專題06沉淀溶解平衡在工藝流程中的應(yīng)用1、掌握涉及無機(jī)制備、提純工藝流程中生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域中，常利用生成沉淀來達(dá)到分離或除去某些離子的目的。2、學(xué)會(huì)利用沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到鍋爐除水垢和工業(yè)廢水處理的方法。知識(shí)點(diǎn)一沉淀的生成與溶解一．沉淀的生成(1)沉淀生成的應(yīng)用。在涉及無機(jī)制備、提純工藝的生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域中，常利用生成沉淀來達(dá)到分離或除去某些離子的目的。(2)沉淀的方法。（1）調(diào)pH法如除去CuCl2溶液中的雜質(zhì)FeCl3，可以向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。離子方程式為Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋、CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O。（2）沉淀劑法（1）工業(yè)廢水中以Na2S沉淀劑，使廢水中的某些金屬離子Cu2＋、Hg2，離子方程式為S2＋Cu2＋CuS↓、S2＋Hg2HgS↓。（2）沉淀劑的選擇:利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生，其次沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好。如除去溶液中的Mg2+，用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。（3）同離子法增大沉淀溶解平衡體系中某種離子的濃度，使平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)，如向AgCl飽和溶液中加入飽和食鹽水可繼續(xù)生成AgCl沉淀。（4）氧化還原法改變離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)化為溶解度更小的難溶電解質(zhì)，便于分離出來，例如通過氧化還原反應(yīng)將Fe2＋氧化為Fe3＋，從而生成更難溶的Fe(OH)3沉淀。二．沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理。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)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(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)沉淀溶解的方法。①酸溶解法：用強(qiáng)酸溶解的難溶電解質(zhì)有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。如CaCO3難溶于水，卻易溶于鹽酸，原因是：CaCO3在水中存在溶解平衡為CaCO3(s)Ca2＋＋COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))，當(dāng)加入鹽酸后發(fā)生反應(yīng)：COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))＋2H＋=H2O＋CO2↑，c(COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3)))降低，溶解平衡向溶解方向移動(dòng)。②鹽溶液溶解法：Mg(OH)2難溶于水，能溶于鹽酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反應(yīng)的離子方程式為Mg(OH)2(s)＋2NHeq\o\al(\s\up11(＋),\s\do4(4))=Mg2＋＋2NH3·H2O。=3\*GB3③配位溶解法：AgCl溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O=4\*GB3④氧化還原溶解法：不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸，3Ag2S＋8HNO3eq\o(=,\s\up7(△))6AgNO3＋3S＋2NO↑＋4H2O知識(shí)點(diǎn)二沉淀的轉(zhuǎn)化1.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)與條件（1）實(shí)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(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。（2）條件：兩種沉淀的溶解度不同，溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀，兩者溶解度相差越大轉(zhuǎn)化越容易。2.沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)鍋爐除水垢。水垢CaSO4(s)eq\o(→,\s\up9(Na2CO3))CaCO3(s)eq\o(→,\s\up9(鹽酸))Ca2＋(aq)有關(guān)化學(xué)方程式：CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)、CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。(2)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化。如原生銅硫化物eq\o(→,\s\up11(氧化),\s\do4(淋濾))CuSO4(溶液)eq\o(→,\s\up11(ZnS),\s\do4(PbS))CuS(銅藍(lán))有關(guān)化學(xué)方程式：ZnS(s)＋CuSO4(aq)CuS(s)＋ZnSO4(aq)，PbS(s)＋CuSO4(aq)CuS(s)＋PbSO4(s)。