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第2讲 沉淀溶解平衡的应用
1．能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。
2．能解决生产、生活和实验中的实际问题。
重点：沉淀溶解平衡的应用
难点：沉淀溶解平衡的应用
1．沉淀溶解平衡的应用
难溶电解质的沉淀溶解平衡是一种动态平衡，因此可以通过改变条件，控制其进行的
方向，使沉淀转化为溶液中的离子，或者使溶液中的离子转化为沉淀。
(1)沉淀的生成
在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达
到分离或除去某些离子的目的。如
①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＋生
成 Fe(OH ) 沉淀而除去。发生的离子反应为Fe3＋＋3NH ·H O===Fe(OH) ↓＋3NH。
3 3 2 3
②在工业废水处理过程中，以NaS作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、Hg2＋等，生
2
成极难溶的CuS、HgS沉淀而除去，也是分离、除去杂质常用的方法。发生的反应为Cu2＋
＋S2－===CuS↓，Hg2＋＋S2－===HgS↓。
(2)沉淀的溶解
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，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。如：
CaCO 难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO 在水中存在的沉淀溶解平衡为
3 3
CaCO (s)⇌ Ca 2 ＋ (aq) ＋ CO 2- (aq)，当加入盐酸后发生反应： CO ＋ 2H ＋ == =H O ＋ CO ↑，c(CO)
3 3 2 2
减小，平衡向沉淀溶解的方向移动。
(3)沉淀的转化
①沉淀转化的实质与条件
a．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。
b．条件：对于沉淀的转化，关键是满足一个条件，即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。
②沉淀转化的应用
a．锅炉除水垢(主要成分为CaSO)：
4NaCO 溶液,CaCO (s)加酸(如盐酸),Ca2＋(aq)，反应为 CaSO ＋ N aCO == =CaCO ＋
2 3 3 4 2 3 3
NaSO ，CaCO ＋2HCl===CaCl ＋HO＋CO↑。
2 4 3 2 2 2
b ． 自 然 界 中 矿 物 的 转 化 ： 原 生 铜 的 硫 化 物 氧 化 、 淋 滤 ,CuSO 溶 液
4
渗透、遇闪锌矿(NzS)
→铜蓝(CuS)，反应为CuSO ＋ ZnS == =CuS ＋ ZnSO ，CuSO ＋
方铅矿(PbS) 4 4 4
PbS == =CuS ＋ PbSO 。
4
1.在含有Mg(OH) 沉淀的饱和溶液中加入固体NH Cl，沉淀量不变。( )
2 4
2.任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡，溶解度大小都可以用K 表示。( )
sp
3.难溶电解质的溶度积Ksp越小，则它的溶解度越小。( )
4.当溶液中某离子浓度小于 时，可视为该离子沉淀完全。( )
5. 只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。(
)
6.K (AB )小于K (CD)，则 的溶解度小于 的溶解度。( )
SP 2 SP
7.可用FeS除去废水中的Hg2+、Ag+等，是因为HgS、Ag S比FeS更难溶。( )
2
8.沉淀的转化只能由难溶的转化为更难溶的。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√(8)×
考点1沉淀溶解平衡的应用
1．沉淀的生成
(1)沉淀生成时沉淀剂的选择原则
①使生成沉淀的反应进行得越完全越好(被沉淀离子形成沉淀的K 尽可能地小，即沉
sp
淀溶解度越小越好)。
如除去废水中的Cu2＋，可以使Cu2＋转化成Cu(OH) 或CuS，依据二者溶解度的大小可
2
知，选择沉淀剂FeS可以使废水中的Cu2＋转化成溶解度更小的CuS。
②不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的
杂质离子。
(2)常用的沉淀方法
①调节pH法：通过调节溶液的pH，使溶液中的杂质离子转化成沉淀而除去。
②直接沉淀法：
通过沉
淀剂除去溶液中的某种指定离子或获取该难溶电解质。
2．沉淀溶解的常用方法
(1)酸碱溶解法：加入酸或碱与沉淀溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，
