专题07 沉淀溶解平衡(期末复习讲义)高二化学上学期人教版
2026-01-30
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2份
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43页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第四节 沉淀溶解平衡 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 沉淀溶解平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.95 MB |
| 发布时间 | 2026-01-30 |
| 更新时间 | 2026-01-30 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55477559.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学期末复习讲义通过表格对比考查重点与命题角度,结合沉淀溶解平衡影响因素分析表、溶度积常数表达式及应用归纳,系统构建知识体系。同时借助三类沉淀溶解平衡图像(c(Bn+)-c(An-)、pM-pC、滴定曲线)呈现核心要点,清晰梳理重难点内在联系。
讲义亮点在于“典例+变式”分层突破重难题型,如沉淀转化题(用MnS除去Cu2+)、图像分析题(CdS沉淀溶解平衡曲线),培养科学思维与证据推理能力。分层验收练习(基础通关练、综合拓展练)满足不同学生需求,助力教师实施精准化复习教学,提升学生解决实际问题的能力。
内容正文:
专题07沉淀溶解平衡(期末复习讲义)
内容导航
明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
沉淀溶解平衡
难溶电解质存在沉淀溶解平衡及其影响因素
溶度积常数
溶度积常数的概念、简单计算、判断反应进行的方向
沉淀的生成、溶解和转化
沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用;运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解和转化;分析沉淀的生成与转化的条件
沉淀溶解平衡图像
沉淀溶解平衡图像的分析
要点01 沉淀溶解平衡及影响因素
1.25 ℃时,溶解性与溶解度的关系
大多数电解质的溶解度随温度升高而增大,但也有例外,如Ca(OH)2,温度越高,溶解度越小。
2.沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
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的表面进入水中,即溶解过程;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,即沉淀过程。在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,达到平衡状态,得到AgCl的饱和溶液。
(2)沉淀溶解平衡的概念
一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,即建立了动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。
(3)沉淀溶解平衡方程式
以AgCl沉淀溶解平衡为例:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。
①要标明各微粒的状态;②要与AgCl电离方程式区分开,强电解质完全电离:AgCl===Ag++Cl-。
(4)沉淀完全的判断
化学上通常认为,当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5 mol·L-1时,已沉淀完全。
3.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因素):难溶电解质本身的性质。
(2)外因:温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当改变下列条件时,对该沉淀溶解平衡的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较):
条件改变
移动方向
c(Mg2+)
c(OH-)
加少量水
正向移动
不变
不变
升温
正向移动
增大
增大
加MgCl2(s)
逆向移动
增大
减小
加盐酸
正向移动
增大
减小
加NaOH(s)
逆向移动
减小
增大
要点02 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-)。
如:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)
Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)。
3.影响因素
溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
4.Ksp的意义
反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
5.应用
定量判断给定条件下有无沉淀生成。
离子积(Q):对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
(1)Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
(2)Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)Q<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。
归|纳|总|结
(1)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的离子浓度无关。
(2)对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等),可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力,Ksp越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。
(3)对于不同类型的物质,Ksp不能直接作为比较依据,而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度来确定溶解能力的强弱。
要点03 沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
应用领域
无机物的制备和提纯、废水处理等
目的
利用生成沉淀分离物质或除去某些杂质离子
2.利用生成沉淀分离或除去某些离子的原则
(1)要使生成沉淀的反应能够发生。
(2)沉淀反应完成后,溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。
3.沉淀生成的方法
(1)调节pH法(以除去工业原料氯化铵中杂质氯化铁流程为例)
①写出调pH步骤中发生反应的离子方程式:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3N。
②调pH除铁时,当溶液中c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时可认为Fe3+沉淀完全,恰好完全沉淀时溶液的pH=2.7。为使Fe3+完全沉淀,常采取的措施为调节溶液的pH大于2.7。
(2)加沉淀剂法(以除去工业废水中的Cu2+、Hg2+为例)
①除杂试剂可选用Na2S、H2S,原因是生成的CuS、HgS极难溶,使废水中Cu2+、Hg2+浓度降得很低
②分别写出除杂原理的离子方程式。
H2S除去Cu2+:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+;
Na2S除去Hg2+:Hg2++S2-===HgS↓。
4.化学沉淀法废水处理工艺流程图
要点04 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,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
2.应用举例
CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,解释碳酸钙溶于盐酸的原因:CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq),当加入盐酸后发生反应:C+2H+===H2O+CO2↑,c(C)降低,溶液中Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),导致平衡向沉淀溶解的方向移动
要点05 沉淀的转化
1.沉淀转化的过程探究
实验操作
实验现象
有白色沉淀析出
白色沉淀转化为黄色沉淀
黄色沉淀转化为黑色沉淀
化学方程式
NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
AgCl+KIAgI+KCl
2AgI+Na2SAg2S+2NaI
2.沉淀转化的实质与条件
(1)沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)条件:一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,两者的溶解度相差越大,转化越容易。
(3)当两种沉淀的溶解度相差不太大时,也可通过提高转化试剂的浓度实现溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀。
要点06 沉淀溶解平衡图像分析
类型一 难溶盐的沉淀溶解平衡曲线
1.c(Bn+)~c(An-)图像[以BaSO4的沉淀溶解平衡为例分析]
(1)a、c均为曲线上的点,Q=Ksp,a点,c(Ba2+)>c(S),c点,c(Ba2+)=c(S)。
(2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直至Q=Ksp。
(3)d点在曲线的下方,Q<Ksp,为不饱和溶液,还能继续溶解BaSO4。
(4)m点c(Ba2+)=c(S),大于c点二者的浓度,因而m点与c点溶液的温度不同。
类型二 pc(Rn+)~pc(Xn-)图像
2.一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
已知:pM=-lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C)。
①横坐标数值越大,c(C)越小;②纵坐标数值越大,c(M)越小;③直线上方的点为不饱和溶液;④直线上的点为饱和溶液;⑤直线下方的点表示有沉淀生成;⑥直线上任意一点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小。
类型三 沉淀溶解平衡滴定曲线
1.沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的变化。突跃点表示恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算对应沉淀的Ksp。
2.沉淀溶解平衡图像突破方法
第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。
题型01 沉淀溶解平衡及其影响因素
【典例1】下列说法正确的是( )
A.硫酸钡放入水中不导电,则硫酸钡是非电解质
B.物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
【答案】C
【解析】A项,硫酸钡是强电解质,其在水中的溶解度比较小,错误;B项,沉淀溶解平衡为动态平衡,错误;D项,残留离子浓度小于10-5 mol·L-1时,则认为该离子沉淀完全,错误。
【变式1-1】下列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的是( )
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,且c(Cl-)一定等于c(Ag+)
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀溶解的量不变
【答案】C
【解析】沉淀溶解平衡是动态平衡,沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但c(Cl-)不一定等于c(Ag+),例如向硝酸银溶液中加入过量氯化钠生成氯化银沉淀时,溶液中c(Cl-)大于c(Ag+),故A错误;AgCl在水中存在沉淀溶解平衡,溶液中有极少量的Ag+和Cl-,故B错误;AgCl溶解是一个吸热过程,升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大,故C正确;向含AgCl沉淀的溶液中加入NaCl固体,增大了Cl-的浓度,会使AgCl的沉淀溶解平衡向左移动,减少了AgCl的溶解量,故D错误。
【变式1-2】在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是( )
A.加MgSO4固体 B.加HCl溶液
C.加NaOH固体 D.加少量水
【答案】D
【解析】Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),加MgSO4固体使该沉淀溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变大;加HCl溶液使该沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,c(Mg2+)变大;加NaOH固体使该沉淀溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变小;加少量水,使沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,因为加水后仍是饱和溶液,所以c(Mg2+)不变。
题型02 溶度积及其应用
【典例2】下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是( )
A.溶度积常数Ksp与难溶电解质的性质和温度有关,温度升高Ksp一定增大
B.水溶液中,易溶于水的电解质不存在沉淀溶解平衡
C.同一温度下,Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度
D.常温下,向BaSO4饱和溶液中加入少量Na2CO3溶液,BaSO4的Ksp不变
【答案】D
【解析】溶度积常数Ksp与难溶电解质的性质和温度有关,大多数难溶物随温度升高Ksp增大,但也有少数物质随温度升高Ksp减小,A错误;易溶于水的电解质的饱和溶液存在晶体时,晶体的析出和溶解也存在平衡,B错误;相同温度下,一般对于同类型的物质,Ksp越小,其溶解能力越小,C错误;温度不变,Ksp不变,D正确。
【变式2-1】下列说法正确的是( )
A.向AgCl饱和溶液中加水,AgCl的溶解度和Ksp均增大
B.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小
C.AgBr难溶于水,溶液中不存在Ag+和Br-
D.已知25 ℃时Ksp=1.8×10-11,在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH=11,产生沉淀,则此时溶液中的c(Mg2+)=1.8×10-5 mol·L-1
【答案】D
【解析】物质的溶解度和溶度积都是温度的函数,与溶液的浓度无关,故A错误;AgBr难溶于水,但存在沉淀溶解平衡,溶液中仍存在Br-和Ag+,只是其浓度很小,故C错误;pH=11,c(OH-)=10-3 mol·L-1,c(Mg2+)= mol·L-1=1.8×10-5mol·L-1,故D正确。
【变式2-2】常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示:
物质名称
硫化亚铁
硫化铜
硫化锌
溶度积
6.3×10-18
6.3×10-36
1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为( )
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+ B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
【答案】B
【解析】生成硫化亚铁沉淀的最小c(Fe2+)= mol·L-1=6.3×10-16 mol·L-1;生成硫化铜沉淀需要的最小c(Cu2+)= mol·L-1=6.3×10-34 mol·L-1;生成硫化锌沉淀需要的最小c(Zn2+)= mol·L-1=1.6×10-22 mol·L-1。所以沉淀的先后顺序为Cu2+、Zn2+、Fe2+。
题型03 沉淀的生成与溶解
【典例3】沈括《梦溪笔谈》记载:“石穴中水,所滴者皆为钟乳。”溶洞与钟乳石的形成涉及反应为Ca(aq)CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(g),下列分析错误的是( )
