一轮复习人教版第28讲沉淀溶解平衡学案

第28讲沉淀溶解平衡

内容要求

1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。

2.了解沉淀的生成、溶解与转化。

知识点1沉淀溶解平衡及其应用

何必备知一梳理

一、沉淀溶解平衡

溶质溶解的过程是一个可逆过程:

（溶解）≥（沉淀），固体溶解

溶解

固体溶质版溶液中的溶质‹（溶解）三（沉淀）»溶解平衡

（溶解）≤（沉淀）,沉淀析出

I达到平衡时，固体质量、微粒浓度不变I

二、影响沉淀溶解平衡的因素

I内因I—难溶电解质本身的性质

—L需■规律:升温,大多数溶解平衡向沉淀溶解方向

温度

移动，KfP增大

・原因:大多数难溶电解质的溶解过程是吸热的

浓度

—＞规律:加少坡水稀释,平衡向沉淀溶解方向移动,

外Ki不变,离子浓度不变

因

相同离子

＞加入与难溶电解质构成微粒相同离子构成

的物质，平衡向沉淀析出方向移动

/5府离子

＞加入能消耗难溶电解质离子的物质，平衡

向沉淀溶解方向移动

三、沉淀溶解平衡的应用

⑴原理：当Q>t,时,难溶电解质的溶解平衡向左移动,生成沉淀。

⑵应用：可利用生成沉淀来达到除去溶液中杂质离子的目的。

(3)方法

①调节PH法:如除去NH1Cl溶液中的FeCL杂质，可加入氨水调节PH

3+

至4左右，离子方程式为Fe+3NH3∙H2O-Fe(OH)3I+3NH↑o

2+

②沉淀剂法:如用H2S沉淀Cj,离子方程式为CU+H2S=CUSI+2H^O

(1)原理：当(XL，时,难溶电解质的溶解平衡向右移动,沉淀溶解。

(2)方法

+2+

①酸溶解法：CaCG溶于盐酸，离子方程式为CaC03+2H=Ca+C02↑

+H2Oo

②盐溶解法:Mg(OH)2溶于NH1Cl溶液,离子方程式为Mg(0H)2+2NHt-

2+

Mg+2NH3∙H2Oo

③氧化还原溶解法:不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。

④配位溶解法:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3-H2O=

Ag(NH3)J+CΓ+2⅛0o

(1)实质：沉淀溶解平衡的移动。

(2)实例：ARNo3溶液》AgCl』AgBr,贝IJKsp(AgCl)>Ksp(AgBr)o

⑶规律：一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易

实现。

⑷应用

①锅炉除水垢：将CaSOi转化为CaCO3,离子方程式为CaSaI+C01一

CaCO3+SO4∖

②矿物转化：CuSO∣溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为ZnS+Cu2=

CuS+Zn^o

易错易混

1.10mL0.1mol∙U'HI溶液与10mL0.12mol-L"AgNo3溶液混

合,充分反应后,溶液中「浓度等于零。（）

2.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中各种离子的溶解（或沉淀）

速率都相等。（）

3不溶于水,故可用作领餐。（）

4.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。（）

5.为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤

BaSOl沉淀。（）

6.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶

解方向移动。（）

答案：1.×2.X3.×4,×5.√6.X

何关键能力提升

题点一沉淀溶解平衡的建立及影响因素

1.下列说法中正确的是（D）

B.难溶电解质溶液中只存在溶解平衡,不存在电离平衡

D.溶解平衡时，电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液

中的离子或分子回到电解质表面的速率相等

解析:无论难溶电解质还是易溶电解质，都存在沉淀溶解平衡，只要电

解质溶液中溶解的速率等于沉淀的速率,就达到了沉淀溶解平衡状态,

故A错误,D正确;难溶电解质溶液中存在水的电离平衡,故B错误;达

到沉淀溶解平衡的溶液,沉淀溶解和生成的速率相等，则一定是饱和

溶液,故C错误。

2.已知溶液中存在平衡:Ca(0H)2(s)-Ca2+(aq)+20H(aq)ΔH<O,下

列有关该平衡体系的说法正确的是(A)

