第3节 沉淀溶解平衡 第2课时（导学案）化学鲁科版2019选择性必修1

第3节 沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡的应用 一、知识目标 1.能利用平衡移动原理及溶度积常数分析沉淀的生成、溶解和转化 2.学会利用沉淀溶解平衡的移动分析生产生活中的实际问题。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观现象（如沉淀的生成、溶解、转化，溶洞和珊瑚的形成等）入手，深入理解沉淀溶解平衡的微观本质，掌握沉淀溶解平衡移动的规律。 2.证据推理与模型认知：通过对实验现象的观察和分析，运用溶度积常数进行计算和推理，建立沉淀溶解平衡的模型，理解沉淀生成、溶解和转化的条件及规律。 3.科学态度与社会责任：认识沉淀溶解平衡在实际生产生活中的应用，如污水处理、医疗检查等，增强保护环境和合理利用资源的意识，培养社会责任感。 一、学习重点 1.沉淀的生成。 2.溶解和转化。 二、学习难点 1.利用沉淀溶解平衡的移动分析生产生活中的实际问题。 一、沉淀的溶解与生成 1.沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 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平衡体系中的相应离子，Q<Ksp使平衡向 的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)沉淀溶解的方法 ①酸溶解法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。 如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s) Ca2＋(aq)＋CO(aq)，当加入盐酸后发生反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，c(CO)降低，溶液中CO与Ca2＋的离子积Q(CaCO3)＜Ksp(CaCO3)，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。 ②盐溶液溶解法：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。 2.沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用 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：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH，使Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 ②加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，即离子积Q＞Ksp时，生成沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。 a．通入H2S除去Cu2＋的离子方程式：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。 b．加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式：Hg2＋＋S2－===HgS↓。 二、沉淀的转化 （1）实质：是 的移动。 （2）特点 ①通常，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀。 ②两种难溶物的 差别越大，越容易转化。 （3）沉淀转化的应用 ①锅炉除水垢。 水垢[含CaSO4(s)]CaCO3(s)Ca2＋(aq) ②除去硫酸铜溶液中的铁离子。 ③矿物转化： CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为 Cu2＋(aq)＋ZnS(s)===CuS(s)＋Zn2＋(aq)。 1、 硫的存在与性质 活动一：沉淀的生成 问题思考：的沉淀溶解平衡，当滴加溶液时，会发生什么现象？为什么？ 活动二：沉淀的溶解 问题思考：向的溶液中滴加盐酸会发生什么现象？为什么？ 活动三：钡餐 问题探究1：为什么在胃酸中会溶解，而基本不溶解？ 问题探究2：如果误食可溶性钡盐如，造成钡中毒，如何选用解毒药呢？ 活动四：溶洞与珊瑚的形成 问题思考：请结合教材思考溶洞与珊瑚是怎么形成的？ 活动五：典例精讲 典例：若使沉淀完全需要调节溶液的pH至少为多少？ 二、沉淀的转化 活动一：探究转化为 问题探究1：请设计一个实验探究转化为。 问题探究2：观看转化为的实验视频，有什么现象？ 活动二：转化为的分析 问题思考1：预测1：和反应生成沉淀时，过量，过量的与反应生成黑色沉淀。成立吗？ 问题思考2：预测2：沉淀溶解产生的与生成黑色沉淀。成立吗？通过计算根据Q与Ksp的相对大小判断沉淀的生成与溶解。通过计算根据与的相对大小判断沉淀的生成与溶解。已知：； 活动三：沉淀的转化的规律 问题思考1：沉淀的转化的实质是什么？ 问题思考2：已知、和的分别为、、，分析沉淀转化的方向。 问题思考3：已知：、，分析能否转化为。 活动四：典例精讲 典例：计算当的浓度达到浓度的多少倍数时，才能实现由转化成沉淀。,。 三、沉淀溶解平衡的实际应用 活动一：除去废水中的重金属离子 问题思考1：分析为何可用作为沉淀剂除去废水中的、、等重金属离子，并结合给出的难溶电解质数值进行说明。已知难溶电解质数值如下：：；：；：；：。 问题思考2：加入固体处理后，溶液中，经过固体 处理后的废水中浓度是否符合国家一级排放标准呢?(查询资料：《电子工业水废染物排放标准》要求排放浓度不高于) 练习：①若向浓度均为的 的模拟废水中逐滴滴加浓溶液，预测生成沉淀的顺序？