使平衡向沉淀溶解方向移动。如CaCO 溶于盐酸。
3
(2)盐溶解法：加入盐溶液，与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成弱电解质，从而减小
离子浓度使平衡向沉淀溶解方向移动，如Mg(OH) 溶于NH Cl溶液。
2 4
(3)生成配合物使沉淀溶解：在难溶物的沉淀溶解平衡体系中加入某试剂，使溶液中某
离子因形成稳定配合物而浓度减小，从而使平衡向沉淀溶解的方向移动。如 AgCl可溶于
NH ·H O：
3 2
(4)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达到使难溶物的离
子浓度降低，使平衡向沉淀溶解方向移动。例如有些金属硫化物(CuS、HgS等)不溶于非氧
化性酸，只能溶于氧化性酸。
(5)沉淀转化溶解法：如BaSO 的溶解。它不能被酸、碱所溶解，又不易形成稳定的配
4
离子，也不具有明显的氧化还原性，常使之转化为BaCO ，然后再溶于强酸。
3
3．沉淀的转化
(1)沉淀转化的过程探究
①AgCl、AgI、Ag S的转化
2
实验操作
白色沉淀转化为 黄色沉淀转化为黑色
实验现象 有白色沉淀析出
黄色沉淀 沉淀
NaCl＋
AgCl＋KI===AgI 2AgI＋NaS===Ag S＋
2 2
化学方程式 AgNO===AgCl↓＋
3
＋KCl 2NaI
NaNO
3
AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag S沉淀，说明
2
实验结论
溶解度由小到大的顺序为Ag SK (AgSCN)
SP
B．①中存在平衡：AgSCN(s)⇌Ag+(aq)+SCN-(aq)
C．上述实验能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
D．③中溶液变红说明K (AgSCN)>K (AgI)
SP SP
【答案】D
【解析】A．Q>Ksp时有沉淀生成，所以①中产生白色沉淀的原因是
c
c(Ag+)·c(SCN-)>K (AgSCN)，A正确；
SP
B．难溶固体存在沉淀溶解平衡，①中有AgSCN固体，存在平衡：AgSCN(s)⇌Ag+
(aq)+SCN-(aq)，B正确；
C．②中溶液不变红，③中溶液变红，说明③中c(SCN-)增大，存在AgSCN(s)+I-⇌AgI(s)+SCN-(aq)反应，能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生，C正确；
D．③中溶液变红说明③中c(SCN-)增大，存在AgSCN(s)+I-⇌AgI(s)+SCN-(aq)反应，
但由于加入KI溶液浓度大于KSCN，c(Ag+)·c(I-)>K (AgI)即可产生碘化银沉淀，不能证明
SP
K (AgSCN)>K (AgI)，D错误；
SP SP
故选D。
下列实验操作及现象可以达到实验目的的是
选
实验目的 实验操作及现象
项
在2mL 0.1mol·L-1的NaS溶液中先滴入几滴
2
A K (CuS)K (AgBr)
NaCl溶液，再加几滴同 沉淀 SP SP
浓度的NaBr溶液
向2mL 0.1mol/L FeI 溶
B 2 溶液变为黄色 还原性：Fe2+>I-
液中滴加少量氯水
溶液先由粉红色变为蓝色，再由
将CoCl 固体溶于水，加
2 蓝色变成粉红色(已知： 配离子的稳定性：
C 入浓盐酸后，再加入少量
ZnCl 固体 [Co(H 2 O) 6 ]2+呈粉红色，[CoCl 4 ]2- [ZnCl 4 ]2->[CoCl 4 ]2-
2 呈蓝色，[ZnCl ]2-呈无色)
4
将稀盐酸滴入碳酸氢钠溶
液中，充分反应，再将产
D 生成白色沉淀 非金属性：Cl>C
生的气体通入澄清石灰水
中
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．AgNO 溶液过量，无法得出结论K (AgCl)>K (AgBr)，A错误；
3 SP SPB．氯水少量，和二价铁离子或者碘离子反应，生成三价铁离子或着碘单质都使溶液
呈黄色，无法得到结论还原性Fe2+>I-，B错误；
C．加入少量ZnCl 固体溶液由蓝色变成粉红色，说明发生了如下反应：[CoCl ]2-+ Zn2+
2 4
⇌[ZnCl ]2-+ Co2+，平衡正向进行，说明配离子的稳定性：[ZnCl ]2->[CoCl ]2-，C正确；
4 4 4
D．澄清石灰水产生白色沉淀说明生成二氧化碳，可以证明盐酸酸性强于碳酸，但无
法真得到结论非金属性Cl>C，D错误；
故选C。
3．已知常温下K (CaCO)=5.0×10-9，K (PbCO )=1.0×10-13。CaCO 的悬浊液中存在溶
sp 3 sp 3 3
解平衡：CaCO (s)⇌Ca2+(aq)＋CO (aq) ΔH<0 ，改变下列条件c(Ca2＋)变化正确的是
3
A．加入少量Pb(NO ) 固体，c(Ca2＋) 不变 B．加入少量蒸馏水，c(Ca2+) 减小
