3.4 第2课时 沉淀溶解平衡的应用(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

该高中化学导学案聚焦沉淀溶解平衡的应用，涵盖沉淀的生成、溶解与转化三大核心知识点。通过回顾沉淀溶解平衡原理，结合工业提纯、废水处理等实例，搭建从理论到实际应用的学习支架，衔接前后知识脉络。 资料特色在于实例丰富（如调节pH法除杂、酸溶解沉淀）、实验探究（银盐转化、氢氧化镁溶解实验）及分层训练（对点训练、随堂演练），能培养学生科学思维（证据推理、模型分析）和科学探究能力，强化化学观念中物质转化与实际应用的联系，助力提升解决真实问题的能力。

第 2 课时　沉淀溶解平衡的应用 1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化。 2.能综合运用离子反应、化学平衡原理分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。 知识点一　沉淀的生成 1.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.实例 （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，可使Fe3＋转变为　　　　沉淀而除去。离子反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 （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　　　　等硫化物沉淀而除去。 注意：当离子浓度小于1×10－5 mol•L－1时，认为该离子已完全沉淀。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）要除去溶液中的S，选择加入可溶性钙盐比钡盐效果好。（　　） （2）除去MgCl2溶液中的Fe2＋，可直接加入氨水调pH即可。（　　） （3）硬水含有较多Ca2＋、Mg2＋、HC、S，加热煮沸可以完全除去其中的Ca2＋、Mg2＋。（　　） （4）除去废水中的某些重金属离子如Cu2＋、Hg2＋时，常用Na2S等，是因为生成的CuS、HgS极难溶，使废水中Cu2＋、Hg2＋浓度降得很低。（　　） 2.（教材改编题）利用调节pH的方法，可以除去硫酸铜饱和溶液中的亚铁离子（已知25 ℃时CuSO4饱和溶液中Cu2＋的物质的量浓度为1.4 mol•L－1）。部分阳离子沉淀时对应的pH如表所示。 阳离子 开始沉淀时 完全沉淀时 Fe3＋ 2.7 3.7 Cu2＋ 4.4 6.4 Fe2＋ 7.6 9.6 下列说法正确的是（　　） A．调节pH前，应先将Fe2＋氧化为Fe3＋，可选择Cl2或H2O2作氧化剂 B．调节pH可选用NaOH C．控制pH=3.7~3.9除杂效果最好 D．将分离得到的硫酸铜溶液蒸干可获得Cu（OH）2固体 知识点二　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　　　　　的方向移动，就可以使沉淀溶解。 2.实例——酸溶解法 碳酸钙 溶于酸 CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是CaCO3在水中存在的沉淀溶解平衡为CaCO3（s）⇌Ca2＋（aq）＋C（aq），当加入盐酸后，H＋先与C反应生成HC，HC再与H＋反应生成H2CO3，H2CO3再分解为H2O和CO2，从而使c（C）降低，溶液中C与Ca2＋的离子积Q（CaCO3）＜Ksp（CaCO3），沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 Mg（OH）2 固体溶解 ①实验操作： ②实验现象：Mg（OH）2不溶于水，但是溶于盐酸。 ③理论分析（如下图）： Mg（OH）2（s）⇌Mg2＋（aq）＋2HCl2Cl－＋2OH－（aq）＋　2H＋　　2H2O　 【教材挖掘】 　教材中指出Mg（OH）2能溶于酸。通过下面的实验探究氢氧化镁在氯化铵溶液（酸性）和醋酸铵溶液（中性）中的溶解情况（如图）。实验发现Mg（OH）2固体在两溶液中均可溶解。请用离子方程式表示Mg（OH）2在醋酸铵溶液中溶解的原因　　 　　。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，平衡不移动。