②当体系中降到时，溶液中是否开始沉淀？ 活动二：水垢的形成与去除 问题思考1：分析水垢中的是怎样生成的，并结合给出的反应方程式进行说明。已知相关反应方程式为：；；；；。 问题思考2：为什么可用食醋除去水垢？ 活动三：典例精讲 典例：正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1) 洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好 ( ) (2) 为了减少的损失，洗涤沉淀时可用稀硫酸代替水 ( ) (3) 常用等除去废水中某些重金属离子如、，是因为、的都很小 ( ) (4) 沉淀的转化只能由难溶的电解质转化为更难溶的电解质 ( ) (5) 可用除去废水中的、等，是因为、比更难溶 ( ) (6) 向沉淀上滴加溶液沉淀变为黑色，可推知同温下( ) (7) 向浓度均为的混合溶液中逐滴加入氨水，先生成蓝色沉淀，说明( ) 1.沉淀溶解平衡图像 （1）曲线型图像 第一步：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。 第二步：理解图像中线上点、线外点的含义 (1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了 状态，此时Q＝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 溶液，此时Q＞Ksp。 (3)曲线下方区域的点均为 溶液，此时Q＜Ksp 。 （2）对数型图像 解题时要理解pH、pOH、pC的含义，以及图像横坐标、纵坐标代表的含义，通过曲线的变化趋势，找到图像与已学化学知识间的联系。 (1)pH(或pOH)—pC图 横坐标：将溶液中c(H＋)取负对数，即pH＝ ，反映到图像中是c(H＋)越大，则pH越小，pOH则相反。 纵坐标：将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数，即pC＝ ，反映到图像中是c(A－)越大，则pC越小。 (2)pC—pC图 纵横坐标均为一定温度下，溶解平衡粒子浓度的负对数。 2.沉淀溶解平衡图像题的解题策略 第一步：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。 第二步：理解图像中线上点、线外点的含义 (1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时 p。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线外。 (2)曲线上方区域的点均为饱和溶液与沉淀共存的体系，此时 。 (3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时 。 第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断 (1)溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：①原溶液不饱和时，离子浓度要增大都增大；②原溶液饱和时，离子浓度都不变。 (2)溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。 1.已知常温下和的溶度积常数分别为和，试通过计算判断：的沉淀转化能否进行完全。 2.往锅炉注入溶液浸泡，将水垢中的转化为，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是 ( ) A.温度升高，溶液的和均会增大 B.能转化为，说明 C.溶解于盐酸而不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸 D.沉淀转化的离子方程式为 3.已知。某溶液中含有和的浓度均为，向该溶液中逐滴加入的溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（ ） A. B. C. D. 4.时，。此温度下要除去溶液中的少量，可以边搅拌边加入一种试剂，这种试剂是 ( ) A. B. 溶液 C. 氨水 D. 溶液 考点1 沉淀的溶解与生成 1.在AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。已知常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。下列叙述中正确的是(　　) A．常温下，AgCl悬浊液中c(Cl－)≈1.34×10－5 mol·L－1 B．温度不变，向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，Ksp(AgCl)减小 C．向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr) D．常温下，将0.001 mol·L－1 AgNO3溶液与0.001 mol·L－1KCl溶液等体积混合，无沉淀析出 2.探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时，利用下表三种试剂进行试验，下列说法中不正确的是(　　) 编号 ① ② ③ 分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl 备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1 A.向①中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质 B．为使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡，效果更好 C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq) D．向①中加入②，H＋与OH－反应生成H2O，使c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 考点2 沉淀的转化 3.已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。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，Mg(OH)2的悬浊液加入少量的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的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2 4.工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去[已知：Ksp(CaCO3)＝1×10－10，Ksp(CaSO4)＝9×10－6]，下列说法错误的是(　　) A．升高温度，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会增大 B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO(aq) C．该条件下，CaCO3溶解度约为1×10－3 g D．CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝9×104 考点3 难容电解质沉淀溶解平衡的图像问题 5.25 ℃时，Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中，金属阳离子的物质的量浓度的负对数[－lg c(M2＋)]与溶液pH的变化关系如图所示，已知该温度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。下列说法正确的是(　　) A．曲线a表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系 B．除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2＋，可加入适量CuO C．当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时，溶液中c(Fe2＋)∶c(Cu2＋)＝104.6∶1 D．向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体，可转化为Y点对应的溶液 6.一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知： pM＝－lg c(M)，p(CO)＝－lg c(CO)。下列说法正确的是(　　) A．MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大 B．a点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO) C．b点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)<c(CO) D．c点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2＋)>c(CO) / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡的应用 一、知识目标 1.能利用平衡移动原理及溶度积常数分析沉淀的生成、溶解和转化 2.学会利用沉淀溶解平衡的移动分析生产生活中的实际问题。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观现象（如沉淀的生成、溶解、转化，溶洞和珊瑚的形成等）入手，深入理解沉淀溶解平衡的微观本质，掌握沉淀溶解平衡移动的规律。 2.证据推理与模型认知：通过对实验现象的观察和分析，运用溶度积常数进行计算和推理，建立沉淀溶解平衡的模型，理解沉淀生成、溶解和转化的条件及规律。 3.科学态度与社会责任：认识沉淀溶解平衡在实际生产生活中的应用，如污水处理、医疗检查等，增强保护环境和合理利用资源的意识，培养社会责任感。 一、学习重点 1.沉淀的生成。 2.溶解和转化。 二、学习难点 1.利用沉淀溶解平衡的移动分析生产生活中的实际问题。 一、沉淀的溶解与生成 1.沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 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平衡体系中的相应离子，Q<Ksp使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)沉淀溶解的方法 ①酸溶解法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。 如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s) Ca2＋(aq)＋CO(aq)，当加入盐酸后发生反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，c(CO)降低，溶液中CO与Ca2＋的离子积Q(CaCO3)＜Ksp(CaCO3)，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。 ②盐溶液溶解法：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。 2.沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，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：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH，使Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 ②加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，即离子积Q＞Ksp时，生成沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。 a．通入H2S除去Cu2＋的离子方程式：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。 b．加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式：Hg2＋＋S2－===HgS↓。 二、沉淀的转化 （1）实质：是沉淀溶解平衡的移动。 （2）特点 ①通常，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀。 ②两种难溶物的溶解能力差别越大，越容易转化。 （3）沉淀转化的应用 ①锅炉除水垢。 水垢[含CaSO4(s)]CaCO3(s)Ca2＋(aq) ②除去硫酸铜溶液中的铁离子。 ③矿物转化： CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为 Cu2＋(aq)＋ZnS(s)===CuS(s)＋Zn2＋(aq)。 1、 硫的存在与性质 活动一：沉淀的生成 问题思考：的沉淀溶解平衡，当滴加溶液时，会发生什么现象？为什么？ 【答案】，增大使得，平衡逆向移动，从而导致黄色沉淀生成。 活动二：沉淀的溶解 问题思考：向的溶液中滴加盐酸会发生什么现象？为什么？ 【答案】，滴加酸会发生反应 使得减小使得，平衡正向移动，从而导致沉淀溶解并有气泡产生。 活动三：钡餐 问题探究1：为什么在胃酸中会溶解，而基本不溶解？ 【答案】 是强酸的酸根离子，在溶液中难以与 结合成硫酸分子，胃液中高浓度的 对 的沉淀溶解平衡基本没有影响，浓度可以保持在安全浓度范围内，因此可用作钡餐。 问题探究2：如果误食可溶性钡盐如，造成钡中毒，如何选用解毒药呢？ 【答案】可用5%的 溶液除去误食的。,，若所用溶液中的质量分数为 5%，溶液中的物质的量浓度近似为,。当反应达到的沉淀溶解平衡后：则在这种情况下误食的可以充分转化为沉淀，因此用 5% 的溶液洗胃可有效地除去胃中的。 活动四：溶洞与珊瑚的形成 问题思考：请结合教材思考溶洞与珊瑚是怎么形成的？ 【答案】石灰岩中的和反应生成，存在下列平衡：。溶洞的形成存在以下平衡过程：,。珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以从周围的海水中获取和 ，经反应形成珊瑚 活动五：典例精讲 典例：若使沉淀完全需要调节溶液的pH至少为多少？ 【答案】根据 当溶液中的浓度为时: 调节溶液的，可认为完全沉淀了。 二、沉淀的转化 活动一：探究转化为 问题探究1：请设计一个实验探究转化为。 【答案】（1）在一支试管中加入溶液，再滴入适量溶液，观察沉淀的生成。 （2）静置后倾去上层清液，并用蒸馏水洗涤沉淀次。 （3）向沉淀中滴加适量溶液，振摇试管。 问题探究2：观看转化为的实验视频，有什么现象？ 【答案】向白色沉淀中加溶液有黑色的沉淀生成。 活动二：转化为的分析 问题思考1：预测1：和反应生成沉淀时，过量，过量的与反应生成黑色沉淀。成立吗？ 【答案】不成立，加入前沉淀用蒸馏水洗涤2-3次，已经洗去溶液中过量的及沉淀表面残留的。 问题思考2：预测2：沉淀溶解产生的与生成黑色沉淀。成立吗？通过计算根据Q与Ksp的相对大小判断沉淀的生成与溶解。通过计算根据与的相对大小判断沉淀的生成与溶解。已知：； 【答案】；；可以发生这个反应。 活动三：沉淀的转化的规律 问题思考1：沉淀的转化的实质是什么？ 【答案】沉淀溶解平衡的移动。 问题思考2：已知、和的分别为、、，分析沉淀转化的方向。 【答案】，说明最难溶，相对易溶。向沉淀中加入溶液，会与结合生成更难溶的沉淀，即会转化为；向沉淀中加入溶液，会与结合生成更难溶的沉淀，即会转化为。 问题思考3：已知：、，分析能否转化为。 【答案】与 二者溶度积差别不大 ，溶解能力相对较弱的，在浓度较大的条件下， 溶解产生的 会与结合，使 溶解平衡正向移动，转化为溶解能力相对较强的，总反应为。 活动四：典例精讲 典例：计算当的浓度达到浓度的多少倍数时，才能实现由转化成沉淀。,。 【答案】 该反应的平衡常数 ，反应向正方向进行 ； 三、沉淀溶解平衡的实际应用 活动一：除去废水中的重金属离子 问题思考1：分析为何可用作为沉淀剂除去废水中的、、等重金属离子，并结合给出的难溶电解质数值进行说明。已知难溶电解质数值如下：：；：；：；：。 【答案】，，。当向含有、、的废水中加入固体时，溶解产生的会与、、结合生成更难溶的、、沉淀，从而使、、从废水中除去。 问题思考2：加入固体处理后，溶液中，经过固体 处理后的废水中浓度是否符合国家一级排放标准呢?(查询资料：《电子工业水废染物排放标准》要求排放浓度不高于) 【答案】符合排放标准。 练习：①若向浓度均为的 的模拟废水中逐滴滴加浓溶液，预测生成沉淀的顺序？②当体系中降到时，溶液中是否开始沉淀？ 【答案】①沉淀顺序：→②;。 活动二：水垢的形成与去除 问题思考1：分析水垢中的是怎样生成的，并结合给出的反应方程式进行说明。已知相关反应方程式为：；；；；。 【答案】 1.通常家用的自来水含有和，受热时分解生成沉淀，分解生成沉淀。 2.存在沉淀溶解平衡，会发生水解反应，使溶液中浓度增大。 3.当溶液中时，即，就会生成沉淀。 问题思考2：为什么可用食醋除去水垢？ 