第四节 沉淀溶解平衡（举一反三专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版选择性必修1

第四节 沉淀溶解平衡 题型01 沉淀溶解平衡 题型02 沉淀溶解平衡的影响因素 题型03 溶度积常数及其应用 题型04 沉淀的生成与溶解 题型05 沉淀的转化过程探究 题型06 沉淀溶解平衡综合应用 题型06 沉淀溶解平衡曲线分析 题型01 沉淀溶解平衡 1．物质在水中的溶解度 20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 2．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，形成饱和溶液，达到平衡状态，把这种平衡称为沉淀溶解平衡。 (2)建立 (3)沉淀溶解平衡方程式：Mg(OH)2(s)Mg2＋＋(aq)＋2OH－(aq) 沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Mg2＋与OH－的反应不能完全进行到底。一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10－5mol·L－1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。 (4)沉淀溶解平衡状态的特征： 动态平衡：v溶解＝v沉淀≠0。 达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。 当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 【典例1】下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　) A．只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡 B．沉淀溶解平衡是可逆的 C．在平衡状态时 D．达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液 【答案】B 【解析】A项，易溶电解质作溶质时，如果是饱和溶液，也存在沉淀溶解平衡，A错误；B．沉淀溶解平衡也属于动态平衡，是可逆过程，B正确；C．沉淀溶解平衡为动态平衡，则在平衡状态时，C错误；D．达到沉淀溶解平衡的溶液，沉淀溶解和生成的速率相等，则一定是饱和溶液，D错误；故选B。 【变式1-1】一定温度下，将有缺角的BaSO4晶体置于饱和BaSO4溶液中，一段时间后缺角消失得到有规则的BaSO4晶体。下列说法中正确的是( ) A．BaSO4晶体质量会增加 B．BaSO4晶体质量会减小 C．溶液中c(Ba2+)增大 D．溶液中c(Ba2+)保持不变 【答案】D 【解析】A项，BaSO4晶体的质量不变，A项错误；B项，BaSO4晶体的质量不变，B项错误；C项，溶液中c(Ba2+)不变，C项错误；D项，溶液中c(Ba2+)不变，D项正确；故选D。 【变式1-2】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1-3】一定温度下，难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，下列说法正确的是( ) A．难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡 B．向溶液中加一定量的水，溶液中电离出的离子浓度一定增大 C．达到溶解平衡时，再加入该难溶电解质，将促进其溶解 D．难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等 【答案】A 【解析】A项，难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，溶解和沉淀的过程同时发生，且速率相等，使得宏观上电解质在水中的浓度保持稳定，是一种动态平衡，A正确；B项，向溶液中加一定量的水，若仍有固体未溶解，则溶液电离出的离子浓度不变，B错误；C项，达到溶解平衡时，再加入该难溶电解质固体，不会影响该沉淀溶解平衡，化学平衡不移动，C错误；D项，难溶电解质电离出的阴阳离子所带电荷不一定相同，其浓度也不一定相等，如AgCl平衡时阴阳离子浓度相等，CaF2平衡时阴阳离子浓度不等，D错误；故选A。 题型02 沉淀溶解平衡的影响因素 1．内因 难溶物质溶解程度的大小，主要取决于物质本身的性质。 2．外因 影响沉淀溶解平衡的外部因素有温度、浓度、加入的电解质等。 已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，在Mg(OH)2悬浊液中，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表： 条件改变 移动方向 c(Mg2＋) c(OH－) 溶解度 加水 正向移动 不变 不变 不变 升温 正向移动 增大 增大 增大 加MgCl2(s) 逆向移动 增大 减小 减小 加盐酸 正向移动 增大 减小 增大 加NaOH(s) 逆向移动 减小 增大 减小 (1)温度：温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。 (2)浓度：加水稀释，浓度减小，平衡向溶解方向移动。 (3)同离子效应：加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，平衡向生成沉淀的方向移动。 (4)化学反应：加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，平衡向溶解的方向移动。 【典例1】(2025·北京首都师大附中高二期中)将等浓度等体积的AgNO3溶液与KI溶液混合，充分反应后静置，关于AgI的沉淀溶解平衡与相关离子浓度，下列说法不正确的是( ) A．加入少量蒸馏水后，平衡向溶解方向移动，cAg＋增大 B．加入少量AgI固体，沉淀溶解平衡不移动 C．加入少量Na2S固体，平衡向溶解方向移动，cI-增大 D．继续加入KI固体，平衡向沉淀方向移动，cAg＋减小 【答案】A 【解析】将等浓度等体积的AgNO3溶液与KI溶液混合，充分反应后静置，AgI在溶液中达到沉淀溶解平衡：AgI (s)Ag+ (aq)+ I-(aq)。A项，AgI的沉淀溶解平衡，加入少量蒸馏水后，平衡向溶解方向移动但仍然处于原温度下的溶解平衡，cAg＋不变，A错误；B项，AgI的沉淀溶解平衡，加入少量AgI固体，沉淀溶解平衡不移动，B正确；C项，AgI的沉淀溶解平衡，加入少量Na2S固体，由于硫化银的Ksp更小，AgI溶解，转化为Ag2S沉淀，cI-增大，C正确；D项，AgI的沉淀溶解平衡，继续加入KI固体，增大了cI-，平衡向沉淀方向移动，cAg＋减小，D正确；故选A。 【变式1-1】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+(aq)+2OH-(aq)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 【答案】D 【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，Ca(OH)2的溶解度不变，c(OH-)不变，因此pH不变；C项，CO32-+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。 【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。 【变式1-3】向PbO2中加入MnSO4溶液，会发生如下反应：5PbO2(s)+2Mn2+(aq)+5 SO4 2-(aq)+4H+(aq)=5PbSO4(s)+2 MnO4-+(aq)+2H2O(l) △H＜0，达到平衡，下列说法不正确的是(　　) A．