新教材适用2024版高考化学一轮总复习第8章水溶液中的离子反应与平衡第26讲沉淀溶解平衡课件

这是一份新教材适用2024版高考化学一轮总复习第8章水溶液中的离子反应与平衡第26讲沉淀溶解平衡课件，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，必备知识·梳理夯实，沉淀溶解，沉淀生成，溶解的方向，生成沉淀的方向，7×10，0pH71，0×10－6等内容，欢迎下载使用。

第26讲　沉淀溶解平衡
1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化。2．了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。3．能综合运用离子反应、化学平衡原理，分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。
考点一　沉淀溶解平衡及应用
1．固体溶质的溶解性在25 ℃时，固体物质的溶解度与溶解性存在的关系如下：
2．沉淀溶解平衡(1)定义沉淀溶解平衡状态是指在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，____________速率和____________速率相等的状态。这种平衡称为沉淀溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的建立
①v(溶解)______v(沉淀)，固体________②v(溶解)______v(沉淀)，溶解________③v(溶解)______v(沉淀)，________晶体
[微点拨]　①沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡也同样遵循勒夏特列原理。②沉淀溶解达到平衡时，再加入该难溶物对平衡无影响。
(3)沉淀溶解平衡的特征
(4)影响沉淀溶解平衡的因素①内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。a．绝对不溶的电解质是没有的。b．同是难溶电解质，溶解度差别也很大。c．易溶电解质作溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。
3.溶度积常数(Ksp)(1)溶度积与离子积
cm(An＋)·cn(Bm－)
(2)Ksp的意义Ksp可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。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。
(3)Ksp的影响因素Ksp只受________影响，与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是________过程，升高温度，平衡向________方向移动，Ksp________。深度思考：沉淀转化是否只能向着更难溶的方向？[提示]　在一定条件下，也可以由难溶物转化为溶解度较大的物质，如在BaSO4饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，只要Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3)就可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动。( 　　)(2)NaCl溶解性很好，饱和NaCl溶液中不存在溶解平衡。( 　　)[提示]　易溶电解质作溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。(3)沉淀达到溶解平衡时，溶液中难溶电解质电离出的各个离子浓度均相等。( 　　)[提示]　溶解平衡时，溶液中各离子浓度不再改变，不一定相等。
(4)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。( 　　)[提示]　食盐水中c(Cl－)大，抑制AgCl的溶解，故AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度。(5)沉淀溶解是吸热反应，降低温度，溶解平衡一定逆向移动。( 　　)[提示]　少数沉淀(如氢氧化钙)溶解放热，升温逆向移动。(6)AgCl的Ksp大于Mg(OH)2，则AgCl的溶解度大于Mg(OH)2。( 　　)[提示]　溶度积大的难溶电解质溶解度不一定大，只有组成类型相同的难溶电解质才可以通过Ksp比较溶解度大小。
(7)溶度积常数只受温度影响，Ksp随温度升高而增大。( 　　)[提示]　大多数难溶电解质Ksp随温度升高而增大，少数(如氢氧化钙)升高温度Ksp减小。(8)Mg(OH)2在NaOH溶液中的溶解度与在水中一样。( 　　)[提示]　OH－抑制Mg(OH)2的溶解平衡，在NaOH溶液中溶解度小。(9)在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小。( 　　)[提示]　H＋可以与ZnS中S2－结合促进溶解平衡，进而溶解ZnS，而H＋不能溶解CuS，所以CuS的溶解度比ZnS的小。
(10)已知常温下：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，将0.002 ml·L－1的AgNO3溶液与0.002 ml·L－1的KCl溶液等体积混合会产生AgCl沉淀。( 　　)[提示]　混合后Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.001 ml·L－1×0.001 ml·L－1＝1.0×10－6>1.8×10－10，故生成AgCl沉淀。(11)沉淀溶解达到平衡时，v(沉淀)＝v(溶解)。( 　　)
[提示]　前者为BaSO4的电离方程式，后者为BaSO4沉淀溶解平衡的离子方程式。(13)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，保持温度不变，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动。( 　　)[提示]　难溶电解质是固体，其浓度可视为常数，增加它的量对平衡无影响。
(14)在白色ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液，沉淀变黑，说明CuS比ZnS更难溶于水。( 　　)(15)Ksp既与难溶电解质的性质和温度有关，也与沉淀的量和溶液中离子浓度有关。( 　　)[提示]　Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量和溶液中离子浓度无关。
