高中化学【沉淀溶解平衡】

第3节沉淀溶解平衡

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i.了解沉淀溶解平衡的建立过程及特点。

2.理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解。(重点)

3.能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成和转化进行分析，并能解

释一些生活问题。(难点)

asaac沉淀溶解平衡与溶度积

［基础•初探］

教材整理1沉淀溶解平衡

1.概念

在一定条件下，当难溶固体溶解的速率与离子结合成难溶固体的速率相等

时，溶液中离子浓度、固体的量保持不变的状态。

2.特点

(1)动：沉淀溶解平衡是一种动态平衡。

(2)等：。(沉淀)三。(溶解)三0。

(3)定：平衡时，离子浓度不变,固体的量不变。

(4)变：改变影响平衡的条件，平衡被破坏，会发生沉淀的渣解、生成或转

化。

3.表示方法

如Pbb的沉淀溶解平衡，可表示为PbL(s)『4)b2+(aq)+2「(叫)。

教材整理2溶度积常数

1.定义

在一定条件下，难溶物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫

做溶度积常数或溶度积，符号为之。

2.表达式

2+2

以Pbb沉淀溶解平衡为例：Pbh(s)=^Pb2+(aq)+2「(叫)，K<P=［Pbirrio

3.意义

溶度积(Km)反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同

的弱电解质，Kp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。

4.影响因素：

品只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量和溶液中离子的浓度无

关。

［探究.升华］

［思考探究］

影响Pbl2(s)=Pb2'(aq)+2「(aq)平衡的因素：

L滴加几滴

rKI浓溶液

静置，待上层

液体变澄清

PH：溶液

问题思考：

(1)利用平衡移动原理，预测将观察到什么现象？

【提示】上层清液滴入KI浓溶液后，有黄色沉淀产生。

(2)若用氯水代替KI浓溶液，预测将观察到什么现象？

【提示】黄色固体逐渐溶解。

(3)一定温度下，在氯化银悬浊液中，存在着如下平衡：AgCl(s)『±Ag+(aq)

+C「(叫)，判断下表中加入不同物质时的平衡移动情况及溶液中各项的变化:

平衡移AgCl

加入物质c(Ag+)c(cr)

动方向溶解度

盐酸————

AgNCh溶液————

NaCl固体————

NaBr固体————

氨水————

水————

【答案】向左减小减小增大向左减小增大减小向左减

小减小增大向右增大减小增大向右增大减小增大向右

2

不变不变不变

(4)改变溶解平衡可改变溶解度，但溶度积一定被改变吗？

【提示】不一定。溶解平衡受多种因素的影响，而溶度积只受温度的影响,

只要温度不变，溶度积就不变。

［认知升华］

影响沉淀溶解平衡的因素

1.内因：物质本身的溶解性大小。

2.外因：遵循勒•夏特列原理。

影响因素平衡移动方向Ksp变化

向吸热方向移动，多数为溶解

升高温度多数增大

方向

温

向放热方向移动，多数为沉淀

度降低温度多数减小

方向

浓加水向溶解方向移动不变

度加入相同离子向生成沉淀方向移动不变

加入与体系中离子发生反应的

向溶解方向移动不变

离子

［题组•冲关］

题组1沉淀溶解平衡

1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()

A.BaSCU属于难溶物，它在水中完全不能溶解

B.沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等

C.沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变

D.沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解

【解析】虽然难溶电解质的溶解度很小，但在水中仍有极少量的溶解，A

项不正确；沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相

等，如Ag2s。4沉淀溶解达到平衡时，c(Ag+)=2c(S0K),C项不正确；沉淀溶解

达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不

发生移动，D项不正确；0(沉淀)=。(溶解)是溶解平衡的特征，B项正确。

【答案】B

3

2.有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是()

A.AgCl的沉淀生成和溶解不断进行，但速率相等

B.AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和C「

C.升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大

D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低

【解析】AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后，溶解与沉淀速率相等，但

不为0,A项正确；AgCl难溶于水，但溶解的部分电离出Ag+和C「，B项错误；

一般来说，升高温度有利于固体物质的溶解，C项正确：向AgCl沉淀中加入NaCl

固体，增大了C「浓度，促使溶解平衡向左移动，降低了AgCl的溶解度，D项

正确。

【答案】B

3.向含有MgCCh固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值

变小的是()

A.c(CODB.c(Mg2+)

C.c(H+)D.Ksp(MgCCh)

【解析】MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s)=^Mg2+(aq)

+CO歹(叫)，加入少量稀盐酸可与CO歹促使溶解平衡正向移动，故溶液中c(COF)

减小，c(Mg2+)及c(H+)增大，Kp(MgCO3)只与温度有关。

【答案】A

题组2溶度积常数

4.下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是()

A.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，且是一种动态平衡

B.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓

度无关

C.Kp反映了物质在水中的溶解能力，可直接根据K’p的数值大小比较电解

质在水中的溶解能力大小

D.可通过。和Ksp的相对大小，来判断沉淀溶解平衡的移动方向

【解析】在一定温度下，Ksp为一常数，Ksp数值大小只能用于同种类型物

质(即组成的阴、阳离子个数比相同)溶解能力大小的比较，C项错误。

【答案】C

4

5.在BaSCU饱和溶液中加入少量氯化钢溶液时产生沉淀，若以Kp表示

BaS04的溶度积常数，则平衡后溶液中()

2+

A.[Ba]=[SOi-]=(/Csp)2

2+2+

B.fBa][SOF]>^sP>[Ba]=[SOF]

2+2+

C.rBa][SOF]=^sP,[Ba]>[SOF]

D.[Ba2+][SOr][Ba2+]<[SOI]

【解析】因加入BaCb溶液，使Ba?+浓度增大,SOE浓度减小：[Ba2+][SOri

=椅，但[Ba2+]>[SOn。

【答案】C

6.下列难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度最大的是()

A.AgCl(ATsp=1.8XIO-10mol2L-2)

B.Ag2co3(Kp=8.1X10-12moPL-3)

C.Ag2CrO4(Ksp=9.0X10-12mol3-L3)

-1322

D.AgBr(ATSp=5.0XIOmolL-)

【解析】难溶物的Ksp可以衡量溶解能力，AgCl和AgBr,Ag2cO3和

Ag2CrO4的组成和结构分别相似，可以直接通过Ksp数值的大小来比较它们的溶

解能力。故A、D项相比较，A中的[Ag+]大；B、C项相比较，C中的[Ag+]大。

对于组成和结构不同的物质应通过计算确定[Ag+]的大小；在AgCl饱和溶液中

+-10-l-5_1

[Ag]=V^=^/1.8XIOmolL^1.3X10molL,在Ag2CrO4饱和溶液中，

设Ag+的浓度x,则CrO厂的浓度为0.5x,由溶度积常数的表达式可知Ksp(Ag2CrO4)

=x2X0.5x=0.5x3=9.0XIO-12,x3=1.8X10-11,即x=卬1.8X10一1捻3X10,

故溶液中[Ag+]最大的是Ag2CrO40

【答案】C

【规律总结】Kp的数值反映了难溶电解质的溶解能力，但只有相同类型的难溶

电解质才可以直接通过Kp的数值比较离子浓度的大小；对不同类型的难溶电解

质要通过Kp与溶解度的关系式，求出溶液中的离子浓度，然后去比较。

沉淀溶解平衡的应用

[基础•初探]

5

1.沉淀的溶解与生成

通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幕的乘积——浓度商。的相对大小,

可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。

(1)当Q〉Kp时，溶液中有沉淀析出,直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到壬

衡状态。

(2)当Q=&p时，溶液中沉淀溶解与离子生成沉淀处于生衡状态。

⑶当。<K‘p时，溶液中无沉淀析出,若加入过量难溶电解质，则固体溶解,

直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到平衡状态。

2.沉淀的转化

⑴沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。通常，一种沉淀可以转化为更

难溶的沉淀,两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大。

(2)沉淀转化的应用

①除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等，常用FeS.MnS及H2S,Na2S.NaHS、

(NH4)2S等。

②硬水中的Mg(HCO3)2煮沸时分解为MgCO3,继续煮沸过程中，MgCO3

转化为Mg(OH)2o

［探究.升华］

［思考探究］

重晶石(主要成分为BaSCM是制备专贝的化合物的重要原料，由重晶石制备

BaCb的大致流程如图。

运多国着飕朝

问题思考：

(1)由重晶石一BaC03时，所加试剂a是什么物质？该步转化为什么能实

现？

【提示】选用的是饱和Na2co3溶液。BaSCU⑸+Na2co3(aq)=iBaC03(s)

2+

+Na2s。4(叫)，若要使BaC03形成沉淀，应使溶液中c(Ba)-c(COF)>/rsp(BaCO3)0

虽然BaSCU溶液中c(Ba2+)很小，但可通过增大c(C0「)来达到目的。

(2)由BaCCh-BaCb转化过程中，试剂b是什么物质？操作②具体指什么

操作？

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【提示】BaCO3+2HCl=BaCl2+C02f+H20,所以试齐Ub为稀盐酸。

从BaCh溶液中获得BaCh固体可采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤的操作。

(3)能否用BaCCh代替BaSCU用作领餐？说明理由。

【提示】不能。BaCO3(s)-^Ba2+(叫)+C01(aq),在胃酸(盐酸)作用下，

BaC03沉淀溶解平衡正向移动，生成Ba2+使人体中毒。

(4)若误食Ba2，(BaCb等)引起重金属盐中毒，如何处理？

【提示】尽快用5.0%的Na2s。4溶液洗胃，随后导泻使领盐尽快排出。

［认知升华］

1.沉淀的生成

(1)条件：离子浓度积(。)大于溶度积(Kp)。

(2)应用:

①分离离子：同一类型的难溶电解质，如AgChAgBr、AgL溶度积小的

物质先析出，溶度积大的物质后析出。

②控制溶液的pH来分离物质，如除去CuCl2中的FeCL就可向溶液中加入

CuO或CU(OH)2等物质，将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去。

2.沉淀的溶解

当溶液中溶度积。小于Ksp时，沉淀可以溶解，其常用的方法有：

(1)酸碱溶解法：加入酸或碱与沉淀溶解平衡体系中的相应离子反应，降低

离子浓度，使平衡向溶解的方向移动，如CaCCh可溶于盐酸。

(2)盐溶解法：加入盐溶液，与沉淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电

解质，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如Mg(OH)2溶于NH4C1溶液。

(3)氧化还原溶解法：

如不溶于盐酸的硫化物Ag2s溶于稀硝酸，离子方程式为3Ag2s+8H++

+

2NO3=6Ag+3Si+2NOt+4H2Oo

(4)配位溶解法：

+

如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl+2NH3-H2O=rAg(NH3)2］+CF+

2H2OO

3.沉淀转化

(1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化

生成溶解度更小的沉淀。

7

KI

AgNO3--AgCl（白色沉淀）--AgBr(淡黄色沉淀)Agl(黄色沉

淀)3/Ag2s(黑色沉淀)。

(2)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀，如在

BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2co3溶液，也可以转化成溶解度较大的

BaCCh沉淀。

[题组冲关]

题组1溶度积规则及应用

1.在100mL0.01mol-L-1KC1溶液中，加入1mL0.01mol-L-1的AgNCh

溶液，下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp=L8X10T°moPL-2)()

A.有AgCl沉淀析出

B.无A1C1沉淀析出

C.无法确定

D.有沉淀但不是AgCl

100mL1mL

【解析】Q=[C「HAg+]=0.01molL-'XioimLXO.OlmolL'XioimL

-62-2-102-2

10molL>1.8X10mol-L=Ksp,故有AgCl沉淀生成。

【答案】A

2.已知Ksp(AgCl)=1.8X10%Ksp(AgBr)=50X10-13,^sp(Ag2CrO4)=

9.0X10-12。某溶液中含有C「、Br和CrO1，浓度均为0.010molL1向该溶

液中逐滴加入0.010mol-L1的AgNCh溶液中，三种阴离子产生沉淀的先后顺序

为()

A.C「、Br，CrOlB.CrO/、Br，Cl-

C.Br",Cl、CrOtD.Br，CrO王、Cl-

【解析】设加入一定体积的AgNCh溶液时，溶液中C「、Br」和CrOT的

浓度均为cmol-L-1,则形成AgCl、AgBr、AgzCrCU沉淀所需Ag+浓度分别是

Ksp(AgQ)Ksp(AgBr)/Ksp(Ag2Cr5

cmol-L\cmol-Lycmol-L比较Kp数

值可知，B「形成沉淀时所需Ag+浓度最小，即最先产生沉淀；CrOK形成沉淀

时所需Ag+浓度最大，即最后产生沉淀。

【答案】C

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3.某温度时，BaS04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.加入Na2so4可以使溶液由a点变到b点

B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

C.d点无BaSCM沉淀生成

D.a点对应的小大于c点对应的Ksp

【解析】A项温度不变，加入Na2s。4会导致溶解平衡向左移动，但两离

子浓度的乘积仍不变，仍在曲线上，不会由a点变到b点；B项通过蒸发，水量

减小，Ba?+和S0T浓度都增大，不可能由d点变到c点；C项d点还没有形成

饱和溶液，因此无BaSCU沉淀生成；D项从图像中看出温度相同，a点与c点的

%相等。

【答案】C

题组2沉淀的转化

4.向ZnSCU溶液中加入Na2s溶液时，得到白色沉淀，然后向白色沉淀上

滴加CuS04溶液，发现沉淀变为黑色，则下列说法不正确的是()

A.白色沉淀为ZnS,而黑色沉淀为CuS

B.上述现象说明ZnS的溶解度小于CuS

C.利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀

D.该过程破坏了ZnS的溶解平衡

【解析】因Zn2++S2-=ZnSI,ZnS在水溶液中存在平衡ZnS(s)^=^Zn2

+(aq)+S2-(aq),加入CuSCU溶液后，Cu2++S2-=CuS；,使ZnS逐渐溶解，

并转化为黑色CuS沉淀，说明CuS的溶解度小于ZnS的溶解度，B错。

【答案】B

5.实验：①0.1mo卜L」AgNCh溶液和0.1moU