降低温度或者加入MnSO4固体，都能使平衡正向移动 B．向反应体系中通入足量HCl气体，增加了氢离子浓度，使平衡正向移动，溶液紫色加深 C．该反应的平衡常数K= D．分离出部分PbSO4固体，不能使平衡发生移动 【答案】B 【解析】A项，该反应的正反应为放热反应，降低温度，化学平衡向放热的正反应方向移动；加入MnSO4固体，c(Mn2+)增大，化学平衡正向移动，A正确；B项，向反应体系中通入足量HCl气体，Cl-具有还原性，会消耗MnO4-，使c(MnO4-)减小，则溶液紫色变浅甚至消失，B错误；C项，化学平衡常数为反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则根据反应方程式可知该反应的平衡常数K=，C正确；D项，固体物质的浓度不变，则加入或减少纯固体物质，对化学平衡移动无影响，则分离出部分PbSO4固体，该平衡不发生移动，D正确；故选B。 题型03 溶度积常数及其应用 概念 难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp 意义 Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力 表达式 AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 如：Mg(OH)2(s)Mg2＋＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－) 影响因素 (1)内因：物质本身的性质。 (2)外因：仅与温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关。 应用 定量判断给定条件下有无沉淀生成。 Q：离子积对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)任意时刻Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 ①Q＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 ②Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于衡状态。 ③Q＜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。 【典例3】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3-1】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+。 【变式3-2】(2026·浙江宁波六校联盟高二期中联考)已知25℃时各物质见下表： 物质 Fe(OH)2 Cua(OH)2 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Ksp (25℃) 下列说法不正确的是( ) A．25℃时，某溶液中Ca2+浓度为，理论上不超过11 B．浓度均为0.1mol·L-1的CuSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液，向其中逐滴加入NaOH溶液，先看到红褐色沉淀 C．除去MgCl2溶液中混有的少量Fe3+可以加MgO或Mg(OH)2或镁粉调节pH，过滤 D．除去CuCl2溶液中混有的少量Fe2+，向该溶液中加入适量氯水，再加CuO粉末调节pH，过滤 【答案】C 【解析】A项，根据Ca(OH)2的溶度积公式，当[Ca2+]为5.0 mol/L时，计算得[OH-]=1×10-3 mol/L，对应pH=11，理论pH不超过11，故A正确；B项，Fe3+的Ksp远小于Cu2+，计算得Fe(OH)3开始沉淀的pH≈1.38，而Cu(OH)2开始沉淀的pH≈4.67，故Fe(OH)3先沉淀，故B正确；C项，除去MgCl2溶液中混有的少量Fe3+可以加MgO或Mg(OH)2调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，但不能加入镁粉，因为Mg能与Fe3+反应生成Fe2+，导致MgCl2溶液中混有少量难于除去的Fe2+，不符合除杂原则，故C错误；D项，除去CuCl2溶液中混有的少量Fe2+，可先加入适量氯水将Fe²+氧化为Fe3+，然后加入CuO粉末调节溶液pH。由于Fe(OH)3的Ksp远小于Cu(OH)2的Ksp，Fe3+沉淀完全时的pH远小于Cu2+开始沉淀的pH，因此通过调节pH可以使Fe3+以Fe(OH)3的形式沉淀除去，而Cu2+仍留在溶液中，且不引入新的杂质，故D正确；故选C。 【变式3-3】 (1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(C)=10-3 mol·L-1，则Ca2+是否沉淀完全?　　　　(填“是”或“否”)[已知：当c(Ca2+)<10-5 mol·L-1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)=3．4×10-9]  (2)25 ℃时，Mg(OH)2饱和溶液　　　　(填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。{已知：Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12，lg5=0.7}  (3)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为　　　　。[已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17]  【答案】(1)是 (2)能 (3)4.7×10-7 【解析】(1)根据Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(C)=3.4×10-9，得c(Ca2+)= mol·L-1=3.4×10-6 mol·L-1<10-5 mol·L-1，则Ca2+已沉淀完全。(2)设Mg(OH)2饱和溶液的物质的量浓度为x mol·L-1，则4x3=4.0×10-12，x=1.0×10-4，c(OH-)=2.0×10-4 mol·L-1，c(H+)= mol·L-1=5×10-11 mol·L-1，pH=-lg(5×10-11)=11-lg5=10.3。所以Mg(OH)2饱和溶液能使石蕊溶液变蓝色。(3)当AgCl开始沉淀时，溶液中==≈4.7×10-7。 题型04 沉淀的生成与溶解 1．沉淀的生成 方法 举例 解释 调节pH法 除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] CuO与H＋反应，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀 除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4左右 Fe3＋与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀 沉淀剂法 以H2S、Na2S等沉淀污水中的Hg2＋、Cu2＋等重金属离子 H2S、Na2S与Cu2＋、Hg2＋反应生成沉淀 2．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Q＜Ksp，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 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方向移动。 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。 【典例4】在25 ℃时，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)=1.×10-10，Ksp(AgY)=1.0×10-12，Ksp(AgZ)=8.7×10-17。下列说法错误的是(　　) A．三种饱和溶液中溶质的物质的量浓度的大小顺序为c(AgX)>c(AgY)>c(AgZ) B．若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y-)减少 C．若取0.188 g的AgY(相对分子质量为188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y-的物质的量浓度为1.0×10-2 mol·L-1 D．往C选项的溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1的NaZ溶液，能生成AgZ沉淀 【答案】C 【解析】对于相同类型的难溶电解质，Ksp越大，溶解度越大，A项正确；向AgY饱和溶液中加入溶解度更大的AgX，溶液中Ag+浓度增大，AgY的溶解平衡逆向移动，Y-浓度减小，B项正确；0.188 g AgY的物质的量为0.001 mol，由AgY的Ksp可知，Y-的浓度远小于1.0×10-2 mol·L-1，C项错误；AgZ的溶解度小于AgY，故加入NaZ，AgY中溶解的Ag+与Z-结合生成沉淀，D项正确。 【变式4-1】已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9，现将浓度为2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为(　　) A．2.8×10-2mol·L-1 B．1.4×10-5mol·L-1 C．2.8×10-5mol·L-1 D．5.6×10-5mol·L-1 【答案】D 【解析】等体积混合后c(Na2CO3)=1×10-4 mol·L-1，即溶液中c(CO32-)=1×10-4 mol·L-1，根据Ksp=c(CO32-)·c(Ca2+)=2．8×10-9可知，c(Ca2+)=mol·L-1=2．8×10-5 mol·L-1，则原溶液中CaCl2的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍，为2×2.8×10-5 mol·L-1=5.6×10-5 mol·L-1。 【变式4-2】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。 【变式4-3】往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是(　　) A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(H＋)均会增大 B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4) C．CaCO3溶解于盐酸而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CO(aq)＋CaSO4(s) CaCO3(s)＋SO(aq) 【答案】D 【解析】温度升高，水的电离平衡正向移动，Kw增大；温度升高，Na2CO3的水解平衡正向移动，c(OH -)增大，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；硫酸钙较为致密，可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙，反应的离子方程式为CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)，D项正确。 题型05 沉淀的转化过程探究 1．沉淀的转化 实质 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 条件 (1)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。 (2)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。 应用 锅炉除水垢 (含有CaSO4) CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2＋(aq)，反应为CaSO4＋Na2CO3＝CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑ 自然界 中矿物的转化 原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)，反应为CuSO4＋ZnS＝CuS＋ZnSO4，CuSO4＋PbS＝CuS＋PbSO4 工业废水处理 FeS(s)＋Hg2＋(aq)＝HgS(s)＋Fe2＋(aq) 2．沉淀先后顺序的判断 向溶液中加入沉淀剂，当有多种沉淀生成时，哪种沉淀的溶解度最小(当各种沉淀的Ksp表达式相同时，Ksp越小，沉淀的溶解度越小)，则最先生成该沉淀。 (1)向含等浓度Cl－、Br－、I－的混合液中加入AgNO3溶液，最先生成的沉淀是AgI。 (2)向含等浓度CO、OH－、S2－的混合液中加入CuSO4溶液，最先生成的沉淀是CuS。 (3)向Mg(HCO3)2溶液中加入适量NaOH溶液，生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。 3．Ksp的大小比较 【典例5】(2026·北京首都师大附中高二期中)向少量AgNO3溶液中依次加入足量下表中的试剂，观察现象并记录如下： 试剂 ①NaCl溶液 ②氨水 ③NaBr溶液 ④Na2S2O3 溶液 ⑤KI溶液 ⑥Na2S溶液 ⑦浓硝酸 白色沉淀 澄清溶液 浅黄色沉淀 澄清溶液 黄色沉淀 黑色沉淀 澄清溶液 已知：Ag+与S2O32-形成[Ag(S2O3)2]3-。依据现象推测，下列说法不正确的是 A．②中加氨水后发生反应：AgCl+2 NH3·H2O=[Ag(NH3)2]+ +Cl-+2H2O B．同温度下，溶度积Ksp大小关系：AgCl＞AgBr＞AgI C．与配位的能力由强到弱依次为：S2O32-、NH3 D．上述实验转化过程中不涉及氧化还原反应 【答案】D 【解析】A项，②中加氨水后氯化银沉淀溶解，生成[Ag(NH3)2]+，发生反应：AgCl+2 NH3·H2O=[Ag(NH3)2]+ +Cl-+2H2O，A正确；B项，沉淀向着溶解度更小的方向转化容易实现，根据实验中沉淀的转化过程，可知同温度下，溶度积KSP大小关系：AgCl＞AgBr＞AgI，B正确；C项，Br-可与[Ag(NH3)2]+反应生成AgBr沉淀，沉淀又可溶于Na2S2O3 溶液，说明与配位的能力由强到弱依次为：S2O32-、NH3，C正确；D项，浓硝酸具有强氧化性，沉淀溶于浓硝酸过程中发生了氧化还原反应，D错误；故选D。 【变式5-1】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5-2】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。 【变式5-3】25 ℃时，向AgCl的白色悬浊液中依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下： AgCl AgI Ag2S Ksp 1.8×10-10 8.5×10-17 6.3×10-50 下列叙述错误的是(　　) A．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 B．溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀 C．AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2 溶液中的溶解度相同 D．25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度不同 【答案】C 【解析】由表中数据可知，AgCl、AgI、Ag2S的溶解能力依次减弱，则25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度依次减小。向AgCl白色悬浊液中加入KI溶液，出现黄色沉淀，说明AgCl转化成了溶解度更小的AgI；再加入Na2S溶液，又出现黑色沉淀，说明AgI转化成了溶解度更小的Ag2S。综合分析，沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2 溶液中的溶解度不同，前者中Cl-浓度小，AgCl固体的溶解度更大一些。 题型06 沉淀溶解平衡曲线分析 1．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。 2．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。 3．沉淀溶解平衡滴定曲线 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。 4．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；曲线上的点表示达到平衡状态，曲线上方的点代表“过饱和溶液”，曲线下方的点代表“不饱和溶液”。 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。 【典例6】(2023·北京卷，14)利用平衡移动原理，分析一定温度下Mg2+在不同的Na2CO3体系中的可能产物。 已知：i.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。 ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ks[Mg(OH)2)]；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c(CO32-)=Ks(MgCO3) [注：起始c(Na2CO3)=0.1mol·L-1，不同下c(CO32-)由图1得到]。    下列说法不正确的是( ) A．由图1，pH=10.25，c(HCO3-)= c(CO32-) B．由图2，初始状态pH=11、lg[c(Mg2+)]= -6，无沉淀生成 C．由图2，初始状态pH=9、lg[c(Mg2+)]= -2，平衡后溶液中存在c(H2CO3)+ c(HCO3-)+ c(CO32-)=0.1mol·L-1 D．由图1和图2，初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]= -1，发生反应：Mg2++2HCO3-= MgCO3↓+CO2↑+H2O 【答案】C 【解析】A项，水溶液中的离子平衡  从图1可以看出pH=10.25时，碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同，A项正确；B项，从图2可以看出pH=11、lg[c(Mg2+)]= -6时，该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方，不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀，B项正确；C项，从图2可以看出pH=9、lg[c(Mg2+)]= -2时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，根据物料守恒，溶液中c(H2CO3)+ c(HCO3-)+ c(CO32-)＜0.1mol·L-1，C项错误；D项，pH=8时，溶液中主要含碳微粒是HCO3-，pH=8，lg[c(Mg2+)]= -1时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，因此反应的离子方程式为Mg2++2HCO3-= MgCO3↓+CO2↑+H2O，D项正确；故选C。 【变式6-1】T℃时，NiS的溶解平衡曲线如图所示。下列推断错误的是( ) A．d点代表的溶液是该温度下的不饱和溶液 B．b、c两点的Ksp相同 C．向NiS饱和溶液中加入Na2S粉末，可使溶液从b点迁移到c点 D．蒸发d点溶液可使溶液迁移到b点 【答案】D 【解析】A项，由图可知，d点溶液中c(Ni2+)c(S2-)＜Ksp，故d点代表的溶液是该温度下的不饱和溶液，A正确；B项，由图可知b、c两点均达到溶解平衡，温度相同，故Ksp相同，B正确；C项，向NiS饱和溶液中加入Na2S粉末，则溶液中c(S2-)增大，平衡逆向移动，导致c(Ni2+)减小，故可使溶液从b点迁移到c点，C正确；D项，蒸发d点溶液则析出晶体，导致溶液中c(Ni2+)、c(S2-)浓度都增大，然后达到平衡后不变，故不可使溶液迁移到b点，D错误；故选D。 【变式6-2】天然溶洞的形成与水体中含碳物种的浓度有密切关系。已知Ksp(CaCO3)=10-8.7，某溶洞水体中lgc(X)(X为HCO3-、CO32-或Ca2+)与pH变化的关系如下图所示。下列说法错误的是( ) A．曲线②代表CO32- B．Ka2(H2CO3)的数量级为10-11 C．a=-4.35，b=-2.75 D．pH=10.3时，c(Ca2+)=10-7.6　mol·L-1 【答案】C 【解析】根据图象可知：横坐标代表pH，随着pH增大，溶液碱性增强，c(HCO3-)、c(CO32-)增大，先生成HCO3-，再生成CO32-，所以曲线①代表HCO3-，曲线②代表CO32-，因为碳酸钙是难溶物，因此随着c(CO32-)增大，溶液中c(Ca2+ )减小，推出曲线③代表Ca2+。A项，曲线②代表CO32-，A正确；B项，电离平衡常数只受温度的影响，曲线①和②的交点代表c(HCO3-)=c(CO32-)，即Ka2=，故Ka2(H2CO3)的数量级为10-11，B正确；C项，曲线②和③的交点，代表c(CO32-)=c(Ca2+)，根据Ksp(CaCO3)=c(CO32-)·c(Ca2+)=10-8.7，则c(CO32-)=，即a=-4.35；根据电离平衡常数Ka2=，c()=，即b=-2.65，C错误；D项，当pH=10.3时，c(CO32-)=10-1.1 mol/L，根据Ksp(CaCO3)= c(CO32-)·c(Ca2+)，c(Ca2+)=，D正确；故选C。 【变式6-3】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。 题型07 沉淀溶解平衡综合应用 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 【典例7】可溶性钡盐有毒，医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：某温度下，Ksp(BaCO3)＝5.1× 10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。下列推断正确的是( ) A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶 B．可以用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃 C．抢救钡离子中毒者时，若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替 D．