A.溶有CO2的水流经石灰岩区域,生成可溶于水的Ca
B.钟乳石的形成经历CaCO3的溶解和析出
C.酸雨条件下,上述平衡右移,加速钟乳石的形成
D.由于形成钟乳石的水动力及其沉积部位不同,钟乳石形状各异
【答案】C
【解析】溶有二氧化碳的水流经石灰岩区域,会使平衡向逆反应方向移动,有利于生成可溶的碳酸氢钙,故A正确。
方|法|点|拨
【变式3-1】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中滴入几滴酚酞溶液后,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)+2N(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溶液后,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电离出来的OH-与NH4Cl电离出来的N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,①③混合后发生反应:Mg(OH)2(s)+2N(aq)Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq),B、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。
题型04 沉淀的转化
【典例4】已知:Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp(MnS)=2.6×10-13。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是( )
A.反应达平衡后,继续加入MnS,废水中Cu2+的去除率增加
B.该反应可将工业废水中的Cu2+沉淀完全
C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)增大
D.该反应的平衡常数K=2.0×1023
【答案】A
【解析】达到平衡后,增加MnS的用量,平衡不移动,废水中Cu2+的去除率不变,故A错误;利用此反应可将工业废水中的Cu2+沉淀完全,故B正确;c(Cu2+)增大,平衡正向移动,所以c(Mn2+)增大,故C正确;该反应的平衡常数K==2.0×1023,故D正确。
【变式4-1】用Na2CO3溶液可以处理锅炉水垢中的CaSO4,使其转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,再用酸除去。下列说法正确的是( )
A.Na2CO3溶液显碱性的原因:+2H2OH2CO3+2OH-
B.加入Na2CO3溶液充分反应后的上层清液中存在:c(Ca2+)·c()<Ksp(CaCO3)
C.CaSO4转化为CaCO3的离子方程式:CaSO4(aq)CaCO3(aq)
D.充分反应后的上层清液中存在:c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3)
【答案】C
【解析】Na2CO3溶液显碱性的原因:+H2O+OH-,故A错误;加入Na2CO3溶液充分反应后的上层清液为碳酸钙的饱和溶液,c(Ca2+)·c()=Ksp(CaCO3),故B错误;充分反应后的上层清液中含碳酸钠和硫酸钠,根据元素守恒可知c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3)+2c(),故D错误。
【变式4-2】为探究沉淀转化的规律,取1 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L-1):
下列说法不正确的是( )
A.实验①中改为“滴加少量NaCl溶液”也能得出沉淀转化规律
B.若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸,c(Ag+)变小
C.实验①②说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
D.实验③说明AgI转化为Ag2S
【答案】A
【解析】如果实验①中改为“滴加少量NaCl溶液”,溶液中将剩余过量的Ag+,继续加入KI、Na2S溶液无法得出沉淀转化规律,故A错误;若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸,使得溶液中Cl-浓度升高,此时Ksp(AgCl)不变,所以c(Ag+)变小,故B正确;由实验①②可知,AgCl转化为AgI,说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故C正确;黄色沉淀为AgI,加入Na2S溶液生成黑色沉淀Ag2S,故D正确。
题型05 沉淀溶解平衡图像分析
【典例5】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.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
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
【答案】B
【解析】a、b分别表示温度为T1、T2时溶液中Cd2+和S2-的物质的量浓度,可间接表示对应温度下CdS在水中的溶解度,A项正确;Ksp只受温度影响,即m、n、p三点对应的Ksp相同,又T1<T2,故Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q),B项错误;向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液中c(S2-)增大,温度不变,Ksp不变,则溶液中c(Cd2+)减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,C项正确;温度降低时,CdS的溶解度减小,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,D项正确。
【变式5-1】一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(Cr),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+Cr的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
【答案】C
【解析】a点在两曲线右上方,对应的c(Ag+)·c(Cl-)<Ksp(AgCl),c2(Ag+)·c(Cr)<Ksp(Ag2CrO4),故不会生成沉淀,A错误;b点时,c(Cl-)=c(Cr),且c(Ag+)相等,但两沉淀的溶度积表达式不同,Ksp(AgCl)≠Ksp(Ag2CrO4),B错误;该反应的平衡常数K==107.9,C正确;向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8 mol·L-1和10-5.35 mol·L-1,说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低,先产生AgCl沉淀,D错误。
【变式5-2】用0.100 mol·L-1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1含Cl-溶液的滴定曲线如图所示。回答下列问题:
(1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为 。
(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液,c(Ag+) (填“>”“<”或“=”)c(Cl-)。
(3)相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1含Cl-溶液,反应终点c向 (填 “a”或“b”,下同)方向移动。
(4)相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向 方向移动。
【答案】(1)10-10 (2)= (3)a (4)b
【解析】(1)由题图可知,当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时,溶液中的c(Cl-)略小于10-8 mol·L-1,此时混合溶液中c(Ag+)==2.5×10-2 mol·L-1,故Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)≈2.5×10-2×10-8=2.5×10-10。(3)根据Ag++Cl-===AgCl↓可知,达到滴定终点时,消耗AgNO3溶液的体积为=20.0 mL,反应终点c向a方向移动。(4)相同实验条件下,沉淀相同物质的量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),当滴加相同量的Ag+时,溶液中c(Br-)<c(Cl-),故反应终点c向b方向移动。
期末基础通关练(测试时间:15分钟)
1.(25-26高二上·河北张家口·期中)下列相关说法正确的是
A.AgCl沉淀溶解达到平衡时,和浓度一定相等且保持不变
B.向AgCl饱和溶液[含有中,加少量的水稀释,变大
C.误食可溶性钡盐可尽快用5%的溶液洗胃
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
【答案】D
【解析】AgCl沉淀溶解达到平衡时,和浓度保持不变但不一定相等,只有在AgCl溶于纯水达到沉淀溶解平衡时,和浓度才相等;若溶液中原本含有或(如在NaCl溶液中加入AgCl固体至沉淀溶解平衡),则和浓度不相等,A错误;AgCl饱和溶液中加水稀释,AgCl(s)会继续溶解直至重新达到饱和,温度不变,则不变,则不变,B错误;溶液碱性较强,可能会损伤胃黏膜,且与可溶性钡盐反应生成的会溶于胃酸,不能起到解毒的作用,可用牛奶、豆浆等富含蛋白质的物质解毒,或服用含的溶液(如Na2SO4溶液),C错误;含氟牙膏能预防龋齿是因为含氟牙膏中的氟离子与羟基磷灰石反应生成氟磷灰石,属于沉淀转化反应,D正确;故选D。
2.(25-26高二上·陕西安康·期中)化学与生活生产密切相关。下列说法错误的是
A.血浆中存在的缓冲体系,可以有效防止血浆pH出现大幅度变化
B.可以用热的纯碱溶液去除厨房油污
C.实验室通常将用盐酸溶解,再加水稀释到所需浓度,目的就是通过增大浓度来抑制的水解
D.用含氟牙膏防治龋齿运用了沉淀的转化原理
【答案】C
【解析】血浆中的缓冲体系:H+(aq)+(aq)H2CO3(aq)CO2(aq)+H2O(aq);向缓冲溶液中加入少量酸,H+(aq)+(aq)H2CO3(aq)平衡正向移动,如果向缓冲溶液中加入少量强碱,发生反应+OH-=H2O+;溶液中c(H+)或c(OH-)变化不大,A正确;纯碱(Na2CO3)水解生成碱性物质,加热促进水解,增强去污能力,B正确;配制FeCl3溶液时,用盐酸溶解的主要目的是通过增加H+浓度抑制Fe3+水解,而非仅通过Cl-浓度抑制水解,C错误;含氟牙膏中F-与羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石,属于沉淀转化原理,D正确;故选C。
3.(25-26高二上·广东深圳·期中)下列工业生产、生活中的现象和反应,与难溶电解质的沉淀溶解平衡无关的是
A.检验时,先加入足量稀盐酸,再加入少量溶液
B.抢救钡离子中毒患者时,用溶液给患者洗胃,而不用
C.将矿产硫酸钡用饱和碳酸钠溶液浸泡,将其转化为碳酸钡
D.自来水厂用明矾将天然江河水净化
【答案】D
【解析】检验硫酸根的原理涉及BaSO4沉淀的生成,与沉淀溶解平衡相关,A正确;抢救钡中毒,原理是利用沉淀反应,将有毒的离子转化为无毒的沉淀。之所以不用,主要是因为胃液中含盐酸,会使生成的沉淀溶解重新产生离子(),而难溶于酸,因此该过程与沉淀溶解平衡相关,B正确;硫酸钡转化为碳酸钡,属于沉淀转化,与沉淀溶解平衡相关,C正确;明矾水解生成氢氧化铝胶体,通过吸附净水,与沉淀溶解平衡无关,D错误;故选D。
4.(24-25高二下·贵州铜仁·期末)ZnS可用于制备光学材料和回收砷。由闪锌矿[含及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:,。
下列说法错误的是
A.“酸浸”步骤中可通过粉碎闪锌矿提高其浸取效率
B.除镉步骤中发生的离子反应为
C.检验除铁步骤中铁元素是否除尽的试剂可选用KSCN溶液
D.若“除铁”后的滤液中,向滤液加入至,则
【答案】B
【分析】闪锌矿中含ZnS、FeS、CdS等,加入H2SO4、O2酸浸并氧化后,ZnS、FeS、CdS分别转化为Zn2+、Fe3+、Cd2+,硫元素转化为硫单质,经过除铁、除镉除去Fe3+与Cd2+,调pH、沉锌后获得ZnS。
【解析】粉碎闪锌矿可以增大接触面积,加快反应速率,提高其浸取效率,A正确;除Cd加入的H2S,H2S 是弱电解质,离子方程式中不能拆开,正确离子反应为 Cd2++H2S=CdS↓+2H+,B错误;在除Fe步骤中Fe以Fe3+的形式存在,SCN-与Fe3+反应生成红色的Fe(SCN)3,可以检验Fe3+是否除尽,C正确;加入Na2S后,==,=,解得c(Zn2+)=2×10-3mol/L,D正确;故选B。
5.(24-25高二下·安徽·期末)常温下,几种常见物质的电离常数或溶度积常数如下表所示:
电离常数
溶度积常数
下列叙述错误的是
A.向溶液中滴加溶液的离子方程式:
B.常温下,的平衡常数的数量级为
C.常温下,的平衡常数
D.溶液中:
【答案】C
【解析】的远大于的,说明的酸性强于,因此与反应会直接生成,离子方程式正确,A正确;的水解常数,数量级为,B正确;反应平衡常数,C错误;根据质子守恒,溶液存在:,D正确;故选C。
6.(24-25高二下·湖北襄阳·期末)常温下,已知Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=6.3×10-36.如图表示CuS和ZnS饱和溶液中阳离子(R2+)浓度与阴离子(S2-)浓度的负对数关系。下列说法不正确的是
A.线A表示的是CuS,线B表示的是ZnS
B.向CuS饱和溶液中加入CuCl2固体,CuS的溶解平衡逆向移动,Ksp(CuS)减小
C.p点表示CuS或ZnS的不饱和溶液
D.向线A表示的溶液中加入Na2S溶液,不可能实现n点到m点的转化
【答案】B
【分析】由溶度积可知,硫离子浓度相同时,硫化铜饱和溶液中铜离子浓度小于硫化锌溶液中锌离子浓度,由图可知,硫离子浓度相同时,曲线A中阳离子的浓度小于曲线B,则曲线A表示的是硫化铜,曲线B表示的是硫化锌。
【解析】由分析可知,曲线A表示的是硫化铜,曲线B表示的是硫化锌,故A正确;Ksp只与温度有关,向CuS饱和溶液中加入CuCl2固体,CuS的溶解平衡逆向移动,Ksp(CuS)不变,故B错误;由图可知,p点溶液中金属阳离子的浓度相同,硫离子浓度小于n点,p点溶液中的浓度熵Qc小于硫化铜的溶度积,由溶度积可知,p点表示硫化铜或硫化锌的不饱和溶液,故C正确;由图可知,n点和m点溶液中铜离子浓度相等,向硫化铜饱和溶液中加入硫化钠溶液时,硫离子浓度增大,铜离子浓度减小,所以不可能实现n点到m点的转换,故D正确;故选B。
期末综合拓展练(测试时间:25分钟)
7.(24-25高二下·广东·期末)25℃下,用NaOH溶液分别滴定、两种溶液,(、),pM随pH变化关系如图所示,已知比更难溶。以下说法错误的是
A.①代表滴定溶液的变化关系
B.25℃下,的的数量级为
C.调控溶液的pH=7,可使工业废水中的完全沉淀(剩余浓度小于mol/L)
D.当与共沉淀时溶液中
【答案】C
【分析】比更难溶,说明,当pH相同时相同,,所以①代表滴定溶液的变化关系,②代表滴定溶液的变化关系。
【解析】经分析可知①代表滴定溶液的变化关系,A正确;25℃下,①中pM=0时pH=4.2,即,,,,数量级为,B正确;25℃下,②中pM=0时pH=6.5,即,,,,调控溶液的pH=7,,此时溶液中,没有完全沉淀,C错误;当与共沉淀时溶液中,,D正确;故选C。
8.(24-25高二下·湖南郴州·期末)一种锰尘(主要成分为,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制备高纯的清洁生产新工艺流程如下:
已知:室温下相关物质的如下表
下列说法正确的是
A.酸浸工序中若改用稀硫酸,也能产生气体且气体成分不变
B.滤渣①能溶于稀硫酸,所得溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红
C.除杂②工序中,若溶液中,则开始沉淀时,溶液中浓度比开始沉淀时溶液中的浓度大
D.沉淀工序中产生的气体为
【答案】C
【分析】向锰尘(主要成分为,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)加入浓盐酸进行酸浸,铝、镁、钙、铁的氧化物均溶于盐酸生成对应的盐,由于具有氧化性,能将盐酸中的氯离子氧化为氯气(可用氢氧化钠溶液进行吸收,防止污染环境),自身被还原为;加氨水调节pH为5~6,由表中数据知,除杂①是将铁和铝元素转化为相应沉淀而除去,滤渣①主要成分为和,再向滤液中加入氟化钠溶液,可将镁和钙以氟化物的形式除去,滤渣②为氟化钙和氟化镁,此时滤液中主要成分为氯化锰,加入碳酸氢钠溶液,发生反应:,锰离子被沉淀而得到碳酸锰,再经一系列处理可得到纯度较高的碳酸锰。
【解析】由分析知,具有氧化性,与浓盐酸发生氧化还原反应生成Mn2+和Cl2,酸浸工序中若改用稀硫酸,与稀硫酸发生复分解反应,不会产生气体,A错误;结合分析知,滤渣①主要成分为和,溶于稀硫酸会生成,故向所得溶液中加入KSCN溶液,溶液会变红(与SCN-反应生成红色络合物),B错误;和为相同类型(阴阳离子个数对应相同)的难溶物,根据表中数据知,的Ksp更小,说明比更难溶,若溶液中,会比先沉淀,则开始沉淀时,溶液中浓度比开始沉淀时溶液中的浓度大,C正确;由题给流程和分析可知,加入碳酸氢钠溶液,发生反应:,沉淀工序中产生的气体为CO2,D错误;故选C。
9.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)某研究所利用稻草从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是
A.使用稻草的优点是其来源广泛且可再生
B.矿石经过硫酸和稻草浸出过滤得到的滤液中含有
C.“沉铁”时,加入调节pH值促进的水解
D.“沉钴”后上层清液中
【答案】B
【分析】矿石(含和少量)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液,根据后续过程“沉铁”得到三价铁的沉淀、“沉钴”得到二价钴的沉淀、最终得到MnSO4溶液知,浸出后的滤液中含有Fe3+、Mn2+、Co2+,加入Na2CO3溶液“沉铁”得到FeOOH,过滤,向滤液再加入Na2S“沉钴”得到CoS,过滤,最后得到硫酸锰溶液。
【解析】稻草属于可再生生物质,且来源广泛(农业产区产量大),A正确;结合分析知,矿石经过硫酸和稻草浸出过滤得到的滤液中含有,图中“沉铁”得到三价铁的沉淀,说明“浸出”时铁元素的化合价没有变化,B错误;溶液中存在:,加入能消耗而调节pH值,平衡正向移动,从而促进的水解,达到“沉铁”的目的,C正确;“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡,则一定存在:,D正确;故选B。
10.(24-25高二下·湖北孝感·期末)一定温度下,将足量的BaSO4固体溶于50 mL水中,充分搅拌,慢慢加入Na2CO3固体,随着c(CO)增大,溶液中c(Ba2+)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.BaCO3的Ksp=2.5×10-9
B.加入Na2CO3固体,立即有BaCO3固体生成
C.该温度下,Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D.曲线BC段内,=
【答案】A
【解析】由题图可知当时,开始有生成,的溶度积,A正确;由题图可知当时,开始有生成,B错误;当时,,故的溶度积,,C错误;曲线BC段内,在溶液中都达到了沉淀溶解平衡状态,故,D错误;故选A。
11.(24-25高二下·浙江嘉兴·期末)体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系如下图所示[如:]。
已知:25℃时,,。
下列说法不正确的是
A.体系pH=7时,
B.以甲基橙为指示剂,用盐酸标准溶液可滴定(aq)的浓度
C.0.2mol/L溶液与0.2mol/L溶液等体积混合生成的沉淀是
D.
【答案】C
【分析】随着pH的增大,碳酸的浓度在减小,碳酸氢根离子浓度先增大后减小,碳酸根离子浓度在增大,pH=6.37为,pH=10.25时为,据此可计算:、。
【解析】如图可知,体系pH=7时,故A正确;用盐酸滴定碳酸钠时,以甲基橙为指示剂可滴定至第二终点(生成二氧化碳)来测定碳酸钠浓度,故B正确;由于水解,0.2mol/L溶液中的浓度小于0.2mol/L,因此0.2mol/L溶液与0.2mol/L溶液等体积混合生成的沉淀是和,故C错误;如图可知:、,则,故D正确;故选C。
12.(25-26高二上·安徽阜阳·期中)某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1CuCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.b点溶液中:c(H+)=c(OH-)
B.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
C.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最小的为b点
D.该温度下,Ksp(CuS)=1×10-35.4
【答案】B
【解析】b点时滴加的Na2S溶液的体积是10 mL,此时Cu2+恰好完全反应生成CuS沉淀,溶质为NaCl,此时溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),A正确;Na2S溶液中存在物料守恒:2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),B错误;Cu2+单独存在或S2-单独存在均会水解,水解促进水的电离,b点时恰好形成CuS沉淀,此时水的电离程度最小,C正确;该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7 mol·L-1,则Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=10-17.7×10-17.7=10-35.4,D正确;故选B。
13.(25-26高二上·辽宁沈阳·期中)常温下,用溶液以相同滴速分别滴定下列两种等体积溶液:
I.硫酸酸化的溶液
Ⅱ.盐酸酸化的溶液
随滴定时间变化的滴定曲线如图。已知:,;溶液中某离子的浓度时,可认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A.d点水电离的
B.Ⅱ中恰好完全沉淀的点为f点
C.I中出现沉淀时的低于理论值,说明被氧化
D.h点处2c()=c(OH-)
【答案】D
【分析】由,可知,Fe2+完全沉淀时,加入的氢氧化钠量更少,Fe3+完全沉淀时,加入的氢氧化钠更多,所需要的时间更长,故defg曲线为滴定盐酸酸化的溶液曲线,hi曲线为滴定硫酸酸化的0.02 mol ⋅ L -1 FeSO4溶液的曲线。
【解析】由图可知,d点为盐酸酸化的溶液,pH=1.50,溶液中,,溶液中有部分Fe3+会水解消耗部分水电离出的OH-,故d点水电离的,故A正确;Ⅱ中Fe3+完全沉淀时c(Fe3+)≤,由得=10-11.2,pH=14-11.2=2.80,f点pH=2.80,恰好为Fe3+完全沉淀点,B正确;Ⅰ中若实际沉淀pH低于理论值,说明存在更易沉淀的Fe3+,即Fe2+被氧化为Fe3+,C正确;从图中可知,h 点对应的pH=7,则c(OH-)=10-7,c(Fe2+)= ,则2c()=210-2.3>c(OH-),D错误;故选D。
14.(2025·浙江·高考真题)已知:
下列有关说法不正确的是
A.过量在溶液中
B.过量在水中所得的饱和溶液中滴加溶液,有生成
C.过量在水中溶解的质量大于在相同体积溶液中溶解的质量
D.在的盐酸中不能完全溶解
【答案】C
【解析】在 溶液中,(近似,忽略溶解 AgCl 的影响)。根据AgCl的溶度积规则,当固体AgCl存在时,,因此:,尽管存在络合反应,但自由浓度仍由溶度积常数,A正确;AgCl 在纯水中的饱和溶液中,。滴加 溶液会引入 ,使局部 增大,导致离子积 ,从而生成 AgCl 沉淀,络合反应在低 下影响很小,可忽略,B正确;在纯水中:溶解度 。溶解质量正比于溶解度(相同体积)。在 溶液中:高促进络合反应。设总溶解银浓度为,近似,则:,,总溶解度。比较可知:,,故在 中溶解的质量更大,C错误;盐酸中 。若假设完全溶解,则总银浓度。由C选项分析可知,,合并得到,近似,则:,Q=,故会沉淀,不能完全溶解,D正确;故选C。
15.(2025·四川·高考真题)是一种二元酸,是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)的溶液中,各物种的与的关系;
(ⅱ)含的溶液中,与的关系。
下列说法正确的是
A.曲线④表示与的关系
B.(ⅰ)中时,
C.
D.(ⅱ)中增加,平衡后溶液中浓度之和增大
【答案】B
【分析】是一种二元酸,随着增大,逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大;含的溶液中,随着增大,逆移,逐渐增大,导致逆移,逐渐减小,但由于平衡移动的程度不大,因此变化不大;据此可得曲线①表示与的关系,曲线②表示与的关系,曲线③表示与的关系,曲线④表示与的关系;
【解析】根据分析,曲线④表示与的关系,A错误;由曲线可得,, (ⅰ)中时,,B正确;,由图可知,时,,,则,因此,C错误;(ⅱ)中增加,平衡不移动,不变,则均不变,因此平衡后溶液中浓度之和不变,D错误;故选B。
