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第04 讲 沉淀溶解平衡
目录
01
考情解码·命题预警2
02 体系构建·思维可视.........................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................4
考点一 沉淀溶解平衡概念.............................................................................................................4
知识点1 沉淀溶解平衡相关概念................................................................................................................................4
考向1 考查沉淀溶解平衡相关概念............................................................................................................................5
【思维建模】4 个阶段掌握沉淀溶解平衡
考向2 考查沉淀溶解平衡影响因素............................................................................................................................7
【思维建模】核心变量—作用逻辑—平衡响应”框架理解影响因素
考点二 沉淀溶解平衡常数.............................................................................................................8
知识点1 沉淀溶解平衡常数...........................................................................................................................................8
考向1 考查沉淀溶解平衡常数..................................................................................................................................11
【思维建模】涉及沉淀溶解平衡常数实验题的解题基本思路
考向2 考查沉淀溶解平衡常数相关计算................................................................................................................13
【思维建模】沉淀溶解平衡常数的计算的基本思路
考点三 沉淀溶解平衡的应用.......................................................................................................15
知识点1 沉淀溶解平衡的应用...................................................................................................................................15
【思维建模】沉淀溶解平衡的应用的解题基本思维
考向1 考查沉淀溶解平衡的应用..............................................................................................................................17
04 真题溯源·考向感知........................................................................................................................19
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
沉淀溶解平
衡相关概念
选择题
非选择题
福建卷T5 ,4
分
福建卷T12 ,6
分
福建卷T7,
4 分
福
建
卷
T11,7 分
沉淀溶解平
衡常数
选择题
非选择题
福建卷
T7,5 分
福建卷T13 ,
4---6 分
福建卷T7,4
分
沉淀溶解平
衡的应用
选择题
非选择题
\
福建卷T7,
4 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.掌握沉淀溶解平衡的建立与特征,明确Ksp 的含
、表达式及影响因素。
义
2.能通过Ksp
算离子
度,用
计
浓
Qc 与Ksp 的关系判断沉淀生成、溶解或平衡状
。
态
3.理解温度、
度、同离子效
等
沉淀溶解平衡的影响,判断平衡移
方向及
果。
浓
应
对
动
结
4.能解
沉淀生成、溶解、
化在除
、提
等
景中的
用,
合
像数据灵活解
。
应
题
释
转
杂
纯
实际场
结
图
2
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3
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考点一 沉淀溶解平衡概念
知识点1 沉淀溶解平衡相关概念
1.物质在水中的溶解度
20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:
2.沉淀溶解平衡
(1)概念
在一定温度下,当沉淀和溶解的速率 时,形成 ,达到 状态,把这种平衡
称为沉淀溶解平衡。
(2)建立
(3)沉淀溶解平衡方程式
Mg(OH)2(s)
