3.4 沉淀溶解平衡（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修第一册（苏教版2019）

　 1.验证难溶电解质的溶解性实验:将少量碘化铅(难溶于水)固体加入盛有水的烧杯中,从烧杯 中取2 mL上层清液于试管中,逐滴加入AgNO3溶液,产生黄色的AgI沉淀,说明PbI2在水中有极 少量的溶解。 2.在生成沉淀的溶液中存在沉淀溶解平衡,当溶解速率和沉淀速率相等时,体系中形成沉淀物 质的饱和溶液。 第四单元 沉淀溶解平衡 必备知识 清单破 知识点 1 难溶电解质的沉淀溶解平衡与影响因素 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 3.影响沉淀溶解平衡的因素 (1)内因:溶质本身的性质。 (2)外界条件改变对沉淀溶解平衡的影响 ①温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动(加热 促进溶解)。 ②浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动(溶解的电解质增多)。 ③同离子:加入与难溶电解质构成中相同的离子,平衡向生成沉淀的方向移动。 ④其他离子:加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,平衡向溶解的方向移 动。 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 1.沉淀的生成 (1)调节pH法:如除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3+,可向溶液中加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 等,调节溶液的pH至3~4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。 (2)加沉淀剂法:除去污水中的Cu2+、Hg2+可用Na2S等作沉淀剂,这是分离、除去杂质常用的方 法;误食可溶性钡盐可用5.0% Na2SO4溶液解毒。 知识点 2 沉淀的生成与转化 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 2.沉淀的转化 (1)一般来说,溶解能力相对较强的物质容易转化为溶解能力相对较弱的物质。 ①实验步骤:向2 mL氯化钠溶液中逐滴加入硝酸银溶液至Cl-沉淀完全,倒出试管中的上层清 液,再向试管中滴加碘化钾溶液,再倾倒出试管中的上层清液,向试管中滴加硫化钠溶液 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 ②现象:先生成白色沉淀,然后白色沉淀转化为黄色沉淀,最后转化为黑色沉淀。发生反应的 化学方程式依次为NaCl+AgNO3  AgCl↓+NaNO3,AgCl+KI  AgI+KCl,2AgI+Na2S  Ag2S+2NaI。 ③结论:相同温度下,溶解能力的大小顺序为Ag2S<AgI<AgCl。 ④应用:锅炉水垢中含有CaSO4,可先用碳酸钠溶液处理转化为CaCO3,再用盐酸除去,反应的 化学方程式:CaSO4+Na2CO3  CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl  CaCl2+H2O+CO2↑;在铜蓝 矿的形成过程中,CuSO4与ZnS、PbS反应转化为CuS。 (2)特殊情况下,溶解能力相对较弱的物质也能转化为溶解能力相对较强的物质。如在碘化 银沉淀中加入饱和的溴化钾溶液,会生成溴化银沉淀。在分析化学中常常先将难溶强酸盐转 化为难溶弱酸盐,然后用酸溶解,使阳离子进入溶液。重晶石(主要成分是BaSO4)是制备钡化 合物的重要原料,用饱和Na2CO3溶液处理,可将其转化为易溶于酸的BaCO3,离子方程式为 BaSO4(s)+C (aq)  BaCO3(s)+S (aq)。 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 1.难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数(简称溶度积),用Ksp表示。 2.对沉淀溶解平衡:AmBn(s)  mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(An+)·cn(Bm-),如Fe(OH)3的Ksp=c(Fe3+)· c3(OH-)。 3.在一定温度下,Ksp为一常数,难溶电解质的Ksp的大小反映了其在水中的溶解能力。 4.Ksp大小与难溶电解质本身的性质和温度有关,与浓度无关。 5.溶度积规则 (1)Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。 (2)Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。 (3)Qc<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质会溶解直至溶液饱 和。 知识点 3 溶度积常数 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.其他条件相同时,升高温度,沉淀溶解平衡会正向移动,难溶电解质的溶度积会增大。这种 说法对吗? 2.向AgNO3溶液中滴加少量KBr溶液,生成浅黄色沉淀,再滴加NaCl溶液,出现白色沉淀,可证 明AgCl的溶度积小于AgBr。这种说法对吗? 3.一个给定的沉淀溶解平衡,改变条件若平衡正向移动,则其溶度积一定增大。这种说法对 吗? 4.通过煮沸、过滤的方法可除去NaCl溶液中的FeCl3杂质。这种说法对吗? 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 一语破的 1.不对。大多数难溶电解质,升高温度,溶度积增大,但少数电解质升高温度,溶度积减小,即沉 淀溶解平衡会逆向移动,如氢氧化钙。 