(16)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变。( 　　)(17)25 ℃时，Ksp(Ag2CrO4)2．(1)利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？[提示]　不可能将要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 ml·L－1时，沉淀已经完全。(2)试用平衡移动原理解释下列事实：分别用等体积的蒸馏水和0.01 ml·L－1的盐酸洗涤AgCl沉淀，为什么用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量？
②已知：Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，pH＝7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其浓度均小于1×10－6 ml·L－1)，需调节溶液pH范围为________________________。
A．向该悬浊液中再加入一定量的CaO，恢复原温度，溶液的总质量不变B．该溶液中：2c(Ca2＋)＝c(OH－)C．向该悬浊液中加少量水稀释，n(Ca2＋)×n2(OH－)保持不变D．Ca(OH)2固体溶解是放热过程
[解析]　加少量生石灰，发生反应CaO＋H2O===Ca(OH)2，消耗水，且有溶质析出，则溶液的总质量减小，故A错误；该溶液为饱和的Ca(OH)2溶液，所以根据电荷守恒，则有2c(Ca2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)，故B错误；加少量水稀释过程中Ca(OH)2会溶解，Ca2＋、OH－的物质的量增加，n(Ca2＋)×n2(OH－)应增大，故C错误；根据题意可知，温度升高，Ca(OH)2溶解度减小，则Ca(OH)2固体溶解为放热过程，故D正确。
A．溶液中Pb2＋和I－的浓度都增大B．PbI2溶解度增大C．沉淀溶解平衡向右移动D．溶液中Pb2＋的浓度减小[解析]　加入KI固体时，溶液中c(I－)增大，使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中c(Pb2＋)减小，PbI2溶解度减小。
A．加适量的水 B．通入少量HCl气体C．加少量NaOH固体 D．加少量MgSO4固体[解析]　加入适量水，使溶解平衡正向移动，悬浊液中Mg(OH)2固体的质量减少，故A不选；HCl可与氢氧化镁反应而导致氢氧化镁固体减少，故B不选；加少量NaOH固体，平衡逆向移动，则Mg(OH)2固体增加，且c(OH－)增加，故C选；加少量MgSO4固体，平衡逆向移动，c(OH－)减小，故D不选。
B．25 ℃时，饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.0×10－18 ml·L－1C．因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能发生D．除去某溶液中的Cu2＋，可加入FeS作沉淀剂，反应的离子方程式为FeS＋Cu2＋===CuS＋Fe2＋
(2)(2023·山东日照实验中学检测)磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：
回答下列问题：①“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐，写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式：___________________________________________________________。②“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是_______________________。
Fe3＋、Al3＋、Mg2＋
③“母液①”中Mg2＋浓度为_____________ml·L－1。④“水浸渣”在160 ℃“酸溶”最适合的酸是________；“酸溶渣”的成分是____________、______________。⑤将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得______________________，循环利用。
②由题给开始沉淀和完全沉淀的pH可知，将pH约为2.0的滤液加入氨水调节溶液pH为11.6时，铁离子、铝离子、镁离子依次析出，钙离子没有沉淀。
④增大溶液中硫酸根离子浓度，有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀，为了使微溶的硫酸钙完全沉淀，减少TiOSO4溶液中含有的硫酸钙的量，应加入硫酸加热到160 ℃酸溶；由分析可知，二氧化硅和硫酸钙与硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙。⑤由分析可知，尾气为氨气，母液①为硫酸铵、母液②为硫酸，将母液①和母液②混合后吸收氨气得到硫酸铵溶液，可以循环使用。
〔对点集训2〕　(1)(2023·山东烟台模拟)25 ℃时，下列4种盐的溶度积常数(Ksp)分别如下表，结合相关数据分析，下列说法错误的是( 　　)
A.除去某溶液中的Ag＋用Na2S溶液比Na2SO4溶液效果好B．25 ℃时，MnS的溶解度大于FeS的溶解度C．向少量FeS悬浊液中加入足量饱和MnCl2溶液，沉淀颜色会由黑色变为肉色
(2)(2020·山东卷，16)用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：
已知：MnO2是一种两性氧化物；25 ℃时相关物质的Ksp见下表。
回答下列问题：①软锰矿预先粉碎的目的是__________________________________________，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为________________________________________。
增大接触面积，充分反应，提高
MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S
②保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是____________________________________________。③滤液Ⅰ可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。