Mg2++(aq)+2OH-(aq)
沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了 与 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 mol·L-1时,化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。
(4)沉淀溶解平衡状态的特征:
动态平衡:v 溶解 v 沉淀≠0。
达到平衡时,溶液中离子的浓度 。
当改变外界条件时,溶解平衡将 ,达到新的平衡。
3.沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因
难溶物质溶解程度的大小,主要取决于 。
4
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(2)外因
影响沉淀溶解平衡的外部因素有 、 、 等。
已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH-(aq),在Mg(OH)2悬浊液中,请分析当改变下列条件
时,对该溶解平衡的影响,填写下表:
条件改变
移动方向
c(Mg2+)
c(OH-)
溶解度
加水
升温
加MgCl2(s)
加盐酸
加NaOH(s)
①温度:温度升高,多数溶解平衡向 的方向移动。
②浓度:加水稀释,浓度减小,平衡向 方向移动。
③同离子效应:加入与难溶电解质构成微粒相同的物质,平衡向 的方向移动。
④离子反应效应:加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,平衡向 的方向移动。
【易错提示】
1.平衡方程式书写错误:漏标物质状态,或错用“=”代替“
”。例如,
⇌
AgCl 的溶解平衡方程式需写成
AgCl(s)
Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq)
⇌
,不能写成“AgCl = Ag⁺ + Cl⁻”(后者是电离方程式,仅表示溶解的部分完全
电离)。
2.混淆Ksp 与溶解度的关系:认为“Ksp 越大,溶解度一定越大”,忽略二者仅在同类型沉淀(如AB
型:AgCl、AgBr;AB₂ 型:Mg(OH)₂、CaF₂)中才成正比。例如,Ksp(AgCl) > Ksp(Mg(OH)₂),但AgCl 的
溶解度(约1.3×10⁻⁵mol/L)远小于Mg(OH)₂ 的溶解度(约1.1×10⁻⁴mol/L)。
考向1 考查沉淀溶解平衡相关概念
例1 (高三上·福建三明·期末)下列根据实验操作和现象所得结论正确的是
选
项
实验操作
实验现象
结论
A
向某溶液中滴加少量酚酞试液
溶液变红
该溶液一定是碱
B
向Na2CO3溶液中滴加盐酸
有气泡产生
非金属性:Cl>C
C
向饱和AgCl 溶液中滴加饱和食盐水
产生白色沉淀
AgCl 溶液中存在沉淀溶解平衡
D
向FeI2溶液中逐滴滴加氯水
溶液变黄
氧化性:Cl2>Fe3+
A.A
B.B
C.C
D.D
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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·变载体】(高二上·全国·专题练习)下列有关AgCl 的沉淀溶解平衡的说法中,正确的是
A.AgCl 的生成和溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl 难溶于水,溶液中没有
和
C.升高温度,AgCl 的溶解度不变
D.向AgCl 的沉淀溶解平衡体系中加入NaCl 固体,AgCl 溶解的量不变
【变式训练2】(22-23 高二上·云南红河·阶段练习)下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.BaSO4属于难溶物,它在水中完全不能溶解
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
【变式训练3·变考法】(2023·辽宁·高考真题)某小组进行实验,向
蒸馏水中加入
,充分振荡,
溶液呈浅棕色,再加入
锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知
为棕色,
下列关于颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
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C
紫黑色晶体消失
(
)的消耗使溶解平衡
右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
A.A
B.B
C.C
D.D
考向2 考查沉淀平衡移动影响因素
例2 (23-24 高三上·福建漳州·期末)有关AgCl 沉淀的溶解平衡说法正确的是
A.此时,AgCl 沉淀溶解速率为零
B.AgCl 难溶于水,溶液中没有Ag+ 和Cl—
C.升高温度,AgCl 沉淀的溶解度增大
D.向AgCl 沉淀中加入NaCl 固体,AgCl 沉淀的溶解度不变
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)
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·变载体】(24-25 高三上·福建三明·阶段练习)下列说法正确的是
A.在潮湿的环境中,铜容易发生析氢腐蚀形成铜绿
B.常温下,将pH= 4 的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
C.亚硫酸氢钠溶液显酸性:NaHSO3=Na++H++ SO3
2-
D.对于Ca(OH)2的沉淀溶解平衡,升高温度,Ca(OH)2的溶解速率增大,Ksp 减小
【变式训练2·变考法】(23-24 高二上·福建福州·期末)氯化银在水中存在沉淀溶解平衡
,将足量
分别加入下列溶液中,
最大的是,
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A.
盐酸
B.
溶液
C.
溶液
D.