(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：FeS(s)＋Hg2＋HgS(s)＋Fe2＋。題型01沉淀的生成與溶解【典例】在AgCl懸濁液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。已知常溫下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。下列敘述中正確的是()A．常溫下，AgCl懸濁液中c(Cl－)≈1.34×10－5mol·L－1B．溫度不變，向AgCl懸濁液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移動(dòng)，Ksp(AgCl)減小C．向AgCl懸濁液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀，說明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr)D．常溫下，將0.001mol·L－1AgNO3溶液與0.001mol·L－1KCl溶液等體積混合，無沉淀析出【答案】A【解析】AgCl的溶度積Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，則AgCl懸濁液中c(Cl－)＝c(Ag＋)≈1.34×10－5mol·L－1，A正確；Ksp(AgCl)只與溫度有關(guān)，溫度不變，Ksp(AgCl)不變，B錯(cuò)誤；向AgCl懸濁液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀，說明AgBr的溶解度小于AgCl，則有Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，C錯(cuò)誤；0.001mol·L－1AgNO3溶液與0.001mol·L－1KCl溶液等體積混合，此時(shí)離子積Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.00052＝2.5×10－7＞Ksp(AgCl)，故可以生成AgCl沉淀，D錯(cuò)誤?！咀兪健恳阎趐H為4～5的環(huán)境中，Cu2＋、Fe2＋幾乎不水解，而Fe3＋幾乎完全水解。工業(yè)上制CuCl2溶液是將濃鹽酸用蒸氣加熱到80℃左右，再慢慢加入粗氧化銅(含少量雜質(zhì)FeO)，充分?jǐn)嚢枋怪芙?。欲除去溶液中的雜質(zhì)離子，下述方法中可行的是()A．向溶液中通入Cl2，再加入純凈的CuO粉末調(diào)節(jié)pH為4～5B．向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀C．向溶液中通入Cl2，再通入NH3，調(diào)節(jié)pH為4～5D．加入純Cu將Fe2＋還原為Fe【答案】A【解析】根據(jù)題干信息，A項(xiàng)中的操作可將Fe2＋先轉(zhuǎn)化為Fe3＋再轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，正確；在酸性溶液中H2S與Fe2＋不反應(yīng)，而H2S與Cu2＋反應(yīng)生成CuS沉淀，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)中的操作會(huì)引入新的雜質(zhì)離子NHeq\o\al(＋,4)，錯(cuò)誤；由金屬的活動(dòng)性：Fe＞Cu知，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題型02沉淀的轉(zhuǎn)化【典例】已知：25℃時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列說法正確的是()A．25℃時(shí)，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大B．25℃時(shí)，Mg(OH)2的懸濁液加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2＋)增大C．25℃時(shí)，Mg(OH)2固體在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小D．25℃時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為MgF2【答案】B【解析】A項(xiàng)，Mg(OH)2與MgF2同屬于AB2型沉淀，Ksp[Mg(OH)2]比Ksp(MgF2)小，說明飽和Mg(OH)2溶液中的c(Mg2＋)更小；B項(xiàng)，Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，NHeq\o\al(＋,4)與OH－反應(yīng)而使平衡右移，c(Mg2＋)增大；C項(xiàng)，Ksp只與溫度有關(guān)；D項(xiàng)，Mg(OH)2的Ksp與MgF2的Ksp數(shù)量級(jí)接近，若F－濃度足夠大，Mg(OH)2也能轉(zhuǎn)化為MgF2?！咀兪健靠扇苄凿^鹽有毒，醫(yī)院中常用無毒硫酸鋇作為內(nèi)服“鋇餐”造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒者時(shí)，除催吐外，還需要向中毒者胃中灌入硫酸鈉溶液。已知：某溫度下，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9；Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。下列推斷正確的是()A．不用碳酸鋇作為內(nèi)服造影劑，是因?yàn)樘妓徜^比硫酸鋇更難溶B．可以用0.36mol·L－1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒者洗胃C．搶救鋇離子中毒者時(shí)，若沒有硫酸鈉也可以用碳酸鈉溶液代替D．