（　　） （2）CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO3反应。（　　） （3）FeS、Al（OH）3、Cu（OH）2均可溶于盐酸。（　　） （4）为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水。（　　） 2.利用平衡移动原理解释下列事实。 （1）FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸：　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　　　。 （2）CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸：　　 　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　。 （3）分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol•L－1硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量：　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　　　。 知识点三　沉淀的转化 1.实验探究 （1）难溶性银盐AgCl、AgI、Ag2S的转化 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（s）＋KI（aq）⇌　　　　　　　　 2AgI（s）＋Na2S（aq）⇌　　　　　　　　 （2）Mg（OH）2与Fe（OH）3的转化 实验 操作 实验 现象 产生白色沉淀 白色沉淀转化为　　　沉淀 化学 方程式 MgCl2＋2NaOHMg（OH）2↓＋2NaCl 3Mg（OH）2（s）＋2FeCl3（aq）⇌　　　　　　　　　　　　 2.沉淀转化的实质及规律 沉淀转化的实质就是　　　　　　　的移动。 （1）一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，两种沉淀的溶解度差别越大，转化越容易。 （2）当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀。 3.沉淀转化的应用 （1）锅炉除水垢（含有CaSO4） CaSO4（s）CaCO3（s）Ca2＋（aq），反应的化学方程式为CaSO4（s）＋Na2CO3（aq）⇌　　　　　　　　　　　　，CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑。 （2）自然界中矿物的转化 原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝（CuS），反应的化学方程式为CuSO4（aq）＋ZnS（s）⇌　　　　　　　　　　　，CuSO4（aq）＋PbS（s）⇌　　　　　　　　。 （3）工业废水处理 利用沉淀转化原理，用FeS等难溶物除去工业废水中的重金属离子，将它们转化为HgS、Ag2S、PbS等难溶物。如用FeS除去Hg2＋的离子方程式：FeS（s）＋Hg2＋（aq）⇌　　　　　　　　。 （4）测定离子浓度或含量 利用沉淀反应，设计沉淀滴定法，测定相关离子的浓度或含量。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉淀。（　　） （2）向AgCl沉淀中加入KI溶液，由白色沉淀转变成黄色沉淀，是由于Ksp（AgI）＜Ksp（AgCl）。（　　） （3）可用FeS除去废水中的Hg2＋、Ag＋等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶。（　　） （4）用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀，可将BaSO4转化为BaCO3。（　　） （5）验证Fe（OH）3的溶解度小于Mg（OH）2，可将FeCl3溶液加入Mg（OH）2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色。（　　） 2.（2025•河南南阳六校联考）常温下，几种硫化物的溶度积如表所示。 硫化物 FeS PbS HgS CuS Ksp 6×10－18 9×10－29 6×10－53 1×10－36 下列叙述错误的是（　　） A．溶解度：FeS＞PbS＞CuS＞HgS B．饱和CuS溶液中c（S2－）=1×10－18mol•L－1 C．向含等浓度Cu2＋和Pb2＋的废水中通入H2S气体，先生成CuS沉淀 D．FeS（s）＋Hg2＋（aq）⇌HgS（s）＋Fe2＋（aq）的平衡常数K为1×10－35 3.（2025•福建三明期末）已知25 ℃时，Ksp=4.9×10－5，Ksp=2.8×10－9。下列说法错误的是（　　） A．向c（C）=c的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RCO3沉淀 B.25 ℃时，RCO3在水中的溶解度比在Na2CO3溶液中的大 C.25 ℃时，反应RSO4（s）＋（aq）⇌RCO43（s）＋（aq）的平衡常数K=1.75×4104 D．将浓度均为1.0×10－4 mol•L－1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合（忽略体积变化），可得到RCO3沉淀 1.（2026•江苏苏州期中）下列有关沉淀溶解平衡应用的说法不正确的是（　　） A．误食可溶性钡盐可尽快用5%的Na2CO3溶液洗胃 B．含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应 C．AgCl沉淀溶解达到平衡时，Ag＋和Cl－浓度不一定相等 D．用Na2CO3溶液使锅炉水垢中的CaSO4转化成疏松、易溶于酸的CaCO3 2.已知：25 ℃时，PbS、CuS、HgS的溶度积分别为8.0×10－28、6.3×10－36、1.6×10－52。下列说法正确的是（　　） A．可溶性硫化物可作为处理上述金属离子的沉淀剂 B．上述三种物质溶解度最小的是PbS C．在硫化铜悬浊液中滴加几滴Pb（NO3）2溶液，会生成PbS沉淀 D．向含Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋均为0.010 mol•L－1的溶液中通入H2S气体，产生沉淀的顺序依次为PbS、CuS、HgS 3.（1）将0.1 mol•L－1 AgNO3溶液和0.1 mol•L－1 NaCl溶液等体积混合，得到悬浊液a；将悬浊液a过滤，得到滤液b和白色沉淀c。 （2）向滤液b中滴加0.1 mol•L－1 KI溶液，滤液出现浑浊。 （3）向沉淀c中滴加0.1 mol•L－1 KI溶液，沉淀变为黄色。 下列关于上述实验的分析错误的是（　　） A．悬浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl（s）⇌Ag＋（aq）＋Cl－（aq） B．滤液b中不含Ag＋ C．实验（3）表明AgCl转化为AgI D．实验可以证明AgI的Ksp比AgCl的小 4.已知SO2Cl2遇水强烈水解生成两种强酸。向SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3溶液，最先生成的沉淀是　　　　；当第二种离子开始沉淀时，溶液中c（Ag＋）为0.01 mol•L－1，则=　　　　。 ［已知Ksp（AgCl）=1.8×10－10，Ksp（Ag2SO4）=1.2×10－5］ 完成课后作业　第三章　第四节　第2课时 答案 第2课时　沉淀溶解平衡的应用 知识点一　 　2.（1）Fe（OH）3　Fe3＋＋3NH3•H2OFe（OH）3↓＋3N　（2）CuS、HgS 对点训练 1.（1）×　（2）×　（3）×　（4）√ 2.C　如果选择Cl2作氧化剂，会生成氯化铁，引入新杂质，A错误；选用NaOH调pH，会引入新杂质，B错误；使Fe3＋完全沉淀，最小pH为3.7，根据Cu2＋完全沉淀时pH为6.4，可求得Ksp［Cu（OH）2］=10－20.2≈7×10－21，溶液中Cu2＋浓度为1.4 mol•L－1，代入公式可求得开始沉淀时pH约为3.9，故应控制pH=3.7~3.9，C正确；硫酸为难挥发性酸，将硫酸铜溶液蒸干，若温度不是很高，硫酸铜不分解，则可得到硫酸铜，不会得到Cu（OH）2，D错误。 知识点二　 1.沉淀溶解 教材挖掘 提示：Mg（OH）2＋2NMg2＋＋2NH3•H2O。 对点训练 1.（1）×　（2）×　（3）√　（4）√ 2.（1）FeS（s）⇌Fe2＋（aq）＋S2－（aq），加入稀盐酸后，发生反应S2－＋2H＋H2S↑，破坏了FeS的沉淀溶解平衡，使上述平衡向FeS溶解的方向移动，故FeS能溶于稀盐酸 （2）CaCO3（s）⇌C（aq）＋Ca2＋（aq），在稀硫酸中生成的CaSO4微溶，附着在CaCO3的表面上，故CaCO3难溶于稀硫酸；而在醋酸中，C＋2CH3COOH2CH3COO－＋H2O＋CO2↑，破坏了CaCO3的沉淀溶解平衡，故CaCO3能溶于醋酸 （3）BaSO4（s）⇌Ba2＋（aq）＋S（aq），用水洗涤使BaSO4的沉淀溶解平衡向BaSO4溶解的方向移动，造成BaSO4损失；而用稀硫酸洗涤，H2SO42H＋＋S，S的存在抑制了BaSO4的溶解，故BaSO4损失量少 知识点三　 1.（1）AgCl↓＋NaNO3　AgI（s）＋KCl（aq）　Ag2S（s）＋2NaI（aq） （2）红褐色　2Fe（OH）3（s）＋3MgCl2（aq）　2.沉淀溶解平衡 3.（1）CaCO3（s）＋Na2SO4（aq）　（2）CuS（s）＋ZnSO4（aq）　CuS（s）＋PbSO4（s）　（3）HgS（s）＋Fe2＋（aq） 对点训练 1.（1）×　（2）√　（3）√　（4）√　（5）√ 2.D　由于Ksp（FeS）＞Ksp（PbS）＞Ksp（CuS）＞Ksp（HgS），溶解度：FeS＞PbS＞CuS＞HgS，A正确；饱和CuS溶液中c（S2－）= mol•L－1=1×10－18 mol•L－1，B正确；Ksp（PbS）＞Ksp（CuS），向含等浓度Cu2＋和Pb2＋的废水中通入H2S气体，先生成CuS沉淀，C正确；FeS（s）＋Hg2＋（aq）⇌HgS（s）＋Fe2＋（aq）的平衡常数K====1×1035，D错误。 3.D　当阴离子浓度相等时，Ksp较小的沉淀优先析出，因此滴加RCl2溶液时，RCO3先沉淀，A正确；在Na2CO3溶液中存在同离子效应（抑制RCO3溶解），因此RCO3在水中的溶解度大于在Na2CO3溶液中，B正确；反应RSO4（s）＋（aq）⇌RCO3（s）＋（aq）的平衡常数K=====1.75×104，C正确；等体积混合后，c（R2＋）=c（C）=5.0×10－5 mol•L－1，离子积Q=c（R2＋）•c（C）=（5.0×10－5）2=2.5×10－9＜Ksp（RCO3）=2.8×10－9，无沉淀生成，D错误。 【随堂演练】 1.A　BaCO3可溶于胃酸（盐酸），故误食可溶性钡盐（如BaCl2）应使用硫酸盐（如Na2SO4）溶液洗胃，以形成难溶于酸的BaSO4沉淀，A错误。 2.A　Na2S能够与Hg2＋、Cu2＋、Pb2＋反应生成难溶物HgS、CuS、PbS，所以Na2S是处理题干金属离子的沉淀剂，A正确；CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物，可通过它们的溶度积直接判断溶解度大小，由题可知，溶解度最小的、最难溶的为HgS，B错误；Ksp（PbS）＞Ksp（CuS），所以CuS比PbS更难溶，在硫化铜悬浊液中滴几滴硝酸铅溶液，不一定会转化为PbS，需要浓度较大才能发生转化，C错误；溶解度最小的、最难溶的为HgS，溶度积最大、最后生成的为PbS，所以产生沉淀的顺序依次为HgS、CuS、PbS，D错误。 3.B　悬浊液a中存在AgCl的沉淀溶解平衡，因为AgNO3和NaCl反应生成AgCl沉淀后，溶液中仍有溶解的Ag＋和Cl－，符合沉淀溶解平衡原理，A正确；向滤液b中滴加KI溶液出现浑浊，说明滤液中含有Ag＋，与KI反应生成AgI沉淀，因此滤液b中实际含有Ag＋，B错误；沉淀c（AgCl）滴加KI后变为黄色，说明AgCl与KI反应生成AgI，表明AgCl转化为AgI，C正确；AgCl转化为AgI的实验现象可证明AgI的溶度积（Ksp）更小，因为沉淀转化方向是向溶度积更小的物质进行，D正确。 4.AgCl　1.5×10－7 解析：已知SO2Cl2遇水强烈水解生成盐酸和硫酸，盐酸的浓度是硫酸的2倍。设硫酸浓度为a mol•L－1，则生成Ag2SO4沉淀需要的银离子浓度为 mol•L－1，生成AgCl沉淀需要的银离子浓度为 mol•L－1，所以AgCl先沉淀；溶液中c（Ag＋）为0.01 mol•L－1时，c= mol•L－1=1.8×10－8 mol•L－1，c（S）= mol•L－1=0.12 mol•L－1，则=1.5×10－7。 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $