第47讲 沉淀溶解平衡及图像分析 课件-2026届高三化学一轮复习

第十一章 水溶液中的离子反应与平衡 第47讲 沉淀溶解平衡及图像分析 新人教版 高中化学 2026届 一轮复习 知识梳理 知识点1 沉淀溶解平衡及应用 一、固体的溶解度：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。 单位:克 符号:S 难溶物在水中并非绝对不溶，只是溶解的量非常少 知识梳理 Ag+ Cl- AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl－(aq) AgCl(s) 如何表示？ 溶解 沉淀 水分子 负电荷吸引 正电荷吸引 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。 1、概念 饱和溶液 二、沉淀溶解平衡 相等 如AgCl(s)溶于水的过程： 注意：沉淀溶解平衡与弱电解质电离方程式的区别 知识点1 沉淀溶解平衡及应用 知识梳理 2、沉淀溶解平衡的建立 0 t1 V溶解 V沉淀 V溶解＝ V沉淀 v溶解 > v沉淀，固体溶解 v溶解 = v沉淀，溶解平衡 v溶解 < v沉淀，析出晶体 固体溶质 溶液中的溶质 溶解 沉淀 达到溶解平衡时，溶液必定是饱和溶液 易溶电解质 与难溶电解质 只是溶解度不同，其沉淀溶解平衡的建立过程并没有本质区别。 当v(溶解)=v(沉淀),得到饱和AgCl(aq)，建立溶解平衡 易溶电解质做溶质时，只要是饱和溶液也可存在溶解平衡 知识点1 沉淀溶解平衡及应用 重难点突破 逆 等 定 变 3、沉淀溶解平衡的特征 动 ①内因： 电解质本身的性质 4、影响沉淀溶解平衡的因素： 【判断】相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同(　　) × 练习：将AgCl分别加入盛有：①5 mL水；②6 mL 0.5 mol/L NaCl溶液；③10 mL 0.2 mol/L CaCl2溶液；④50 mL 0.1 mol/L盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag＋)从大到小的顺序排列正确的是A．④③②①　 B．②③④① C．①④③② D．①③②④ C AgCl(S) Ag+(aq) + Cl-(aq) 溶解度? 为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用______代替H2O来洗涤AgCl沉淀。 同是难溶电解质，溶解度差别也很大 知识点1 沉淀溶解平衡及应用 HCl (以AgCl为例：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH>0 完成P261表格 外界条件 移动方向 c(Ag＋) c(Cl-) Ksp 升高温度 加水(固体有剩余) 加入少量AgNO3 加入Na2S 通入HCl 通入NH3 右移 右移 右移 右移 左移 左移 增大 增大 减小 减小 减小 不变 增大 增大 不变 不变 减小 不变 不变 不变 不变 增大 增大 增大 ②外因： 遵循勒夏特列原理 a、浓度： b、温度： c、同离子效应： 加入相同离子，平衡向 的方向移动。 特例： Ca(OH)2 加水，平衡向 方向移动。 溶解 升温，多数平衡向 方向移动。 溶解 生成沉淀 d、加入能反应的离子: 加入的离子与平衡体系中某离子生成更难溶的物质或难电离的物质或气体等，则平衡向 方向移动。 沉淀溶解 知识点1 沉淀溶解平衡及应用 重难点突破 【P262典题1】已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)　 ΔH＜0，下列有关该平衡体系的说法正确的是 ①升高温度，上述平衡逆向移动 ②向上述溶液中加入少量Na2CO3粉末能增大Ca2+的浓度 ③除去NaCl溶液中混有的少量Ca2+，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液 ④恒温下，向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 ⑤给上述溶液加热，溶液的pH升高 ⑥向上述溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加 ⑦向上述溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变 A.①⑥ B.①⑥⑦ C.②③④⑥ D.①②⑥⑦ √ 减小 Na2CO3 溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变 加热，Ca(OH)2的溶解度减小， 溶液的pH降低 √ 增加 巩固提升 二、沉淀溶解平衡的应用 重难点突破 2、方法： ① 调pH值 如：工业原料NH4Cl中混有FeCl3: Fe3＋ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋ ② 加沉淀剂 Cu2＋+S2－= CuS↓ Hg2＋+S2－= HgS↓ 加氨水,调pH值至4 (一)沉淀的生成 1、应用：利用生成沉淀来除杂或提纯物质及废水处理等领域。 练：分别写出用H2S做试剂，沉淀Cu2+、Hg2+的离子方程式。 Cu2＋+H2S=CuS↓＋2H＋ Hg2＋+H2S＝HgS↓＋2H＋ 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂 生成溶解能力小的难溶电解质，越小越好。 【练习1】已知在pH为4-5的环境中，Cu2＋、Fe2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解.