3 2
C．加入少量盐酸，c(Ca2+) 增大 D．适当升高温度，c(Ca2+) 增大
【答案】C
【解析】A．由K 可知，碳酸铅更难溶，加入少量Pb(NO ) 固体，使得碳酸钙沉淀向
sp 3 2
碳酸铅转化，CaCO (s)⇌Ca2+(aq)＋CO2- (aq)正向移动，导致c(Ca2＋) 发生改变，A错误；
3 3
B．K (CaCO)为定值，CaCO 的悬浊液加入少量蒸馏水，CaCO 溶解平衡向右移动
sp 3 3 3
c(Ca2+) 不变，B错误；
C．加入少量盐酸，碳酸根离子和氢离子反应消耗碳酸根离子，导致平衡正向移动，
c(Ca2+) 增大，C正确；
D．焓变小于零，则CaCO 溶解时会放出热量，当温度升高时，CaCO 溶解平衡向吸
3 3
热的方向移动，即平衡向左移动，c(Ca2+) 会减小，D错误；
故选C。
4．化学与生活、生产密切相关，下列说法不合理的是
A．长征五号火箭使用液氧、液氢作推进剂，可避免环境污染
B．汽车尾气中采用催化转换技术，可提高有害气体的平衡转化率
C．盐碱地不利于农作物生长，通过施加适量的石膏可以降低土壤的碱性
D．氟化钠牙膏含有的 能与牙釉质层生成更难溶的Ca (PO )F，可预防龋齿
5 4 3
【答案】B
【解析】A．液氧与液氢反应生成水，不生成污染物，可避免环境污染，故A正确；
B．催化剂不能使平衡发生移动，不能改变平衡转化率，故B错误；
C．碱性土的特点是土壤溶液中含有碳酸钠和重碳酸钠，pH可达9以上。土壤黏重，通气性差，严重影响作物生长发育。石膏的主要成分为硫酸钙，可与土壤溶液中的碳酸钠
和重碳酸钠作用，生成硫酸钠易溶于水，可通过灌溉洗盐，随水淋洗掉，从而消除耕层土
壤的碱性，达到改良土壤的目的，故C正确；
D．K [Ca (PO )OH]＞K [Ca (PO )F]，可知Ca (PO )F更难溶，则NaF能将
sp 5 4 3 sp 5 4 3 5 4 3
Ca (PO )OH转化为更难溶的Ca (PO )F，减少龋齿的发生，故D正确；
5 4 3 5 4 3
故答案选B。
5．某温度时，可用KS沉淀Cu2+、Zn2+、Mn2+三种离子(用M2+表示)，所需S2-最低浓
2
度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是
A．三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10-20
B．向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2-)增大
C．可用ZnS除去ZnCl 溶液中混有的少量杂质MnCl
2 2
D．向浓度均为1×10-5mol/L的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4mol/L的
NaS溶液，Cu2+先沉淀
2
【答案】D
【解析】A．对于MS沉淀，溶度积常数为K =c(M2+)c(S2-)，所以有lgc(M2+)=-lgc(S2-)
sp
+lgK ，则三种离子对应的硫化物中K (CuS)最小，约为1×10-35，A错误；
sp sp
B．向MnS的悬浊液中加入少量水，仍可建立沉淀溶解平衡，溶液仍能达到饱和溶
液，饱和溶液中c(S2-)是一定的，B错误；
C．K (MnS)＞K (ZnS)，同类型沉淀溶度积越大，溶解度越大，溶解度大的自发转化
sp sp
为溶解度小的，不能用ZnS除去ZnCl 溶液中混有的少量杂质MnCl ，C错误；
2 2
D．K (MnS)＞K (ZnS)＞K (CuS)，溶解度越小越优先形成，所以向浓度均为1×10-5
sp sp sp
mol/L的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入l×l0-4 mol•L-1的NaS溶液，Cu2+最先沉淀，
2
D正确；故答案为：D。
6．下列说法正确的是
A．一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀很难实现
B．K (Ag CrO)c(H C O)>c(Na+)>c(H+)
2 4 2 2 4
c．F点存在：c(Na+)+c(H+)=3c(HC O- )+c(OH-)
2 4
(5)常温下，pH=3的HC O 溶液的物质的量浓度为c，水电离出的c(H+)为c；pH=3
2 2 4 1 3
的HCl溶液的物质的量浓度为c，水电离出的c(H+)为c。
2 4
则c c(填“>”“<”或“=”，下同)；c c
1 2 3 4。
(6)某氯化镁溶液中混有氯化铁杂质，若溶液中c(Mg2+)=0.56mol/L，欲除尽杂质离子(离
子浓度小于1×10-6mol/L)，需调节pH范围是 。[已知K [Mg(OH) ]=5.6×10-12、
sp 2
K [Fe(OH) ]=1×10-39]
sp 3
【答案】(1)C O2- +H O⇌HC O- +OH-
2 4 2 2 4
(2)1×10-12.8
(3)103
(4)ac
(5) > =
(6)3
