第十二章　第52讲　沉淀溶解平衡及应用-2027年高考化学一轮复习课件（含解析版讲义）

这是一份第十二章　第52讲　沉淀溶解平衡及应用-2027年高考化学一轮复习课件（含解析版讲义），共10页。PPT课件主要包含了溶度积常数及简单计算，沉淀溶解平衡的应用，练真题明考向，课时精练等内容，欢迎下载使用。
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积(Ksp)的含义，并能进行相关计算。3.了解沉淀的生成、溶解与转化，并能应用化学平衡原理解释。
考点一　沉淀溶解平衡及影响因素
考点二　溶度积常数及简单计算
考点三　沉淀溶解平衡的应用
沉淀溶解平衡及影响因素
1.物质的溶解性与溶解度的关系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)沉淀溶解平衡的建立在一定温度下，当难溶电解质在水中沉淀速率与溶解速率相等时，得到饱和溶液，即建立沉淀溶解平衡状态。(2)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)。
(3)沉淀溶解平衡的影响因素①内因：难溶电解质本身的性质，即难溶电解质的溶解能力。②外因：难溶电解质在水溶液中会建立动态平衡，改变温度和某离子浓度，会使沉淀溶解平衡发生移动。
以AgCl为例：AgCl(s)⥫⥬Ag+(aq)+Cl-(aq)　ΔH>0，完成下表：
1.沉淀达到溶解平衡时，溶液中溶质离子浓度一定相等，且保持不变(　　)2.等体积、等浓度的AgNO3和NaCl溶液混合，充分反应后体系中不存在Ag+和Cl-(　　)3.AgCl达到沉淀溶解平衡时，其溶解速率与沉淀速率相等，c(Ag+)和c(Cl-)均不变(　　)4.室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度(　　)5.升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动(　　)6.为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀(　　)
1.已知某溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)⥫⥬Ca2+(aq)+2OH-(aq)　ΔHAgI。
(2)AgCl和Mg(OH)2相比，哪种物质更难溶？通过简单的计算阐述判断的依据。
答案　Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=c2(Ag+)=1.8×10-10，c(Ag+)≈1.34×10-5 ml·L-1，即AgCl的溶解浓度为1.34×10-5 ml·L-1；Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=4c3(Mg2+)=5.6×10-12，c(Mg2+)≈1.12×10-4 ml·L-1，即Mg(OH)2的溶解浓度为1.12×10-4 ml·L-1，则AgCl更难溶。
2.分别进行下列操作，由现象得出的结论正确的是
二、Ksp的有关计算3.(能否产生沉淀的计算与判断)取5 mL 0.002 ml·L-1 BaCl2与等体积的0.02 ml·L-1 Na2SO4混合，是否有沉淀产生？若有，计算Ba2+是否沉淀完全？(该温度下BaSO4的Ksp=1.1×10-10)
4.(金属离子开始沉淀及完全沉淀pH计算)常温下，Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20，计算有关Cu2+沉淀的pH。(1)某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02 ml·L-1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于　　。
(2)要使0.2 ml·L-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH为　 。
6.(消耗沉淀剂量的计算)向1 L浓度均为0.06 ml·L-1的CaCl2、MgCl2的混合溶液中加入NaF固体，为了使Ca2+、Mg2+完全沉淀，至少加入NaF　 　 ml。[已知：常温下，Ksp(CaF2)=4×10-11、Ksp(MgF2)=9×10-9] 
当溶液中存在多种沉淀的金属阳离子时(如上题的Ca2+、Mg2+)，为了将其均除尽(或沉淀完全)，溶液中剩余的沉淀剂离子(如上题的F-)应带入溶解度大的物质的Ksp(如上题的MgF2)进行计算。
1.沉淀的生成(1)沉淀生成的实际应用在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。(2)使溶液中的离子转化为沉淀的条件：溶液中离子积Q>Ksp。
CuO[或Cu(OH)2或CuCO3
或Cu2(OH)2CO3]
CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]与H+反应，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀
Fe3+与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
Na2S与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀
2.沉淀的溶解(1)原理：不断减少沉淀溶解平衡体系中的相应离子，使Q Ksp，平衡向_______________移动。(2)应用实例①Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。写出有关反应的离子方程式：　 　 、__________________________　　 。 
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
②已知：PbSO4不溶于水，但可溶于醋酸铵溶液，反应的化学方程式：PbSO4+2CH3COONH4===(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4，试对上述PbSO4沉淀的溶解加以解释。
特别提醒　利用氧化还原反应、形成配合物可以降低难溶电解质沉淀溶解平衡中的某种离子浓度，使难溶电解质向溶解的方向移动。
③废定影液中的AgBr可溶于Na2S2O3形成配离子[Ag(S2O3)2]3-，写出该反应的离子方程式：　　　 　　　　。
3.沉淀的转化(1)原理：由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程，实质是_____________________。(2)沉淀转化规律①一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。如，AgNO3溶液　　_____　　AgI，Ksp(AgCl) Ksp(AgI)。②一定条件下溶解度小的沉淀也可以转化成溶解度相对较大的沉淀。重晶石[BaSO4(s)]　　 　BaCO3(s)，但Ksp(BaSO4) Ksp(BaCO3)。
