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第04 讲 沉淀溶解平衡
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 难溶电解质的沉淀溶解平衡...............................................................................................
知识点1 25 ℃时,溶解性与溶解度的关系..............................................................................................
知识点2 沉淀溶解平衡的概念与特征..........................................................................................................
知识点3 影响沉淀溶解平衡的因素..............................................................................................................
考向1 考查沉淀溶解平衡相关概念............................................................................................................
【思维建模】4 个阶段掌握沉淀溶解平衡
考向2 考查沉淀溶解平衡的影响因素........................................................................................................
【思维建模】核心变量—作用逻辑—平衡响应”框架理解影响因素
考向3 考查同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响............................................................................
考点二 溶度积...................................................................................................................................
知识点1 溶度积和离子积..............................................................................................................................
知识点2 Ksp 的意义和影响因素.................................................................................................................
考向1 考查溶度积的基本概念......................................................................................................................
考向2 考查溶度积常数相关计算..................................................................................................................
【思维建模】溶度积常数计算的几种类型
考向3 考查溶度积常数与溶解度的关系......................................................................................................
考点三 沉淀溶解平衡的应用...........................................................................................................................
知识点1 沉淀的溶解与生成..........................................................................................................................
知识点2 沉淀的转化......................................................................................................................................
考向1 考查沉淀的溶解与生成.....................................................................................................................
考向2 考查沉淀的转化.................................................................................................................................
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
难溶电解质的沉
淀溶解平衡
选择题
非选择题
2025 湖南
卷第16
题,14 分