误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒 【答案】B 【解析】碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐，钡离子有毒，所以不能用碳酸钡作为内服造影剂，A错误；用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃，反应后c(Ba2＋)＝ mol·L－1≈3.1×10－10 mol·L－1< mol·L－1，B正确；碳酸钡与胃酸反应转化为可溶性钡盐，起不到解毒的作用，C错误；饱和BaSO4溶液中c(Ba2＋)＝＝ mol·L－1>1.0×10－5 mol·L－1，所以误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，不会引起钡离子中毒，D错误。 【变式7-1】Na2CO3溶液可以处理锅炉水垢中的，使其转化为疏松、易溶于酸的。某兴趣小组模拟上述过程： ①将1mol·L-1CaCl2溶液和1mol·L-1Na2SO4溶液等体积混合得浊液a ②向滴有酚酞的1mol·L-1Na2CO3溶液中加等体积的浊液a，溶液红色变浅 ③将①中浊液a过滤所得白色沉淀b，浸泡在滴有酚酞的1mol·L-1Na2CO3溶液中，一段时间后溶液红色变浅 已知：Ksp(CaCO3)=3.4×10－9、Ksp(CaSO4)=4.9×10－5 下列说法中不正确的是 A．浊液a中硫酸根离子的浓度为 B．②中溶液红色变浅可证明有CaSO4转化为CaCO3 C．③中溶液红色变浅可证明有CaSO4转化为CaCO3 D．向白色沉淀b中加入的1mol·L-1Na2CO3溶液，沉淀几乎全部转化 【答案】B 【解析】A．将1mol·L-1CaCl2溶液和1mol·L-1Na2SO4溶液等体积混合后得到CaSO4浊液且硫酸根离子浓度和钙离子浓度相等，，A正确；B．向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入浊液a(含CaSO4沉淀和溶液中的Ca2+、SO42-)，红色变浅说明CO32-被消耗，导致碱性减弱。此时可能是因为溶液中的Ca2+直接与CO32-生成沉淀，无法证明有CaSO4转化为CaCO3，B错误；C．将过滤后的白色沉淀b固体(CaSO4固体)浸泡在Na2CO3溶液中，红色变浅说明CO32-被消耗，此时溶液中无游离的Ca2+，只能通过CaSO4转化为CaCO3来实现，C正确；D．白色沉淀b为CaSO4，向白色沉淀b中加入1L的1mol·L-1Na2CO3溶液则会发生：CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)，平衡常数，若加入，设溶液中，则，x无限接近1，说明CaSO4几乎完全转化为CaCO3，D正确；故选B。 【变式7-2】为研究水垢中CaSO4的去除，称量0.5g CaSO4·2H2O于烧杯中，加入100mL蒸馏水，持续搅拌并用传感器监测溶液中cCa2+的变化。18s时滴入3滴饱和Na2CO3溶液，55s时继续滴加饱和Na2CO3溶液(忽略对溶液体积的影响)，数据如图。下列说法正确的是( ) A．BC段c Ca2+下降，是因为平衡Ca SO4(s)Ca2+ (aq)+ SO42-(aq)逆向移动 B．由CD段推测，加入的未完全溶解 C．不同时刻溶液中cSO42-大小排序：D>B>C D．A到F的过程中，消耗约为mol 【答案】B 【解析】A到B存在CaSO4的沉淀溶解平衡，B点加入Na2CO3溶液，Ca2+与CO32-生成更难溶的CaCO3，Ca2+浓度减小，C点时CaSO4继续溶解，Ca2+浓度又增大，D到E重新达到沉淀溶解平衡，E点之后继续加入饱和Na2CO3，Ca2+几乎全部转化为CaCO3。A．BC段c Ca2+下降，是因为Ca2+与CO32-生成更难溶的CaCO3，使Ca2+浓度减小，A错误；B．由CD段Ca2+浓度升高，说明加入的CaSO4·2H2O未完全溶解，继续溶解使Ca2+浓度增大，B正确；C．B到C的过程Ca2+与CO32-结合，促进CaSO4的溶解，cSO42-C点大于B点，C错误；D．A到F溶液中Ca2+几乎为0，说明CaSO4全部转化为了CaCO3，加入的CO32-的物质的量应该大于mol，D错误；故选B。 【变式7-3】某化工厂废水(pH=2.0，ρ≈1g•mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子，其浓度各约为0.01mol•L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如表： 难溶电解质 AgI PbI2 AgOH Pb(OH)2 Ag2S PbS Ksp 8.3×10-17 7.1×10-9 5.6×10-8 1.2×10-15 6.3×10-50 3.4×10-28 (1)你认为往废水中投入_________(填序号)，Ag+、Pb2+沉淀效果最好。 A．KI B．NaOH C．Na2S (2)常温下，如果用NaOH处理上述废水，使溶液的pH=9.0，处理后的废水中c(Pb2+)=___。 (3)如果用食盐处理只含Ag+的废水，测得处理后的废水(ρ≈1g•mL-1)中NaCl的质量分数为0.117%．若排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×10-8mol•L-1，已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol•L-2，问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=________，是否符合排放标准_________(填“是”或“否”) 【答案】(1) C (2) 1.2×10-5mol·L-1 (3)9×10-9mol·L-1 是 【解析】(1)因为溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠，故答案为C；(2)Pb(OH)2的溶度积为1.2×10-15，pH=9.0，c(OH-)=10-5 mol·L-1，Ksp=[c2(OH-)]×c(Pb2+)=1.2×10-15，c(Pb2+)=mol/L=1.2×10-5 mol·L-1；(3)废水中NaCl的质量分数为0.117%，ρ≈1g·mL-1，所以c(Cl)==mol/L=0.02 mol·L-1；Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)，c(Ag+)=mol/L=9×10-9mol·L-1＜1.0×10-8mol·L-1，排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1，所以符合排放标准。 28 / 28 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 沉淀溶解平衡 题型01 沉淀溶解平衡 题型02 沉淀溶解平衡的影响因素 题型03 溶度积常数及其应用 题型04 沉淀的生成与溶解 题型05 沉淀的转化过程探究 题型06 沉淀溶解平衡综合应用 题型06 沉淀溶解平衡曲线分析 题型01 沉淀溶解平衡 1．物质在水中的溶解度 20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 2．沉淀溶解平衡 (1)概念 在一定温度下，当沉淀和溶解的速率________时，形成________________，达到平衡状态，把这种平衡称为沉淀溶解平衡。 (2)建立 (3)沉淀溶解平衡方程式：Mg(OH)2(s)________Mg2＋＋(aq)＋2OH－(aq) 沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了________与________的反应不能完全进行到底。一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于________mol·L－1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。 (4)沉淀溶解平衡状态的特征： 动态平衡：v溶解______v沉淀≠0。 达到平衡时，溶液中离子的浓度________________。 