文档内容
考向 28 沉淀溶解平衡
（2022海南，双选）某元素M的氢氧化物 在水中的溶解反应为：
、 ，25℃，-lgc与pH的关系如
图所示，c为 或 浓度的值。下列说法错误的是
A．曲线①代表 与pH的关系
B． 的 约为
C．向 的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0，体系中元素M主要以 存在
D．向 的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl后，体系中元素M主要以 存在
【答案】BD【分析】由题干信息，M(OH)2(s)
M2+(aq)+2OH-(aq)，M(OH)2(s)+2OH-(aq)
M(OH)
2
4
-
(aq)，随着
2- 2-
pH增大，c(OH-)增大，则c(M2+)减小，c[M(OH)4 ]增大，即-lg c(M2+)增大，-lg c[M(OH)4 ]减小，因此曲
2-
线①代表-lg c(M2+)与pH的关系，曲线②代表-lg c[M(OH)4 ]与pH的关系，据此分析解答。
【详解】A．由分析可知，曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系，A正确；
B．由图象，pH=7.0时，-lg c(M2+)=3.0，则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17，B错误；
2-
C．向c(M2+)=0.1mol/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0，根据图像，pH=9.0时，c(M2+)、c[M(OH)4 ]
均极小，则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在，C正确；
2-
D．c[M(OH)4 ]=0.1mol/L的溶液中，由于溶解平衡是少量的，因此加入等体积的0.4mol/L的HCl后，体系
2-
中元素M仍主要以M(OH)4 存在，D错误；
答案选BD。知识点一 沉淀溶解平衡及应用
1．沉淀溶解平衡的含义
在一定温度下的水溶液中，当沉淀溶解与生成的速率相等时，即建立了沉淀溶解平衡状态。
2．沉淀溶解平衡的建立
固体溶质溶液中的溶质
3．沉淀溶解平衡的特点
4．沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因
难溶电解质本身的性质是决定因素。
(2)外因
[名师点拨] (1)难溶电解质不一定是弱电解质，如BaSO、AgCl等都是强电解质。
4
(2)难溶电解质存在沉淀溶解平衡，如BaSO(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，遵循化学平衡移动原理。
4
5．沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①原理：当Q＞K 时，难溶电解质的溶解平衡向左移动，生成沉淀。
c sp
②应用：可利用生成沉淀来达到除去溶液中杂质离子的目的。
③方法
a．调节pH法：如除去NH Cl溶液中的FeCl 杂质，可加入氨水调节pH至4左右，离子方程式为 Fe 3 ＋
4 3
＋ 3NH ·H O == = 。
3 2
b．沉淀剂法：如用HS沉淀Cu2＋，离子方程式为 Cu 2 ＋ ＋ H S == =CuS↓ ＋ 2H ＋ 。
2 2[名师点拨] 若一种沉淀剂可使溶液中多种离子产生沉淀时，则可控制条件，使这些离子先后分别沉
淀。
(1)对同一类型的沉淀，K 越小越先沉淀，且K 相差越大分步沉淀效果越好。如在Cl－、Br－、I－的混
sp sp
合溶液中，由于AgCl、AgBr、AgI的K 相差较大，逐滴加入Ag＋可按I－、Br－、Cl－的顺序先后沉淀，即
sp
K 最小的首先沉淀出来。
sp
(2)对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要利用K 计算溶液中离子的浓度，根据离子浓度的大小来判
sp
断沉淀的先后顺序，如AgCl和Ag CrO 的分步沉淀，可通过控制Ag＋浓度来完成。
2 4
(2)沉淀的溶解
当沉淀溶解平衡体系中的离子发生反应时，其浓度会降低，沉淀溶解平衡就会向溶解的方向移动，从
而使沉淀溶解。
方法 实例 原理(反应方程式)
CaCO ＋ 2H ＋ == =C a 2 ＋ ＋ CO ↑
酸溶解 CaCO 可溶于盐酸 3 2
3 ＋ H O
2
Mg(OH) ＋ 2NH == =M g 2 ＋ ＋
盐溶解 Mg(OH) 溶于NH Cl溶液 2
2 4 2NH ·H O
3 2
AgCl ＋
配位溶解 AgCl溶于氨水 2NH ·H O == =[Ag(NH ) ] ＋ ＋
3 2 3 2
Cl － ＋ 2H O
2
3Ag S＋
不溶于盐酸的硫化物Ag S溶 2
氧化还原溶解 2 8HNO=====6AgNO＋3S＋
于稀硝酸 3 3
2NO↑＋4HO
2
[名师点拨] 用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部生成沉淀除去，一般认为残留在溶液中的离子浓度
小于1×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全。
(3)沉淀的转化
①实质：沉淀溶解平衡的移动。
②举例：MgCl 溶液――→Mg(OH) ――→Fe(OH) ，则K [Mg(OH) ]＞K [Fe(OH) ]。
2 2 3 sp 2 sp 3
③规律：一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。
④应用
a．锅炉除水垢：将CaSO 转化为CaCO ，离子方程式为CaSO (s) ＋ CO(aq)CaCO (s) ＋ SO(aq) 。
4 3 4 3
b．矿物转化：CuSO 溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为 ZnS(s) ＋ Cu 2 ＋ (aq)CuS(s) ＋ Zn 2 ＋
4
(aq)。[名师点拨] 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，但溶解度小的沉淀转化成溶解度稍
大的沉淀，通过控制反应条件也能实现，但前提是溶液的Q＞K ，如BaSO[K ＝1.1×10－10]用饱和NaCO
c sp 4 sp 2 3
溶液浸泡可部分转化为BaCO [K ＝2.58×10－9]。
3 sp
知识点二 沉淀溶解平衡常数及应用
1．溶度积和离子积
以A B (s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
m n
溶度积 离子积
溶液中有关离子浓度幂的乘
概念 沉淀溶解的平衡常数
积
符号 K Q
sp c
K (A B )＝cm(An＋)·cn(Bm－)，
sp m n Q(A B )＝cm(An＋)·cn(Bm－)，
表达式 表达式中的浓度都是平衡浓 c m n
表达式中的浓度是任意浓度
度
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
①QK ：溶液过饱和，有沉淀析出
c sp
应用
②QK ：溶液饱和，处于平衡状态
c sp
③QK ：溶液未饱和，无沉淀析出
c sp
[名师点拨] (1)K 只与温度有关，与浓度无关；升高温度，大多数固体难溶电解质的K 增大，但
sp sp
Ca(OH) 却相反。
2
(2)对于K 表达式类型相同的物质，如Mg(OH) 和Zn(OH) ，K 的大小反映了难溶电解质在溶液中的
sp 2 2 sp
溶解能力的大小，一般K 越小，则溶解度越小。
sp
(3)对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质，它们的溶解度不能直接用K 的大小来比较，如
sp
AgCl(K ＝1.8×10－10)、Ag CrO(K ＝1.0×10－12)，Ag CrO 溶液中的c(Ag＋)大于AgCl溶液中的c(Ag＋)。
sp 2 4 sp 2 4
2．沉淀溶解平衡曲线中Q 和K 的关系
c sp
难溶电解质(以BaSO 沉淀曲线为例说明)Q 和K 间的关系有以下三种可能：在曲线上任何一点，Q＝
4 c sp c
K ，沉淀与溶解达到动态平衡，溶液是饱和溶液。
sp
在曲线右上方Q＞K ，溶液处于过饱和，有沉淀析出，直至Q＝K 。
c sp c sp
在曲线左下方Q＜K ，为不饱和溶液，无沉淀析出，直至Q＝K 。
c sp c sp
知识点三 K 的相关计算
sp溶度积计算的几种类型
考查角度 计算技巧
①把离子浓度数据代入K 表达式得Q，
sp c
判断沉淀的生成或沉淀是否 若Q>K ，则有沉淀生成
c sp
完全
②利用K 的数值计算某一离子浓度，若该离子浓度小于10－
sp
5 mol·L－1，则该离子沉淀完全
①根据氢氧化物的K ，先计算初始浓度溶液中c(OH－)，再
sp
求得溶液的pH
常温下，计算氢氧化物沉淀
开始和沉淀完全时的pH
②金属阳离子沉淀完全时的离子浓度为10－5 mol·L－1，依据
K 可计算金属阳离子沉淀完全时溶液中的c(OH－)，进而求
sp
得pH
计算沉淀转化反应的平衡常 依据沉淀的转化反应和K ，计算该反应的平衡常数，K值越
sp
数，并判断沉淀转化的程度 大，转化反应越易进行，转化程度越大
①若沉淀类型相同，则K 小的化合物先沉淀；
sp
沉淀先后的计算与判断
②若沉淀类型不同，则需要根据K 计算出沉淀时所需离子
sp
浓度，所需离子浓度小的先沉淀
1．向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知：Ag
＋＋2NH ·H O[Ag(NH)]＋＋2HO，平衡常数记为K，下列分析不正确的是( )
3 2 3 2 2
A．浊液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
B．实验表明实验室可用氨水洗涤附着有银的试管
C．由实验可以判断：NH 结合Ag＋的能力比Cl－强
3
D．由资料信息可推知：加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
2．牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分，起着保护牙齿的作用，其主要成分为羟基磷酸钙
[Ca (PO )OH]。在牙齿表面存在着如下平衡：Ca (PO )OH(s)5Ca2＋(aq)＋3PO(aq)＋OH－(aq)， K
5 4 3 5 4 3 sp
＝6.8×10－37。已知Ca (PO )F(s)的K ＝2.8×10－61。下列说法错误的是( )
5 4 3 sp
A．残留在牙齿上的糖发酵会产生H＋，经常吃糖易造成龋齿
B．由题述平衡可知，小孩长牙时要少吃糖多补钙
C．若减少OH－的浓度，题述平衡将向右移动，K 的值相应增大
spD．使用含氟牙膏能防止龋齿，是因为Ca (PO )OH(s)转化为更难溶的Ca (PO )F(s)
5 4 3 5 4 3
3．化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋
(aq)。下列有关叙述中错误的是( )
A．MnS的K 大于CuS的K
sp sp
B．该反应达到平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C．往平衡体系中加入少量CuSO 固体后，c(Mn2＋)变大
4
D．该反应的平衡常数K＝
4．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 实验结论
向2.0 mL浓度均为0.1 mol·L－1 NaCl和NaI的混
A 合溶液中滴加2滴0.1 mol·L－1AgNO 溶液，振 K (AgCl)> K (AgI)
3 sp sp
荡，沉淀呈黄色
室温下，将BaSO 投入饱和NaCO 溶液中充分反
4 2 3 K (BaSO)>K (BaC
B 应，向过滤后所得固体中加入足量盐酸，固体部 sp 4 sp
O)
分溶解有无色无味气体产生 3
向10 mL 0.2 mol·L－1NaOH溶液中滴入2滴0.1
K [Mg(OH) ]
C mol·L－1MgCl 溶液，产生白色沉淀后，再滴加2 sp 2
2 >K [Fe(OH) ]
滴0.1 mol·L－1FeCl 溶液，有红褐色沉淀生成 sp 3
3
在2 mL 0.01 mol·L－1NaS溶液中先滴入几滴0.01
2
D mol·L－1ZnSO 溶液，有白色沉淀生成，再滴入 K (CuS) K (BaSO)
sp 3 sp 4
4．（2022·全国·高三专题练习）一定温度下，将足量的BaSO 固体溶于50mL水中，充分搅拌，慢慢加入
4
NaCO 固体，随着c(CO )增大，溶液中c(Ba2+)的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
2 3
A．该温度下，K (BaSO)＜K (BaCO)
sp 4 sp 3
B．加入NaCO 固体，立即有BaCO 固体生成
2 3 3
C．BaCO 的K =2.5×10-9
3 spD．曲线BC段内， =25
5．（2022·全国·高三专题练习）已知25℃时，RSO (s)+CO (aq) RCO(s)+SO (aq)的平衡常数
4 3
K=1.75×104，K (RCO)=2.80×10-9，下列叙述中正确的是
sp 3
A．向c(CO )=c(SO )的混合液中滴加RCl 溶液，首先析出RSO 沉淀
2 4
B．将浓度均为6×10-6mol•L-1的RCl 、NaCO 溶液等体积混合后可得到RCO 沉淀
2 2 3 3
C．25℃时，RSO 的K 约为4.9×10-5
4 sp
D．相同温度下，RCO 在水中的K 大于在NaCO 溶液中的K
3 sp 2 3 sp
1.（2022山东卷）工业上以 为原料生产 ，对其工艺条件进行研究。现有含
的 、 溶液，含 的 、 溶液。在一定
pH范围内，四种溶液中 随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是A. 反应 的平衡常数
B.
C. 曲线④代表含 的 溶液的变化曲线
D. 对含 且 和 初始浓度均为 的混合溶液， 时才发生沉淀
转化
2.(2019全国Ⅱ卷)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T、T 温度下CdS在水中的溶解度
1 2
B.图中各点对应的K 的关系为:K (m)=K (n)K (CuS)，A正确；该反应达到平衡时
sp sp
c(Mn2＋)和c(Cu2＋)保持不变，但不一定相等，B错误；往平衡体系中加入少量CuSO 固体后，平衡向正反
4
应方向移动，c(Mn2＋)变大，C正确；该反应的平衡常数K＝＝＝，D正确。
4． 【答案】A
【解析】沉淀呈黄色，说明加入AgNO 溶液时先生成AgI沉淀，A正确；CO浓度大，BaSO 部分转
3 4
化为BaCO ，不能比较K (BaSO)、K (BaCO)的大小，B错误；NaOH溶液过量，与FeCl 反应生成沉淀，
3 sp 4 sp 3 3
不能判断两者K 的大小，C错误；NaS溶液过量，与CuSO 溶液反应生成CuS，不能说明
sp 2 4
K (CuS)K (RCO)，故向c( )=c( )的混合液中滴加RCl
4 3 sp 4 sp 3 2
溶液，首先析出RCO 沉淀，A项错误；
3
B．将浓度均为6×10-6mol•L-1的RCl 、NaCO 溶液等体积混合后，c(R2+)=3×10-6mol•L-1、c( )=3×10-
2 2 3
6mol•L-1，此时的离子积Q=c(R2+)•c( )=3×10-6×3×10-6=9×10-12-
3
lgc(Cl-),即在c点的上方,故D说法正确。
5.【答案】（3） 或
（4）在搅拌下向FeSO 溶液中缓慢加入氨水-NH HCO 混
4 4 3
合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的
滤液，滴加盐酸酸化的BaCl 溶液，不出现白色沉淀
2
【解析】铁泥的主要成份为铁的氧化物，铁泥用HSO 溶液“酸浸”得到相应硫酸盐溶液，向“酸浸”后
2 4
的滤液中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+；向“还原”后的滤液中加入NH F使Ca2+转化为CaF 沉淀
4 2
而除去；然后进行“沉铁”生成FeCO，将FeCO 沉淀经过系列操作制得α—Fe O；据此分析作答。
3 3 2 3（3）向“还原”后的滤液中加入NH F溶液，使Ca2+转化为CaF 沉淀，K (CaF )=c(Ca2+)·c2(F-)，当Ca2+完
4 2 sp 2
全沉淀（某离子浓度小于1×10-5mol/L表明该离子沉淀完全）时，溶液中c(F-)至少为 mol/
L= ×10-2mol/L；若溶液的pH偏低，即溶液中H+浓度较大，H+与F-形成弱酸HF，导致溶液中
c(F-)减小，CaF 沉淀不完全，故答案为：pH偏低形成HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF 沉淀不完全。
2 2
（4）①将提纯后的FeSO 溶液与氨水—NH HCO 混合溶液反应生成FeCO 沉淀，生成FeCO 的化学方程
4 4 3 3 3
式为FeSO +NH·H O+NH HCO =FeCO ↓+(NH)SO +H O[或FeSO +NH+NHHCO =FeCO ↓+
4 3 2 4 3 3 4 2 4 2 4 3 4 3 3
(NH )SO ]，离子方程式为Fe2++ +NH·H O=FeCO↓+ +H O（或Fe2++
4 2 4 3 2 3 2
+NH=FeCO ↓+ ），答案为：Fe2++ +NH·H O=FeCO↓+ +H O（或Fe2++
3 3 3 2 3 2
+NH=FeCO ↓+ ）。
3 3
②根据题意Fe(OH) 开始沉淀的pH=6.5，为防止产生Fe(OH) 沉淀，所以将FeSO 溶液与氨水—NH HCO
2 2 4 4 3
混合溶液反应制备FeCO 沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5；FeCO 沉淀需“洗涤完全”，所
3 3
以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl 溶液检验最后的洗涤液中不含 ；则设计的实验方案
2
为：在搅拌下向FeSO 溶液中缓慢加入氨水—NH HCO 混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过
4 4 3
滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl 溶液，不出现
2
白色沉淀，故答案为：在搅拌下向FeSO 溶液中缓慢加入氨水—NH HCO 混合溶液，控制溶液pH不
4 4 3
大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的
BaCl 溶液，不出现白色沉淀。
2