2024 湖南卷
第12 题,3
分
2022 湖南卷
第10 题,3
分
溶度积
选择题
非选择题
沉淀溶解平衡的
应用
选择题
非选择题
2025 湖南
卷第13
题,3 分
2023 湖南卷第
9 题,3 分
2021 湖南卷
第17 题,13
分
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,常单独出题考查沉淀溶解平衡基础知识,判断有关说法正误。在非选择题中
常出现在化工流程或实验探究题的部分小问里,借助分析沉淀溶解、转化等判断分离提纯步骤可行性或设
计实验方案等。
2.从命题思路上看,
(1)从基本概念、规律出发设置选项或问题,看考生能否依据沉淀溶解平衡知识准确判断,检测对原理
的掌握与逻辑推理水平。
(2)常给出 Ksp 随温度变化图表或沉淀溶解平衡曲线等,要求从图像获取离子浓度变化、Ksp 数值等信
息来分析问题,检验数形结合与定量分析的能力。
(3)把考点与化工生产物质提纯、环境废水中重金属离子去除等相结合,让考生用沉淀溶解平衡知识解
决实际问题,突出化学学科实用性,检验知识灵活运用的能力。
复习目标:
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡,以及影响因素。
2.理解溶度积的含义,能进行相关的计算。
3.利用难溶电解质的沉淀溶解平衡解决实际问题。
4.学会分析沉淀溶解平衡图像。
2
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考点一 难溶电解质的沉淀溶解平衡
知识点1 25 ℃时,溶解性与溶解度的关系
1、溶解度(S):在一定温度下,某固态物质在100 g 溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质
在这种溶剂中的溶解度,用S 表示
2、溶解性与溶解度的关系
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
溶解度
>10 g
1~10 g
0.01~1 g
<0.01 g
3、结论:尽管难溶电解质的溶解度很小,但在水中并不是绝对不溶
知识点2 沉淀溶解平衡的概念与特征
1、概念:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率 时,形成饱和溶液,达到平衡状态,把这种平
衡称为沉淀溶解平衡
2、建立过程
固体溶质
溶解
沉淀
溶液中的溶质
①v 溶解>v 沉淀 固体溶解
②v 溶解=v 沉淀 溶解平衡
③v 溶解<v 沉淀 析出晶体
3、特征
(1)逆:
(2)等:v 溶解=v 沉淀≠0
(3)动:动态平衡,溶解速率和沉淀速率
(4)定:平衡状态时,溶液中的离子浓度保持
(5)变:当改变外界条件时,溶解平衡发生移动
知识点3 影响沉淀溶解平衡的因素
1、内因:难溶电解质本身的性质是决定因素
2、外界条件改变对溶解平衡的影响
(1)温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,沉淀溶解平衡向 移动(加热促
进溶解),同时KSP增大,溶解度S 增大
4
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(2)浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向 移动(溶解的溶解质增多),但KSP不变,溶解度S
不变
(3)同离子:加入与难溶电解质构成中相同的离子,平衡向 移动,但KSP不变,溶解度S
减小
(4)其他:加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,使平衡向 移动,但
KSP不变,溶解度S 增大
如:CaCO3中加入稀盐酸,盐酸电离出来的H+与结合CO,CO 浓度减小,使平衡向右移动
得分速记
1、沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Ag+与Cl-的反应不能完全进行到底。一般情况下,当溶液中剩
余离子的浓度小于1×10-5 mol·L-1时,化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了
2、AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)和AgCl===Ag++Cl-表示的意义不同:前者表示AgCl 的溶解平衡,后者
表示AgCl 在水中完全电离(是指溶解的那一部分)
3、沉淀溶解平衡方程式各物质要标明聚集状态,如:Fe(OH)3(s)
Fe3+(aq)+3OH-(aq)
4、易溶电解质或难溶电解质的饱和溶液中存在溶解平衡,不饱和溶液中不存在溶解平衡
5、难溶电解质不一定是弱电解质,如BaSO4、AgCl 等都是强电解质
考向1 考查沉淀溶解平衡相关概念
例1 将硫酸铜稀溶液放在密闭容器中,缓缓抽去容器中的水蒸气,溶液逐渐失水变成饱和溶液,在特定压
强下继续抽气,则变成各种含水盐,最后变成无水硫酸铜。
时,容器中的压强与晶体水合物中含水量
的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线
对应溶液中无晶体析出
B.曲线M-M'对应溶液中溶质的质量分数不变
C.曲线O-O′对应体系存在平衡:
D.当容器中压强低于
后得到无水硫酸铜
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思维建模 4 个阶段掌握沉淀溶解平衡
1. 体系初始态(溶解启动)
难溶电解质固体(如AgCl(s))投入水中,固体表面的离子受水分子作用脱离固体,进入溶液形成自由离
子(Ag⁺(aq)、Cl⁻(aq)),此时仅存在溶解过程,无明显沉淀生成,离子浓度持续上升。
2. 动态变化态(速率博弈)
随溶液中离子浓度升高,自由离子碰撞结合成固体的概率增大,沉淀过程开始发生且速率逐渐加快;同
时,因固体表面可溶解的离子减少,溶解速率逐渐减慢,体系处于“溶解速率>沉淀速率”的非平衡状
