专题3 第四单元 第二课时 沉淀溶解平衡原理的应用（学习讲义）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理学生用书word（苏教版）

该高中化学讲义以沉淀溶解平衡原理为核心，通过“沉淀转化-生成-溶解”三大知识点构建系统框架，结合表格对比沉淀转化规律与应用实例，用探究活动实验记录呈现AgCl→AgI→Ag₂S转化过程，清晰梳理Ksp应用及常见误区等重难点。 讲义亮点在于“原理-应用-误区”三层递进练习设计，如用化工废水处理中FeS沉淀重金属离子实例，结合Ksp计算培养科学思维，通过AgCl与AgI转化实验题强化科学探究与实践能力。对点训练分基础与提升题，附题后方法点拨，助力学生自主复习，教师可据此实施分层教学提升复习效率。

第二课时　沉淀溶解平衡原理的应用 1.了解沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用，能运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解和转化。 2.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。 知识点一　沉淀的转化 1.沉淀转化的实质与规律 （1）实质：沉淀转化的实质就是　　　　　　　　　　。 （2）规律：①两种沉淀的溶解度不同，一般来说溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 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的浓度越小的离子越先沉淀。 ③如果各种离子生成沉淀所需要试剂的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离的目的。 2.沉淀转化的应用 （1）锅炉除水垢：将水垢中含有的难溶于酸的CaSO4转化为易溶于酸的　　　　　　，离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）自然界中矿物的转化：如ZnS遇CuSO4溶液转化为CuS，离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）在工业废水处理过程中，可用FeS等作为沉淀剂除去废水中的Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等重金属离子。沉淀转化的总反应： FeS（s）＋Hg2＋⇌HgS（s）＋Fe2＋ FeS（s）＋Cu2＋⇌CuS（s）＋Fe2＋ FeS（s）＋Pb2＋⇌PbS（s）＋Fe2＋ 在工业生产和科学研究中，除FeS之外，难溶物MnS也可用作沉淀剂；常用的沉淀剂还有H2S、Na2S、NaHS、（NH4）2S等。 3.两点提示——Ksp认识的误区 （1）误认为只要Ksp越大，其溶解度就会越大。Ksp还与难溶物化学式中的各离子配比有关，只有同类型的难溶物的Ksp大小才可用于比较其溶解度大小。 （2）误认为Ksp小的不能转化为Ksp大的，只能实现Ksp大的向Ksp小的转化。实际上当两种难溶电解质的Ksp相差不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可实现难溶电解质由Ksp小的向Ksp大的转化。 【教材挖掘】 　教材中指出“在某些特殊情况下，控制反应的条件，也能使溶解能力相对较弱的物质转化为溶解能力相对较强的物质”。为什么2Fe（OH）3（s）＋3Mg2＋⇌3Mg（OH）2（s）＋2Fe3＋不能实现？{已知Ksp［Fe（OH）3］=2.8×10－39，Ksp［Mg（OH）2］=5.6×10－12} 　探究沉淀的转化 （1）沉淀转化的实验记录 实验步骤 实验现象 A中产生　　　　，B中变为　　　　，C中变为　　　　 离子方程式 试管A：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 试管B：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 试管C：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 实验分析 Ksp（AgCl）　　　　　Ksp（AgI）　　　　　Ksp（Ag2S） （2）已知在20 ℃时，AgCl、AgI、Ag2S在水中的溶解度分别为1.5×10－4 g、2.1×10－7 g、6.3×10－16 g，你能根据它们溶解能力的差异分析上述现象产生的原因吗？ 1.（人教版习题）现进行下列实验： （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中含有Ag＋ C．