誤飲c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1的溶液時(shí)，會(huì)引起鋇離子中毒【答案】B【解析】碳酸鋇能與胃酸反應(yīng)生成可溶性鋇鹽，鋇離子有毒，所以不能用碳酸鋇作為內(nèi)服造影劑，A錯(cuò)誤；用0.36mol·L－1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒者洗胃，反應(yīng)后c(Ba2＋)＝eq\f(1.1×10－10,0.36)mol·L－1≈3.1×10－10mol·L－1<eq\r(1.1×10－10)mol·L－1，B正確；碳酸鋇與胃酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可溶性鋇鹽，起不到解毒的作用，C錯(cuò)誤；飽和BaSO4溶液中c(Ba2＋)＝eq\r(KspBaSO4)＝eq\r(1.1×10－10)mol·L－1>1.0×10－5mol·L－1，所以誤飲c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol·L－1的溶液時(shí)，不會(huì)引起鋇離子中毒，D錯(cuò)誤。題型03沉淀生成的應(yīng)用【典例】室溫下，根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象，能驗(yàn)證相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論ABC具有還原性DA．A B．B C．C D．D【答案】D故選D?！咀兪健渴覝叵拢铝袑?shí)驗(yàn)方案能達(dá)到探究目的的是探究目的實(shí)驗(yàn)方案AS與C的非金屬性強(qiáng)弱將、通入水中達(dá)飽和，分別測(cè)定所得飽和溶液的pHB驗(yàn)證醛基具有還原性C探究反應(yīng)物濃度影響化學(xué)平衡DA．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A．CO2和SO2飽和溶液即飽和碳酸溶液、飽和亞硫酸溶液，要判斷S與C的非金屬性，應(yīng)比較S與C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性，即比較H2SO4和H2CO3的酸性強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤；B．連在苯環(huán)上的甲基能被酸性KMnO4溶液氧化為羧基，酸性KMnO4溶液紫紅色褪色；醛基具有還原性，也能被酸性KMnO4溶液氧化，酸性KMnO4溶液紫紅色褪色，故振蕩后的溶液紫紅色褪去不能證明醛基具有還原性，B錯(cuò)誤；故選C。題型04沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用【典例】下列說法正確的是【答案】C故選C。【變式】銅鎘渣主要含鋅、銅、鐵、鎘(Cd)、鈷(Co)等單質(zhì)。濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣用于生產(chǎn)金屬鎘的工藝流程如圖：表中列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(金屬離子的起始濃度為0.1mol·L1)氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cd(OH)2Zn(OH)2開始沉淀的pH1.56.57.28.0沉淀完全的pH3.39.99.511.1(1)酸浸銅鎘渣時(shí)，能加快反應(yīng)速率的措施有(寫一條)。(2)濾渣Ⅰ成分為(填化學(xué)式)。(3)操作Ⅲ中先加入適量H2O2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式；再加入ZnO控制反應(yīng)液的pH，pH范圍為；選擇(填“鐵氰化鉀”或“硫氰化鉀”)試劑，能證明添加的H2O2已過量。(4)常用沉淀轉(zhuǎn)化法處理含Cd2+廢水，寫出CaCO3處理含Cd2+廢水時(shí)反應(yīng)的離子方程式，若反應(yīng)達(dá)到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol·L1，溶液中c(Cd2+)=mol·L1。[已知25℃，Ksp(CdCO3)=5.6×1012，Ksp(CaCO3)=2.8×109]【答案】(1)適當(dāng)增大H2SO4濃度、升溫、粉碎、攪拌等(2)Cu【詳解】（1）增大反應(yīng)物的濃度、增大接觸面積、升溫等均能加快反應(yīng)速率。則酸浸銅鎘渣時(shí)，能加快反應(yīng)速率的措施有適當(dāng)增大H2SO4濃度、升溫、粉碎、攪拌等。（2）據(jù)分析，濾渣Ⅰ成分為Cu。【鞏固訓(xùn)練】1.已知：Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，在有白色固體ZnS存在的飽和溶液中滴加適量CuSO4溶液，產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是()A．固體逐漸溶解，最后消失B．固體由白色變?yōu)楹谏獵．固體顏色變化但質(zhì)量不變D．固體逐漸增多，但顏色不變【答案】B【解析】ZnS和CuS的陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1∶1，且Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，可得ZnS溶解度大于CuS，因此在ZnS飽和溶液中加CuSO4會(huì)使ZnS沉淀轉(zhuǎn)化生成黑色CuS沉淀。2.實(shí)驗(yàn)：①0.1mol·L－1AgNO3溶液和0.1mol·L－1NaCl溶液等體積混合得到濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c；②向?yàn)V液b中滴加0.1mol·L－1KI溶液，出現(xiàn)渾濁；③向沉淀c中滴加0.1mol·L－1KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是()A．濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)?Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B．濾液b中不含有Ag＋C．③中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgID．實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgCl更難溶【答案】B【解析】A項(xiàng)，在濁液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，正確；B項(xiàng)，在濾液b中，仍含有少量Ag＋，故在b中加入KI溶液生成了AgI沉淀，錯(cuò)誤；由于AgI比AgCl更難溶解，向c中加入0.1mol·L－1KI溶液，能發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，生成黃色的AgI，C項(xiàng)和D項(xiàng)都正確。3．化工生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)?CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列說法正確的是()A．相同溫度時(shí)，MnS的Ksp比CuS的Ksp小B．該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)C．向平衡體系中加入少量CuSO4固體后，c(Cu2＋)減小，c(Mn2＋)增大D．設(shè)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K，則K·Ksp(CuS)＝Ksp(MnS)【答案】D【解析】一種沉淀易轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，則Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；達(dá)到平衡時(shí)，＋)增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(cMn2＋,cCu2＋)＝eq\f(KspMnS,KspCuS)，D項(xiàng)正確。4.25℃時(shí)有關(guān)物質(zhì)的顏色和溶度積()如下表：物質(zhì)顏色白淡黃黃黑下列敘述錯(cuò)誤的是【答案】B5.某小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究沉淀的生成與轉(zhuǎn)化。下列有關(guān)說法不正確的是【答案】D6.某小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究：下列分析正確的是B．實(shí)驗(yàn)②和③的反應(yīng)可用相同的離子方程式表示C．實(shí)驗(yàn)①和②說明(aq)與(aq)的反應(yīng)是有限度的【答案】D7.探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡時(shí)，利用下表三種試劑進(jìn)行試驗(yàn)，下列說法中不正確的是()編號(hào)①②③分散質(zhì)Mg(OH)2HClNH4Cl備注懸濁液1mol·L－11mol·L－1A.向①中滴入幾滴酚酞試液后，溶液顯紅色說明Mg(OH)2是一種弱電解質(zhì)B．為使Mg(OH)2懸濁液溶解得更快，加入過量的NH4Cl濃溶液并充分振蕩，效果更好C．①③混合后發(fā)生反應(yīng)：Mg(OH)2(s)＋2NHeq\o\al(＋,4)(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)D．向①中加入②，H＋與OH－反應(yīng)生成H2O，使c(OH－)減小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)【答案】A【解析】向Mg(OH)2懸濁液中滴入幾滴酚酞試液后，溶液顯紅色只能說明Mg(OH)2能電離，但不能判斷是部分電離還是完全電離，A項(xiàng)不正確；Mg(OH)2沉淀電離出來的OH－與NH4Cl電離出來的NHeq\o\al(＋,4)結(jié)合生成一水合氨，所以加入過量的NH4Cl濃溶液，可使Mg(OH)2懸濁液溶解得更快，B項(xiàng)正確；NHeq\o\al(＋,4)能結(jié)合Mg(OH)2電離出的OH－，生成弱電解質(zhì)NH3·H2O，所以①③混合后發(fā)生反應(yīng)：Mg(OH)2(s)＋2NHeq\o\al(＋,4)(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)，C項(xiàng)正確；在Mg(OH)2懸濁液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)=Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，所以向①中加入②，c(OH－)減小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移動(dòng)，D項(xiàng)正確。8.工業(yè)上用化學(xué)法除鍋爐的水垢時(shí)，先向鍋爐中注入飽和Na2CO3溶液浸泡，將水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，再用鹽酸除去[已知：Ksp(CaCO3)＝1×10－10，Ksp(CaSO4)＝9×10－6]，下列說法錯(cuò)誤的是()A．升高溫度，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COeq\o\al(2－,3)(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)C．該條件下，CaCO3溶解度約為1×10－3gD．CaSO4和CaCO3共存的懸濁液中，eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝9×104【答案】C【解析】升高溫度，水的電離平衡正向移動(dòng)，Kw增大，Na2CO3的水解平衡正向移動(dòng)，c(OH－)增大，故A項(xiàng)正確；沉淀由難溶物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦y溶的物質(zhì)，故B項(xiàng)正確；由Ksp(CaCO3)可知飽和CaCO3溶液的濃度為1×10－5mol·L－1,100mL飽和CaCO3溶液中含有CaCO3的質(zhì)量為1×10－4g，溶解度約為1×10－4g，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；CaSO4和CaCO3共存的懸濁液中，eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspCaSO4,KspCaCO3)＝9×104，故D項(xiàng)正確。9.已知在pH為4～5的環(huán)境中，Cu2＋、Fe2＋幾乎不水解，而Fe3＋幾乎完全水解。工業(yè)上制CuCl2溶液是將濃鹽酸用蒸氣加熱到80℃左右，再慢慢加入粗氧化銅(含少量雜質(zhì)FeO)，充分?jǐn)嚢枋怪芙狻Ｓト芤褐械碾s質(zhì)離子，下述方法中可行的是()A．向溶液中通入Cl2，再加入純凈的CuO粉末調(diào)節(jié)pH為4～5B．向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀C．向溶液中通入Cl2，再通入NH3，調(diào)節(jié)pH為4～5D．加入純Cu將Fe2＋還原為Fe【答案】A【解析】根據(jù)題干信息，A項(xiàng)中的操作可將Fe2＋先轉(zhuǎn)化為Fe3＋再轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，A項(xiàng)正確；在酸性溶液中H2S與Fe2＋不反應(yīng)，而H2S與Cu2＋生成CuS沉淀，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)中的操作會(huì)引入新的雜質(zhì)離子NHeq\o\al(＋,4)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由金屬的活動(dòng)性：Fe＞Cu知，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.已知25℃：難溶電解質(zhì)CaCO3CaSO4MgCO3Ksp2.8×10－99.1×10－66.8×10－6某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性，實(shí)驗(yàn)步驟如下。①向100mL0.1mol·L－1的CaCl2溶液中加入0.1mol·L－1的Na2SO4溶液100mL，立即有白色沉淀生成。②向上述懸濁液中加入固體Na2CO33g，攪拌，靜置沉淀后棄去上層清液。③再加入蒸餾水?dāng)嚢?，靜置后再棄去上層清液。④________________________________________________________________________。（1）由題中信息可知，Ksp越大表示電解質(zhì)的溶解度越______(填“大”或“小”)。（2）寫出第②步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________。（3）設(shè)計(jì)第③步的目的是__________________________________________________。（4）請(qǐng)補(bǔ)充第④步操作及發(fā)生的現(xiàn)象：______________________________________。（5）請(qǐng)寫出該原理在實(shí)際生活、生產(chǎn)中的一個(gè)應(yīng)用：____________________________?！敬鸢浮浚?）大（2）Na2CO3(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)（3）洗去沉淀中附著的SOeq\o\al(2－,4)（4）向沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀完全溶解，并放出無色無味的氣體（5）將鍋爐水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，再用鹽酸除去【解析】Ksp越大，表示電解質(zhì)的溶解度越大，溶解度大的沉淀會(huì)向溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化，要證明CaSO4完全轉(zhuǎn)化為CaCO3，可以加入鹽酸，因?yàn)镃aSO4不和鹽酸反應(yīng)，而CaCO3可完全溶于鹽酸。在實(shí)際生活、生產(chǎn)中利用此反應(yīng)可以將鍋爐水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，再用鹽酸除去?！緩?qiáng)化訓(xùn)練】下列說法錯(cuò)誤的是B．當(dāng)Ⅰ對(duì)應(yīng)的相關(guān)離子濃度處于點(diǎn)時(shí)，金屬配離子的解離速率小于生成速率【答案】B故選B．12.下列反應(yīng)的方程式書寫錯(cuò)誤的是【答案】A故選A；13.化學(xué)與生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)，下列說法錯(cuò)誤的是A．含氟牙膏可以預(yù)防齲齒，利用了沉淀轉(zhuǎn)化的原理，降低齲齒的發(fā)生率B．人體中H2CO3NaHCO3緩沖體系起到穩(wěn)定血液pH的作用C．工業(yè)中通常用Na2S作沉淀劑，使廢水中的某些金屬離子如Cu2+、Hg2+等，生成極難溶的CuS、HgS等沉淀而除去D．2023年杭州亞運(yùn)會(huì)場(chǎng)館使用了“碲化鎘”光伏發(fā)電系統(tǒng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【答案】D【詳解】A．牙釉質(zhì)對(duì)牙齒起著保護(hù)作用，其主要成分為羥基磷灰石(Ca3(PO4)3OH)，使用含氟牙膏會(huì)生成氟磷灰石(Ca3(PO4)3F)，Ca3(PO4)3F的溶解度比Ca3(PO4)3OH更小，所以是利用了沉淀轉(zhuǎn)化的原理，A正確；C．向含有重金屬離子Cu2+、Hg2+等水中加入Na2S作沉淀劑，S2與重金屬陽離子Cu2+、Hg2+發(fā)生離子反應(yīng)形成極難溶的HgS、CuS沉淀，從水中分離除去，從而降低水中Cu2+、Hg2+等的濃度，C正確；D．2023年杭州亞運(yùn)會(huì)場(chǎng)館使用了“碲化鎘”光伏發(fā)電系統(tǒng)，將光能轉(zhuǎn)化為電能，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是D。14.下列實(shí)驗(yàn)過程可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁向10mL0.1mol/LNaOH溶液中滴入5滴同濃度MgCl2溶液后再滴入5滴同濃度FeCl3溶液，先出現(xiàn)白色沉淀，后出現(xiàn)紅褐色沉淀B將少量Zn片放入FeCl3溶液中證明Zn的金屬性比Fe強(qiáng)C向某鉀鹽中滴加濃鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，品紅溶液褪色驗(yàn)證某鉀鹽為K2SO3D用pH計(jì)測(cè)量相同條件下同濃度NaClO、CH3COONa溶液的比較HClO、CH3COOH酸性強(qiáng)弱A．A B．B C．C D．D【答案】DB．Zn和FeCl3溶液反應(yīng)生成鋅離子和亞鐵離子，只能證明鐵離子氧化性比鋅離子強(qiáng)，B錯(cuò)誤；C．氯氣、二氧化硫等均可使品紅溶液褪色，則溶液中可能含KClO，不能確定是否為K2SO3或KHSO3或者二者混合物，C錯(cuò)誤；故選D。B．“水解”分離Sb和Bi的原理是水解的pH小于水解的pH【答案】DB．由圖可知，加NaOH之前，水解生成SbOCl，此時(shí)溶液pH較小，加入NaOH后，水解，故“水解”分離Sb和Bi的原理是的水解pH低于水解的pH，B項(xiàng)正確；故本題選D。16.下列過程對(duì)應(yīng)的離子方程式正確的是【答案】A故選A。17.下列描述對(duì)應(yīng)方程式錯(cuò)誤的是【答案】C故答案選C。②25℃，相關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的如表所示。金屬離子開始沉淀的2.26.53.59.53.29.74.711.1(2)“酸浸”時(shí)，F(xiàn)eO與硫酸反應(yīng)的離子方程式是?！敬鸢浮?1)3.53(5)將氧化為，便于在后續(xù)分步沉淀中除去19.新修訂《本草綱目》增加“砒霜(As2O3)入藥”，主要功效是“止咳平喘、蝕瘡去腐”。以某含砷廢水(主要成分為HAsO2和H2SO4，還含少量Fe3＋、Bi3＋)制備As2O3的流程如圖所示。已知：常溫下，幾種氫氧化物的溶度積如下表所示。氫氧化物Fe(OH)3Bi(OH)3Ksp回答下列問題：(1)砷和磷位于同主族。下列敘述正確的是_______(填字母)。A．熱穩(wěn)定性：PH3＞AsH3 B．沸點(diǎn)：PH3＞AsH3C．酸性：H3AsO4＞H3PO4 D．非金屬性：P＞As(2)Cu3(SO3)2·2H2O中Cu＋、Cu2+的質(zhì)量之比為；加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=6的目的是。(3)“沉砷”中，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明砷沉淀完全：。(4)“還原”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)難溶于水的Cu3(SO3)2·2H2O轉(zhuǎn)化成CuSO4溶液的離子方程式為。(7)已知：廢水中砷的濃度為5.0g/L，75L這樣的含砷廢水，回收475.2gAs2O3，則As元素回收率為%?！敬鸢浮?1)AD(2)2:1除去Fe3＋、Bi3＋(3)取上層清液于試管中，滴加CuSO4溶液，若無沉淀生成，則已完全沉淀，否則未完全沉淀(4)3Cu(AsO2)2+3SO2+6H2O=Cu3(SO3)2·2H2O+6HAsO2+H2SO4(6)終點(diǎn)pH為8，PFS為4(7)96.0【詳解】（1）同主族非金屬元素的非金屬性從上到下逐漸減弱，元素的非金屬性越弱，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越差，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越弱。砷和磷位于同主族，非金屬性：P＞As，則熱穩(wěn)定性：PH3＞AsH3，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性：H3PO4＞H3AsO4；AD正確，C錯(cuò)誤。PH3和AsH3均為共價(jià)化合物，它們的沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)；相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔沸點(diǎn)越高，則沸點(diǎn)：AsH3＞PH3，B錯(cuò)誤；綜上AD符合題意。答案選AD。（2）設(shè)Cu3(SO3)2·2H2O中Cu＋、Cu2+的個(gè)數(shù)分別為x和y，則x+y=3。根據(jù)在化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0，則在Cu3(SO3)2中，有x+2y+4×2＋(－2)×6=0。聯(lián)立方程，可得x=2，y=1；Cu＋、Cu2+均由Cu原子形成，質(zhì)量比等于個(gè)數(shù)比，則Cu3(SO3)2·2H2O中Cu＋、Cu2+的質(zhì)量之比為2:1。含砷廢水(含HAsO2、H2SO4、及少量Fe3+、Bi3+)中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=6，由已知數(shù)據(jù)和后續(xù)除雜過程中不在設(shè)置步驟除去Fe3+、Bi3+可知，該步驟中Fe3+、Bi3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Bi(OH)3沉淀而被除去。答案為2:1

除去Fe3＋、Bi3＋。答案為取上層清