态,离子浓度仍在上升,但增幅变缓。
3. 平衡临界点(速率相等)
当溶解速率与沉淀速率恰好相等时,离子浓度不再随时间变化,体系达到动态平衡——宏观上固体质量不
变、溶液浓度不变,微观上溶解和沉淀仍在持续进行,只是两者速率抵消。
4. 平衡稳态(Ksp 匹配)
平衡时,溶液中离子浓度幂之积等于该温度下的溶度积常数(Ksp),即Qc=Ksp。若外界条件(如温度)
不变,平衡状态持续稳定;若条件改变(如加同离子、升温),则重新进入“速率失衡→新平衡建立”的
循环。
【变式训练1】(2024·湖南·模拟预测)一定温度下,将
配制成
悬浊液,向其中
滴加
的
溶液,
(
代表
、
或
)随加入
溶液体积(V)的变
化关系如图。
下列说法正确的是
A.该温度下,
B.a 点处:
C.溶液中的
在点时达到最大
D.点处:
约为
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【变式训练2】(2024·湖南·二模)常温下,向
、
、
的混合溶液中滴加稀
溶
液,溶液中
[
、
、
]与
关系如图所示。已知:
的溶解度
大于
。下列叙述正确的是
A.直线②代表
与
关系
B.d 点对应的
溶液是过饱和溶液
C.当同时生成
和
沉淀时,溶液中
D.向上述混合溶液中滴加少量
溶液,先生成
沉淀
考向2 考查沉淀溶解平衡的影响因素
例2 下列现象可以用勒夏特列原理解释的是
A.高炉炼铁时焦炭和铁矿石要预先粉碎
B.工业上在制盐酸的合成塔内往往输入过量氢气
C.人们食用了酸性食品或碱性食品后,血液pH 值仍稳定在7.4 ± 0.05
D.在饱和硫酸铜溶液中放入胆矾晶体,几天后晶体外形发生改变,但质量未变
思维建模 核心变量—作用逻辑—平衡响应”框架理解影响因素
1. 温度(定Ksp,根本因素)
逻辑:多数溶解吸热(Ca(OH)₂ 例外),温度改Ksp。
响应:升温(吸热)→Ksp↑→平衡正移(溶得多);升温(Ca(OH)₂)→Ksp↓→平衡逆移(溶得少)。
2. 离子浓度(变Qc,动态调节)
① 加同离子(如AgCl 体系加Cl⁻):Qc>Ksp→平衡逆移(析沉淀),Ksp 不变。
② 耗平衡离子(如Fe(OH)₃ 体系加酸):Qc<Ksp→平衡正移(溶沉淀),Ksp 不变。
③ 稀释:Qc<Ksp→平衡正移(补溶解),终态溶解度不变,Ksp 不变。
3. 沉淀本身(无影响)
逻辑:质量、颗粒大小只改平衡建立速度,不碰Ksp 和离子浓度。
响应:增减沉淀、研磨→平衡不移动,仅达平衡更快。
4. 无关电解质(盐效应,次要)
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逻辑:加无关盐(如KNO₃)→离子相互作用增强→有效离子浓度降→Qc<Ksp。
响应:平衡微正移(溶解度略增),Ksp 不变,题目未提则忽略。
【变式训练1】(2024·湖南长沙·模拟预测)碳酸钙是常见难溶物。某学习小组向100mL 蒸馏水中加入
,当电导率不变时向其中加入10mL 蒸馏水,当电导率再次不变时再向其中加入10mL 蒸馏水,
得到电导率的变化如图。已知:
,
;
的电离常数
,
。下列说法正确的是
A.a→b 段,
平衡右移
B.
段,当电导率不变时,若向溶液中通
气体,
减小
C.
段,当电导率不变时,溶液中
D.
段,当电导率不变时,通过加
固体可实现
向
的完全转化
【变式训练2】(2024·湖南长沙·调研)工业生产中利用方铅矿(主要成分为
,含有
等杂质)制备
晶体的工艺流程如图所示:
已知:
难溶于冷水,易溶于热水;
;
。下列说法错误的是
A.“浸取"的主要离子反应:
B.“沉降”时加入冰水,是为了降低冰水温度,化学平衡逆向移动,有利于
沉淀完全
C.“滤液a”经过处理后可以返回到浸取工序循环使用
D.
经“沉淀转化”后得到
,若用
溶液转化
的
(忽略溶液体积变化),
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则
溶液的最初物质的量浓度不得低于
考向3 考查同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响
例3(2024·湖南·模拟预测)常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,t 时刻改变某一条件,离子浓度
变化如右图所示。下列有关说法正确的是
A.常温下,PbI2的Ksp为2×10-6
B.常温下,Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S 溶液,反应PbI2(s)+S2-(aq)
PbS(s)+2I-
(aq)的化学平衡常数为5×1018
C.温度不变,t 时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI 固体,PbI2的Ksp增大
D.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,平衡向左移动,Pb2+的浓度减小
【变式训练1】(2024·湖南长沙·调研)氯化亚铜(CuCl)是一种微溶于水、难溶于乙醇、易被氧化的白色粉
末。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料制取CuCl 的流程如图所示。下列说法不正确的是
A.[CuCl3]2-中加水可使平衡[CuCl3]2-(aq)
CuCl(s)+2Cl-(aq)逆向移动
B.加入浓盐酸发生的反应为CuCl(s)+2Cl-(aq)
[CuCl3]2-(aq)
C.过滤、洗涤、干燥等过程不可在空气中进行
D.洗涤CuCl 时可用乙醇
【变式训练2】(2024·湖南·模拟预测)硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡:
,在不同温度(
)时,曲线如图所示。下列说法正确的是
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A.