过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2
④净化时需先加入的试剂X为____________(填化学式)，再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为__________(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10－5 ml·L－1时，可认为该离子沉淀完全)。⑤碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________________________________。
[解析]　该题遵循化工生产的过程，对工艺流程的环节与条件进行简化处理，在科学基础上通过最简洁的呈现方式呈现生产过程，并设置问题，避免信息冗长对考生造成思维上的干扰。①软锰矿预先粉碎可以增大接触面积，提高反应速率。根据信息，MnO2与BaS反应转化为MnO，再结合流程图反应后经过过滤、蒸发等一系列物理过程得到Ba(OH)2，过滤后酸解生成硫黄，硫黄不与H2SO4反应，故MnO2与BaS溶液反应的化学方程式为MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S。
②已知MnO2是两性氧化物，保持BaS投料量不变，增大MnO2与BaS的投料比，过量的MnO2能与Ba(OH)2反应，故Ba(OH)2的量达到最大值后会减小。③将滤液Ⅰ导入蒸发装置可循环利用。④根据表中Ksp[Fe(OH)3]2 解沉淀溶解平衡图像题的三步骤第一步：明确图像中横、纵坐标的含义横、纵坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。第二步：理解图像中线上点、线外点的含义难溶电解质(以BaSO4沉淀曲线为例说明)Q和Ksp间的关系有以下三种可能：在曲线上任何一点，Q＝Ksp，沉淀与溶解达到动态平衡，溶液是饱和溶液。
在曲线右上方Q>Ksp，溶液处于过饱和，有沉淀析出，直至Q＝Ksp。在曲线左下方Q考点二　沉淀溶解平衡的应用
1．沉淀的生成(1)调节pH法如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3 ，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为___________________________ ， ______________________________。
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3H＋
(2)沉淀剂法如用H2S沉淀Hg2＋的离子方程式为__________________________。用Na2S沉淀Cu2＋，离子方程式为________________________。
Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋
Cu2＋＋S2－===CuS↓
2．沉淀的溶解(1)酸溶解法如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为：_________________________________________。Cu(OH)2溶于稀硫酸，离子方程式为：______________________________________。
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
(2)碱溶解法如Al2O3溶于NaOH溶液，离子方程式为：________________________________________________。(3)盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为：________________________________________________________。
(4)络合溶解法(又称配位溶解法)如AgCl溶于氨水化学方程式为：AgCl＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2Cl＋2H2O。(5)氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。
AgCl沉淀转化为AgBr的离子方程式为_____________________________________。AgI沉淀转化为Ag2S的离子方程式为_______________________________________________________。
(2)应用①锅炉除垢：将CaSO4转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，离子方程式为_____________________________________________。②矿物转化：CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为________________________________________________________。
[微点拨]　①对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质，Ksp小的溶解度不一定小。如Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4)，但c(Ag＋)是Ag2CrO4>AgCl。②不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10－5 ml·L－1时，沉淀已经完全。③一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，但溶解度小的沉淀转化成溶解度稍大的沉淀在一定条件下也能实现。例如，在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，只要Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3)就可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。
(4)向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)(6)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，会有BaCO3生成。( 　　)
(7)AgCl能转化为AgBr，AgBr一定不能转化为AgCl。( 　　)
