高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡学案及答案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡学案及答案，共15页。学案主要包含了 能力打底　概念辨析， 沉淀的生成， 沉淀的溶解， 沉淀的转化等内容，欢迎下载使用。
1. 通过实验了解沉淀的生成、溶解与转化，并能应用化学平衡理论解释。
2. 学会通过比较Q与Ksp的大小判断难溶电解质的沉淀与溶解，学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。
一、 能力打底 概念辨析
判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。( √ )
(2) 常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入MgCl2固体，Mg(OH)2的Ksp不变。( √ )
(3) 向浓度均为0.05 ml/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)。( × )
(4) 右图是室温下用Na2SO4除去溶液中的Ba2＋达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2＋)与c(SOeq \\al(2－,4))的关系曲线，说明溶液中c(SOeq \\al(2－,4))越大，c(Ba2＋)越小。( √ )
(5) 常温下，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，pH＝10的含Mg2＋的溶液中，c(Mg2＋)≤5.6×10－4 ml/L。( √ )
[解析] 向相同浓度的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明Ksp(AgI)Ksp(BaCO3)时，BaSO4就能转化为BaCO3，B错误；25 ℃时，BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中，eq \f(cSO\\al(2－,4),cCO\\al(2－,3))＝eq \f(KspBaSO4,KspBaCO3)＝eq \f(1×10－10,2.6×10－9)＝eq \f(1,26)，C正确；25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)Ksp[Mg(OH)2]，即用浓NaF溶液可以使Mg(OH)2转化为MgF2，C错误；加入NH4Cl，NHeq \\al(＋,4)结合OH－使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动， c(Mg2＋)增大，D正确。
14. 已知：T ℃时，Ksp(PbS)＝1.3×10－24，Ksp(ZnS)＝1.0×10－22；当溶液中离子浓度≤10－5 ml/L时，表明该离子已除尽。T ℃时，下列有关PbS和ZnS的说法错误的是( D )
A. ZnS的饱和溶液中，c(Zn2＋)＝c(S2－)＝1.0×10－11 ml/L
B. 要将某工业废水中的Pb2＋除去，则加入Na2S溶液后应保证溶液中c(S2－)≥1.3×10－19 ml/L
C. 向同浓度的ZnCl2和PbCl2的混合溶液中滴加Na2S溶液，PbS先析出
D. 向PbS悬浊液中加入ZnCl2浓溶液，PbS不可能转化为ZnS
[解析] Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，因ZnS溶液中存在ZnS(s)Zn2＋(aq)＋S2－(aq)，故c(Zn2＋)＝c(S2－)＝eq \r(1.0×10－22) ml/L＝1.0×10－11 ml/L，A正确；Ksp(PbS)＝c(Pb2＋)·c(S2－)，若除去Pb2＋，应使c(Pb2＋)＝eq \f(KspPbS,cS2－)≤10－5 ml/L，即c(S2－)≥eq \f(KspPbS,10－5 ml/L)＝1.3×10－19 ml/L，B正确；ZnS与PbS的组成相似，而混合溶液中Zn2＋、Pb2＋的浓度相同，故加入Na2S溶液后，溶度积小的物质先析出，C正确；PbS悬浊液中，c(S2－)＝eq \r(KspPbS)，向该悬浊液中加入ZnCl2浓溶液，当 c(Zn2＋)≥eq \f(KspZnS,\r(KspPbS))时，PbS能转化为ZnS沉淀，D错误。
15．(1)(2022·无锡期末)用低品铜矿(主要含CuS、FeO)制备Cu2O的一种工艺流程如下图：
“调pH”后，滤液中Fe3＋刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 ml/L认为沉淀完全)，此时pH约为 3 。{已知：Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38}
(2)(2022·如皋期末)某浸液中Mn2＋的浓度为1.6 ml/L，含有一定量的Fe3＋、Al3＋。加碱调节pH，使浸液中Fe3＋、Al3＋完全沉淀(即离子浓度小于10－5 ml/L)，与Mn2＋分离，溶液pH调节的范围为 5～7.5 (设加碱时溶液体积不变)。过滤后，再加碱使Mn2＋沉淀完全。{已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－32，Ksp[Mn(OH)2]＝1.6×10－13}
(3)(2022·如皋期末)某NiSO4溶液中含有一定量的Ca2＋、Mg2＋，现滴加NaF溶液，将Ca2＋、Mg2＋转化成CaF2沉淀和MgF2沉淀。已知沉铁后溶液中c(Ni2＋)＝1.0 ml/L，Ksp[Ni(OH)2]＝2.0×10－15。实验时通常控制溶液的pH在6～7之间。实验时pH不能大于7的原因是 当pH＞7时，Q[Ni(OH)2]>1.0×10－14>Ksp[Ni(OH)2]，生成Ni(OH)2沉淀，NiSO4的产率降低 。
[解析] (1)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝1.0×10－38，则c(OH－)＝eq \r(3,\f(1×10－38,1×10－5)) ml/L＝1.0×10－11 ml/L，c(H＋)＝eq \f(1×10－14,1×10－11) ml/L＝1×10－3 ml/L，pH＝3。(2)加碱调节溶液pH，使Fe3＋、Al3＋完全沉淀，而Mn2＋留在溶液中，根据Ksp[Fe(OH)3]＝2.0×10－38＜Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－32可知，Fe3＋、Al3＋完全沉淀需c(OH－)＝eq \r(3,\f(1.0×10－32,10－5)) ml/L＝1.0×10－9 ml/L，而根据Ksp[Mn(OH)2]＝1.6×10－13可知，Mn2＋开始沉淀需c(OH－)＝eq \r(\f(1.6×10－13,1.6)) ml/L＝10－6.5 ml/L，故溶液pH调整范围为5～7.5。(3)沉铁后溶液中c(Ni2＋)＝1.0 ml/L，Ksp[Ni(OH)2]＝2.0×10－15，则Ni2＋开始沉淀时，溶液中c(OH－)＝eq \r(\f(Ksp[NiOH2],cNi2＋))＝eq \r(2)×10－7.5 ml/L，此时溶液呈酸性；当pH>7时，Q[Ni(OH)2]>1.0×10－14>Ksp[Ni(OH)2]，生成Ni(OH)2沉淀，NiSO4的产率降低。化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10－4
1.81×10－7
1.84×10－14
物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×10－9
6.82×10－6
4.68×10－6
5.61×10－12
2.64×10－39
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
8.0×10－16
2.2×10－20
4.0×10－38
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
3～4