2025届高三化学一轮复习 原理-沉淀溶解平衡 课件

高三一轮复习·化学反应原理 沉淀溶解平衡 沉淀溶解平衡在高考中主要是分析图像，运用Ksp的原理，利用化学平衡原理判断沉淀溶解平衡的移动。 一、沉淀溶解平衡 1. 概念： 在一定温度下，当沉淀和溶解⁠的速率相等时，即达到沉淀溶解平衡。 2. 表示方法：以AgCl(s) ⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH＞0 3. 溶度积：Ksp(AgCl)=c(Ag＋)·c(Cl－) 注意：①Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关； ②同种类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。 ③当溶液中剩余离子浓度小于 mol/L，生成沉淀的反应就可认为进行完全了。 4. 影响沉淀溶解平衡的因素： P242 一、沉淀溶解平衡 5.应用： (1)沉淀的溶解：减少溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动。（生成弱电解质，发生氧化还原反应，生成难离解的配合物离子→eg.氢氧化铜的溶解） 解释：①“钡餐”用BaSO4而不用BaCO3的原因？ ②Mg(OH)2中加入NH4Cl可以溶解？ (2)沉淀的转化：溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。两者差别越大，转化越容易。 解释：①用FeS除去废水中重金属离子（Cu2+）？ ②锅炉水垢中的CaSO4用Na2CO3转化为CaCO3？ (3)沉淀的生成：利用沉淀来分离或除去某些离子。 P244 已知固液体系中存在平衡：Ca(OH)2(s) ⇌Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH＜0，下列有关该平衡体系的说法正确的是 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的浓度 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Na2CO3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 ⑧向体系中加少量水（仍有固体剩余），溶液的pH降低 P243 √ √ 引导从K和Q的角度去分析 加入碳酸钠粉末会生成CaCO3沉淀，使Ca2＋浓度减小，②错； 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Ca2＋，应把Ca2＋转化为更难溶的CaCO3，③错； 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，④错； 加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，⑤错； 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，⑥正确； 加入NaOH固体，沉淀溶解平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，⑦错。 练一练 Ksp与溶解度的关系 【2018年海南卷】某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，下列说法中正确的是( ) A. AgCl的溶解度、Ksp均减小 B. AgCl的溶解度、Ksp均不变 C. AgCl的溶解度减小，Ksp不变 D. AgCl的溶解度不变，Ksp减小 AgCl 水 AgCl 稀盐酸 【2021年广东卷】已知25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10－10 。则25℃的AgCl饱和溶液中，c(Cl－)=_______________mol·L—1。 1.34×10－5 C 练一练 已知25℃时，Ksp(AgCl)=1.56×10－10 ，Ksp(AgBr)=7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10—12。请比较这三种物质的溶解度。 P243 练一练 Ksp的应用——沉淀的生成 【2017年全国I卷】若“滤液②”中c(Mg2＋)＝0.02 mol·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ [已知：FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24] 【思路】若有沉淀生成，需要Q＞Ksp。注意加入溶液对离子浓度影响。 3.25 ℃时，在1.00 L 0.03 mol·L－1 AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol·L－1的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？(已知：AgCl的Ksp＝1.8×10－10) P243 否 练一练 Ksp的应用——沉淀的先后顺序 【2013年全国I卷】已知Ksp(AgCl) = 1.56×10-10，Ksp (AgBr) = 7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4) = 9.0×10-12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO42－浓度均为0.010mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为： P243 【思路】同种类型的沉淀，可以直接比较Ksp，Ksp越小，越先形成沉淀。不同类型的沉淀需要计算沉淀形成时所需的最小 c(Ag+)，对应值越小，越先沉淀。 