工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右，再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子Fe2＋,下述方法中可行的是( ) A.加入纯Cu将Fe2＋还原为Fe B.向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀 C.向溶液中通入Cl2，再通入NH3,调节pH值为4-5 D.向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH值为4-5 D 巩固提升 (二)沉淀的溶解 （1）原理： （2）方法： ①酸溶解法 如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于盐酸。 不断减少溶解平衡体系中的相应离子，使Q___Ksp，平衡向_____________________移动。 < 沉淀溶解的方向 ②盐溶解法 向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别加入适量蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象. 实验3-3 [选修1 P80] 重难点突破 重难点突破 Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq) 滴加试剂 ①蒸馏水 ②盐　酸 ③NH4Cl溶液 现　象 无明显现象 沉淀迅速溶解 沉淀逐渐溶解 & 请用平衡移动原理解释上述实验现象。 ？ ②盐酸: ③NH4Cl溶液 H＋中和OH-,使c(OH－)减小，平衡向右移动，从而使Mg(OH)2溶解 Mg(OH)2＋2H＋= Mg2＋＋2H2O :溶解度太小,必须加入大量的水才能看到明显的溶解 ①蒸馏水 ②盐溶解法 向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别加入适量蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象. 实验3-3 (二)沉淀的溶解 [选修1 P80] ④ 配合物法：如 AgCl可溶于NH3·H2O ③ 氧化还原法：如CuS、HgS等可溶于HNO3中 3CuS + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 3S + 2NO↑+ 4H2O AgCl+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O (请写出反应的离子方程式) 特别提醒　利用氧化还原反应、形成配合物也可以降低难溶电解质沉淀溶解平衡中的某种离子，使难溶电解质向溶解的方向移动。 重难点突破 (二)沉淀的溶解 (三)沉淀的转化 选修1 P80-81——实验3-4、3-5 重难点突破 NaCl和AgNO3混合 白色沉淀AgCl 向所得固液混合物中滴加KI溶液 黄色沉淀AgI 向新得固液混合物中滴加Na2S溶液 黑色沉淀Ag2S 实验3－4： Na2S KI 注意：实验中加入AgNO3溶液的量要少，确保NaCl溶液过量！ 向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液 白色沉淀 向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液 白色沉淀转变为红褐色 静置 红褐色沉淀析出，溶液变无色 实验3－5: 溶解度关系： Mg(OH)2 ＞ Fe(OH)3 FeCl3 注意：实验中加入NaOH溶液的量要少，确保MgCl2溶液过量！ (三)沉淀的转化 选修1 P80-81——实验3-4、3-5 重难点突破 CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2 不及时除去水垢可能会引起爆炸。 沉淀转化的应用举例： 1、锅炉中除水垢： 如何除去水垢？ + CO32- CaCO3(s) CaSO4 (s) SO42- + Ca2+ 沉淀溶解 + 酸 水垢中的CaSO4，用Na2CO3处理，使之转化为CaCO3，而后用酸除去。 (三)沉淀的转化 重难点突破 2、铜蓝的形成 原生铜的硫化物 CuSO4溶液 氧化、淋滤 渗透、遇闪锌矿（ZnS） 和方铅矿（PbS） 铜蓝（CuS） 自然界中矿物的转化 (三)沉淀的转化 重难点突破 选1 P83资料 氟化物防治龋齿的化学原理 + F- 难溶物 溶解度(25℃) Ca5(PO4)3(OH) 1.5×10-10g Ca5(PO4)3F 9.5×10-11g 3、龋齿的形成与防治 Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2++3PO43-+OH- 羟基磷灰石 Ca5(PO4)3F↓ 氟磷灰石 5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓ 问题：为预防龋齿，在生活中应注意什么？ 少吃甜食，饭后刷牙，使用含氟牙膏，适当补钙。 龋齿 (三)沉淀的转化 重难点突破 巩固提升 【P262典题2】已知：Ag++SCN-=AgSCN (白色)，某同学探究AgSCN的溶解平衡及转化，进行以下实验。 下列说法中，不正确的是 A．①中现象能说明Ag+与SCN-生成的白色浊液中存在沉淀溶解平衡 B．②中现象产生的原因是发生了反应：Fe(SCN)3+3Ag+=3AgSCN +Fe3+ C．③中产生黄色沉淀的现象能证明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小 D．④中黄色沉淀溶解的原因可能是AgI与KI溶液中的I-进一步发生了反应 C 【P262典题3】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 巩固提升 B 重难点突破 知识点2 溶度积及其应用 以AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例： 溶度积 离子积 概念 符号 表达式 应用 1、溶度积与离子积： > = < 沉淀溶解平衡的平衡常数(对象：饱和溶液) Ksp Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－) 式中的浓度都是平衡浓度 溶液中有关离子浓度幂的乘积(任意时刻) Qc Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－) 式中的浓度是任意浓度 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 ①Qc Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出 ②Qc Ksp：溶液饱和，处于平衡状态 ③Qc Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出 重难点突破 ②升温，多数平衡向溶解方向移动，Ksp 。 增大 ①对于同一难溶物质，Ksp只与温度有关 2、影响Ksp的因素: 难溶电解质本身的性质和温度 但Ca(OH)2相反。 3、溶度积Ksp的物理意义: 反映了难溶电解质在水溶液中的溶解能力. 知识点2 溶度积及其应用 选1P122页 附录Ⅲ 化学式 Ksp 化学式 Ksp AgCl 1.8×10-10 CuS 6.3×10-36 AgBr 5.4×10-13 ZnS 1.6×10-24 AgI 8.5×10-17 PbS 8.0×10-28 Ag2S 6.3×10-50 FeS 6.3×10-18 Ag2SO4 1.2×10-5 HgS 1.6×10-52 溶解度(g) 1.5×10-4 8.4×10-6 2.1×10-7 【思考】不同类型难溶物发生转化，一定不能比较ksp大小吗？ 实验3－4： AgI转化为Ag2S，能不能说明ksp（AgI）＞Ksp(Ag2S)? 重难点突破 实验3－5： Mg(OH)2转化为Fe(OH)3，能不能说明 ksp（Mg(OH)2）＞Ksp(Fe(OH)3)? 重难点突破 解：设AgCl的溶解度为S(mol/L) 可见，AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。 1、已知常温下，AgCl的Ksp=1.80×10-10,把足量的AgCl放入1L 1 .0 mol／L的盐酸溶液中溶解度是多少？(单位:mol/L) AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) S (S＋1) 1 Ksp=c(Ag＋)·c(Cl－) = S×1 =1.80×10-10 ∴溶解度：S =1.80×10-10 mol/L 问 题：若要求溶解度的单位为 g/L,怎样计算？ ×143.5g/mol 巩固提升 巩固提升 【P263典题1】分别进行下列操作，由现象得出的结论正确的是 D 【例题】 25 ℃时，在1.00 L 0.03 mol/LAgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol/L的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？(已知：AgCl的Ksp=1.8×10－10) 二、溶度积的应用及简单计算 (一)能否沉淀问题 产生沉淀的唯一条件是Qc﹥Ksp 解析:先计算两溶液混合后, Ag+和Cl-浓度. c(Ag+)= c(Cl-)= =0.02mol/L =0.04mol/L c(Ag＋)·c(Cl－) Qc = =0.02×0.04=8.0×10－4 所以有AgCl沉淀生成 >Ksp 重难点突破 练习：已知常温下，AgCl的Ksp=1.80×10-10, 1 mL 0.012 mol/L NaCl溶液与1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反应后剩余Ag+的浓度为多少？(忽略溶液体积变化) c(Cl-)剩余 ＝ 1 mL×0.012 mol/L-1 — 1mL×0.010 mol/L 1 mL+1 mL ＝ 0.001 mol/L c(Ag+) ＝ Ksp c(Cl-) ＝ 1.8×10-7 mol/L ＝ 0.001 1.8×10-10 根据： Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-) ＝ 1.8×10-10 问题：是否沉淀完全？ 一般情况，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5 mol/L时，化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了 重难点突破 (1)某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02 mol/L，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于___。 【例题】常温下，Ksp=c(Cu2+)·c2(OH－)=2×10－20，计算有关Cu2+沉淀的pH。 5 (二) 沉淀的pH问题 (2)要使0.2 mol/LCuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH为___。 6 如果某混合溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol／L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? 已知: Fe(OH)3 ：Ksp = 4.0 ×10-39 Mg(OH)2：Ksp =1.8 ×10-11 （沉淀完全是指该离子的浓度降低到10-5 以下） [3.2，9.1) 二、溶度积的应用及简单计算 (三) 沉淀的顺序问题 已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-，浓度均为0.010 mol/L，向该溶液中逐滴加入0.01mol/L的AgNO3溶液时,计算三种阴离子沉淀的先后顺序 . c1(Ag+)= =1.56×10-8 mol/L = c2(Ag+)= = =7.7×10-11mol/L c3(Ag+)= = =3×10-5mol/L Br-、Cl-、CrO42- 所需Ag＋浓度越小的越先沉淀 二、溶度积的应用及简单计算 重难点突破 (四) 沉淀能否转化问题 Ksp(CaCO3)=2.8×10－9、Ksp(CaSO4)=9.1×10－6，溶解能力：CaSO4大于CaCO3。请用数据说明溶解能力小的CaCO3能否转化为溶解能力大的CaSO4? 则当溶液中c(SO42-)大于0.17 mol/L时，CaCO3(s)可以转化为CaSO4(s)。 解析: 在CaCO3的饱和溶液中 c(Ca2+)= = ≈5.3×10－5 mol/L 若向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4溶液 QC =c(Ca2+)×c(SO42-) ≥Ksp(CaSO4) 时 ,CaCO3(s)可以转化为CaSO4(s) c(SO42-) ≥ = ≈0.17 mol/L 当 二、溶度积的应用及简单计算 重难点突破 当AgCl开始沉淀时，溶液中 =________。 (五)共沉淀溶液中离子浓度比问题 【例题】某温度下，溶液中含有I-、Cl-等离子，向其中滴加AgNO3溶液， [已知：Ksp(AgCl)=1.6×10-10，Ksp(AgI)=8×10-17 ] 5×10-7 同一溶液中c(Ag+)相等 = = = =5×10－7 “凑常数”法 二、溶度积的应用及简单计算 重难点突破 解沉淀溶解平衡曲线图像题三步骤 第一步：明确图像中纵、横坐标的含义 第二步：理解图像中线上点、线外点的含义 (2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液 (3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液 (1)曲线上的点存在溶解平衡 重难点突破 三、沉淀溶解平衡图像 类型一：沉淀溶解平衡——浓度图像 重难点突破 三、沉淀溶解平衡图像 类型二：沉淀溶解平衡——对数图像(正对数) 重难点突破 三、沉淀溶解平衡图像 类型二：沉淀溶解平衡——对数图像(负对数) 重难点突破 三、沉淀溶解平衡图像 类型三：沉淀滴定图像 【P265典题1】常温下，H2S溶液中含硫粒子分布系数[比如： ]与pH的关系如图1所示；金属硫化物M2S和NS在H2S饱和溶液(0.1mol/L)中达沉淀溶解平衡时，-lg c与pH的关系如图2所示(c为金属离子浓度)。 下列说法正确的是 A．溶液中H2S的 B．直线④表示H2S饱和溶液中N2+的-lgc与pH的关系 C．金属硫化物的M2S的pKsp=49.21 D．浓度均为0.01mol/L的M+和N2+的混合溶液不能通过滴加H2S饱和溶液实现分离 巩固提升 C 【P265典题2】25℃下，AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。已知：①Ag2CrO4为砖红色沉淀；②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr； ③25℃时，pKa1(H2CrO4)=0.7，pKa2(H2CrO4)=6.5。 pAg=-lg[c(Ag+)/(mol·L-1)] pX=-lg[c(Xn-)/(mol·L-1)](X代表Cl-、Br-或CrO42-) 下列说法错误的是 A．曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线 B．反应 的平衡常数K=10-5.2 C．滴定Cl-时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0mol·L-1 D．滴定Br-达终点时，溶液中 巩固提升 D P217T4(2024·河北卷)在水溶液中,CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN-形成配离子达平衡时,lgc(金属离子)/c(配离子)与-lg c(CN-)的关系如图: 下列说法正确的是(　　) A.99%的X、Y转化为配离子时，两溶液中CN-的平衡浓度:X>Y B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时c(X)/c(X配离子)>c(Z)/c(Z配离子) C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗CN-的物质的量:Y<Z D.若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率 B Lavf58.12.100 $