实验（3）表明AgCl转化为AgI D．实验可以证明AgCl的Ksp比AgI的小 2.化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋＋MnS（s）⇌CuS（s）＋Mn2＋，下列说法错误的是（　　） A．MnS的溶解度比CuS的溶解度大 B．该反应达平衡时c（Mn2＋）=c（Cu2＋） C．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c（Mn2＋）变大 D．也可以用FeS作沉淀剂 题后点拨 沉淀转化反应的平衡常数与溶度积的关系。 以转化Cu2＋＋MnS（s）⇌CuS（s）＋Mn2＋为例，其平衡常数K===。 知识点二　沉淀的生成 1.沉淀的生成条件 c（A＋）•c（B－）＞Ksp（AB）。 2.实例 除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3＋ 由于Fe（OH）3的溶解度比Cu（OH）2小得多，调节溶液的pH至3~4时，Cu2＋留在溶液中，Fe3＋水解生成　　　　　而析出，达到除去Fe3＋的目的。 3.沉淀生成的方法 调节pH法 通过控制溶液的酸碱性，可以使某些金属阳离子转化为氢氧化物沉淀。如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，将含杂质的氯化铵溶于水，再加入氨水调节pH，可使Fe3＋生成Fe（OH）3沉淀而除去，发生的反应为Fe3＋＋3NH3•H2OFe（OH）3↓＋3N 加沉淀剂法 加入适当沉淀剂，使某些金属阳离子转化为沉淀。如在工业废水处理过程中，以Na2S作沉淀剂，使废水中的某些金属离子如Cu2＋、Hg2＋等，生成极难溶的CuS、HgS等沉淀而除去，发生的反应为Cu2＋＋S2－CuS↓，Hg2＋＋S2－HgS↓ 相同离子法 增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动 氧化还原法 改变某离子的存在形式，促使其转化为溶解度更小的难溶电解质，便于分离出来，如通过氧化还原反应将Fe2＋氧化为　　　　，从而生成更难溶的　　　　沉淀 4.沉淀剂选择的注意事项 （1）所选沉淀剂既要能除去溶液中指定的离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去，如沉淀NaNO3溶液中的Ag＋，可用NaCl作沉淀剂。 （2）溶液中沉淀物的溶解度越小，离子沉淀得越完全，如沉淀Ca2＋，可将其转化成CaCO3、CaSO4或CaC2O4沉淀，但这三种沉淀中CaC2O4的溶解度最小，因此，沉淀成CaC2O4时Ca2＋除去得最完全。 （3）要注意沉淀剂的电离程度，如欲使Mg2＋沉淀为Mg（OH）2，用NaOH作沉淀剂比用氨水的效果要好。 （4）加入过量沉淀剂可使被沉淀离子沉淀完全。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol•L－1时，该离子沉淀完全。 1.25 ℃时，已知Ksp（AgCl）=1.8×10－10，Ksp（AgBr）=5.4×10－13。现向等浓度的NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入稀AgNO3溶液，先沉淀的是（　　） A．AgCl　 B．AgBr C．同时沉淀　　 D．无法判断 2.如表所示是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，加入的试剂最合理的是（　　） 金属离子 Fe2＋ Fe3＋ Zn2＋ 完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5 A．H2O2、ZnO　 B．氨水 C．KMnO4、ZnCO3　　 D．NaOH溶液 知识点三　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，从而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 酸溶解法 加入酸，与沉淀溶解平衡体系中的相应离子反应，从而减小离子浓度，使平衡向沉淀溶解的方向移动。如自然界中溶洞的形成：CaCO3（s）⇌Ca2＋＋CCa2＋＋2HC，总反应可以写成CaCO3（s）＋CO2＋H2O⇌Ca2＋＋2HC，经年累月，就形成了美丽的溶洞 盐溶解法 加入盐溶液，与沉淀溶解平衡体系中某种离子结合生成弱电解质，从而减小离子浓度，使平衡向沉淀溶解的方向移动。