当改变外界条件时，溶解平衡将________________，达到新的平衡。 【典例1】下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　) A．只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡 B．沉淀溶解平衡是可逆的 C．在平衡状态时 D．达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液 【变式1-1】一定温度下，将有缺角的BaSO4晶体置于饱和BaSO4溶液中，一段时间后缺角消失得到有规则的BaSO4晶体。下列说法中正确的是( ) A．BaSO4晶体质量会增加 B．BaSO4晶体质量会减小 C．溶液中c(Ba2+)增大 D．溶液中c(Ba2+)保持不变 【变式1-2】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1-3】一定温度下，难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，下列说法正确的是( ) A．难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡 B．向溶液中加一定量的水，溶液中电离出的离子浓度一定增大 C．达到溶解平衡时，再加入该难溶电解质，将促进其溶解 D．难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等 题型02 沉淀溶解平衡的影响因素 1．内因 难溶物质溶解程度的大小，主要取决于______________________。 2．外因 影响沉淀溶解平衡的外部因素有温度、浓度、加入的电解质等。 已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，在Mg(OH)2悬浊液中，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表： 条件改变 移动方向 c(Mg2＋) c(OH－) 溶解度 加水 ___________ ___________ ___________ ___________ 升温 ___________ ___________ ___________ ___________ 加MgCl2(s) ___________ ___________ ___________ ___________ 加盐酸 ___________ ___________ ___________ ___________ 加NaOH(s) ___________ ___________ ___________ ___________ (1)温度：温度升高，多数溶解平衡向___________的方向移动。 (2)浓度：加水稀释，浓度减小，平衡向___________方向移动。 (3)同离子效应：加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，平衡向_________________的方向移动。 (4)化学反应：加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，平衡向___________的方向移动。 【典例1】(2025·北京首都师大附中高二期中)将等浓度等体积的AgNO3溶液与KI溶液混合，充分反应后静置，关于AgI的沉淀溶解平衡与相关离子浓度，下列说法不正确的是( ) A．加入少量蒸馏水后，平衡向溶解方向移动，cAg＋增大 B．加入少量AgI固体，沉淀溶解平衡不移动 C．加入少量Na2S固体，平衡向溶解方向移动，cI-增大 D．继续加入KI固体，平衡向沉淀方向移动，cAg＋减小 【变式1-1】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+(aq)+2OH-(aq)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 【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 【变式1-3】向PbO2中加入MnSO4溶液，会发生如下反应：5PbO2(s)+2Mn2+(aq)+5 SO4 2-(aq)+4H+(aq)=5PbSO4(s)+2 MnO4-+(aq)+2H2O(l) △H＜0，达到平衡，下列说法不正确的是(　　) A．降低温度或者加入MnSO4固体，都能使平衡正向移动 B．向反应体系中通入足量HCl气体，增加了氢离子浓度，使平衡正向移动，溶液紫色加深 C．该反应的平衡常数K= D．分离出部分PbSO4固体，不能使平衡发生移动 题型03 溶度积常数及其应用 概念 难溶电解质的沉淀溶解___________称为溶度积常数，简称___________，符号为___________ 意义 Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力 表达式 AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝___________。 如：Mg(OH)2(s)Mg2＋＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝___________ 影响因素 (1)内因：物质本身的___________。 (2)外因：仅与___________有关，与浓度、压强、催化剂等无关。 应用 定量判断给定条件下有无沉淀生成。 Q：离子积对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)任意时刻Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 ①Q＞Ksp，溶液___________，有___________析出，直至溶液___________，达到新的平衡。 ②Q＝Ksp，溶液___________，沉淀与溶解处于___________。 ③Q＜Ksp，溶液___________，___________析出，若加入___________难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 【典例3】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3-1】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+ 【变式3-2】(2026·浙江宁波六校联盟高二期中联考)已知25℃时各物质见下表： 物质 Fe(OH)2 Cua(OH)2 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Ksp (25℃) 下列说法不正确的是( ) A．25℃时，某溶液中Ca2+浓度为，理论上不超过11 B．浓度均为0.1mol·L-1的CuSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液，向其中逐滴加入NaOH溶液，先看到红褐色沉淀 C．除去MgCl2溶液中混有的少量Fe3+可以加MgO或Mg(OH)2或镁粉调节pH，过滤 D．除去CuCl2溶液中混有的少量Fe2+，向该溶液中加入适量氯水，再加CuO粉末调节pH，过滤 【变式3-3】 (1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(C)=10-3 mol·L-1，则Ca2+是否沉淀完全?　　　　(填“是”或“否”)[已知：当c(Ca2+)<10-5 mol·L-1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)=3．4×10-9]  (2)25 ℃时，Mg(OH)2饱和溶液　　　　(填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。{已知：Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12，lg5=0.7}  (3)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为　　　　。[已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17]  题型04 沉淀的生成与溶解 1．沉淀的生成 方法 举例 解释 调节pH法 除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] ____________________________ 除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入___________调节pH至4左右 _____________________________ 沉淀剂法 以___________等沉淀污水中的Hg2＋、Cu2＋等重金属离子 _____________________________ 2．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_________，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应_________，使Q_________Ksp，平衡向_________的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)沉淀溶解的方法 酸溶解法 用_________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_________，原因是：CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)____________________，当加入盐酸后发生反应：CO＋2H＋＝____________________，________降低，溶液中_________与_________的离子积Q(CaCO3)_________Ksp(CaCO3)，沉淀溶解平衡向_________方向移动。 盐溶液溶解法 Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、_________溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2NH＝____________________。 【典例4】在25 ℃时，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)=1.×10-10，Ksp(AgY)=1.0×10-12，Ksp(AgZ)=8.7×10-17。下列说法错误的是(　　) A．三种饱和溶液中溶质的物质的量浓度的大小顺序为c(AgX)>c(AgY)>c(AgZ) B．若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y-)减少 C．若取0.188 g的AgY(相对分子质量为188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y-的物质的量浓度为1.0×10-2 mol·L-1 D．往C选项的溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1的NaZ溶液，能生成AgZ沉淀 【变式4-1】已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9，现将浓度为2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为(　　) A．2.8×10-2mol·L-1 B．1.4×10-5mol·L-1 C．2.8×10-5mol·L-1 D．5.6×10-5mol·L-1 【变式4-2】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 【变式4-3】往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是(　　) A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(H＋)均会增大 B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4) C．CaCO3溶解于盐酸而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CO(aq)＋CaSO4(s) CaCO3(s)＋SO(aq) 题型05 沉淀的转化过程探究 1．沉淀的转化 实质 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________ 条件 (1)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。 (2)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。 应用 锅炉除水垢 (含有CaSO4) CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2＋(aq)，反应为CaSO4＋Na2CO3＝CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2HCl＝________________________ 自然界 中矿物的转化 原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)，反应为CuSO4＋ZnS＝______________，CuSO4＋PbS＝______________ 工业废水处理 FeS(s)＋Hg2＋(aq)＝________________ 2．沉淀先后顺序的判断 向溶液中加入沉淀剂，当有多种沉淀生成时，哪种沉淀的溶解度最小(当各种沉淀的Ksp表达式相同时，Ksp越小，沉淀的溶解度越小)，则最先生成该沉淀。 (1)向含等浓度Cl－、Br－、I－的混合液中加入AgNO3溶液，最先生成的沉淀是AgI。 (2)向含等浓度CO、OH－、S2－的混合液中加入CuSO4溶液，最先生成的沉淀是CuS。 (3)向Mg(HCO3)2溶液中加入适量NaOH溶液，生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。 3．Ksp的大小比较 【典例5】(2026·北京首都师大附中高二期中)向少量AgNO3溶液中依次加入足量下表中的试剂，观察现象并记录如下： 试剂 ①NaCl溶液 ②氨水 ③NaBr溶液 ④Na2S2O3 溶液 ⑤KI溶液 ⑥Na2S溶液 ⑦浓硝酸 白色沉淀 澄清溶液 浅黄色沉淀 澄清溶液 黄色沉淀 黑色沉淀 澄清溶液 已知：Ag+与S2O32-形成[Ag(S2O3)2]3-。依据现象推测，下列说法不正确的是 A．②中加氨水后发生反应：AgCl+2 NH3·H2O=[Ag(NH3)2]+ +Cl-+2H2O B．同温度下，溶度积Ksp大小关系：AgCl＞AgBr＞AgI C．与配位的能力由强到弱依次为：S2O32-、NH3 D．上述实验转化过程中不涉及氧化还原反应 【变式5-1】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5-2】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 【变式5-3】25 ℃时，向AgCl的白色悬浊液中依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下： AgCl AgI Ag2S Ksp 1.8×10-10 8.5×10-17 6.3×10-50 下列叙述错误的是(　　) A．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 B．溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀 C．AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2 溶液中的溶解度相同 D．25 ℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度不同 题型06 沉淀溶解平衡曲线分析 1．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。 2．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。 3．沉淀溶解平衡滴定曲线 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。 4．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；曲线上的点表示达到平衡状态，曲线上方的点代表“过饱和溶液”，曲线下方的点代表“不饱和溶液”。 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。 【典例6】(2023·北京卷，14)利用平衡移动原理，分析一定温度下Mg2+在不同的Na2CO3体系中的可能产物。 已知：i.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。 ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ks[Mg(OH)2)]；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c(CO32-)=Ks(MgCO3) [注：起始c(Na2CO3)=0.1mol·L-1，不同下c(CO32-)由图1得到]。    下列说法不正确的是( ) A．由图1，pH=10.25，c(HCO3-)= c(CO32-) B．由图2，初始状态pH=11、lg[c(Mg2+)]= -6，无沉淀生成 C．由图2，初始状态pH=9、lg[c(Mg2+)]= -2，平衡后溶液中存在c(H2CO3)+ c(HCO3-)+ c(CO32-)=0.1mol·L-1 D．由图1和图2，初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]= -1，发生反应：Mg2++2HCO3-= MgCO3↓+CO2↑+H2O 【变式6-1】T℃时，NiS的溶解平衡曲线如图所示。下列推断错误的是( ) A．d点代表的溶液是该温度下的不饱和溶液 B．b、c两点的Ksp相同 C．向NiS饱和溶液中加入Na2S粉末，可使溶液从b点迁移到c点 D．蒸发d点溶液可使溶液迁移到b点 【变式6-2】天然溶洞的形成与水体中含碳物种的浓度有密切关系。已知Ksp(CaCO3)=10-8.7，某溶洞水体中lgc(X)(X为HCO3-、CO32-或Ca2+)与pH变化的关系如下图所示。下列说法错误的是( ) A．曲线②代表CO32- B．Ka2(H2CO3)的数量级为10-11 C．a=-4.35，b=-2.75 D．pH=10.3时，c(Ca2+)=10-7.6　mol·L-1 【变式6-3】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 题型07 沉淀溶解平衡综合应用 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 【典例7】可溶性钡盐有毒，医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：某温度下，Ksp(BaCO3)＝5.1× 10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。下列推断正确的是( ) A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶 B．可以用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃 C．抢救钡离子中毒者时，若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替 D．误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒 【变式7-1】Na2CO3溶液可以处理锅炉水垢中的，使其转化为疏松、易溶于酸的。某兴趣小组模拟上述过程： ①将1mol·L-1CaCl2溶液和1mol·L-1Na2SO4溶液等体积混合得浊液a ②向滴有酚酞的1mol·L-1Na2CO3溶液中加等体积的浊液a，溶液红色变浅 ③将①中浊液a过滤所得白色沉淀b，浸泡在滴有酚酞的1mol·L-1Na2CO3溶液中，一段时间后溶液红色变浅 已知：Ksp(CaCO3)=3.4×10－9、Ksp(CaSO4)=4.9×10－5 下列说法中不正确的是 A．浊液a中硫酸根离子的浓度为 B．②中溶液红色变浅可证明有CaSO4转化为CaCO3 C．③中溶液红色变浅可证明有CaSO4转化为CaCO3 D．向白色沉淀b中加入的1mol·L-1Na2CO3溶液，沉淀几乎全部转化 【变式7-2】为研究水垢中CaSO4的去除，称量0.5g CaSO4·2H2O于烧杯中，加入100mL蒸馏水，持续搅拌并用传感器监测溶液中cCa2+的变化。18s时滴入3滴饱和Na2CO3溶液，55s时继续滴加饱和Na2CO3溶液(忽略对溶液体积的影响)，数据如图。下列说法正确的是( ) A．BC段c Ca2+下降，是因为平衡Ca SO4(s)Ca2+ (aq)+ SO42-(aq)逆向移动 B．由CD段推测，加入的未完全溶解 C．不同时刻溶液中cSO42-大小排序：D>B>C D．A到F的过程中，消耗约为mol 【变式7-3】某化工厂废水(pH=2.0，ρ≈1g•mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子，其浓度各约为0.01mol•L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如表： 难溶电解质 AgI PbI2 AgOH Pb(OH)2 Ag2S PbS Ksp 8.3×10-17 7.1×10-9 5.6×10-8 1.2×10-15 6.3×10-50 3.4×10-28 (1)你认为往废水中投入_________(填序号)，Ag+、Pb2+沉淀效果最好。 A．KI B．NaOH C．Na2S (2)常温下，如果用NaOH处理上述废水，使溶液的pH=9.0，处理后的废水中c(Pb2+)=___。 (3)如果用食盐处理只含Ag+的废水，测得处理后的废水(ρ≈1g•mL-1)中NaCl的质量分数为0.117%．若排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×10-8mol•L-1，已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol•L-2，问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=________，是否符合排放标准_________(填“是”或“否”) 28 / 28 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $