- 沉淀反应的应用——沉淀的转化
- 共487题
常温下Ca（OH）2的溶解度为0.148g，其溶于水达饱和时存在如下关系：Ca（OH）2（s）⇌Ca（OH）2（aq），Ca（OH）2（aq）═Ca2++2OH-，若饱和石灰水的密度为1g/cm3则常温下Ca（OH）2的Ksp约为（ ）
正确答案
解析
解：0.148g氢氧化钙的物质的量为：
则100.148g溶液的体积为：
氢氧化钙的物质的量浓度为：
Ksp=c（Ca2+）•c（OH-）2=0.02×0.042=3.2×10-5，
故选C．
工业上制备氯化铜时，是将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右，慢慢加入粗制氧化铜粉末（含杂质氧化亚铁），充分搅拌，使之溶解，反应如下：CuO+2HCl═CuCl2+H2O FeO+2HCl═FeCl2+H2O； 已知：pH≥9.6时，Fe2+以Fe（OH）2形式完全沉淀；pH≥6.4时，Cu2+以Cu（OH）2的形式完全沉淀；pH在3～4时，Fe3+以Fe（OH）3的形式完全沉淀．除去溶液中的Fe2+，可以采用的方法是（ ）
正确答案
解析
解：A、因直接加碱，调整溶液pH≥9.6，Fe2+以Fe（OH）2形式完全沉淀，此时的pH≥9.6，同时Cu2+以Cu（OH）2的形式完全沉淀，不但除去了Fe2+，也除去了Cu2+，不符合除杂的原则，故A错误；
B、因铜粉的还原性比铁弱，不能将Fe2+还原出来，故B错误；
C、将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+以Fe（OH）3形式完全沉淀，pH在3～4，此时Cu2+形成没有沉淀，过滤除去Fe（OH）3沉淀，既除去了杂质，也没有除去原物质，故C正确：
D、通入硫化氢，使Fe2+、Cu2+分别形成FeS沉淀，CuS沉淀，不但除去了Fe2+，也除去了Cu2+，不符合除杂的原则，故D错误；
故选C．
自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝（CuS）．下列分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化是溶解度大的物质向溶解度小的物质转化，PbS能转化为CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的溶解度，故A错误；
B、原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，硫元素化合价升高作还原剂具有还原性；铜蓝中硫元素化合价最低，所以能失电子具有还原性，故B错误；
C、硫化锌难溶于水，所以要写化学式，不能写离子，故C错误；
D、原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，所以存在氧化还原反应；CuSO4与ZnS反应生成硫化铜和硫酸锌是复分解反应，故D正确；
故选D．
试根据上述信息，回答下列问题．
（1）（MY）x- 的结构简式如图，该离子中与金属离子相连接的有6个共价键，则该离子结构中共含有______个五元环．
（2）现称取某铝盐试样0.2500g，将其溶于水后加入0.05000mol•L-1 EDTA溶液25.00mL，在适当条件下充分反应后，调节溶液的pH为5～6，加入指示剂二甲酚橙，再用0.02000mol•L-1的Zn（CH3COO）2溶液25.00mL 滴定至红色[Zn2+遇二甲酚橙所显色，且Zn（CH3COO）2易电离]，求该试样中铝元素的质量分数．
（3）按要求回答下列问题：①有一起始含0.01mol•L-1的M2+、0.5mol•L-1 EDTA（Y4-）和0.001mol•L-1的S2-的溶液，判断在该溶液中能否产生金属硫化物（MS）沉淀．
②以M2+为Cd2+为例，写出判断能否产生CdS沉淀的计算过程．______．
正确答案
5
因为EDTA过量许多，若Cd2+充分反应生成（MCd）2-应为0.01mol•L-1；假设（CdY）2-的离解量为x，所以c[（CdY）2-]=（0.01-x）mol•L-1，c（Cd2+）=xmol•L-1，c（Y4-）=（0.49+x）mol•L-1；
因x＜＜0.01，所以K（（CdY）2-）=
解得：x≈7.8×10-18；
c（Cd2+）•c（S2-）=x•c（S2-）=7.8×10-18×0.001=7.8×10-22＜Ksp（CdS），所以不生成沉淀．
解析
解：（1）M原子为共点的五元环在空间范围内有5个，故答案为：5；
（2）Zn2++Y4-=（ZnY）2-，
0.02000mol•L-1×0.025L 0.0005mol
所以与Al3+反应的Y4-的物质的量0.05000mol•L-1×0.025L-0.0005mol=0.0007500mol，
Al3++Y4-=（AlY）-
0.0007500mol 0.0007500mol
Al3+的物质的量n（Al3）=0.0007500mol，Al3+的质量m（Al3）=0.0007500mol×27g•mol-1=0.02025g，所以w（Al）=
（3）①因为EDTA过量许多，若M2+充分反应生成（MY）2-应为0.01 mol•L-1；假设（MY）2-的离解量为x，所以c[（MY2-）]=（0.01-x）mol•L-1，c（M2+）=x mol•L-1，c（Y4-）=（0.49+x）mol•L-1；