如Mg（OH）2可溶于NH4Cl溶液中：Mg（OH）2（s）⇌Mg2＋＋2OH－，当加入NH4Cl溶液时，N＋OH－⇌NH3•H2O，c（OH－）减小，c（Mg2＋）•c2（OH－）＜Ksp［Mg（OH）2］，使沉淀溶解平衡向右移动，Mg（OH）2溶解 生成配合 物溶解法 向难溶电解质的沉淀溶解平衡体系中加入某试剂，使溶液中某种离子因形成稳定配合物而使其浓度减小，从而使平衡向沉淀溶解的方向移动。如AgCl可溶于浓氨水中： 氧化还原 溶解法 加入氧化剂或还原剂，通过发生氧化还原反应使某种离子的浓度减小，使平衡向沉淀溶解的方向移动。如有些金属硫化物（CuS、HgS等）不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，故将CuS投入稀硝酸中，由于S2－能被稀硝酸氧化，使平衡CuS（s）⇌Cu2＋＋S2－向右移动，则CuS溶解，反应的化学方程式为3CuS＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋3S＋2NO↑＋4H2O 1.向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸（忽略体积变化），下列数值变小的是（　　） A．c（C）　 B．c（Mg2＋） C．c（H＋）　　 D．Ksp（MgCO3） 2.（2024•连云港二模）室温下，用0.01 mol•L－1 CuSO4溶液浸泡NiS固体，一段时间后过滤，向滤液中加入氨水，产生蓝色沉淀。已知Ksp（NiS）=1.0×10－21，Ksp（CuS）=1.5×10－36，Ksp（PbS）=9×10－29。下列有关说法正确的是（　　） A．过滤后所得溶液中存在：c（Ni2＋）•c（S2－）＜Ksp（NiS） B．滤液中加入氨水产生蓝色沉淀的离子方程式：Cu2＋＋2OH－Cu（OH）2↓ C．欲使反应NiS＋Cu2＋⇌Ni2＋＋CuS向右进行，则需满足＞×1015 D．用0.01 mol•L－1 CuSO4溶液浸泡PbS固体，不能得到CuS固体 3.试利用平衡移动原理解释下列事实： （1）FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸溶液中：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。 （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BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。 4.已知Ba2＋有毒，为什么医疗上能用BaSO4作钡餐，而不能用BaCO3作钡餐？ 1.已知：常温下，Ksp（AgCl）=1.8×10－10，Ksp（AgI）=8.3×10－17。下列叙述正确的是（　　） A．常温下，AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小 B．向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，沉淀由白色转化为黄色 C．将0.001 mol•L－1 AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，一定先产生AgI沉淀 D．向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体有AgCl析出，溶液中c（Ag＋）仍与c（Cl－）相等 2.向AgCl浊液中滴加浓氨水后，得到澄清溶液，向澄清溶液中滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知：Ag＋＋2NH3•H2O⇌［Ag（NH3）2］＋＋2H2O。下列分析错误的是（　　） A．AgCl浊液中存在沉淀溶解平衡AgCl（s）⇌Ag＋＋Cl－ B．该实验可以证明NH3结合Ag＋的能力比Cl－强 C．该实验表明实验室可用浓氨水洗涤银镜反应后的试管 D．由资料信息可推知，滴加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl 3.25 ℃时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数（Ksp）分别为Ksp（FeS）=6.3×10－18；Ksp（CuS）=1.3×10－36；Ksp（ZnS）=1.6 ×10－24。下列有关叙述正确的是（　　） A．硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大 B．将足量的ZnSO4晶体加入0.1 mol•L－1的Na2S溶液中，Zn2＋的浓度最大只能达到1.6×10－23 mol•L－1 C．除去工业废水中含有的Cu2＋，可采用FeS固体作为沉淀剂 D．向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c（Fe2＋）变大、c（S2－）变小，Ksp（FeS）变大 4.已知25 ℃时，几种难溶电解质的溶度积如下表： 难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Ksp 3.4×10－9 4.9×10－5 6.8×10－6 某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下： ①向100 mL 0.1 mol•L－1的CaCl2溶液中加入0.1 mol•L－1的Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。 ②向①中加入3 g 固体Na2CO3，搅拌，静置后弃去上层清液。 ③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。 ④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （1）由题中信息知Ksp越大，表示电解质的溶解度越　　　　（填“大”或“小”）。 （2）写出第②步发生反应的化学方程式： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。 （3）设计第③步的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）请补充第④步操作及发生的现象：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。 （5）请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。 完成课后作业　专题3　第四单元　第二课时 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二课时　沉淀溶解平衡原理的应用 知识点一 1.（1）沉淀溶解平衡的移动　2.（1）CaCO3　CaSO4（s）＋CCaCO3（s）＋S 　（2）Cu2＋＋ZnS（s）CuS（s）＋Zn2＋ 教材挖掘 提示：Fe（OH）3悬浊液中，c（OH－）≈1×10－10 mol·L－1，若在此溶液中生成Mg（OH）2沉淀，c（Mg2＋）＞＝ mol·L－1＝5.6×108 mol·L－1，显然无法获得如此高浓度的溶液，Fe（OH）3转化为Mg（OH）2是不可能实现的。如果两种沉淀的溶解性差异很大，那溶解性小的沉淀转化为溶解性大的沉淀就比较困难，有时甚至难以实现。 探究活动 （1）提示：白色沉淀　黄色沉淀　黑色沉淀　Ag＋＋Cl－AgCl↓　AgCl＋I－AgI＋Cl－　2AgI＋S2－Ag2S＋2I－　＞　＞ （2）提示：一般来说，溶解能力相对较强的物质容易转化为溶解能力相对较弱的物质。沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。 对点训练 1.D　0.1 mol·L－1 AgNO3溶液和0.1 mol·L－1 NaCl溶液等体积混合，反应生成氯化银沉淀，得到悬浊液a，存在沉淀溶解平衡AgCl（g）Ag＋（aq）＋Cl－（aq），A正确；存在沉淀溶解平衡，滤液中仍有银离子，B正确；向沉淀c中滴加0.1 mol·L－1 KI溶液，沉淀变为黄色，说明氯化银变成碘化银，C正确；氯化银变成碘化银，说明Ksp（AgCl）＞K（AgI），D错误。 2.B　根据沉淀转化的条件可知，Ksp（MnS）＞Ksp（CuS），A项正确；该反应达平衡时c（Mn2＋）、c（Cu2＋）保持不变，但不一定相等，B项错误；向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡正向移动，c（Mn2＋）变大，C项正确；溶解度比CuS（s）大的FeS（s）、MnS（s）、ZnS（s）等难溶物都可作为沉淀剂，D项正确。 知识点二 2.Fe（OH）3　3.Fe3＋　Fe（OH）3 对点训练 1.B　由于25 ℃时，Ksp（AgCl）＞Ksp（AgBr），向等浓度的NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入稀AgNO3溶液，先达到AgBr的溶度积，故先析出AgBr沉淀，B项符合题意。 2.A　要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再调节溶液pH，使Fe3＋完全转化为Fe（OH）3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。为了不引入新的杂质，可用H2O2来氧化Fe2＋，用ZnO来调节pH，将Fe3＋沉淀完全，A项符合题意。 知识点三 对点训练 1.A　含MgCO3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡：MgCO3（s）Mg2＋＋C，滴加少许浓盐酸，H＋与C反应，使平衡向右移动，则c（Mg2＋）和c（H＋）增大，c（C）减小，温度不变，Ksp（MgCO3）不变，A符合题意。 2.A　Ksp（NiS）＞Ksp（CuS），浸泡后，NiS（s）转化为CuS（s），使溶液中c（S2－）减小，则c（Ni2＋）·c（S2－）＜Ksp（NiS），A正确；NH3·H2O为弱电解质，不能拆，B错误；反应NiS＋Cu2＋Ni2＋＋CuS的平衡常数K＝＝＝×1015，欲使反应向右进行，则Q＜K，即＜×1015，C错误；由题目可知，Ksp（CuS）＜Ksp（PbS），即CuS更难溶，物质可以从一种难溶物转化为另一种更难溶物质，D错误。 3.（1）FeS（s）Fe2＋＋S2－，加入稀盐酸后，S2－＋2H＋H2S↑，破坏了FeS的沉淀溶解平衡，使平衡向FeS溶解的方向移动，故FeS溶解 （2）CaCO3（s）C＋Ca2＋，在稀硫酸中生成的CaSO4微溶，附着在CaCO3的表面，故难溶于稀硫酸；而在醋酸溶液中，C＋2CH3COOH2CH3COO－＋H2O＋CO2↑，破坏了CaCO3的沉淀溶解平衡，故CaCO3能溶于醋酸溶液 （3）BaSO4（s）Ba2＋＋S，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；而用硫酸洗涤，H2SO42H＋＋S，S的存在抑制了BaSO4的溶解，故BaSO4损失量少 4.由于胃液的酸性很强，H＋与BaCO3电离产生的C结合生成CO2和H2O，使BaCO3的沉淀溶解平衡BaCO3（s）Ba2＋＋C向右移动，c（Ba2＋）增大，会引起人体中毒。而S是强酸根离子，不能与胃液中的H＋结合，因而胃液中的H＋对BaSO4的沉淀溶解平衡基本没有影响，Ba2＋浓度可以保持在安全的浓度范围之内。 【随堂演练】 1.B　Ksp只与温度有关，与溶液中离子浓度无关，A错误；Ksp（AgCl）＞Ksp（AgI），沉淀转化为溶解度更小的物质，B正确；KCl和KI混合溶液中，c（Cl－）和c（I－）的大小未知，不能判断离子积与Ksp的相对大小，即不能确定沉淀的先后顺序，C错误；向AgCl饱和溶液中加入NaCl晶体，沉淀溶解平衡逆向移动，c（Ag＋）减小，c（Cl－）增大，c（Ag＋）＜c（Cl－），D错误。 2.C　AgCl是难溶电解质，在AgCl浊液中存在沉淀溶解平衡，A项正确；Ag＋与NH3结合生成[Ag（NH3）2]＋，导致Ag＋浓度减小，促使沉淀溶解平衡AgCl（s）Ag＋＋Cl－正向移动，说明NH3结合Ag＋的能力比Cl－强，B项正确；银镜反应后的试管壁上是银单质，Ag＋能与浓氨水反应，银单质不能，C项错误；浓硝酸能中和NH3·H2O，c（NH3·H2O）减小，使Ag＋＋2NH3·H2O[Ag（NH3）2]＋＋2H2O平衡逆向移动，[Ag（NH3）2]＋转化成Ag＋，Ag＋与溶液中的Cl－结合生成沉淀，所以滴加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl，D项正确。 3.C　化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大的物质在水中的溶解能力越强，由Ksp可知，常温下，CuS的溶解度最小，A错误；将足量的ZnSO4晶体加入0.1 mol·L－1的Na2S溶液中，Zn2＋最小的浓度为c（Zn2＋）＝ mol·L－1＝1.6×10－23 mol·L－1，B错误；因CuS比FeS更难溶，所以FeS沉淀可转化为CuS沉淀，C正确；温度不变，Ksp（FeS）不变，D错误。 4.（1）大　（2）Na2CO3＋CaSO4（s）CaCO3（s）＋Na2SO4　（3）洗去沉淀中附着的S　（4）向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体　（5）将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去 解析：（1）难溶电解质的类型相同时，Ksp越大，表示电解质的溶解度越大，溶解度小的沉淀会向溶解度更小的沉淀转化。（4）要证明CaSO4已完全转化为CaCO3，可以用盐酸，因为CaSO4不和盐酸反应，而CaCO3可完全溶于盐酸。（5）在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去。 学科网（北京）股份有限公司 $