专题3 第4单元 沉淀溶解平衡（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（苏教版）

本讲义聚焦沉淀溶解平衡核心知识点，系统梳理从平衡建立（以AgCl为例分析溶解与沉淀过程、特征）到影响因素（温度、浓度等），再到溶度积常数（概念、表达式、计算应用）及沉淀转化（生成、溶解、转化原理与实例）的递进脉络，搭建完整学习支架。 资料通过实验探究（如PbI₂上层清液验证溶解平衡）培养科学探究与实践能力，问题链设计（如温度对平衡移动的讨论）促进科学思维，结合锅炉除水垢等实例深化化学观念，课中辅助教师教学，课后助力学生回顾强化、查漏补缺。

第四单元　沉淀溶解平衡 [学习目标]　1.能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀溶解平衡的特征。2.根据化学平衡理论，分析影响溶解平衡的因素。3.运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解、转化的实质，并会解决生产生活中的实际问题。4.知道离子积和溶度积的概念及关系，并能判断溶解平衡进行的方向。 [对应学生用书P116] 知识点一　沉淀溶解平衡原理 1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系 溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 溶解度 ＞10 g 1～10 g 0.01～1 g ＜0.01 g 2．实验探究沉淀溶解平衡的存在 实验操作 现象 上层清液中出现　黄色沉淀　 结论 原上层清液中含有　I－　，PbI2固体在水中存在　溶解平衡　 3．以AgCl为例分析沉淀溶解平衡建立的过程 (1)AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面溶于水中，即存在　溶解　过程；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出，即存在　沉淀　过程。在一定温度下，当AgCl溶解和生成的速率相等时，达到溶解平衡状态，得到AgCl的　饱和溶液　。(如图所示) 总结：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率　相等　时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。 (2)沉淀溶解平衡的特征 4．影响因素 (1)内因：难溶电解质本身的性质。 (2)外因：以AgCl为例： AgCl(s)⥫⥬Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。 外界条件 移动方向 (填“右移”或“左移”) c(Ag＋) (填“增大”或“减小”) 升高温度 　右移　 　增大　 加入少 量AgNO3 　左移　 　增大　 通入HCl 　左移　 　减小　 1．升高温度，所有的沉淀溶解平衡都向溶解方向移动吗？ 提示　升高温度，多数沉淀溶解平衡向溶解方向移动，少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。 2．除了温度，还有什么外界因素能影响沉淀的溶解平衡？ 提示　浓度。例如加水稀释等。 　沉淀溶解平衡的影响因素 沉淀溶解平衡属于化学平衡，外界因素对其的影响，同样遵守勒夏特列原理。 (1)内因 难溶电解质本身的性质，这是决定因素。 (2)外因 温度 绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解的方向移动，Ksp增大 浓度 加水稀释，平衡向溶解的方向移动，但Ksp不变 同离子 效应 向平衡体系中加入难溶物相应的离子，平衡逆向移动 其他 向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时，平衡向溶解的方向移动，但Ksp不变 1．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是(　　) A．AgCl沉淀的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Cl－ C．升高温度，AgCl的溶解度不变 D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变 解析　AgCl固体在溶液中存在沉淀溶解平衡，所以溶液中有Ag＋和Cl－，B项错误；升高温度，AgCl的溶解度增大，C项错误；向AgCl的沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl－)，沉淀溶解平衡左移，AgCl的溶解度减小，D项错误。 答案　A 2．把足量熟石灰加入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)⥫⥬Ca2+＋2OH－。下列叙述正确的是(　　) A．给溶液加热，溶液的pH升高 B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多 D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多 解析　A项，加热时Ca(OH)2的溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH－)减小，pH减小；B项，CaO＋H2O===Ca(OH)2，由于保持恒温，故Ca(OH)2的溶解度不变，c(OH－)不变，因此pH不变；C项，CO＋Ca2+===CaCO3↓，平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体，c(OH－)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。 答案　D 3．25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10-12，Ksp(MgF2)＝7.4×10-11。下列说法正确的是(　　) A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大 B．25 ℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大 C.25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D．25 ℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF后，Mg(OH)2不可能转化成MgF2 解析　因为Mg(OH)2的溶度积小，所以其电离出的Mg2+浓度要小一些，A项错误；NH可以直接结合Mg(OH)2电离出的OH－，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动，c(Mg2+)增大，B项正确；Ksp仅与温度有关，与溶液中离子浓度的大小、难溶电解质量的多少等无关，C项错误；因为Ksp[Mg(OH)2]和Ksp(MgF2)相差不大，所以在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF，若溶液中c(Mg2+)·c2(F－)>7.4×10-11，也可以生成MgF2沉淀，即由Mg(OH)2转化为MgF2，D项错误。 答案　B 知识点二　溶度积常数 1．概念 难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在　平衡常数　，称为　溶度积常数　，简称溶度积，符号为　Ksp　。 2．表达式 AmBn(s)⥫⥬mAn＋(aq)＋nBm－(aq) Ksp＝　cm(An＋)·cn(Bm－)　 AgCl(s)⥫⥬Ag＋(aq)＋Cl－(aq) Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－) Fe(OH)3(s)⥫⥬Fe3+(aq)＋3OH－(aq) Ksp＝c(Fe3+)·c3(OH－) 3．意义 Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。 (1)相同类型的难溶电解质，溶度积小的电解质，其溶解能力　小　。 (2)不同类型的难溶电解质，溶度积小的电解质，其溶解能力　不一定　比溶度积大的溶解能力小。 4．应用——溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中的离子浓度幂之积的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成。以沉淀溶解平衡BaSO4(s)⥫⥬Ba2+(aq)＋SO(aq)为例： (1)c(Ba2+)·c(SO)>Ksp，溶液过饱和，有　沉淀　析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 (2)c(Ba2+)·c(SO)＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于　平衡状态　。 (3)c(Ba2+)·c(SO)＜Ksp，溶液未饱和，无　沉淀　析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 5．影响因素 溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。 1．同温条件下，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强，这种认识对吗？ 提示　不对，对于同类型物质而言，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强，如AgCl>AgBr>AgI；而对于不同类型的物质，则不能直接比较，如Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10-11，不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶，需转化为溶解度进行比较。 2．对于某种难溶电解质，如果其离子浓度发生了变化，则其离子积常数就发生了变化？ 提示　对同种难溶电解质，温度一定时，其溶度积就是定值。不能认为某种离子浓度增大或减小了，则其溶度积就发生变化。 1．影响因素 Ksp是一个温度函数，只与难溶电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量无关，且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。 2．意义 溶度积的大小与溶解度有关，它反映了物质的溶解能力。对同类型的难溶电解质，如AgCl、AgBr、AgI等，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越大；Ksp越小，溶解度就越小。 3．应用：溶度积规则 若Q<Ksp，溶液为不饱和溶液，体系中无沉淀生成，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和； 若Q＝Ksp，溶液为饱和溶液，沉淀与溶解处于平衡状态； 若Q>Ksp，溶液为过饱和溶液，体系中有沉淀生成，直至溶液饱和，达到新的平衡。 [注意]　注意离子积Q与溶度积Ksp的表达式相同，但意义不同。Q表达式中离子浓度可以是任意时刻的，所以其数值不定；但对于某一难溶电解质，Ksp表达式中离子浓度是指平衡时的浓度，在一定温度下，Ksp为定值。 4．计算 (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。 (1)溶度积和溶解度都可用来表示物质的溶解能力，两者之间可以进行相互换算，但换算时必须注意单位。计算物质的溶解度时先换算到质量分数，稀溶液的密度近似为1，再换算到物质的量浓度，最终计算出溶度积，同理可进行逆向换算。 (2)两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时，判断产生沉淀的先后顺序问题，均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断。 (3)涉及Q的计算时，易忽视等体积混合后离子的浓度均减半而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。 1．(2023·哈尔滨期中)25 ℃时，已知Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，Ksp(AgBr)＝5.4×10-13。现向等浓度NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入稀AgNO3溶液，先产生的沉淀是(　　) A．AgCl　　　　　　　 B．AgBr C．同时产生 D．无法判断 解析　由于Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，等浓度的NaCl和NaBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先达到AgBr的溶度积，先析出AgBr沉淀。 答案　B 2．常温下，在0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2+)＝　　　　mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20)。若在0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是　　　　mol·L-1。 解析　pH＝8时，c(OH－)＝10-6 mol·L-1，由氢氧化铜的溶度积常数可知：Ksp＝2.2×10-20＝10-12×c(Cu2+)，得c(Cu2+)＝2.2×10-8 mol·L-1；使Cu2+沉淀完全，已知c(Cu2+)＝0.1 mol·L-1，根据关系式： Cu2+～2H＋，得c(H＋)＝0.2 mol·L-1。 答案　2.2×10-8　0.2 知识点三　沉淀溶解平衡原理的应用 1．沉淀的生成 (1)应用：在生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)方法 2．沉淀的溶解 (1)原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，不断地使溶解平衡体系中相应离子的浓度　减小　，使平衡向　沉淀溶解　的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)方法 3．沉淀的转化 (1)沉淀转化实验 难溶性银盐之间的转化。 步骤 现象 　白　色沉淀 　黄　色沉淀 　黑　色沉淀 化学方程式 NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3 AgCl＋KI===AgI＋KCl 2AgI＋Na2S===Ag2S＋2NaI (2)沉淀的转化示意图 (3)由上述实验得出的结论是　溶解能力小的沉淀转化为溶解能力更小的沉淀　。 (4)沉淀转化的实质：溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀，两种沉淀的溶解度差别　越大　，沉淀越容易转化。 (5)沉淀转化的应用 ①锅炉除水垢 水垢[含CaSO4(s)]CaCO3(s)Ca2+(aq) ②自然界中矿物的转化 原生铜的硫化物 CuSO4溶液铜蓝(CuS)。 涉及反应： 　CuSO4(aq)＋ZnS(s)===CuS(s)＋ZnSO4(aq)　。 1．溶解度较小的沉淀易转化成溶解度更小的沉淀，而溶解度小的沉淀不能向溶解度大的沉淀转化，这种认识对吗？ 提示　不对。只要离子积Q>Ksp，溶解度小的沉淀也可以转化为溶解度大的沉淀。 2．水垢的主要成分为什么是CaCO3和Mg(OH)2，而不是CaCO3和MgCO3? 提示　天然水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等钙盐和镁盐，煮沸时二者均可分解生成CaCO3和MgCO3，由于Mg(OH)2比MgCO3更难溶，MgCO3就与CO水解生成的OH－结合生成更难溶的Mg(OH)2。 一、沉淀的生成与溶解 1．沉淀的生成和溶解原理 沉淀的生成和溶解这两个方向相反的过程相互转化的条件是离子浓度，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。 2．沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用：常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)沉淀的方法 ①调节pH法。 ②加沉淀剂法。 3．沉淀的溶解 (1)沉淀的溶解原理：根据平衡移动原理，对于难溶电解质，只要不断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，从而使沉淀溶解。 (2)沉淀溶解的方法 ①酸溶解法。 ②盐溶解法。 二、沉淀的转化 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。 2．当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。 3．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BaCO3沉淀。 1．25 ℃时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)＝6.3×10-18；Ksp(CuS)＝6.3×10-36，Ksp(ZnS)＝1.6×10-24。下列关于常温时的有关叙述正确的是(　　) A．硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大 B．将足量的ZnSO4晶体加入0.1 mol·L-1的Na2S溶液中，Zn2+的浓度最大只能达到1.6×10-23 mol·L-1 C．除去工业废水中含有的Cu2+，可采用FeS固体作为沉淀剂 D．向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2+)变大、c(S2-)变小，但Ksp(FeS)变大 解析　化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强，由Ksp可知，常温下，CuS的溶解度最小，A错误；将足量的ZnSO4晶体加入0.1 mol·L-1的Na2S溶液中，c(S2-)将减至非常小，而Zn2+的浓度远远大于1.6×10-23 mol·L-1，B错误；因CuS比FeS更难溶，FeS沉淀可转化为CuS沉淀，C正确；温度不变，Ksp(FeS)不变，D错误。 答案　C 2．锅炉水垢是一种安全隐患，除去水垢中的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。下列说法不正确的是 (　　) A．CaCO3的溶解度小于CaSO4 B．沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动 C．沉淀转化的难易与溶解度差别的大小无关 D．CaSO4到CaCO3的沉淀转化中并存着两个沉淀溶解平衡 解析　沉淀转化的方向是难溶物向更难溶的方向转化，所以沉淀的溶解度差别越大，越易转化，C错误。 答案　C [对应学生用书P121] 1．在100 mL 0.01 mol·L-1的KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L-1 的AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp＝1.8×10-10)(　　) A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀 C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl 解析　c(Ag＋)＝ mol·L-1＝9.9×10-5 mol·L-1，c(Cl－)＝ mol·L-1＝9.9×10-3 mol·L-1，所以Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝9.8×10-7>1.8×10-10＝Ksp，故有AgCl沉淀析出。 答案　A 2．将足量的BaCO3粉末分别加入下列溶液中，充分溶解至溶液饱和。下列溶液中Ba2+的浓度最小的是 (　　) A．10 mL 0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液 B．40 mL水 C．50 mL 0.01 mol·L-1的BaCl2溶液 D．100 mL 0.01 mol·L-1的盐酸 解析　A.CO的浓度较大，抑制BaCO3的溶解，则Ba2+的浓度最小；B.饱和溶液中存在BaCO3(s)⥫⥬Ba2+＋CO，溶液中存在一定浓度的Ba2+，但浓度较小；C.BaCl2电离产生的Ba2+的浓度为0.01 mol·L-1，虽然BaCO3的溶解受到抑制，但Ba2+的浓度仍较大；D.BaCO3与盐酸反应生成Ba2+的浓度为0.005 mol·L-1，Ba2+的浓度较大。 答案　A 3．在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液，产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中(　　) A．c(Ba2+)＝c(SO)＝ B．c(Ba2+)·c(SO)>Ksp，c(Ba2+)＝c(SO) C．c(Ba2+)·c(SO)＝Ksp，c(Ba2+)>c(SO) D．c(Ba2+)·c(SO)≠Ksp，c(Ba2+)<c(SO) 解析　在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液，平衡BaSO4(s)⥫⥬Ba2+＋SO左移，因加入了少量的BaCl2溶液，此时c(Ba2+)>c(SO)；但由于温度未发生改变，所以溶液中c(Ba2+)·c(SO)＝Ksp。 答案　C 4．如图所示是碳酸钙(CaCO3)在25 ℃和100 ℃两种情况下，在水中的溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是(　　) A．CaCO3(s)⥫⥬Ca2+(aq)＋CO(aq)　ΔH<0 B．a、b、c、d四点对应的溶度积Ksp相等 C．温度不变，蒸发水，可使溶液由a点变到c点 D．25 ℃时，CaCO3的Ksp＝2.8×10-9 解析　沉淀溶解平衡是吸热过程，A错误；在25 ℃时，b、c两点在曲线上，对应的溶度积Ksp相等，a点对应的溶液是不饱和溶液，d点对应的溶液是过饱和溶液，B错误；a点对应的溶液是不饱和溶液，对a点的碳酸钙溶液恒温蒸发水，溶液中离子浓度均增大，C错误；25 ℃时，c点表示CaCO3在溶液中刚好达到饱和，则Ksp＝2.0×10-5×1.4×10-4＝2.8×10-9，D正确。 答案　D 5．(1)粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。 ①在提纯时为了除去Fe2+，常加入合适氧化剂，使Fe2+氧化为Fe3+，下列物质最好选用的是　　　　(填字母，下同)。 A．KMnO4　　　　　 B．H2O2 C．氯水 D．HNO3 ②然后再加入适当物质调整溶液至pH＝4，使Fe3+转化为Fe(OH)3，调整溶液pH可选用下列中的　　　　　。 A NaOH B．NH3·H2O C．CuO D．Cu(OH)2 (2)在25 ℃下，向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成　　　沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为　　　　　　　　　　。已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10-11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20。 (3)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，＝　　　。已知Ksp(AgBr)＝5.4×10-13，Ksp(AgCl)＝2.0×10-10。 解析　(1)①四个选项中的物质均能将Fe2+氧化成Fe3+，但只有H2O2的还原产物为H2O，不引入新的杂质。②加入CuO或Cu(OH)2时既不引入新的杂质，同时能消耗Fe3+水解生成的H＋，从而促进Fe3+完全水解为Fe(OH)3而除去。(2)由于Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]，所以先生成Cu(OH)2沉淀。(3)所谓沉淀共存，就是AgCl、AgBr都有，即AgCl＋Br－⥫⥬AgBr＋Cl－这个反应达到平衡，所以＝＝＝2.7×10-3。 答案　(1)①B　②CD　(2)Cu(OH)2　Cu2+＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH　(3)2.7×10-3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$