【答案】食醋的主要成分能与和分别电离出的和发生反应。对于：；对于：。反应降低了和的浓度，使和的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，从而使水垢逐渐溶解而将其除去。 活动三：典例精讲 典例：正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1) 洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好 ( ) (2) 为了减少的损失，洗涤沉淀时可用稀硫酸代替水 ( ) (3) 常用等除去废水中某些重金属离子如、，是因为、的都很小 ( ) (4) 沉淀的转化只能由难溶的电解质转化为更难溶的电解质 ( ) (5) 可用除去废水中的、等，是因为、比更难溶 ( ) (6) 向沉淀上滴加溶液沉淀变为黑色，可推知同温下( ) (7) 向浓度均为的混合溶液中逐滴加入氨水，先生成蓝色沉淀，说明( ) 【答案】（1）×（2）√（3）√（4）×（5）√（6）√（7）× 【解析】(1) 沉淀洗涤需适度，过度洗涤可能因沉淀溶解损失（尤其难溶物也有微弱溶解），一般洗涤至检验无杂质离子即可，并非次数越多越好。 (2)在溶液中存在溶解平衡：。稀硫酸中含{SO_4^{2-}}，能使平衡左移，抑制溶解，减少损失；用水洗涤则因溶解平衡右移，会导致{BaSO_4}少量溶解损失。 (3)提供与结合生成，因二者极小，可使重金属离子浓度降至极低，达到除去目的（利用了沉淀转化，生成更难溶物）。 (4)一般情况下，溶解度大的难溶物易转化为溶解度小的（更难溶），但在一定条件（如离子浓度极大改变）下，也可实现 “更难溶→难溶” 的转化（如通过调控离子浓度，让，并非只能单向转化。 (5)溶解产生与结合生成（更小），使溶解平衡右移，持续提供，从而除去重金属离子，利用了 “难溶→更难溶” 的沉淀转化。 (6)沉淀由（白色）变为{CuS}（黑色），说明发生了 。沉淀转化的方向是 “溶解度大→溶解度小”，故溶解度大于，因二者类型相同（型），溶解度与正相关，推知（这里原答案符号写反了，按正确逻辑应为，若题目结论是 “”，则题目表述有误 ，但按沉淀转化规律，实际是转化为，说明更难溶， 。 (7)逐滴加氨水，先生成（蓝色）沉淀，说明更易沉淀，即溶解度更小。对于同类型难溶物（、均为型 ），溶解度小则小，故实际，错误。 1.沉淀溶解平衡图像 （1）曲线型图像 第一步：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。 第二步：理解图像中线上点、线外点的含义 (1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Q＝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Q＞Ksp。 (3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Q＜Ksp 。 （2）对数型图像 解题时要理解pH、pOH、pC的含义，以及图像横坐标、纵坐标代表的含义，通过曲线的变化趋势，找到图像与已学化学知识间的联系。 (1)pH(或pOH)—pC图 横坐标：将溶液中c(H＋)取负对数，即pH＝－lg c(H＋)，反映到图像中是c(H＋)越大，则pH越小，pOH则相反。 纵坐标：将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数，即pC＝－lg c(A)，反映到图像中是c(A－)越大，则pC越小。 (2)pC—pC图 纵横坐标均为一定温度下，溶解平衡粒子浓度的负对数。 2.沉淀溶解平衡图像题的解题策略 第一步：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。 第二步：理解图像中线上点、线外点的含义 (1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Q＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线外。 (2)曲线上方区域的点均为饱和溶液与沉淀共存的体系，此时Q>Ksp。 (3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Q<Ksp。 第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断 (1)溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：①原溶液不饱和时，离子浓度要增大都增大；②原溶液饱和时，离子浓度都不变。 (2)溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。 1.已知常温下和的溶度积常数分别为和，试通过计算判断：的沉淀转化能否进行完全。 【解析】写出离子方程式，推导平衡常数与 关系： 代入数据计算： 因，说明反应正向进行程度极大，沉淀转化能进行完全。 2.往锅炉注入溶液浸泡，将水垢中的转化为，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是 (D) A.温度升高，溶液的和均会增大 B.能转化为，说明 C.溶解于盐酸而不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸 D.沉淀转化的离子方程式为 【解析】A 选项：溶液显碱性（水解 ），温度升高，增大，但水解平衡正向移动，增大、减小，A错误。 B 选项：沉淀转化规律是 “溶度积大的难溶物可转化为溶度积更小的难溶物”，转化为，说明，B错误。 C 选项：与盐酸反应是因为与结合生成和，促进溶解；与盐酸不反应是因与不结合，与酸的酸性强弱无关，C错误。 