(11)(此题为重题学生书中已删除)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动。( 　　)(11)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，向饱和Ag2CrO4水溶液中加入少量K2CrO4固体，溶液中c(Ag＋)减小。( 　　)
(12)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。( 　　)(13)分别用等体积的蒸馏水和0.01 ml·L－1的盐酸洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。( 　　)
2．(1)试用平衡移动原理解释：已知Ba2＋有毒，为什么医疗上能用BaSO4做钡餐透视，而不能用BaCO3做钡餐？
(2)向Mg(OH)2悬浊液中滴加蒸馏水，沉淀不溶解；向Mg(OH)2中滴加盐酸，沉淀溶解；向Mg(OH)2中滴加NH4Cl溶液，沉淀也溶解。①NH4Cl为什么能溶解Mg(OH)2？请从沉淀溶解平衡移动的角度分析。②该反应的化学方程式是什么？
〔对点集训1〕　(1)(2023·湖南长沙同升湖实验学校月考)已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。向盛有0.1 ml·L－1 AgNO3溶液的试管中滴加等体积0.1 ml·L－1 NaCl溶液，静置沉降，取上层清液和下层浊液分别进行实验。下列判断正确的是( 　　)A．上层清液为AgCl的饱和溶液B．向清液中滴加0.1 ml·L－1 AgNO3溶液，c(Cl－)不变C．向悬浊液中滴加0.1 ml·L－1 KI溶液，不会有明显变化D．向悬浊液中加入适量浓氨水，混合液变澄清，说明AgCl可溶于强碱
[解析]　滴加等体积等浓度NaCl溶液后，Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.05×0.05＝2.5×10－3>Ksp(AgCl)，析出AgCl沉淀，故上层清液是AgCl饱和溶液，A正确；向清液中滴加AgNO3溶液，c(Ag＋)增大，AgCl的溶解平衡逆向移动，c(Cl－)减小，B错误；滴加KI溶液，Ag＋与I－结合生成溶解度更小的AgI，白色沉淀转化为黄色沉淀，C错误；向AgCl悬浊液中加入浓氨水，混合液变澄清，其原因是生成了[Ag(NH3)2]＋，但AgCl与强碱不反应，D错误。
(2)某实验小组探究常温下难溶电解质的溶解平衡，查得如表资料。
依据上述数据进行的预测不合理的是( 　　)A．向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体，有浑浊出现B．除去FeSO4溶液中的CuSO4，可选用FeS作为沉淀剂C．向含等物质的量的MgCl2和FeCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先出现的沉淀是Mg(OH)2D．向1 mL 0.1 ml·L－1 MgCl2溶液中滴加2 mL 0.1 ml·L－1 NaOH溶液，取澄清溶液滴加2滴0.1 ml·L－1 FeCl3溶液，有浑浊出现
[解析]　向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体，c(S2－)增大，Q>Ksp(FeS)，有浑浊出现，A合理；沉淀转化时易转化为溶解度更小的沉淀，除去FeSO4溶液中的CuSO4，可选用FeS作为沉淀剂，B合理；由溶度积计算可知，开始沉淀时，MgCl2需要的c(OH－)大于FeCl3需要的c(OH－)，向含等物质的量的MgCl2和FeCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先出现的沉淀是Fe(OH)3，C不合理；
沉淀剂的选择利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生，其次沉淀生成的反应进行的越完全越好。如除去溶液中的Mg2＋，用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。
微考点2　沉淀转化 (1)(2023·山东泰安四模)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．由实验②说明AgI比AgCl更难溶C．若按①③顺序实验，看不到黑色沉淀D．若按②①顺序实验，看不到白色沉淀
[解析]　向1 mL 0.1 ml·L－1 AgNO3溶液中加入过量氯化钠溶液生成氯化银白色沉淀，滴加过量KI溶液生成黄色沉淀碘化银，再加入过量硫化钠溶液生成硫化银沉淀，沉淀转化的实质是向更难溶的方向进行。实验①白色沉淀是难溶的AgCl，A正确；由实验②说明AgI比AgCl更难溶，可以实现沉淀转化，B正确；若按①③顺序实验，硫化银溶解度小于氯化银，也可以实现转化，看到黑色沉淀生成，C错误；由实验②说明AgI比AgCl更难溶，若按②①顺序实验，此条件下碘化银不能转化为氯化银，看不到白色沉淀，D正确。
(2)(2023·湖北武汉检测)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( 　　)
〔对点集训2〕　(2023·湖南长沙模拟)已知：Ksp(CuS)＝6.3×10－36，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24，Ksp(PbS)＝8.0×10－28。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是( 　　)A．硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)===Zn2＋(aq)＋CuS(s)B．在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，不会生成黑色沉淀(PbS)C．在水中的溶解度：S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS)D．若溶液中c(Cu2＋)＝1×10－10 ml·L－1，则S2－已完全转化成CuS
4．溶度积规则中的三个关系(1)QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出。
5．沉淀反应的三个应用(1)沉淀的生成。(2)沉淀的溶解。(3)沉淀的转化。用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去，一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 ml·L－1时，表明离子已经沉淀完全。