(3)实际应用①锅炉除垢：水垢中的CaSO4(s) 　CaCO3(s)　 Ca2+(aq)。CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为_________________________________________。②矿物转化：原生铜的硫化物 CuSO4溶液 铜蓝(CuS)。ZnS转化为CuS的离子方程式为 。PbS转化为CuS的离子方程式为 。
ZnS(s)+Cu2+(aq)⥫⥬CuS(s)+Zn2+(aq)
PbS(s)+Cu2+(aq)⥫⥬CuS(s)+Pb2+(aq)
一、实验探究中沉淀的生成、溶解与转化问题1.取1 mL 0.1 ml·L-1 AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 ml·L-1)，下列说法不正确的是A.实验①白色沉淀是难溶的AgClB.若按②①顺序实验，能看到白色 沉淀C.若按①③顺序实验，能看到黑色沉淀D.由实验②说明AgI比AgCl更难溶
2.某同学设计实验探究影响沉淀溶解平衡的因素，有关实验操作如下：ⅰ.取规格相同的两支试管①和②，先向试管①中加入少量PbI2黄色固体，并插入电导率测试仪，然后分别加入等体积PbI2饱和溶液；ⅱ.向试管①和②中分别滴入1滴0.1 ml·L-1 KI溶液，观察沉淀变化情况，一段时间后向①中滴入少量蒸馏水，测得溶液电导率变化如图2所示。下列说法错误的是A.滴加KI溶液，①②中均产生PbI2固体B.b到c过程中①中固体质量减小C.c点时溶液中c(Pb2+)：①=②D.b点：c(Pb2+)·c2(I-)c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)C.向c(Cd2+)=0.01 ml·L-1的溶液中加入FeS，可使c(Cd2+)c(Cd2+)
3.[2025·江苏，14(1)]ZnS可用于制备光学材料和回收砷。制备ZnS。由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下：已知：Ksp(ZnS)=1.6×10-24，Ksp(CdS)=8.0×10-27，Ka1(H2S)=1.0×10-7，Ka2(H2S)=1.2×10-13。当离子浓度小于1.0×10-5 ml·L-1时，认为离子沉淀完全。①酸浸时通入O2可提高Zn2+浸出率的原因是_________________________　　　 　。
氧化S2-生成S，促进酸浸反
②通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH=0、c(H2S)=0.01 ml·L-1时，Cd2+是否沉淀完全_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (写出计算过程)。
③沉锌前调节溶液的pH至4~5，加入的氧化物为　　(填化学式)。
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1.下列关于难溶电解质沉淀溶解平衡的说法正确的是A.可直接根据Ksp的数值大小比较同温度下不同难溶电解质在水中的溶解 度大小B.在AgCl的饱和溶液中，加入蒸馏水，Ksp(AgCl)不变C.难溶电解质的沉淀溶解平衡过程是可逆的，且在平衡状态时v溶解=v沉淀 =0D.25 ℃时，Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，向AgCl的饱和溶液中加入少量KI固体， 一定有黄色沉淀生成
3.(2025·衡水高三检测)要使工业废水中的Pb2+沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下：由上表中数据可知，沉淀剂最好选用A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可
4.(2025·长沙模拟)已知25 ℃时，一些难溶物质的溶度积常数如右：根据右表数据，判断下列化学方程式不正确的是A.2AgCl+Na2S===2NaCl+Ag2SB.MgCO3+H2O　　Mg(OH)2+CO2↑C.ZnS+2H2O===Zn(OH)2+H2S↑D.Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+ 2CaCO3↓+2H2O
5.实验：①0.1 ml·L-1 AgNO3溶液和0.1 ml·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；②向滤液b中滴加0.1 ml·L-1NaCl溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加0.1 ml·L-1 KI溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)⥫⥬Ag+(aq)+Cl-(aq)B.滤液b中不含有Ag+C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
8.(2025·辽宁建平实验中学一模)25 ℃时，Ksp(FeS)=6.3×10-18，Ksp(CuS)=1.3×10-36，Ksp(ZnS)=1.3×10-24。下列有关说法正确的是A.25 ℃时，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.25 ℃时，饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36 ml·L-1C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有 FeS沉淀生成D.ZnS(s)+Cu2+(aq)⥫⥬CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为1.0×1012
11.(2025·湖南，12)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：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Ksp：
13.在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl-会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl-。已知：Cu+Cu2+⥫⥬2Cu+　K=7.6×10-7；Ksp(CuCl)=2.0×10-6。(1)通过计算说明上述除Cl-的反应能完全进行的原因为__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若用Zn替换Cu可加快除Cl-的速率，但需控制溶液的pH。若pH过低，除Cl-效果下降的原因是　　　　　　　　 　　　　　　。
若pH过低，锌会与溶液中的氢离子反应
14.[2020·全国卷Ⅲ，27(4)]某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如右工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=____________________________　　　 　(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 ml·L-1，则“调pH”应控制的pH范围是　 。