B.
温度下
C.加入
固体,可使溶液从a 点变成c 点
D.a 点和b 点的
相等
考点二 溶度积
知识点1 溶度积和离子积
以AmBn(s)
mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:
溶度积
离子积
概念
沉淀溶解平衡的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
Qc
表达式
Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式
中的浓度是平衡浓度
Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中
的浓度是任意浓度
应用
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 析出
②Qc=Ksp:溶液饱和,处于 状态
③Qc<Ksp:溶液 ,无沉淀析出
知识点2 Ksp 的意义和影响因素
1.Ksp的意义
Ksp可以反映难溶电解质在水中的 能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp越
大的难溶电解质在水中的溶解能力越 ,一般溶解度也越 ;但阴、阳离子个数比不相同时,
Ksp大的难溶电解质的溶解度不一定大。
2.Ksp的影响因素
溶度积只与难溶电解质的性质和 有关,而与沉淀的量和溶液中离子的 无关。绝大多数难溶
盐的溶解是 过程,升高温度,平衡向 方向移动,Ksp 。
得分速记
1.沉淀溶解一般是吸热的,升高温度,平衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。
2.并非Ksp越小,其物质的溶解度就越小。对于阴、阳离子个数比相同的难溶电解质,它们的溶解度可以
直接用Ksp的大小来比较,Ksp越小,其物质的溶解度就越小;而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解
质,它们的溶解度就不能直接用Ksp的大小来比较。
考向1 考查溶度积的基本概念
例1(2024·湖南湘潭·模拟预测)根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是
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选
项
实验操作和现象
实验结论
A
向KI 溶液中滴加少量溴水,再滴加CCl4,振荡,静置。分层,上层无色,下
层紫红色
溴的非金属性强于
碘
B
向Na2SO3溶液中先加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,然后再加入稀盐
酸,沉淀不溶解
Na2SO3溶液已经变
质
C
向AgNO3溶液中先滴加少量NaCl 溶液,生成白色沉淀,然后再滴加Na2S 溶
液,生成黑色沉淀
溶解度:
AgCI>Ag2S
D
向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴加入BaCl2溶液,溶液红色逐渐褪去
BaCl2溶液是酸性溶
液
A.A
B.B
C.C
D.D
【变式训练1】(2025·湖南长沙·三模)根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选
项
实验操作及现象
结论
A
加热碳酸盐X 使其分解,将产生的气体通入BaCl2溶液中,无明显
现象
可能为
B
常温下,向
溶液中加入稀盐酸,有白色沉淀产生
Cl-与Ag+结合的能力强于NH3
分子与Ag+的配位能力
C
向某溶液中加入2 滴KSCN 溶液,溶液不显红色。再向溶液中加入
过量新制氯水后,溶液最终不显红色
该溶液中一定无Fe2+
D
向盛有AgCl 固体的试管中加入足量的
溶液,充分反应后白
色沉淀完全溶解,再向试管中加入几滴Na2S 溶液,又产生黑色沉淀
溶解度:
A.A
B.B
C.C
D.D
【变式训练2】(2025·湖南·二模)室温下,根据下列实验过程及现象,得出的相应实验结论错误的是
选
项
实验过程及现象
实验结论
A
向
的
溶液中滴加几滴溴水,振
荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:
B
将等物质的量的AgCl、AgI 分别投入到等体积饱和
氨水中,AgCl 能溶而AgI 不溶
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C
用pH 试纸测0.01 mol/L 的NaHC2O4溶液的酸碱
性,试纸显红色
H2C2O4是弱酸
D
为基元反应,将盛有NO2的密闭烧
瓶浸入冷水,红棕色变浅
正反应活化能小于逆反应活
化能
A.A
B.B
C.C
D.D
考向2 考查溶度积常数相关计算
例2 (2025·湖南益阳·一模)某含锶(Sr)废渣主要含有
、
、
、
和
等,一种提
取该废渣中锶的流程如下图所示。已知25℃时,
,
;Sr 的化学性
质与Ba 类似。下列说法错误的是
A.“浸出液”中主要的金属离子有
、
、
B.“盐浸”中沉淀转化的离子方程式为
,其平衡常数
C.
溶液不可用
溶液替代
D.由
制备无水
时需在HCl 气流中加热
思维建模 溶度积常数计算的几种类型
考查角度
计算技巧
判断沉淀的生成或沉
淀是否完全
①把离子浓度数据代入Ksp表达式得Q,若Q>Ksp,则有沉淀生成;②利用Ksp
的数值计算某一离子浓度,若该离子浓度小于10-5 mol·L-1,则该离子沉淀完
全
常温下,计算氢氧化
物沉淀开始和沉淀完
全时溶液的pH
①根据氢氧化物的Ksp,先计算初始浓度溶液中的c(OH-),再求得溶液的pH;
②金属阳离子沉淀完全时的离子浓度小于或等于10-5 mol·L-1,依据Ksp可计算
金属阳离子沉淀完全时溶液中的c(OH-),进而求得pH
计算沉淀转化反应的
平衡常数,并判断沉
淀转化的程度
依据沉淀的转化反应和Ksp,计算该反应的平衡常数,K 值越大,转化反应越
易进行,转化程度越大
沉淀先后的计算与判
断
①沉淀类型相同,则Ksp小的化合物先沉淀;②沉淀类型不同,则需要根据
Ksp计算出沉淀时的离子浓度,离子浓度小的先沉淀
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【变式训练1】(2025·湖南长沙·一模)常温下,向
和醋酸混合溶液中滴加氨水,溶液中pX[
,
、
、
]与pH 关系如图所示。下列叙述正确的是
A.
代表
与pH 关系
B.
C.Q 点坐标为
D.将等体积、等浓度的氨水和醋酸溶液混合所得溶液的pH 与T 点相同
【变式训练2】(2025·湖南长沙·二模)镓(Ga)和锗(Ge)是支撑当代计算机、5G 通信、航空航天、新能源、
医药卫生及国防军工高新技术发展的重要基础材料,直接关系到国家经济和战略安全。一种由硫化锌精矿
(主要成分为ZnS,还含有铁、铜、镓和锗等金属硫化物)为原料回收Zn、Ga、Ge 的工艺流程如图所示。
已知:①镓与铝同主族,化学性质相似。
②该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如表所示。
金属离子
开始沉淀时的
pH
8.0
2.5
3.5
5.3
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完全沉淀时的
pH
9.6
3.3
4.6
6.4
回答下列问题:
(1)“氧压浸出”过程中禁止明火加热,原因是 。
(2)加入ZnO“调pH”,pH 应控制在 范围内。
(3)
气态时常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足8 电子结构,则Ga 与Cl 之间存在的化学键
有 (填标号)。
A.极性键 B.氢键 C.配位键 D.离子键 E.金属键
(4)25℃时,已知:
,
,
,计算反应
的平衡常数
。
(5)
与过量NaOH 溶液反应的化学方程式为 。
(6)“电解”制粗镓后的电解废液中溶质的主要成分 (填化学式)。
(7)“水解”获得
的化学方程式为 。
考向3 考查溶度积常数与溶解度的关系
例3(2024·湖南·模拟预测)室温下,向含
和
的溶液中滴加
溶液,混合液中
和
的关系如图所示。已知:
;
。下列说法正确的是
A.直线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表
和
的关系
B.d 点直线Ⅱ和直线Ⅲ对应的两种沉淀的
相同
C.向
的混合溶液中逐滴滴加
溶液,先生成
沉淀
D.
的平衡常数
【变式训练1】室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
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实验操作和现象
结论
A
室温下,向苯酚钠溶液中通足量CO2,溶液变浑浊
碳酸的酸性比苯酚的强
B
加热乙醇与浓硫酸的混合溶液,将产生的气体通入
少量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去
有乙烯生成
C
向2mL0.1mol·L–1NaOH 溶液中滴加3 滴0.1mol·L–
1MgCl2溶液,出现白色沉淀后,再滴加3 滴
0.1mol·L–1FeCl3溶液,出现红褐色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
D
向NaHCO3溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变蓝
Kw<Ka1(H2CO3)×Ka2(H2CO3)
A.A
B.B
C.C
D.D
【变式训练2】(2023·湖南永州·调研)研究发现钼酸钠可减缓金属的腐蚀速率。工业上利用钼精矿(主要
成分是不溶于水的MoS2,含少量重金属化合物)制备钼酸钠晶体( Na2MoO4·2H2O)的途径如图所示:
回答下列问题:
Ⅰ.(1)下列标志中,应贴在保存NaClO 容器上的是 。
(2)为了提高焙烧效率,除增大空气量外还可以采用的措施有 。
(3)途径①制备钼酸钠溶液,同时有SO4
2-生成,该反应的离子方程式为 。
(4)重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是
。
(5)“结晶”前测得部分离子浓度c(MoO4
2-)=0.40mol/L,c(SO4
2-)=0.04mol/L,需加入Ba(OH)2固体除去
SO4
2-。当BaMoO4开始沉淀时,SO4
2-的去除率为 %。(保留三位有效数字)[已知:
Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,加入Ba(OH)2固体引起溶液体积变化可忽略]。
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Ⅱ.(1)碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异,其原因可能是 。
(2)若缓释剂钼酸钠-月桂酰肌氨酸总浓度为300mg•L-1,则缓蚀效果最好时钼酸钠的物质的量浓度为
(保留三位有效数字)。
考点三 沉淀溶解平衡的应用
知识点1 沉淀的溶解与生成
1、沉淀的生成
(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+转化为
Fe(OH)3沉淀而除去,反应是 。
(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)生成极难溶的硫化物(如
CuS、HgS 等)沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。
2.沉淀的溶解
(1)酸碱溶解法:加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向 方向移
动。如难溶于水的BaCO3可溶于酸中。
(2) 用某些盐溶解:如
Mg(OH)2
可溶于
NH4Cl
溶液中,化学方程式为
。
知识点2 沉淀的转化
1、沉淀转化的过程探究
(1)实验探究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
黄色沉淀转化为黑
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为黄色沉淀
色沉淀
化学方程式
NaCl+AgNO3===
AgCl↓+NaNO3
AgCl+KI===
AgI+KCl
2AgI+Na2S===
Ag2S+2NaI
实验结论:AgCl 沉淀转化为AgI 沉淀,AgI 沉淀又转化为Ag2S 沉淀,说明溶解度由小到大的顺序为
。
理论分析:
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10
AgI(s)
Ag+(aq)+I-(aq) Ksp=8.5×10-17
由Ksp值可看出AgI 的溶解度远比AgCl 小得多。
当向AgCl 沉淀中滴加KI 溶液时,Q(AgI)>Ksp(AgI)导致AgCl 溶解,AgI 生成,离子方程式可表示为:I-
(aq)+AgCl(s)
AgI(s)+Cl-(aq),
K===≈2.1×106>1×105。
反应向正方向进行完全,即AgCl 可转化为AgI 沉淀。
(2)实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化
实验操作
实验现象
产生白色沉淀
白色沉淀转化为红褐色沉淀
化学方程式
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+
3MgCl2
实验结论:Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀,说明溶解度:Fe(OH)3<Mg(OH)2。
2、沉淀转化的实质与条件
(1)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 。
(2)条件:两种沉淀的溶解度不同,溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀,两者溶解度相差
转化越容易。
3、沉淀转化的应用
(1)锅炉除水垢(含有CaSO4):CaSO4(s)―――――→CaCO3(s)―――――→Ca2+(aq),反应为CaSO4+
Na2CO3===CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl===CaCl2+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),反应为CuSO4+ZnS===CuS+ZnSO4,CuSO4+PbS===CuS+PbSO4。
(3)工业废水处理
工业废水处理过程中,重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS 等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS 等沉淀。
用FeS 除去Hg2+的离子方程式:FeS(s)+Hg2+(aq)
HgS(s)+Fe2+(aq)。
得分速记
1、用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部转化为沉淀而除去,一般认为残留在溶液中的离子浓度小于或等
于1×10-5 mol·L-1时沉淀完全。
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2、对于同一类型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大,分步沉淀效果越好。
3、对于不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要通过计算才能确定,如AgCl 和Ag2CrO4的分步沉淀。
考向1 考查沉淀的溶解与生成
例1 (2025·湖南长沙·一模)以银锰精矿(主要含
)和氧化锰矿(主要含
)为原
料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,
的氧化性强于
;在
溶液中“浸锰”时,主要反应为
,使锰元素浸出的同时去除
;“浸银”时,使用过量
、HCl 和
的混合溶液作为浸出剂,将
中的银以
形式浸出。下列说法错误的是
A.由上述流程可推断:
B.浸锰液中主要金属阳离子有
C.“浸银”所用浸出剂中
与
电离出的
结合,使平衡正向移动,提高
浸出率
D.“沉银”时可加入过量的铁粉作为还原剂,发生反应的离子方程式为
【变式训练1】(2025·湖南·二模)常温下,AgX 和
的沉淀溶解平衡曲线如图所示。横坐标中M 代
表
或
,图中虚线上各点的横坐标和纵坐标数值相等。下列说法正确的是
A.
点无AgX 沉淀生成,有
沉淀生成
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B.向点对应的溶质饱和溶液中蒸发部分水后,
各离子浓度关系可能同时移动到
点
C.如向点所示的AgX 和
各离子浓度饱和的混合溶液中,加入
固体,则达新平衡时
变大
D.AgX 和
的饱和溶液中,当
时,有
【变式训练2】过硼酸钠是一种用途广泛的无机过氧化物,可用作织物的漂白、染色,医药上可作为消毒
剂和杀菌剂。一种由硼镁矿(Mg2B2O5•H2O)制取过硼酸钠(NaBO3•4H2O)的工艺流程图如下所示。
已知:①
,若pH>10 时,以
形式存在;若
pH<9.6 时,以
形式存在。
②过硼酸钠为白色晶体,微溶于水,其水溶液不稳定,存在于冷的溶液中,难溶于乙醇。
③硼砂(Na2B4O7•10H2O)为白色晶体,溶于水吸热,在水中溶解度如图1 所示。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中为充分快速使硼镁矿浸出,可采取的措施 。(填两项操作即可)
(2)根据题中信息,写出步骤Ⅱ中的化学方程式 。
(3)下列说法正确的是___________。
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A.步骤Ⅱ中通入的CO2目的是降低溶液pH 值使
转为
B.步骤Ⅰ、Ⅱ中操作①为过滤,操作②为蒸发浓缩、趁热抽滤
C.步骤Ⅲ发生化学反应生成过硼酸钠(其阴离子结构如图所示),其中硼元素的化合价升高
D.步骤Ⅳ中宜选用的洗涤剂和干燥方式分别为蒸馏水和减压干燥
(4)步骤Ⅲ的回流反应过程需要控制恒温水浴(0℃左右)的方法是 。
(5)请选出正确的操作排序完成装置A 中的回流反应:按图2 组装好装置
→( )→ ( )→ ( )→打开磁力搅拌器→打开冷凝水→( )→( )。
①用纸槽向c 处加入硼砂(Na2B4O7•10H2O);
②打开a 处旋塞加入双氧水;
③调高恒温水浴温度;
④调低恒温水浴温度;
c
⑤处加入氢氧化钠溶液。
(6)已知过硼酸钠晶体在70℃以上加热将逐步失去结晶水,测得样品质量随温度的变化如图所示,则T3 时
所得晶体的化学式为 。
(7)若反应温度控制不当,所得的过硼酸钠晶体中将混有NaBO2,则产品中钠的质量分数 (填
“升高”、“降低”或“不变”)。
考向2 考查沉淀的转化
例2(2025·湖南长沙·三模)下列离子方程式或化学方程式正确的是
A.用铝热法还原金属:
B.将
通入足量的次氯酸钠溶液中,发生反应的离子方程式为:
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C.
溶液除去水垢中
的离子方程式:
D.向饱和食盐水中先通入足量的
,再通入足量的
,发生的反应为:
【变式训练1】(2025·湖南长沙·二模)化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是
A.用
减轻盐碱地(含
)的碱性,利用了
溶于水显酸性
B.聚乳酸用于手术缝合线,利用了聚乳酸的生物相容性和可降解性
C.牙膏中添加氟化物可预防龋齿,利用了氟化物的强氧化性
D.糖类、蛋白质、油脂均能在一定条件下发生水解反应
【变式训练2】(2025·湖南株洲·一模)某兴趣小组探究卤化银能否发生置换反应。已知:
AgBr
AgI
AgSCN 白色沉
淀
颜
色
浅黄色沉
淀
黄色沉
淀
砖红色沉
淀
Ⅰ.探究锌能否置换出氯化银中的银:
(1)下列实验仪器中,在过滤时不需要用到的是:___________(填标号)。
A.容量瓶
B.玻璃棒
C.烧瓶
D.漏斗
(2)简述验证AgCl 固体已洗净的操作: 。
(3)
溶液能检验溶液中的
,反应原理类似于用
溶液来检验溶液中的
,
写出检验
的离子方程式: 。
(4)用莫尔法测定滤液中
的浓度:取三份
上述滤液于锥形瓶中,滴加两滴指示剂,用
标准溶液滴定至终点。记录数据如下表:
编号
1
2
3
样品体积/mL
10.00
10.00
10.00
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消耗
溶液体
积/mL
17.28
17.20
17.18
①写出滴定终点的颜色变化: 。
②计算滤液中
(保留三位有效数字)。
Ⅱ.探究铁能否置换出氯化银中的银:
取
的
溶液两份,分别加入
的
溶液、0.1mol/L 的
溶液,充分
振荡后放置一段时间,离心分离、蒸馏水洗涤三次后,用煮沸后的蒸馏水加注至试管口,各加入一片铁片
(1cm×0.5cm)后,最后用橡胶塞封闭试管口,12h 后再观察,取上层清液加5 滴
。
(5)采用煮沸后蒸馏水以及用橡胶塞封闭试管口的目的是: 。
(6)预测能说明铁可以与AgBr、AgI 发生置换反应的实验现象: 。
1.(2025·湖南·高考真题)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向
溶液中滴入一定量
溶液。混合溶液的
与
的关系如图所示。
实验2:向
溶液中加入
溶液。
已知:
时,
。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中
时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
2.(2025·湖南·高考真题)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料
中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
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已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的
;
金属化合物
下列说法错误的是
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X 可以是
溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
3.(2024·湖南·高考真题)下列过程中,对应的反应方程式错误的是
A
《天工开物》记载用炉甘石(
)火法炼锌
B
用作野外生氢剂
C
饱和
溶液浸泡锅炉水垢
D
绿矾(
)处理酸性工业
废水中的
A.A
B.B
C.C
D.D
4(2023·湖南·高考真题)处理某铜冶金污水(含
)的部分流程如下:
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的
如下表所示:
物质
开始沉淀
1.9
4.2
6.2
3.5
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完全沉淀
3.2
6.7
8.2
4.6
②
。
下列说法错误的是
A.“沉渣Ⅰ”中含有
和
B.
溶液呈碱性,其主要原因是
C.“沉淀池Ⅱ”中,当
和
完全沉淀时,溶液中
D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
5.(2025·湖南·高考真题)一种从深海多金属结核[主要含
,有少量的
]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液
的工
艺流程如下:
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为
)开始沉淀和完全沉淀
的
:
开始沉淀的
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)基态
的价层电子排布式为 。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是 (写化学式);
还原
的化学方程式为 。
(3)“沉铁”时,
转化为
的离子方程式为 ,加热至
的主要原因是 。
(4)“沉铝”时,未产生
沉淀,该溶液中
不超过
。
(5)“第二次萃取”时, 、 (填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示,M 表
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示金属元素)更稳定,这些配合物中氮原子的杂化类型为 。
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