①升高温度,平衡逆向移动

②向溶液中加入少量碳酸钠粉末,能增大钙离子浓度

③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的

NaOH溶液

④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的PH升高

⑤给溶液加热,溶液的PH升高

⑥向溶液中加入NazCG溶液,其中固体质量增加

⑦向溶液中加入少量NaoH固体,Ca(OH)2固体质量不变

A.①⑥B.①⑤⑦

C.②③④⑥D.①②⑥⑦

解析:①△H<0,正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动，正确;②

会生成CaC0%使Ca?一浓度减小,错误;③加入氢氧化钠溶液会使平衡左

移,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca",应把

Ca"转化为更难溶的CaCO3,错误;④恒温下KSP不变,加入CaO后,溶液

仍为Ca(OH)2的饱和溶液,PH不变,错误;⑤加热,Ca(OH)2的溶解度减

小，溶液的pH降低,错误;⑥加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移

动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加，正确;⑦加入NaOH

固体,平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,错误。

题点二沉淀溶解平衡的应用

3.工业上采用湿法炼锌过程中，以ZnSO∣为主要成分的浸出液中,含有

Fe3∖Fe,Cu2∖Cl等杂质离子,这些杂质离子对锌的电解工序有妨

碍，必须事先除去。现有下列试剂可供选择:①酸性KMnO4溶液②

NaOH溶液③Zno④乩。?溶液⑤Zn⑥Fe⑦AgNCh⑧AgzSO”

下列说法不正确的是(A)

4溶液将Fe以氧化成Fe3+,再转化为Fe(OH)3沉淀除去

B.用ZnO调节浸出液的酸碱性,可使某些离子形成氢氧化物沉淀

C.在实际生产过程中，加入Ag2S0∣可除去Cl,是利用了沉淀转化的

原理

3代替Zno调节溶液的酸碱性

解析:用酸性KMnoI溶液氧化Fe",会引入新的杂质离子K∖Mr?一等,A

错误。

4.已知:Ag=SCbr-AgSCNI(白色)，某同学探究AgSCN的溶解平衡及

转化,进行以下实验。

滴加1滴

2moI∕L滴加0.5mL滴加2滴

Fe(NO)2mol∕L2mol∕L-

滴”用『s3娃事典τUr

典口I上层清液浅红色红色褪去，产生黄

AgNa溶冷IJ离心I溶液产生白色色沉淀

JB购①沉淀②③

ImL白色I滴加2mL

0.01mol/L浊液2mol/L

KSCN溶液nr盛π白色沉淀先转化为黄色沉淀，

L→用气q随后溶解,得到无色溶液

白色沉淀④

下列说法中，不正确的是(C)

A.①中现象能说明Ag*与SCN生成AgSCN沉淀的反应有限度

3+

B.②中现象产生的原因是发生了反应Fe(SCN)3+3Ag-3AgSCNI+Fe

C.③中产生黄色沉淀的现象能证明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小

D.④中黄色沉淀溶解的原因可能是AgI与KI溶液中的「进一步发生

了反应

解析：由题图可知,等量的AgNO3和KSCN反应生成AgSCN沉淀,上层

清液中滴加Fe(NOJ3溶液,得到浅红色溶液,则上层清液中含有SCN；

说明Ag,与SCN生成AgSCN沉淀的反应有限度,A正确响含Fe(SCN)3

的浅红色溶液中加入AgNO3溶液,红色褪去,产生白色沉淀,发生了反

3+

应Fe(SCN)3+3Ag'_3AgSCN；+Fe,B正确;①中加入AgNo3溶液生成

AgSCN白色沉淀后,AgNo3有剩余,②中加入2滴2mol/LKI溶液,溶液

中过量的Ag,和「反应生成AgI黄色沉淀,不能说明发生AgI和AgSCN

之间的转化，故不能比较两者的溶解度大小，C不正确；向白色沉淀

AgSCN中加入2mL2mol/LKI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀,则

AgSCN转化为AgL随后沉淀溶解,得到无色溶液，由于溶液中KI有剩

余,可能是AgI和I进一步反应生成无色易溶物质,D正确。

心鲍瞪关于沉淀溶解平衡的两点注意

(1)难溶电解质的溶解平衡是动态平衡，通过改变外界条件可以使平

衡发生移动一一溶液中的离子转化为沉淀、沉淀转化为溶液中的离子

或一种沉淀向另一种沉淀转化。

(2)用沉淀法除杂不能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留

在溶液中的离子浓度小于IXl(Tmol-LT时,沉淀已经完全。

知识点2溶度积及其应用

(H必备知识梳理

一、溶度积和离子积

以AmBn(s)一mA"(aq)+nB",(aq)为例:

\溶度积离子积

符

KspQ

号

表

,式中nl

KSP(AmBn)=Cm(An*)…BDQ(AraBn)=C(AD-c”(BD,式中

达

的浓度都是平衡时浓度的浓度是任意时刻的浓度

式

判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解

应①Q>Klφ:溶液过饱和,直沉淀析出

用②Q=KSf):溶液饱和,处于平衡状态

③Q<L:溶液未饱和,无沉淀析出

二、K/,的影响因素

1.内因:难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。

[⅜⅞]—加水稀释,平衡向溶解的方向移动，但/不变

[­绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升富

⅛温度,平衡向溶解的方向移动，仆增大

I同离子加入与沉淀含有相同离子的强电解质时，平衡

I⅜⅛I左移_____________________________________

加入与体系中某些离子反应生成更难溶、更难

l⅛-电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移

动,但/不变____________________________

三、KSP的相关计算

常考角度解题策略

根据定义式或者

ran+n

数形结合求Ksp,直接根据Ksp(AmBn)=C(A)∙c(BD解答，如果已知

或者判断沉淀金溶解度,则化为物质的量浓度再代入计算

属离子所需PH

⑴沉淀类型相同,则KSP小的化合物先沉淀；

沉淀先后的计算

⑵沉淀类型不同,则反应需要根据KsP计算出沉淀

与判断

时所需离子浓度,所需离子浓度小的先沉淀

根据两种含同种

离子的化合物的如某溶液中含有I、Cl等离子，向其中滴加AgNO3

KSP数据,求溶液溶液，当AgCl开始沉淀时,求溶液中击则有

(「)_(Ag+)・(D_SP(AgI)

中不同离子的比+

(CΓ)~~(Λg)∙~(COsp(AgCl)

值

判断沉淀的生成把离子浓度数值代入KSP表达式,若数值大于Ksp,则

或转化沉淀可生成或转化为相应难溶物质

©X易,错易混.

LFe(OH)3的溶度积表达式为KSP=C(Fe3-)∙c(OH)o()

SP(AB2)小于KSP(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度。()

2S的悬浊液中滴加CUSOl溶液,生成黑色沉淀，则Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)。

()

2s与稀硫酸反应生成的气体通入AgN。3与AgCl的混合溶液中，根据现

象可得出Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)o()

5.0.1molAgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中，所得溶液中

c(CΓ)=c(Γ)o()

6.AgCl(s)+Γ(aq)=Agl(S)+CΓ(aq)的化学平衡常数K==⅛⅛°

sp(AgI)

()

答案：1.×2.×3.×4.×5.×6.√

画关键能力提升

题点一溶度积及其应用

1.可溶性纵盐有毒，医院中常用硫酸粉这种制盐作为内服造影剂。医

院抢救专贝离子中毒患者时，除催吐外,还需要向中毒患者胃中灌入硫

酸钠溶液。已知：某温度下,KSP(BaeO3X10'KSP(BaSOD=

0

×10^'o下列推断正确的是(D)

A.不用碳酸钢作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO1)

B.抢救初离子中毒患者时,若没有硫酸钠,可以用碳酸钠溶液代替

C.若误饮c(Ba"义1(Γmol-L的溶液时，会引起钢离子中毒

D.可以用0.36mol∙L-1的NazSOi溶液给根离子中毒患者洗胃

解析：因胃酸可与coy反应生成水和二氧化碳,使Cor浓度降低,从

2+

而使平衡BaC03(s)-Ba(aq)+C0∣^(aq)向溶解方向移动,使Ba?一浓度

增大,Ba"有毒,与降大小无关，故A错误;BaCOs溶于胃酸,起不到解毒

的作用，故B错误;C(Ba2+χi(Tmol-L的溶液中黄离子浓度很小,不

会引起钢离子中毒,故C错误;用0.36mol∙L'的Na2SO4溶液给钢离

子中毒患者洗胃，反应后c(Ba")E∣"mol∙L浓度很小,可起到

0.36

解毒的作用，故D正确。

2.已知某温度下，Ksp×IO一，KspX10一「，

2

Ksp(Ag2CrO4×10^'o某溶液中含有Cl、Br和CrOf,浓度均为0∙OlO

mol∙L1,向该溶液中逐滴加入0.OlOmol∙LT的AgNo3溶液时,三种阴

离子产生沉淀的先后顺序为(填离子符号)。

解析：同组成类型的沉淀,KSP越小,越先沉淀,故Br比CI先沉淀。沉淀

0.OlOmol•□的Cl需c(Ag*)至少为空空二moι∙LrX

0.01

10smol∙I/';而沉淀0.010mol∙L1CrOf需C(Ag')=

卜°xι°J.L1XlO-5mol・L'，故Cl比CrOf先沉淀。

7o.Oiomol

答案:Br、CF、CrOf

©勰后返思KSP认识的三大误区

⑴误认为只要降越大,其溶解度就会越大。KSP还与难溶物化学式中

的各离子物质的量之比有关，只有同类型的难溶物的K“才可用于比

较其溶解度大小。

⑵误认为KsP小的不能转化为KSP大的，只能实现降大的向KSP小的转

化。实际上,当两种难溶电解质的KSP相差不是很大时,通过调节某种

离子的浓度,可实现难溶电解质由KSP小的向KSp大的转化。

⑶误认为KsP越小越先沉淀。对同一类型的难溶电解质，可按它们的

溶度积大小直接判断沉淀生成的先后顺序;对于不同类型的难溶电解

质，判断生成沉淀的先后顺序需计算出它们所需沉淀剂离子浓度的大

小来确定。

题点二KSP的有关计算

3.已知25℃

l220

时，KspEMg(OH)2XlO,KspECu(OH)2X1O^,KspEFe(OH)3X10弋Ksp[Al(OH

33

)3×10^O

⑴在25℃下，向浓度均为0.1mol・L的AlCL和CUCl2混合溶液中

逐滴加入氨水,先生成(填化学式)沉淀。

(2)用MgCI2、AlCk的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应,为使Mg2∖AK

同时生成沉淀,则应先向沉淀反应器中加入(填“A”或"B”)，

再滴加另一反应物。

5

×10^mol・L时,可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCL和FeCl3

的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe"完全沉淀时,测得C(AK)=0.2

mol∙L,此时所得沉淀中

(填“还含有”或“不含有”)Al(OH)3。

解析：(1)向浓度均为0.1mol∙L的AlCI3和CUCI2混合溶液中逐滴加

入氨水,生成Al(OH)3沉淀的OH的最小浓度为3巨典三mol-L=

7o.1

VllXlO'1mol∙L,生成CU(OH)2沉淀的Oir的最小浓度为∣UΞΞΞ

效0.1

mol∙L-'=√22×10'l°mol∙L,则先生成AI(OH)3沉淀。

⑵为使Mg2∖AF*同时生成沉淀,则要保证氨水电离的OH过量,故应

先向沉淀反应器中加入B,再滴加Ao

⑶由题意知，当Fe*合好完全沉淀时,c(Fe3+×10⅛ol-L-1,此时溶液

328x13933

中c(OH)=∙°5mol∙L,贝IJ

1X105

Q[Al(OH)J=C3(OH)∙C(AK)=喂MXXlO75<KjAl(0H)3×10弋贝Ij

没有AI(OH)3沉淀生成，即所得沉淀中不含有Al(OH)3o

答案：⑴AI(OH)3(2)B(3)不含有

如匪忘缉有关K印计算中常见的定量关系

h与弱碱的KSP的关系，以Fe?,为例：

3+

Fe(aq)+3H20(l)-Fe(OH)3(s)+3H^(aq)

3+3+3

κ_c(H)_c(H)∙c(OH^)_K^f

c(Fe3+)^c(Fe3+)∙c3(OH°

2.M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、PH之间的关系:

π+

M(OH)n(s)-M(aq)+nOH^(aq)

n+nncW+1(0HJn+1

Ksp=c(M)∙c(OH)=^^・c(0H)-^(-⅛)c

nnn10^PH

SP的关系,如

3+2+

3Mg(OH)2(s)+2Fe(aq)-2Fe(OH)ɜ(s)+3Mg(aq)的K=⅛^≡^-o

KSPLFe(OH)3」

当堂检测

1.下列叙述正确的是(D)

B.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,V溶解=V沉淀=0

C.Al(OH)3(s)一AK(aq)+30H.(aq)既可以表示沉淀溶解平衡又可以

表示水解平衡

3的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸,平衡正向移动,Ksp不变

解析:A.难溶电解质在溶液中存在溶解平衡,不可能将溶液中某一离

子除净,错误;B.沉淀溶解平衡为动态平衡,则在平衡状态时V溶解=V沉淀

3+

≠0,错误;C.Al(OH)3(s)-Al(aq)+30H)的沉淀溶解平衡体系中，加

入稀盐酸,平衡正向移动,KSP不变,正确。

2.实验:①将0.1mol∙L1的AgNo3溶液和0∙1mol∙U'的NaCl溶液

等体积混合,得到浊液a,过滤,得到滤液b和白色

沉淀c;

②取一部分沉淀c,向其中滴加0.1mol∙L的KI溶液,沉淀变为黄色

(AgI);

③往剩余的沉淀C中滴加0.1mol-L"的KBr溶液,沉淀变为淡黄色

(AgBr)o

通过以上实验进行分析,下列有关结论不正确的是(D)

A.滤液b中：c(Na)=c(NO3)

B.实验②中反应达到平衡时,平衡常数表达式为K=*

C(I)

C.实验③中发生反应的离子方程式为AgCI(S)+Br(aq)UAgBr(s)+

Cl(aq)

D.根据实验②③可得出：KSP(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)

解析:A.将0.1mol∙L^1的AgNO3溶液和0.1mol・L的NaCl溶液等

体积混合，过滤，根据物料守恒，滤液b中c(Na*)=c(NOg)=0.05

mol∙L1,正确;B.实验②反应的离子方程式是AgCl(s)+Γ(aq)一

Agl(s)+CΓ(aq),反应达到平衡时,平衡常数表达式为K=陪,正确;C.

e(ɪ)

实验③中沉淀中氯化银转化为澳化银，发生反应的离子方程式为

AgCl(s)+Br(aq)UAgBr(S)+Cl(aq),正确;D.根据实验②③可得出

Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),Ksp(AgCl)水川(AgI),但不能判断Ksp(AgBr)和

KSP(AgI)的相对大小,错误。

3.常温下,取一定量的PbL固体配成饱和溶液,t时刻改变某一条件，

离子浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是(D)

A.常温下,PbL的KSP为2X10-6

B.温度不变，向PbL饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,平衡向左移

动,Pb"的浓度减小

C.温度不变,t时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI固体,PbI2

的KSP增大

28

D.常温下,Ksp(PbS)=SXlO-,向PbL的悬浊液中加入Na2S溶液,反应

2l8

PbI2(s)+S^(aq)-PbS(s)+2Γ(aq)的化学平衡常数为5×10

解析:根据图像知,常温下,平衡时溶液中c(Pb2+)、C(I)分别是

31

1×10ɜmol・IΛ2XlOmol∙L5因此PbL的

KSP=C(Pb2+)♦C2(Γ)=4X1(T,A错误;PbL饱和溶液中存在平衡Pbb(s)

=Pb2+(aq)+2I(aq),温度不变，向