练一练 Ksp的应用——沉淀的生成相关离子浓度计算 P243 4.常温下，Ksp＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20，计算有关Cu2＋沉淀的pH。 (1)某CuSO4溶液中c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于______。 (2)要使0.2 mol·L－1 CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH为_____。 5 6 【思路】明确计算的微粒，列清楚Ksp表达式，找到相关数据带入计算。 【2015年广东卷T32】若溶液I中c(Mg2+)小于5×10－6mol/L，则溶液pH大于 （Mg(OH)2的Ksp=5×10－12) 11 练一练 Ksp的应用——沉淀的生成相关离子浓度计算 【2014年新课标II卷T27】准确称取样品CoCl2·6H2O，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点（Ag2CrO4为砖红色）。滴定终点时，若溶液中c(Ag＋)=2.0×10—5 mol·L—1，c(CrO42—)为 mol·L—1。（已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12） 【2016年全国I卷T27】在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋与CrO42—生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl－恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10－5 mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)为___________mol·L－1，此时溶液中c(CrO42—)等于__________mol·L－1。[已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为1.9×10－12和1.8×10－10]。 2.8×10－3 1.8×10－5 5.9×10－3 【思路】同一溶液中，c(Ag+)相同。 练一练 Ksp的应用——沉淀的生成相关离子浓度计算 【2015年新课标II卷T26】用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为________，加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是___________________，原因是__________________________。 Fe3+ 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10－17 10－17 10－39 2.67 6 Fe2+与Zn2+分离不开 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 练一练 油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Ni2＋ Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ 开始沉淀时(c＝0.01 mol/L)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时(c＝1.0×10－5mol/L)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0 (4)如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol/L，则“调pH”应控制的pH范围是________________。 3.2～6.2 【答案】 (1)除去油脂、溶解铝及其氧化物　AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓　(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋，有利于调节溶液的pH，除去铁的杂质离子　O2或空气　(3)Ksp＝c(Ni2＋)·c2(OH－)＝1.0×10－5×(1.0×10－5.3)2＝1.0×10－15.6　(4)3.2～6.2 【解析】 (1)由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并将Al及其氧化物溶解，得到的滤液①中含有NaAlO2。(2)滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀硫酸酸浸后得到含有Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋的滤液②，其中Fe2＋经H2O2氧化为Fe3＋后，加入NaOH调节pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体；“转化”中H2O2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，不能引入杂质，可用O2或空气替代。(4)如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol/L，为避免镍离子沉淀，c(OH－)＝＝1.0×10－7.8 mol/L，则c(H＋)＝1.0×10－6.2 mol/L，即pH＝6.2；Fe3＋完全沉淀的pH为3.2，因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2～6.2。【解析】 (1)由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并将Al及其氧化物溶解，得到的滤液①中含有NaAlO2。(2)滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀硫酸酸浸后得到含有Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋的滤液②，其中Fe2＋经H2O2氧化为Fe3＋后，加入NaOH调节pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体；“转化”中H2O2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，不能引入杂质，可用O2或空气替代。(4)如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol/L，为避免镍离子沉淀，c(OH－)＝＝1.0×10－7.8 mol/L，则c(H＋)＝1.0×10－6.2 mol/L，即pH＝6.2；Fe3＋完全沉淀的pH为3.2，因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2～6.2。 【2021年广东卷】 练一练 K的融合计算 练一练 K的融合计算 一、沉淀溶解平衡 Ksp的应用——沉淀的转化（课本实验） Ksp(AgCl)＝1.8×10－10 Ksp(AgI)＝8.5×10－17 Ksp(Ag2S)＝6.3×10－50 Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11 Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－32 沉淀转化的方程式如何书写？为什么能够发横转化 一、沉淀溶解平衡 Ksp的应用——沉淀的转化 已知Ksp(CuS)<<Ksp(ZnS)，请思考往ZnS悬浊液中滴加CuSO4溶液，溶液中微粒的变化过程，并写出变化过程的方程式。 ZnS(s) ⇌ Zn2+(aq) + S2－(aq) P244 + Cu2+(aq) CuS(s) ⇌ ZnS(s) + Cu2+(aq) ⇌ Zn2+(aq) + CuS(s) K= Ksp相差越大，转化趋势越大。 一般由难溶物质转化为更难溶物质。 练一练 Ksp的应用——沉淀的转化与共存 【2012年广东卷T32】有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s) + CO32－ ⇌CaCO3(s) + SO42－。已知298K时， Ksp(CaCO3) = 2.80×10﹣9，Ksp(CaSO4) = 4.90×10﹣5，求此温度下该反应的平衡常数K= （计算结果保留三位有效数字） 【2017年海南卷T14】向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中c(CO32－)/c(SO42－)=____________。 已知Ksp(BaCO3)=2.6×10－9，Ksp(BaSO4)=1.1×10－10。 沉淀共存问题（一种沉淀，一种刚要/已经沉淀时）。 1.75×104 23.6 沉淀也能转化成溶解度较大一点的物质 一、沉淀溶解平衡 Ksp的应用——同类型沉淀Ksp比较方法 已知：Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2] ①难溶沉淀转化为更难溶沉淀 eg：向氢氧化镁悬浊液（常考浊液配制过程）中加入硫酸铜溶液，有蓝色沉淀生成。 ②同浓度的金属离子溶液，谁先沉淀谁的Ksp小 eg：向同浓度的MgCl2和CuCl2混合溶液中，逐渐滴加低浓度的NaOH溶液，先有蓝色沉淀生成。 选项 操作 现象 结论 A 将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入AgNO3与AgCl组成的悬浊液中 出现黑色沉淀 Ksp(AgCl)＞Ksp(Ag2S) B 向盛有2 mL 0.1 mol·L－1AgNO3溶液的试管中滴加1 mL 0.1 mol·L－1NaCl溶液，再向其中滴加4～5滴0.1 mol·L－1KI溶液 先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) C 向AgI悬浊液中滴入Na2S溶液 固体变黑 Ksp(Ag2S)＞Ksp(AgI) D 将H2S气体通入浓度均为0.01 mol·L－1的ZnSO4和CuSO4 先出现CuS黑色沉淀 Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS) 分别进行下列操作，由现象得出的结论正确的是 练一练 D 练一练 A 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是(　　) 选项 探究方案 探究目的 A 向浓度均为0.05 mol/L的Na2CO3、Na2SO4溶液中分别滴加少量等浓度BaCl2溶液，Na2SO4中先有沉淀生成 Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3) B 室温下，向盛有1 mL 0.2 mol/L NaOH溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L MgCl2溶液，产生白色沉淀，再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液，又产生红褐色沉淀 Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Mg(OH)2] C 向盛有3 mL 0.1 mol/LAgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L NaCl溶液，振荡试管，再向试管中滴加2滴0.1 mol/L KI溶液，观察生成沉淀的颜色 Ksp(AgI)< Ksp(AgCl) D 将硫酸钡浸泡在饱和碳酸钠溶液中一段时间后过滤、洗涤，向所得滤渣上滴加盐酸，产生无色气体 Ksp(BaSO4)> Ksp(BaCO3) 【解析】 室温下，向盛有1 mL 0.2 mol/L NaOH溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L MgCl2溶液，氯化镁不足，氢氧化钠过量，再滴加氯化铁溶液，氯化铁与剩余NaOH反应生成氢氧化铁沉淀，不能比较出氢氧化铁与氢氧化镁的Ksp大小，B错误；硝酸银溶液过量，滴入的碘化钾直接与硝酸银反应生成AgI沉淀，不能说明是AgCl转化为AgI，因此不能验证Ksp大小，C错误；当两种沉淀的Ksp相差不大时，在浓的Na2CO3溶液中，Ksp小的BaSO4沉淀也可以转化为Ksp大的BaCO3沉淀，存在沉淀的转化，但据此无法比较二者Ksp的大小，D错误。 练一练 【2013年北京卷】实验：①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl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 向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液，出现浑浊；③ 向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是 A．浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) ⇌ Ag+(aq)+ Cl-(aq) B．滤液b中不含有Ag+ C．③中颜色变化说明AgCl 转化为AgI D．实验可以证明AgI比AgCl更难溶 B 练一练 D 二、沉淀溶解平衡的图像 P248 二、沉淀溶解平衡的图像 练一练 【2019年海南卷】一定温度下，AgCl(s) ⇌ Ag+(aq)+Cl-(aq)体系中，c(Ag+)和c(Cl-)的关系如图所示。下列说法正确的是 A.a、b、c三点对应的KW相等 B.AgCl在c点的溶解度比b点的大 C.AgCl溶于水形成的饱和溶液中， c(Ag+)=c(Cl-) D.b点的溶液中加入AgNO3固体， c(Ag+)沿曲线向c点方向变化 AC 练一练 【2010年山东卷T15】某温度下，Fe(OH)3(s)和Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是 A. Ksp[Fe(OH)3]小于Ksp[Cu(OH)2] B.加适量NH4Cl固体可使溶液由 a点变到b点 C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH－) 乘积相等 D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点 代表的溶液中达到饱和 B 练一练 【2009年广东卷T18】硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是 A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随 c(SO42－)的增大而减小 B．三个不同温度中，313K时 Ksp(SrSO4)最大 C．283K时，图中a点对应的 溶液是不饱和溶液 D．283K下的SrSO4饱和溶液 升温到363K后变为不饱和溶液 BC 练一练 （2022·越秀区模拟）某些难溶性铅盐可用作涂料，如秦俑彩绘中使用的铅白（PbCO3）和黄金雨中黄色的PbI2。室温下，PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到溶解平衡时－lgc（Pb2＋）与－lgc（C）或－lgc（I－）的关系如图所示。下列说法错误的是 A. L1对应的是－lgc（Pb2＋）与－lgc（I－）的关系变化 B. p点对应的是PbCO3的不饱和溶液 C. Ksp（PbCO3）的数量级为10－14 D. 某溶液中含C和I－，浓度均为0.01 mol/L，向该溶液中滴加Pb（NO3）2溶液，先析出白色沉淀 B 【解析】　：结合PbCO3和PbI2的化学式及图中曲线的数量关系可知，图中L1对应的是－lgc（Pb2＋）与－lgc（I－）的关系变化，碘化铅的溶度积为Ksp（PbI2）＝ c（Pb2＋ ）·c2（I－）＝10－8×1＝1×（10－4）2＝10－8，L2对应的是－lgc（Pb2＋）与－lgc（C）的关系变化，碳酸铅的溶度积为Ksp（PbCO3）＝c（Pb2＋）· c（C）＝1×10－13.1＝10－13.1，A正确；由图可知，p点对应溶液的Q大于碳酸铅的Ksp，对应的是碳酸铅的过饱和溶液，B错误；由分析可知，碳酸铅的溶度积为 Ksp（PbCO3）＝1×10－13.1，数量级为10－14，C正确； 混合溶液中c（C）＝c（I－）＝0.1 mol/L，由图中Ksp（PbI2）＝1×10－8，Ksp（PbCO2）＝1×10－13.1，使C转化为PbCO3的c（Pb2＋）＝＝mol/L＝1×10－12.1mol/L，使I－转化为PbI2的c（Pb2＋）＝＝mol/L＝1×10－6mol/L，故C转化的所需c（Pb2＋）较小，则碳酸铅先沉淀，D正确。 二、沉淀溶解平衡的图像 P248 Ksp的应用——沉淀滴定图像考查 c1(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.56×10－8 mol·L－1， c2(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝7.7×10－11 mol·L－1， c3(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝3×10－5 mol·L－1，沉淀时Ag＋浓度最小的优先沉淀，因而沉淀的顺序为Br－、Cl－、CrO。 $$