溶液
考点二 沉淀溶解平衡常数
知识点1 沉淀溶解平衡常数
1.概念
的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数,简称
,符号为Ksp,Ksp的大小反映难溶
电解质在水中的
能力。
2.表达式
AmBn(s)
mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。
如:Fe(OH)3(s)
Fe3+(aq)+3OH-(aq)
Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)。
3.影响因素
溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和
有关。
4.应用
定量判断给定条件下有无沉淀生成。
Q:离子积对于AmBn(s)
mAn+(aq)+nBm-(aq)任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
(1)Q>Ksp,溶液
,有 ,直至溶液饱和,达到新的平衡。
(2)Q=Ksp,溶液
,沉淀与溶解处于 状态。
(3)Q<Ksp,溶液
, ,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱
和。
【归纳总结】水溶液中四大平衡常数的比较与应用
1.四大平衡常数的比较
常数
符号
适用体系
影响因素
表达式
水的离子积常数
Kw
任意水溶
液
温度升高,Kw
增大
Kw=c(OH-)·c(H+)
电离常数
酸Ka
弱酸溶液
升温,K 增大
HA ⇌H++A-,电离常数Ka=
碱Kb
弱碱溶液
BOH ⇌B++OH-,电离常数Kb
=
盐的水解常数
Kh
盐溶液
升温,Kh增大
A-+H2O ⇌OH-+HA,水解常
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数Kh=
溶度积常数
Ksp
难溶电解
质溶液
升温,大多数
Ksp增大
MmAn的饱和溶液:Ksp=cm(Mn+)·
cn(Am-)
【注意】
(1)四大平衡的基本特征 ,包括逆、动、等、定、变,其研究对象均为 过程。
(2)溶解平衡有 反应、 反应,升高温度后Ksp可能 或 ;而电离平衡、
水解平衡均为吸热过程,升高温度Ka(或Kb)、Kh均变大。
2.四大平衡常数的应用
(1)判断平衡移动的方向
Q 与Ksp的关系
平衡移动方向
结论
Q>Ksp
溶液过饱和,有 析出
Q=Ksp
溶液饱和,处于 状态
Q<Ksp
溶液 ,无沉淀析出
(2)常数间的关系
①强碱弱酸盐:Kh=;②强酸弱碱盐:Kh=。
(3)判断离子浓度比值的大小变化。如将NH3·H2O 溶液加水稀释,c(OH-)减小,由于电离平衡常数为,
此值不变,故的值增大。
(4)利用四大平衡常数进行有关计算。
得分速记
1.基础计算:抓“溶解度→离子浓度”转化
设溶解度为s(单位:mol/L),按沉淀类型写离子浓度:AB 型(如AgCl):[Ag+]=[Cl—]=s,Ksp=s2;
AB₂ 型(如Mg(OH)₂):[Mg2+]=s,[OH—]=2s,Ksp=s·(2s)2=4s3;关键:离子浓度是 浓度,需对应计
量数倍数关系。
2.同离子效应计算:“已知离子浓度→求未知浓度”
步骤:① 先定已知离子平衡浓度(如加NaCl 后,[Cl—]≈c(NaCl),忽略沉淀溶解的少量离子);② 代入
表达式,求另一离子浓度(如AgCl 中,[Ag+]=Ksp/[Cl—])。易错点:勿忽略“沉淀自身 的离
子”,但因同离子抑制,该量 ,高中阶段可近似忽略。
3.沉淀转化计算:“用Ksp 求转化条件”
核心:转化反应的平衡常数K= ,K ,转化 ;例:AgCl
转化为AgI,K=KspAgCl/KspAgI,代入Ksp 可求所需I—最低浓度。
4.计算误区:3 个“不”
不混淆“溶解度单位”:若给g/100g 水,需先换算为 (需结合溶液密度近似计算,稀溶液可视为
1g/mL);不代入“ 浓度”:如刚混合未达平衡时的离子浓度,需先判断 ,再算 浓
度;不同类型沉淀(如AB 型与AB₂ 型), 用Ksp 比较溶解度,需先分别计算溶解度再比较。
【易错提醒】
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1.误判Ksp 的影响因素:认为“离子浓度变化会改变Ksp”,实际Ksp 只与温度有关(多数沉淀溶解吸
热,升温Ksp 增大;少数如Ca(OH)₂ 放热,升温Ksp 减小),与离子浓度、沉淀量无关。例如,向AgCl
饱和溶液中加NaCl,仅会使平衡逆向移动、溶解度降低,但Ksp(AgCl)不变。
2.Qc 与Ksp 比较时的计算错误:计算Qc 时未代入离子的实际浓度(如混合溶液稀释后的浓度),或错
用离子的物质的量代替浓度。例如,将等体积的0.01mol/L AgNO₃ 与0.01mol/L NaCl 混合,计算Qc 时需先
算混合后[Ag⁺]和[Cl⁻]均为0.005mol/L,再代入Qc=[Ag⁺][Cl⁻]。
3.忽略“沉淀转化的双向性”:认为“只能由Ksp 大的沉淀转化为Ksp 小的”,实际当离子浓度足够大
时,Ksp 小的沉淀也能转化为Ksp 大的。例如,向AgI 沉淀中加入极高浓度的Cl⁻(如浓NaCl 溶液),因