D 选项：存在溶解平衡，与结合生成更难溶的，离子方程式为：，D正确。 答案选D。 3.已知。某溶液中含有和的浓度均为，向该溶液中逐滴加入的溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（C） A. B. C. D. 【解析】分别计算三种阴离子开始沉淀时所需的最低浓度： 所需浓度越小，越先沉淀。比较得：，即沉淀顺序为。 答案选C。 4.时，。此温度下要除去溶液中的少量，可以边搅拌边加入一种试剂，这种试剂是 (A) A. B. 溶液 C. 氨水 D. 溶液 【解析】除杂需满足 “除去杂质离子，不引入新杂质，不减少目标物质”。原理是调节使转化为沉淀（因溶度积小，易沉淀 ），同时不影响。 A 选项：与溶液中反应，使溶液升高，水解平衡正向移动，生成沉淀；且不引入新杂质，过量可过滤除去，A正确。 B 选项：溶液会引入杂质，且可能使沉淀，B错误。 C 选项：氨水会引入杂质，且可能使沉淀（生成前先沉淀 ），C错误。 D 选项：溶液不与反应，无法除杂，D错误。 答案选A。 考点1 沉淀的溶解与生成 1.在AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。已知常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。下列叙述中正确的是(　　) A．常温下，AgCl悬浊液中c(Cl－)≈1.34×10－5 mol·L－1 B．温度不变，向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，Ksp(AgCl)减小 C．向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr) D．常温下，将0.001 mol·L－1 AgNO3溶液与0.001 mol·L－1KCl溶液等体积混合，无沉淀析出 【答案】A 【解析】AgCl的溶度积Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，则AgCl悬浊液中c(Cl－)＝c(Ag＋)≈1.34×10－5 mol·L－1，A正确；Ksp(AgCl)只与温度有关，温度不变，Ksp(AgCl)不变，B错误；向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明AgBr的溶解度小于AgCl，则有Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，C错误；0.001 mol·L－1 AgNO3溶液与0.001 mol·L－1KCl溶液等体积混合，此时离子积Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.000 52＝2.5×10－7＞Ksp(AgCl)，故可以生成AgCl沉淀，D错误。 2.探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时，利用下表三种试剂进行试验，下列说法中不正确的是(　　) 编号 ① ② ③ 分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl 备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1 A.向①中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质 B．为使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡，效果更好 C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq) D．向①中加入②，H＋与OH－反应生成H2O，使c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 【答案】A 【解析】向Mg(OH)2悬浊液中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色只能说明Mg(OH)2能电离，但不能判断是部分电离还是完全电离，A项不正确；Mg(OH)2沉淀电离出来的OH－与NH4Cl电离出来的NH结合生成一水合氨，所以加入过量的NH4Cl浓溶液，可使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，B项正确；NH能结合Mg(OH)2电离出的OH－，生成弱电解质NH3·H2O，所以①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)，C项正确；在Mg(OH)2悬浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)===Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，所以向①中加入②，c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动，D项正确。 考点2 沉淀的转化 3.已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。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，Mg(OH)2的悬浊液加入少量的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的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2 【答案】B 【解析】A项，Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀，Ksp[Mg(OH)2]比Ksp(MgF2)小，说明饱和Mg(OH)2溶液中的c(Mg2＋)更小；B项，Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，NH与OH－反应而使平衡右移，c(Mg2＋)增大；C项，Ksp只与温度有关；D项，Mg(OH)2的Ksp与MgF2的Ksp数量级接近，若F－浓度足够大，Mg(OH)2也能转化为MgF2。 4.工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去[已知：Ksp(CaCO3)＝1×10－10，Ksp(CaSO4)＝9×10－6]，下列说法错误的是(　　) A．升高温度，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会增大 B．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO(aq) C．该条件下，CaCO3溶解度约为1×10－3 g D．CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝9×104 【答案】C 【解析】升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw增大，Na2CO3的水解平衡正向移动，c(OH－)增大，故A项正确；沉淀由难溶物质转变为更难溶的物质，故B项正确；由Ksp(CaCO3)可知饱和CaCO3溶液的浓度为1×10－5 mol·L－1,100 mL饱和CaCO3溶液中含有CaCO3的质量为1×10－4 g，溶解度约为1×10－4 g，故C项错误；CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝＝9×104，故D项正确。 考点3 难容电解质沉淀溶解平衡的图像问题 5.25 ℃时，Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中，金属阳离子的物质的量浓度的负对数[－lg c(M2＋)]与溶液pH的变化关系如图所示，已知该温度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。下列说法正确的是(　　) A．曲线a表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系 B．除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2＋，可加入适量CuO C．当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时，溶液中c(Fe2＋)∶c(Cu2＋)＝104.6∶1 D．向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体，可转化为Y点对应的溶液 【答案】C 【解析】根据图示，pH相同时，曲线a对应的c(M2＋)小，因Fe(OH)2与Cu(OH)2属于同类型沉淀，一定温度下，Ksp越大，c(M2＋)越大，故曲线a表示Cu(OH)2饱和溶液中的变化关系，A项错误；Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]，则调节pH过程中，Cu2＋先沉淀，除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2＋，应先加入H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，再调节pH，B项错误；根据图知pH＝10时，－lg c(Cu2＋)＝11.7，－lg c(Fe2＋)＝7.1，可以计算出该温度下Ksp[Cu(OH)2]＝10－11.7×(10－4)2＝10－19.7，Ksp[Fe(OH)2]＝10－7.1×(10－4)2＝10－15.1，当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时，溶液中c(Fe2＋)∶c(Cu2＋)＝∶＝Ksp[Fe(OH)2]∶Ksp[Cu(OH)2]＝104.6∶1，C项正确；X点转化为Y点时，c(Cu2＋)不变，c(OH－)增大，但当加入少量NaOH固体后，c(OH－)增大，Cu(OH)2的沉淀溶解平衡向逆反应方向移动，c(Cu2＋)减小，故X点不能转化为Y点，D项错误。 6.一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知： pM＝－lg c(M)，p(CO)＝－lg c(CO)。下列说法正确的是(　　) A．MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大 B．a点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO) C．b点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)<c(CO) D．c点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2＋)>c(CO) 【答案】B 【解析】pM相等时，图线中p(CO)数值越大，实际浓度越小，因此，MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次减小，A项错误；a点pM＝p(CO)，c(Mn2＋)＝c(CO)，可表示MnCO3的饱和溶液，B项正确；b点在线上，可表示CaCO3的饱和溶液，pM<p(CO)，所以c(Ca2＋)>c(CO)，C项错误；c点表示MgCO3的不饱和溶液，pM>p(CO)，所以c(Mg2＋)<c(CO)，D项错误。 / 学科网（北京）股份有限公司 $