右移动，c(Mn2＋)增大，所以，只有A项不正确。
9．向紫色Cr2(SO4)3的水溶液中加入NaOH溶液，当pH＝4.6时，开始出现Cr(OH)3灰绿色沉淀，随着pH的升高，沉淀增多；但当pH>13时，沉淀消失，出现亮绿色的亚铬酸根离子(CrOeq \\al(－,2))，其平衡关系如下：
Cr3＋＋3OH－Cr(OH)3CrOeq \\al(－,2)＋H＋＋H2O
(紫色) (灰绿色) (亮绿色)
向50 mL 0.05 ml·L－1Cr2(SO4)3溶液中加入1.0 ml·L－1NaOH溶液50 mL，充分反应后，溶液中可观察到的现象是( )
A．溶液为紫色 B．溶液中有灰绿色沉淀
C．溶液为亮绿色 D．无法判断
答案 C
解析 n(Cr3＋)＝0.05 ml·L－1×50×10－3 L×2＝0.005 ml，n(OH－)＝1.0 ml·L－1×50×10－3 L＝0.05 ml，Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓，c(OH－)过量＝eq \f(0.05－0.005×3ml,0.1 L)＝0.35 ml·L－1。而pH>13，即c(OH－)>0.1 ml·L－1时沉淀消失，溶液变亮绿色。
10.不同温度(T1和T2)时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是( )
A．T1＞T2
B．加入BaCl2固体，可使溶液由a点变到c点
C．c点时，在T1、T2两个温度下均有固体析出
D．a点和b点的Ksp相等
答案 D
解析 因为硫酸钡在水中溶解时吸收热量，则温度升高硫酸钡的Ksp增大，T2时硫酸钡的Ksp大于T1时硫酸钡的Ksp，故T2＞T1，A错误；硫酸钡溶液中存在着沉淀溶解平衡，a点在平衡曲线上，加入BaCl2，c(Ba2＋)增大，平衡左移，c(SOeq \\al(2－,4))应降低，所以不能使溶液由a点变到c点，B错误；在T1时，c点溶液的c(Ba2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))＞Ksp，有沉淀析出，在T2时，c点溶液的c(Ba2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))＜Ksp，没有沉淀析出，C错误；Ksp是常数，温度不变，Ksp不变，同一温度下，在曲线上的任意一点Ksp都相等，D正确。
11．常温下，Ag2S与CuS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．Ksp(Ag2S)＝10－29.2
B．向含CuS沉淀的悬浊液中加入Na2S饱和溶液，Ksp(CuS)减小
C．若Z点为Ag2S的分散系，v(沉淀)＞v(溶解)
D．CuS(s)＋2Ag＋Ag2S(s)＋Cu2＋平衡常数很大，反应趋于完全
答案 D
解析 A项，图像X(20,9.2)，即c(Ag＋)＝10－20 ml·L－1，c(S2－)＝10－9.2 ml·L－1，Ksp(Ag2S)＝c2(Ag＋)·c(S2－)＝10－49.2，错误；B项，Ksp(CuS)的大小只与温度有关，错误；C项，若Z点为Ag2S的分散系，是不饱和溶液，v(沉淀)＜v(溶解)，错误；D项，Ksp(CuS)＝10－5×10－30.2＝10－35.2，CuS(s)＋2Ag＋Ag2S(s)＋Cu2＋的平衡常数K＝eq \f(cCu2＋,c2Ag＋)＝eq \f(KspCuS,KspAg2S)＝eq \f(10－35.2,10－49.2)＝1014，反应趋于完全，正确。
12．(2020·郑州高二检测)25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表：
下列叙述中不正确的是( )
A．向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 ml·L－1 KI溶液，有黄色沉淀产生
B．25 ℃时，AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag＋的浓度相同
C．25 ℃，AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D．在5 mL 1.8×10－6 ml·L－1 NaCl溶液中，加入1滴(20滴约为1 mL)1×10－3 ml·L－1 AgNO3溶液，不能产生白色沉淀
答案 B
解析 由Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)可知A项正确；由四种物质的溶度积常数计算可知，其饱和水溶液中c(Ag＋)的大小关系为AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag2S，B项错误；由于溶度积常数只是温度的函数，温度不变其值不变，C项正确；加入一滴硝酸银溶液后c(Cl－)可认为保持不变，即c(Cl－)＝1.8×10－6 ml·L－1，而AgNO3溶液相当于稀释100倍，故c(Ag＋)＝1×10－5 ml·L－1，c(Cl－)·c(Ag＋)＝1.8×10－11＜Ksp(AgCl)，故没有沉淀生成，D项正确。
13．已知常温下，Ksp(AgBr)＝4.9×10－13、Ksp(AgI)＝8.3×10－17。
(1)现向含有AgI的饱和溶液中：
①加入固体AgNO3，则c(I－)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；
②若改加更多的AgI固体，则c(Ag＋)________；
③若改加AgBr固体，则c(I－)____________，而c(Ag＋)____________。
(2)现向含有NaBr、KI均为0.002 ml·L－1的溶液中加入等体积浓度为4×10－3 ml·L－1的AgNO3溶液，则产生的沉淀是______________(填化学式)；若向其中再加入适量的NaI固体，则最终可发生沉淀转化的总反应式表示为_________________________________________。
答案 (1)①变小 ②不变 ③变小 变大
(2)AgI、AgBr AgBr(s)＋I－AgI(s)＋Br－
解析 (1)①加入AgNO3固体，使c(Ag＋)增大，AgI溶解平衡向左移动，c(I－)减小。②改加更多的AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变。③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固体时，使c(Ag＋)变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c(I－)变小。
(2)等体积混合后c(Br－)＝c(I－)＝0.001 ml·L－1，c(Ag＋)＝2×10－3 ml·L－1。因Ksp(AgI)4.9×10－13，所以有AgBr沉淀生成；若再向其中加入适量NaI固体时，会有AgBr转化为AgI。
14．已知25 ℃：
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100 mL 0.1 ml·L－1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 ml·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 Na2CO3固体，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)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：_________________________________
_____________________________________________________________________________。
答案 (1)大 (2)Na2CO3＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋Na2SO4 (3)洗去沉淀中附着的SOeq \\al(2－,4) (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。
15．难溶电解质在水溶液中存在着沉淀溶解平衡。
已知：某温度下，Cu(OH)2(s)Cu2＋＋2OH－，Ksp[CuOH2]＝2×10－20
Fe(OH)3(s)Fe3＋＋3OH－，
Ksp[FeOH3]＝8×10－38
某CuSO4溶液中含有Fe3＋杂质，溶液中CuSO4的浓度为2.0 ml·L－1，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 ml·L－1时即沉淀完全，则：
(1)该溶液中的Fe3＋刚好沉淀完全时溶液的pH约为 ______。
(2)该溶液中的Cu2＋开始形成Cu(OH)2沉淀时的pH约为____________。
(3)若将该溶液的pH调至3.5，__________(填“是”或“否”)可以达到除去Fe3＋杂质而不损失Cu2＋的目的。
(注：lg 2≈0.3，lg 5≈0.7)
答案 (1)3.3 (2)4 (3)是
解析 (1)Ksp[FeOH3]＝8×10－38，c(OH－)＝eq \r(3,\f(Ksp,c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(Fe3＋))))＝eq \r(3,\f(8×10－38,1×10－5)) ml·L－1＝2×
10－11 ml·L－1，c(H＋)＝eq \f(Kw,c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH－)))＝eq \f(1×10－14,2×10－11) ml·L－1＝5×10－4 ml·L－1，pH＝－lg c(H＋)≈3.3。
(2)c(Cu2＋)为2.0 ml·L－1，该溶液中的Cu2＋开始形成Cu(OH)2沉淀时ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH－))＝eq \r(\f(Ksp,c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(Cu2＋))))＝eq \r(\f(2×10－20,2.0)) ml·L－1＝1×10－10 ml·L－1，c(H＋)＝eq \f(Kw,c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH－)))＝1×10－4 ml·L－1，pH＝4。
(3)Fe3＋刚好沉淀完全时溶液的pH为3.3，Cu2＋开始形成沉淀时的pH为4，溶液的pH调至3.5时Fe3＋已经沉淀完全，Cu2＋还未沉淀，可以达到除去Fe3＋杂质而不损失Cu2＋的目的。实验操作
实验现象
有白色沉淀析出
白色沉淀转化为黄色沉淀
黄色沉淀转化为黑色沉淀
实验结论
(1)AgCl沉淀可转化为AgI沉淀
(2)AgI沉淀又可转化为Ag2S沉淀
AgCl
AgI
Ag2S
Ksp
1.77×10－10
8.51×10－17
6.3×10－50
化合物
PbSO4
PbSO3
PbS
溶解度/g
1.03×10－4
1.81×10－7
1.84×10－14
难溶盐
AgCl
AgBr
AgI
Ag2CrO4
Ag2CO3
Ksp
1.8×10－10
5.4×10－13
8.5×10－17
2.0×10－12
8.1×10－12
颜色
白色
淡黄色
黄色
砖红色
白色
物质
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
颜色
白
淡黄
黄
黑
Ksp
1.8×10－10
5.4×10－13
8.5×10－17
1.8×10－50
难溶电解质
CaCO3
CaSO4
MgCO3
Ksp
2.8×10－9
9.1×10－6
6.8×10－6