[Cl⁻]极大使Qc(AgCl) > Ksp(AgCl),可实现AgI 向AgCl 的转化。
4.控制pH 除杂时的误区:误认为“pH 越大,金属离子越易沉淀”,忽略部分金属离子(如Al³⁺)在过高
pH 下会生成氢氧根配合物(如[Al(OH)₄]⁻)而重新溶解。例如,除Fe³⁺需控制pH≈3(使Fe³⁺沉淀),而非
pH 越大越好。
5.混淆“溶解平衡”与“电离平衡”:将难溶电解质的溶解平衡(如BaSO₄(s)
Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq)
⇌
)与
弱电解质的电离平衡(如CH₃COOH
CH₃COO⁻ + H⁺
⇌
)混淆,前者是“固体溶解”与“离子沉淀”的平
衡,后者是“弱电解质分子电离”与“离子结合成分子”的平衡。
考向1 考查沉淀溶解平衡常数
例1 (2021·福建莆田·三模)下列实验操作描述正确且能达到实验目的的是
A
B
C
D
苯萃取碘水后
的分离操作
配制 1 mol/L 的NaCl
溶液时的定容操作
探究接触面积对反应
速率的影响
验证Ksp(Ag2SO4)>
Ksp(Ag2S)
A.A
B.B
C.C
D.D
10
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思维建模 涉及沉淀溶解平衡常数实验题的解题基本思路
第一步:审题定位实验目的
明确实验核心任务,常见类型:
类型1:测定某难溶电解质的Ksp;
类型2:验证Ksp 大小关系(判断沉淀转化方向);
类型3:控制条件调控沉淀溶解/生成(如通过调节pH 使金属离子分步沉淀)。
第二步:分析实验原理与关键数据
1. Ksp 测定类实验:
核心逻辑:通过实验获取“饱和溶液中离子浓度”,代入Ksp 表达式计算。
关键数据提取:
直接测浓度:记录滴定终点消耗试剂的体积、浓度,计算离子浓度;
间接测浓度,推导另一离子浓度。
2. 沉淀转化/验证Ksp 类实验:
核心逻辑:溶解度小的沉淀可转化为溶解度更小的沉淀Ksp 小的沉淀优先生成。
关键现象:是否有新沉淀生成。
第三步:推导计算与现象解释
1. 计算类:遵循“化学式离子比例→离子浓度关系→代入Ksp 公式”。
2. 现象解释类:用“Qc 与Ksp 的关系”或“Ksp 大小比较”分析。
第四步:误差分析与实验评价(高频考点)
1. 误差分析逻辑:判断操作对“离子浓度测量值”的影响→推导Ksp 计算值偏差(偏大/偏小/无影响)。
2. 实验评价角度:是否排除干扰离子、操作可行性、数据精准度(如平行实验减少误差)。
【变式训练1·变载体】(22-23 高三上·福建厦门·阶段练习)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的
是
选
项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体
有白色沉淀生
成,溶液红色变
浅
证明纯碱溶液呈碱性是
由
水解引起的
B
室温下,用pH 试纸测定浓度均为0.1mol/L 的NaClO
溶液、CH3COONa 溶液pH
NaClO 溶液的pH
较大
酸性:HClO<
CH3COOH
C
向1mL 0.1mol/LNaOH 溶液中滴入2 滴0.1mol/L
MgCl2溶液,再滴入2 滴0.1mol/L CuSO4溶液
沉淀颜色变化:
白色—蓝色
Ksp:Cu(OH)2<
Mg(OH)2
D
分别向两支试管中加入同浓度、同体积的草酸溶液,
再分别加入同体积、不同浓度的酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶
液褪色时间不同
浓度不同反应速率不同
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A.A
B.B
C.C
D.D
【变式训练2】(23-24 高二上·福建龙岩·期末)下列实验能达到预期目的的是
编
号
实验内容
实验目的
A
快速拉伸装有
的针筒活塞,气体颜色变
浅
证明压强改变对平衡的影响
B
常温下,测物质的量浓度相等的HA 和HB 溶液的
比较HA 与HB 的酸性强弱
C
用
稀硫酸与足量纯锌反应,产生气泡速率较慢,加入
溶液后,迅速产生较多气泡
证明反应速率会随反应物浓度的
增大而加快
D
向
硝酸银溶液中加入
溶液,出
现白色沉淀,再加入几滴
的
溶液,有黑色沉淀生
成
证明在相同温度下的
A.A
B.B
C.C
D.D
考向2 考查沉淀溶解平衡常数相关计算
例1(福建·高考真题)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO4
2-等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量
的 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤
去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO4
2-,其原因是 【已知:Ksp(BaSO4)= 1.1 ×10-10
Ksp(BaCO3)= 5.1 ×10-9】
②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成
ClO2。
工艺中可以利用的单质有 (填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为 。
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D 与NaClO3反应生成
ClO2。完成反应的化学方程式:
□ (
D )
+24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□
12
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思维建模 沉淀溶解平衡常数的计算的基本思路
题型1:直接计算纯难溶电解质的Ksp(已知离子浓度)
解题步骤:
1. 根据化学式确定离子浓度比例;2. 代入Ksp 表达式计算。
题型2:已知Ksp,计算饱和溶液中离子浓度/溶解度
解题步骤:
1. 设溶解度为s;2. 根据化学式推导离子浓度;3. 代入Ksp 表达式,解方程求s 或具体离子浓度。
题型3:混合溶液中的Ksp 计算(判断沉淀是否生成/计算剩余离子浓度)
解题步骤:
1. 计算混合后离子浓度;2. 计算离子积Qc;3. 比较Qc 与Ksp:
题型4:分步沉淀与离子分离计算(已知Ksp,求分离临界pH/离子浓度)
解题步骤:
1. 确定目标离子;2. 计算目标离子完全沉淀时的临界离子浓度;3. 结合Kw 计算临界pH,或判断另
一离子是否沉淀。
【变式训练1·变载体】(22-23 高三上·福建厦门·期末)25℃时,CaCO3、CaC2O4的Ksp 分别为3.4×10—9和
2.3×10—9,醋酸、HCN 的Ka 分别为1.75×10—5和4.9×10—10,分离CaCO3和CaC2O4固体混合物(不要求复原)。
应选择的试剂为
A.盐酸
B.硝酸
C.乙酸
D.HCN
【变式训练2·变考法】(22-23 高二下·福建三明·开学考试)25℃时,5 种银盐的溶度积常数(Ksp)分别
是:
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
1.8×10-10
1.4×10-5
6.3×10-50
7.7×10-13
8.51×10-16
下列说法正确的是
A.氯化银、溴化银和碘化银的溶解度依次增大
B.将硫酸银溶解于水后,向其中加入少量硫化钠固体,不能得到黑色沉淀
C.在5mL1.5×10-5 mol•L-1的NaCl 溶液中,加入1 滴(1mL 约20 滴)1.0×10-3mol•L-1的AgNO3溶液,
不能观察到白色沉淀
D.在烧杯中放入6.24 g 硫酸银固体,加200 g 水,经充分溶解后,所得饱和溶液的体积为200 mL,
溶液中Ag + 的物质的量浓度为0.2 mol•L-1。
【变式训练3·变考法】(2025·福建福州·二模)常温下,AgCl 的溶解度S 随
的变化如图所示。下列
说法正确的是
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A.a 点和b 点的
相等
B.常温下,氯化银Ksp 的数量级为
C.b 点溶液中存在:
D.水的电离程度先减小后增大
考点三 沉淀溶解平衡的应用
知识点1 沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成
来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的方法
①
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 至7~8,使
Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+
3NH。
②
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CuS、HgS 等沉淀,即离子积Q>Ksp时,生成沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。
a.通入H2S 除去Cu2+的离子方程式:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。
b.加入Na2S 除去Hg2+的离子方程式:Hg2++S2-===HgS↓。
(3)【小结】
①一般来说,当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时,
(Ksp越小)的越先沉淀。
②当离子浓度小于
mol·L-1时,认为已完全沉淀。
2.沉淀的溶解
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。
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沉淀溶解常用的方法
(1)
法:如CaCO3溶于盐酸,Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。
(2)
法:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl 溶液中。
(3)
法:如AgCl 可溶于氨水。
(4)
法:如CuS、HgS 等可溶于HNO3中。
3.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
为黄色沉淀
黄色沉淀转化为黑
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
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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)。
【思维建模】沉淀溶解平衡的应用的解题基本思维
1.沉淀先后顺序的判断
向溶液中加入沉淀剂,当有多种沉淀生成时,哪种沉淀的溶解度最小(当各种沉淀的Ksp表达式相同时,Ksp
越小,沉淀的溶解度越小),则最先生成该沉淀。
(1)向含等浓度Cl-、Br-、I-的混合液中加入AgNO3溶液,最先生成的沉淀是AgI。
(2)向含等浓度CO、OH-、S2-的混合液中加入CuSO4溶液,最先生成的沉淀是CuS。
(3)向Mg(HCO3)2溶液中加入适量NaOH 溶液,生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3,原因是Mg(OH)2
的溶解度比MgCO3的小。
2.Ksp的大小比较
得分速记
(1)胶体不带电,胶体中的微粒能吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷,但整个体系仍呈 。
(2)并不是所有的胶体都有电泳现象,如淀粉胶体粒子不带 而无电泳现象。
(3)胶体聚沉属于 。
(4)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、FeCl3·6H2O 等净化水的原因是Al3+、Fe3+水解生成 、 胶体,
胶体粒子具有较大的表面积,能在水中吸附悬浮固体形成沉淀,从而达到净化水的目的。
(5)同种胶体粒子的电性相同,互相 ,是胶体较稳定的主要原因,次要原因是布朗运动。
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考向1 考查沉淀溶解平衡的应用
例1
【福建卷改编】(2022·福建漳州·一模)废旧铅酸蓄电池含有的有害物质有铅、硫酸、炭
黑、硫黄、沥青等,必须回收利用。从废旧铅酸蓄电池的铅膏中回收铅的工艺流程如图所示(流程中部分产
物已经略去)。查阅资料显示:Ksp(PbCO3)=7.2 × 10-14、Ksp (PbSO4)=2.5×10-8;PbSiF6、H2SiF6为可溶于水的
强电解质。下列说法错误的是
A.步骤i 使用的物质a 具有还原性
B.步骤ii 的实验操作是过滤,用到的玻璃仪器只有烧杯和漏斗
C.步骤ii 的部分产物可以用作化肥
D.步骤iii 反应的离子方程式是PbCO3 +2H+=Pb2++CO2 ↑+ H2O
【变式训练1·变载体】(2024·福建南平·一模)工业上以
为原料生产
,对其工艺条件进
行研究。常温下,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。
下列说法正确的是
A.曲线④代表含
的
溶液的变化曲线
B.a=-6.5
C.随着溶液的pH 增大,反应
的平衡常数增大
D.对含
且
和
的初始浓度均为
的混合溶液,pH≥6.2 时才发生沉淀
转化
【变式训练2·变题型】(22-23 高二上·福建福州·期末)为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。
关于该实验的分析不正确的是
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A.①中浊液中存在平衡:
B.②中溶液变澄清原因:
C.③中颜色变化说明有AgCl 生成
D.该实验可以证明
沉淀可以转化为AgCl 沉淀
1.(2025·甘肃·高考真题)下列实验操作能够达到目的的是
选
项
实验操作
目的
A
测定0.01mol/L 某酸溶液的pH 是否为2
判断该酸是否为强酸
B
向稀
溶液滴入几滴浓硫酸,观察溶液颜色变化
探究
对
水解的影
响
C
向
溶液先滴入几滴NaCl 溶液,再滴入几滴NaI 溶液,观察沉淀
颜色变化
比较AgCl 和AgI 的Ksp
大小
D
将氯气通入
溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
验证氯气的氧化性
A.A
B.B
C.C
D.D
2.(2023·全国乙卷·高考真题)一定温度下,AgCl 和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
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下列说法正确的是
A.a 点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl 沉淀
B.b 点时,c(Cl-)=c(CrO
),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-
2AgCl+CrO
的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
3.