16.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)常温下,溶液中以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表或]。已知:,比更易与碱反应,形成;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是
A.L为与的关系曲线
B.的平衡常数为
C.调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和
D.调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离
【答案】B
【分析】和沉淀形成Zn(OH)2和Cd(OH)2,沉淀形成Al(OH)3,则和的曲线平行,根据,比更易与碱反应,因此生成的pH低于,故从左到右曲线依次为:或。如图可知:的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为。据此分析:
【解析】据分析,L为与的关系曲线,故A正确;如图可知,的平衡常数为,则的平衡常数为,故B错误;如图可知,pH=14时开始溶解,pH=8.4时开始溶解,且pH=14时,即可认为完全溶解,并转化为,因此调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和,故C正确;的开始沉淀pH为,的完全沉淀pH为,因此调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离,故D正确;故选B。
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专题07沉淀溶解平衡(期末复习讲义)
内容导航
明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
沉淀溶解平衡
难溶电解质存在沉淀溶解平衡及其影响因素
溶度积常数
溶度积常数的概念、简单计算、判断反应进行的方向
沉淀的生成、溶解和转化
沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用;运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解和转化;分析沉淀的生成与转化的条件
沉淀溶解平衡图像
沉淀溶解平衡图像的分析
要点01 沉淀溶解平衡及影响因素
1.25 ℃时,溶解性与溶解度的关系
大多数电解质的溶解度随温度升高而 ,但也有例外,如Ca(OH)2,温度越高,溶解度 。
2.沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
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的表面进入水中,即溶解过程;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,即沉淀过程。在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,达到平衡状态,得到AgCl的饱和溶液。
(2)沉淀溶解平衡的概念
一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,即建立了 ,叫做沉淀溶解平衡。
(3)沉淀溶解平衡方程式
以AgCl沉淀溶解平衡为例:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。
①要标明各微粒的状态;②要与AgCl电离方程式区分开,强电解质 :AgCl===Ag++Cl-。
(4)沉淀完全的判断
化学上通常认为,当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5 mol·L-1时,已 。
3.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因素):难溶电解质本身的性质。
(2)外因:温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当改变下列条件时,对该沉淀溶解平衡的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较):
条件改变
移动方向
c(Mg2+)
c(OH-)
加少量水
升温
加MgCl2(s)
加盐酸
加NaOH(s)
要点02 溶度积常数
1.概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在 ,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-)。
如:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)
Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)。
3.影响因素
溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和 有关。
4.Ksp的意义
反映了难溶电解质在水中的 。
5.应用
定量判断给定条件下有无沉淀生成。
离子积(Q):对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
(1)Q>Ksp,溶液 ,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
(2)Q=Ksp,溶液 ,沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)Q<Ksp,溶液 ,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。
归|纳|总|结
(1)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的离子浓度无关。
(2)对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等),可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力,Ksp越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。
(3)对于不同类型的物质,Ksp不能直接作为比较依据,而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度来确定溶解能力的强弱。
要点03 沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
应用领域
无机物的制备和提纯、废水处理等
目的
利用生成沉淀分离物质或除去某些杂质离子
2.利用生成沉淀分离或除去某些离子的原则
(1)要使生成沉淀的反应能够发生。
(2)沉淀反应完成后,溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。
3.沉淀生成的方法
(1)调节pH法(以除去工业原料氯化铵中杂质氯化铁流程为例)
①写出调pH步骤中发生反应的离子方程式:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3N。
②调pH除铁时,当溶液中c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时可认为Fe3+沉淀完全,恰好完全沉淀时溶液的pH=2.7。为使Fe3+完全沉淀,常采取的措施为调节溶液的pH大于2.7。
(2)加沉淀剂法(以除去工业废水中的Cu2+、Hg2+为例)
①除杂试剂可选用Na2S、H2S,原因是生成的CuS、HgS极难溶,使废水中Cu2+、Hg2+浓度降得很低
②分别写出除杂原理的离子方程式。
H2S除去Cu2+:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+;
Na2S除去Hg2+:Hg2++S2-===HgS↓。
4.化学沉淀法废水处理工艺流程图
要点04 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,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使 。
2.应用举例
CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,解释碳酸钙溶于盐酸的原因:CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq),当加入盐酸后发生反应:C+2H+===H2O+CO2↑,c(C)降低,溶液中Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),导致平衡向 的方向移动
要点05 沉淀的转化
1.沉淀转化的过程探究
实验操作
实验现象
有 析出
白色沉淀转化为
转化为黑色沉淀
化学方程式
NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
AgCl+KIAgI+KCl
2AgI+Na2SAg2S+2NaI
2.沉淀转化的实质与条件
(1)沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)条件:一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,两者的溶解度 ,转化越容易。
(3)当两种沉淀的溶解度相差不太大时,也可通过提高转化试剂的浓度实现 的沉淀转化为溶解度较大的沉淀。
要点06 沉淀溶解平衡图像分析
类型一 难溶盐的沉淀溶解平衡曲线
1.c(Bn+)~c(An-)图像[以BaSO4的沉淀溶解平衡为例分析]
(1)a、c均为曲线上的点,Q=Ksp,a点,c(Ba2+)>c(S),c点,c(Ba2+)=c(S)。
(2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直至Q=Ksp。
(3)d点在曲线的下方,Q<Ksp,为不饱和溶液,还能继续溶解BaSO4。
(4)m点c(Ba2+)=c(S),大于c点二者的浓度,因而m点与c点溶液的温度不同。
类型二 pc(Rn+)~pc(Xn-)图像
2.一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
已知:pM=-lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C)。
①横坐标数值越大,c(C)越小;②纵坐标数值越大,c(M)越小;③直线上方的点为不饱和溶液;④直线上的点为饱和溶液;⑤直线下方的点表示有沉淀生成;⑥直线上任意一点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小。
类型三 沉淀溶解平衡滴定曲线
1.沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的变化。突跃点表示恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算对应沉淀的Ksp。
2.沉淀溶解平衡图像突破方法
第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。
题型01 沉淀溶解平衡及其影响因素
【典例1】下列说法正确的是( )
A.硫酸钡放入水中不导电,则硫酸钡是非电解质
B.物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
【变式1-1】下列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的是( )
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,且c(Cl-)一定等于c(Ag+)
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀溶解的量不变
【变式1-2】在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是( )
A.加MgSO4固体 B.加HCl溶液
C.加NaOH固体 D.加少量水
题型02 溶度积及其应用
【典例2】下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是( )
A.溶度积常数Ksp与难溶电解质的性质和温度有关,温度升高Ksp一定增大
B.水溶液中,易溶于水的电解质不存在沉淀溶解平衡
C.同一温度下,Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度
D.常温下,向BaSO4饱和溶液中加入少量Na2CO3溶液,BaSO4的Ksp不变
【变式2-1】下列说法正确的是( )
A.向AgCl饱和溶液中加水,AgCl的溶解度和Ksp均增大
B.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小
C.AgBr难溶于水,溶液中不存在Ag+和Br-
D.已知25 ℃时Ksp=1.8×10-11,在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH=11,产生沉淀,则此时溶液中的c(Mg2+)=1.8×10-5 mol·L-1
【变式2-2】常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示:
物质名称
硫化亚铁
硫化铜
硫化锌
溶度积
6.3×10-18
6.3×10-36
1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为( )
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+ B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
题型03 沉淀的生成与溶解
【典例3】沈括《梦溪笔谈》记载:“石穴中水,所滴者皆为钟乳。”溶洞与钟乳石的形成涉及反应为Ca(aq)CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(g),下列分析错误的是( )
A.溶有CO2的水流经石灰岩区域,生成可溶于水的Ca
B.钟乳石的形成经历CaCO3的溶解和析出
C.酸雨条件下,上述平衡右移,加速钟乳石的形成
D.由于形成钟乳石的水动力及其沉积部位不同,钟乳石形状各异
方|法|点|拨
【变式3-1】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中滴入几滴酚酞溶液后,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)+2N(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
题型04 沉淀的转化
【典例4】已知:Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp(MnS)=2.6×10-13。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是( )
A.反应达平衡后,继续加入MnS,废水中Cu2+的去除率增加
B.该反应可将工业废水中的Cu2+沉淀完全
C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)增大
D.该反应的平衡常数K=2.0×1023
【变式4-1】用Na2CO3溶液可以处理锅炉水垢中的CaSO4,使其转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,再用酸除去。下列说法正确的是( )
A.Na2CO3溶液显碱性的原因:+2H2OH2CO3+2OH-
B.加入Na2CO3溶液充分反应后的上层清液中存在:c(Ca2+)·c()<Ksp(CaCO3)
C.CaSO4转化为CaCO3的离子方程式:CaSO4(aq)CaCO3(aq)
D.充分反应后的上层清液中存在:c(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3)
【变式4-2】为探究沉淀转化的规律,取1 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L-1):
下列说法不正确的是( )
A.实验①中改为“滴加少量NaCl溶液”也能得出沉淀转化规律
B.若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸,c(Ag+)变小
C.实验①②说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
D.实验③说明AgI转化为Ag2S
题型05 沉淀溶解平衡图像分析
【典例5】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.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
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
【变式5-1】一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(Cr),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+Cr的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
【变式5-2】用0.100 mol·L-1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1含Cl-溶液的滴定曲线如图所示。回答下列问题:
(1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为 。
(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液,c(Ag+) (填“>”“<”或“=”)c(Cl-)。
(3)相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1含Cl-溶液,反应终点c向 (填 “a”或“b”,下同)方向移动。
(4)相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向 方向移动。
期末基础通关练(测试时间:15分钟)
1.(25-26高二上·河北张家口·期中)下列相关说法正确的是
A.AgCl沉淀溶解达到平衡时,和浓度一定相等且保持不变
B.向AgCl饱和溶液[含有中,加少量的水稀释,变大
C.误食可溶性钡盐可尽快用5%的溶液洗胃
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
2.(25-26高二上·陕西安康·期中)化学与生活生产密切相关。下列说法错误的是
A.血浆中存在的缓冲体系,可以有效防止血浆pH出现大幅度变化
B.可以用热的纯碱溶液去除厨房油污
C.实验室通常将用盐酸溶解,再加水稀释到所需浓度,目的就是通过增大浓度来抑制的水解
D.用含氟牙膏防治龋齿运用了沉淀的转化原理
3.(25-26高二上·广东深圳·期中)下列工业生产、生活中的现象和反应,与难溶电解质的沉淀溶解平衡无关的是
A.检验时,先加入足量稀盐酸,再加入少量溶液
B.抢救钡离子中毒患者时,用溶液给患者洗胃,而不用
C.将矿产硫酸钡用饱和碳酸钠溶液浸泡,将其转化为碳酸钡
D.自来水厂用明矾将天然江河水净化
4.(24-25高二下·贵州铜仁·期末)ZnS可用于制备光学材料和回收砷。由闪锌矿[含及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:,。
下列说法错误的是
A.“酸浸”步骤中可通过粉碎闪锌矿提高其浸取效率
B.除镉步骤中发生的离子反应为
C.检验除铁步骤中铁元素是否除尽的试剂可选用KSCN溶液
D.若“除铁”后的滤液中,向滤液加入至,则
5.(24-25高二下·安徽·期末)常温下,几种常见物质的电离常数或溶度积常数如下表所示:
电离常数
溶度积常数
下列叙述错误的是
A.向溶液中滴加溶液的离子方程式:
B.常温下,的平衡常数的数量级为
C.常温下,的平衡常数
D.溶液中:
6.(24-25高二下·湖北襄阳·期末)常温下,已知Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=6.3×10-36.如图表示CuS和ZnS饱和溶液中阳离子(R2+)浓度与阴离子(S2-)浓度的负对数关系。下列说法不正确的是
A.线A表示的是CuS,线B表示的是ZnS
B.向CuS饱和溶液中加入CuCl2固体,CuS的溶解平衡逆向移动,Ksp(CuS)减小
C.p点表示CuS或ZnS的不饱和溶液
D.向线A表示的溶液中加入Na2S溶液,不可能实现n点到m点的转化
期末综合拓展练(测试时间:25分钟)
7.(24-25高二下·广东·期末)25℃下,用NaOH溶液分别滴定、两种溶液,(、),pM随pH变化关系如图所示,已知比更难溶。以下说法错误的是
A.①代表滴定溶液的变化关系
B.25℃下,的的数量级为
C.调控溶液的pH=7,可使工业废水中的完全沉淀(剩余浓度小于mol/L)
D.当与共沉淀时溶液中
8.(24-25高二下·湖南郴州·期末)一种锰尘(主要成分为,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制备高纯的清洁生产新工艺流程如下:
已知:室温下相关物质的如下表
下列说法正确的是
A.酸浸工序中若改用稀硫酸,也能产生气体且气体成分不变
B.滤渣①能溶于稀硫酸,所得溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红
C.除杂②工序中,若溶液中,则开始沉淀时,溶液中浓度比开始沉淀时溶液中的浓度大
D.沉淀工序中产生的气体为
9.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)某研究所利用稻草从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是
A.使用稻草的优点是其来源广泛且可再生
B.矿石经过硫酸和稻草浸出过滤得到的滤液中含有
C.“沉铁”时,加入调节pH值促进的水解
D.“沉钴”后上层清液中
10.(24-25高二下·湖北孝感·期末)一定温度下,将足量的BaSO4固体溶于50 mL水中,充分搅拌,慢慢加入Na2CO3固体,随着c(CO)增大,溶液中c(Ba2+)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.BaCO3的Ksp=2.5×10-9
B.加入Na2CO3固体,立即有BaCO3固体生成
C.该温度下,Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D.曲线BC段内,=
11.(24-25高二下·浙江嘉兴·期末)体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系如下图所示[如:]。
已知:25℃时,,。
下列说法不正确的是
A.体系pH=7时,
B.以甲基橙为指示剂,用盐酸标准溶液可滴定(aq)的浓度
C.0.2mol/L溶液与0.2mol/L溶液等体积混合生成的沉淀是
D.
12.(25-26高二上·安徽阜阳·期中)某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1CuCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.b点溶液中:c(H+)=c(OH-)
B.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
C.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最小的为b点
D.该温度下,Ksp(CuS)=1×10-35.4
13.(25-26高二上·辽宁沈阳·期中)常温下,用溶液以相同滴速分别滴定下列两种等体积溶液:
I.硫酸酸化的溶液
Ⅱ.盐酸酸化的溶液
随滴定时间变化的滴定曲线如图。已知:,;溶液中某离子的浓度时,可认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A.d点水电离的
B.Ⅱ中恰好完全沉淀的点为f点
C.I中出现沉淀时的低于理论值,说明被氧化
D.h点处2c()=c(OH-)
14.(2025·浙江·高考真题)已知:
下列有关说法不正确的是
A.过量在溶液中
B.过量在水中所得的饱和溶液中滴加溶液,有生成
C.过量在水中溶解的质量大于在相同体积溶液中溶解的质量
D.在的盐酸中不能完全溶解
15.(2025·四川·高考真题)是一种二元酸,是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)的溶液中,各物种的与的关系;
(ⅱ)含的溶液中,与的关系。
下列说法正确的是
A.曲线④表示与的关系
B.(ⅰ)中时,
C.
D.(ⅱ)中增加,平衡后溶液中浓度之和增大
16.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)常温下,溶液中以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表或]。已知:,比更易与碱反应,形成;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是
A.L为与的关系曲线
B.的平衡常数为
C.调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和
D.调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离
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