2.不对。由于生成AgBr实验中AgNO3过量,再加入NaCl溶液会生成AgCl沉淀,不能得出AgCl 的溶度积小于AgBr的溶度积的结论。 3.不对。溶度积大小只与温度有关,若改变的条件是温度,则溶度积会发生变化,若改变的是 其他条件,则溶度积不发生变化。 4.对。氯化铁在溶液中可水解,加热可促进水解,氯化氢挥发使其水解趋于完全,全部转化为 Fe(OH)3沉淀,过滤即可除去。 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 1.沉淀反应的应用 (1)沉淀的生成和溶解是两个方向相反的过程,控制离子浓度,可以使其向我们需要的方向转 化。 (2)利用生成沉淀的方法除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生,其次沉淀生成的 反应进行得越完全越好。 (3)根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去沉淀溶解平衡体系 中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。如常用强酸溶解CaCO3、 FeS等难溶电解质。 关键能力 定点破 定点 1 沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用  专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 (1)要能除去溶液中指定的离子,又不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入溶液的杂质 离子还要便于除去。 (2)溶液中沉淀物的溶解度越小,离子沉淀得越完全。如沉淀Cu2+时,可将其转化成CuS或 Cu(OH)2等沉淀,但CuS的溶解度更小,因此,转化成CuS时Cu2+除去得更完全。 (3)提纯多种弱碱阳离子的混合溶液中的某种离子,常通过控制溶液的pH使溶解度最小的物 质最先沉淀除去,而被提纯的离子不能生成沉淀,还要注意除杂时不能引入新的杂质。 2.沉淀剂选择的原则 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 典例 向锅炉中注入Na2CO3溶液,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去。下列叙述正 确的是 (　    ) A.温度升高,Na2CO3溶液中KW和c(H+)均会增大 B.CaSO4能转化为CaCO3,说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4) C.CaCO3溶于盐酸而CaSO4不溶,是因为硫酸酸性强于盐酸 D.沉淀转化的离子方程式为C (aq)+CaSO4(s)  CaCO3(s)+S (aq) D 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨：增大c(C ),当溶液中c(C )与c(Ca2+)的乘积大于Ksp(CaCO3)时,即生成CaCO3沉 淀,则CaSO4转化为CaCO3。 解析：温度升高,水的电离平衡正向移动,KW增大;温度升高,促进Na2CO3的水解,使溶液中 c(OH-)增大,c(OH-)增大程度大于KW,c(H+)减小,A项错误。Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),B项错误。 CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳,CaSO4与盐酸不满足复分解反应发 生的条件,与酸性强弱无关,C项错误。硫酸钙转化为溶解度更小的碳酸钙的离子方程式为 CaSO4(s)+C (aq)  CaCO3(s)+S (aq),D项正确。 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 1.溶度积计算的三种常见设问方式 (1)已知溶度积,求溶液中的某种离子的浓度。 如Ksp=a的饱和AgCl溶液中,c(Ag+)=  mol·L-1。 (2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度。 如某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后 c(Ag+)=10a mol·L-1。 (3)计算反应的平衡常数。 如对于反应Cu2+(aq)+ZnS(s)  CuS(s)+Zn2+(aq)    K,Ksp(ZnS)=c(Zn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)· c(S2-),该反应的平衡常数K= = 。 定点 2 溶度积常数的计算及其应用  专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 2.沉淀溶解平衡图像的分析 (1)明确图像中纵、横坐标的含义 纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度,有时候是离子浓度的负对数。 (2)理解图像中线上点、线外点的含义 ①以氯化银为例,在如图所示的沉淀溶解平衡图像中,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平 衡状态,此时Qc=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度都只能在 曲线上变化,不会出现在曲线以外。 ②曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时Qc>Ksp。 ③曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Qc<Ksp。 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念   (3)抓住Ksp的特点,结合所给信息分析判断 ①溶液在蒸发时,溶质离子浓度的变化有两种情况:原溶液不饱和时,溶质离子浓度都增大;原溶液饱和时,溶质离子浓度都不变(恒温)。 ②对于同一难溶电解质来说,溶度积常数只与温度有关,与溶液中溶质的离子浓度无关。 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 (4)比较温度T1和T2大小:由硫酸钡沉淀溶解吸热,可知T1<T2。   专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 3.沉淀溶解平衡中离子浓度的对数曲线 (1)正对数曲线 横、纵坐标分别为阴离子或阳离子浓度的正对数。每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线 上方的任一点均表示过饱和溶液,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。如ZnS曲线:a点表 示饱和溶液,c点表示不饱和溶液;CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液(M2+表示Cu2+ 或Zn2+)。   专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 (2)负对数曲线 横、纵坐标分别为阴离子或阳离子浓度的负对数。每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线 上方的任一点均表示不饱和溶液,曲线下方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出。 如Ⅰ曲线:M点表示饱和溶液,P点表示不饱和溶液;Ⅱ曲线:Q点表示饱和溶液,P点表示过饱和 溶液。(R2+表示Cu2+或Zn2+)   专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 典例1 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难 溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是     (　    )   A.T1温度下,CdS的溶度积常数Ksp(CdS)=a2;T2温度下,CdS的溶度积常数Ksp(CdS)=b2 B.图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q) C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn 线向p方向移动 D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向 移动 B 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨：根据图像,两条线上的点都达到了对应温度下的沉淀溶解平衡状态,T2温度下的 溶度积大,说明T2温度高。 解析：p、q两点都是溶液中阴、阳离子浓度相等的点,且此时溶液处于饱和状态,T1温度下, Ksp(CdS)=a2,T2温度下,Ksp(CdS)=b2,A正确;图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)< Ksp(q),B错误;Ksp(CdS)=c(Cd2+)·c(S2-),向m点的溶液中加入少量Na2S固体,温度不变Ksp(CdS)不变,硫离子浓度增大,镉离子浓度减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,C正确;CdS(s)  Cd2+(aq)+S2-(aq)是吸热过程,降低温度平衡逆向移动,饱和溶液中离子浓度减小,Ksp减小,温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,D正确。 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 典例2 已知常温下Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7;pNi=-lgc(Ni2+),pB=-lgc(S2-)或 -lgc(C )。在物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生 两种沉淀,溶液中pNi与pB之间的关系如图所示。下列说法错误的是     (　    )   A.曲线Ⅰ代表NiS B.向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动 C.对于曲线Ⅰ,对b点溶液进行加热,b点向c点移动 D.m为3.5,且对应的阴离子是C  C 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨： pNi即-lgc(Ni2+),c(Ni2+)=10-pNi mol·L-1,pNi越大,c(Ni2+)越小,可与pH进行类比分析。 解析：Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),则曲线Ⅰ代表NiS的相应变化,曲线Ⅱ代表NiCO3的相应变化,A项 正确;在d点溶液中存在沉淀溶解平衡NiS(s)  Ni2+(aq)+S2-(aq),加入Na2S,S2-浓度增大,平衡 逆向移动,Ni2+浓度减小,d点向b点移动,B项正确;对于曲线Ⅰ,对b点溶液进行加热,NiS的溶解 度增大,Ni2+、S2-浓度增大,b点向a点方向移动,C项错误;a点c(Ni2+)=c(C ),Ksp(NiCO3)=c(Ni2+)· c(C )=1.0×10-7,c(Ni2+)=c(C )=1×10-3.5 mol·L-1,pNi=pB=3.5,且对应的阴离子为C ,D项 正确。 专题3　水溶液中的离子反应 第1讲　描述运动的基本概念 $$