【重庆卷改编】(2025·重庆·高考真题)某兴趣小组探究沉淀的转化。将2mL 0.1mol·L-1
AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl 溶液混合,得悬浊液1,然后进行如下实验。下列叙述错误的是
A.溶液1 中
B.溶液2 中
C.溶液3 中
D.上述实验可证明
4.
【江苏卷改编】(2021·江苏·高考真题)室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液
的性质。
实验1:用pH 试纸测量0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH 约为8
实验2:将0.1mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH 从12 下降到约为9
实验4:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是
A.由实验1 可得出:Ka2(H2CO3)>
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B.实验2 中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(CO
)<Ksp(CaCO3)
C.实验3 中发生反应的离子方程式为CO
+H2O+CO2=2HCO
D.实验4 中c 反应前(CO
)<c 反应后(CO
)
5.
【福建卷改编】(2024·福建·高考真题)锂云母的主要成分为
,实验室探索一种碱浸分解锂云母制备
的工艺流程如下:
(1)“高压浸出”中:
①“滤渣1”中卤化物Y 为 。(填化学式)
②一定条件下,元素浸出率与
用量的关系如图,为提高锂浸出率,
最佳用量为 g。(保留
小数点后一位)
③精矿颗粒尺寸对锂浸出率的主要影响如下:
i.尺寸越小,颗粒总表面积越大,有利于反应液接触
ii.尺寸越小,颗粒聚集趋势越大,不利于反应液渗入
一定条件下,颗粒尺寸与锂浸出率关系如图。区域Ⅰ中,锂浸出率随颗粒尺寸减小而降低的原因是
。
(2)“沉锂”生成磷酸锂的化学方程式为 。
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(3)“沉淀转化”反应
的平衡常数
。(列出
计算式)已知:
时,
。
6.
【福建卷改编】(福建·高考真题)研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
(1)加热时,硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为 ______
。
(2)25℃,在0.10mol·L-1H2S 溶液中,通入HCl 气体或加入NaOH 固体以调节溶液pH,溶液pH 与c(S2-)
关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S 的挥发)。
pH=13
①
时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=
mol·L-1.
②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=
时,Mn2+开始沉淀。
[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]
7.
【福建卷改编】(福建·高考真题)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如图所
示)。
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:
甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl 质量。
乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。
丁方案:与足量Zn 反应,测量生成的H2体积。
继而进行下列判断和实验:
① 判定甲方案不可行,理由是 。
② 进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
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a.量取试样20.00 mL,用0.1000 mol·L-1NaOH 标准溶液滴定,消耗22.00mL,该次滴定测得试样中盐酸浓
度为 mol·L-1
b.平行滴定后获得实验结果。
③ 判断丙方案的实验结果 (填“偏大”、“偏小”或“准确”)。[已知:Ksp(CaCO3) = 2.8×10-9、
Ksp(MnCO3) = 2.3×10-11
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