因x＜＜0.01，所以 K[（MY）2-]=
若M2+=Pb2+
K[（PbY）2-]=
c（Pb2+）•c（S2-）=x•c（S2-）=1.02×10-20×0.001=1.02×10-23＞Ksp（PbS），该溶液中能产生金属硫化物（PbS）沉淀．
若M2+=Cd2+：
K[（CdY）2-]=
c（Cd2+）•c（S2-）=x•c（S2-）=7.8×10-18×0.001=7.8×10-22＜Ksp（CdS），该溶液中不能产生金属硫化物（CdS）沉淀．
故答案为：
②因为EDTA过量许多，若Cd2+充分反应生成（MCd）2-应为0.01 mol•L-1；假设（CdY）2-的离解量为x，所以c[（CdY）2-]=（0.01-x）mol•L-1，c（Cd2+）=x mol•L-1，c（Y4-）=（0.49+x）mol•L-1；
因x＜＜0.01，所以K（（CdY）2-）=
解得：x≈7.8×10-18；
c（Cd2+）•c（S2-）=x•c（S2-）=7.8×10-18×0.001=7.8×10-22＜Ksp（CdS），所以不生成沉淀．
请完成下列问题：
（1）pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是______．
（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+，应该控制溶液的pH______（填选项）．
A．＜1 B．4左右 C．＞6
（3）在Ni（NO3）2溶液中含有少量的Co2+杂质，______（填“能”或“不能”）通过调节溶液pH的方法来除去，理由是______．
（4）25℃下Ksp[Cu（ OH ）2]=______．
（5）要使Cu（OH）2沉淀溶解，除了加酸之外，还可以加入氨水生成[Cu（NH3）4]2+，写出反应的离子方程式______．
（6）已知一些难溶物的溶度积常数如下表．
为除去工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的______填选项______．
A．NaOH B．FeS C．Na2S．
正确答案
解：（1）由图可知，在pH=3时，溶液中不会出现Cu（OH）2沉淀，主要以Cu2+存在，故答案为：Cu2+；
（2）除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀，因此pH应保持在4左右Fe3+沉淀完全，故答案为：B；
（3）从图示关系可看出，Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小，无法控制溶液的pH，
故答案为：不能；Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小；
（4）由图可知，C（H+）=1×10-5mol•L-1，C（Cu2+）=1×10-2mol•L-1，
根据KSP（Cu（ OH ）2）=C（Cu2+）×C2（OH-）=1×10-2×（
故答案为：1.0×10-20；
（4）氢氧化铜沉淀溶于氨水生成=[Cu（NH3）4]2+，反应的离子方程式为Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O，
故答案为：Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O；
（5）要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不引入其它离子．故答案为：B．
解析
解：（1）由图可知，在pH=3时，溶液中不会出现Cu（OH）2沉淀，主要以Cu2+存在，故答案为：Cu2+；
（2）除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀，因此pH应保持在4左右Fe3+沉淀完全，故答案为：B；
（3）从图示关系可看出，Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小，无法控制溶液的pH，
故答案为：不能；Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小；
（4）由图可知，C（H+）=1×10-5mol•L-1，C（Cu2+）=1×10-2mol•L-1，
根据KSP（Cu（ OH ）2）=C（Cu2+）×C2（OH-）=1×10-2×（
故答案为：1.0×10-20；
（4）氢氧化铜沉淀溶于氨水生成=[Cu（NH3）4]2+，反应的离子方程式为Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O，
故答案为：Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O；
（5）要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不引入其它离子．故答案为：B．
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