沉淀溶解平衡专题
二、溶度积和离子积
一定温度下，难溶电解质A m B n溶于水形成饱和溶液时建立起沉淀溶解平衡。
A m
B n(s)m A n＋(aq)＋n B m－(aq)
(1)溶度积K sp＝。
(2)意义：K sp反映了难溶电解质
，当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，K sp数值，难溶电解质在水中的溶解能力。
(3)沉淀溶解与生成的判断(Q c表示溶液中有关离子浓度的乘积，称为离子积)
①Q c K sp：溶液过饱和，有沉淀析出。
②Q c K sp：溶液恰饱和，溶解平衡状态。
③Q c K sp，溶液未饱和，无沉淀生成。
(4)K sp的影响因素
K sp只与和有关，与沉淀量无关。
溶液中的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。
考点精讲
考点一沉淀溶解平衡的应用
1．沉淀的生成
原理：若Q c大于K sp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动，就会生成沉淀。
在工业生产、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。常见的方法有：
(1)调节溶液的pH法：使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。
(2)加沉淀剂法：加入沉淀剂使杂质离子转化为沉淀除去。
如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋；用BaCl2溶液沉淀SO2－4，离子方程式为Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓。
注意：(1)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得越完全越好。如要除去溶液中的Mg2＋，应使用NaOH等使之转化为溶解度较小的Mg(OH)2。
(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1×10－5 mol/L时，沉淀已经完全。
(3)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。
2．沉淀的溶解
原理：若Q c小于K sp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动，沉淀就会溶解。
根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解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。方法有：
(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，使平衡向溶解的方向移动，如CaCO3可溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
(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沉淀溶解，如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为：Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2O。
(3)配位溶解法：加入适当的配合剂，与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成稳定的配合物，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如AgCl溶于氨水，离子方程式为：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
(4)氧化还原法：通过氧化还原反应使平衡体系中的离子浓度降低，从而使沉淀溶解，如Ag2S溶于稀HNO3，离子方程式为：
3Ag2S＋8H＋＋8NO－3===6Ag＋＋3SO2－4＋8NO↑＋4H2O
3．沉淀的转化
(1)实质：沉淀溶解平衡的移动
(2)特征
①一般说来，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。
②沉淀的溶解能力差别越大，越容易转化。
例如：AgNO 3——→NaCl AgCl(白色沉淀) ——→NaBr AgBr(浅黄色沉淀) ——→NaI AgI(黄色沉淀)――→Na 2S
Ag 2S(黑色沉淀)。 (3)沉淀转化的应用 ①锅炉除水垢
除水垢[CaSO 4(s) ——→NaCO 3CaCO 3(s)――→盐酸
Ca 2＋
(aq)]
其反应如下： CaSO 4＋Na 2CO 3CaCO 3＋Na 2SO 4， CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O 。 ②矿物转化
CuSO 4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)的离子方程式为：ZnS(s)＋Cu 2＋(aq)===CuS(s)＋Zn 2＋
(aq)。
例1 (2009·广东，10) 硫酸锶（SrSO 4）在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是（双选） ( )
A ．温度一定时，K sp (SrSO 4)随c (SO 2－
4)的增大而减小 B ．三个不同温度中，313 K 时K sp (SrSO 4)最大 C ．283 K 时，图中a 点对应的溶液是不饱和溶液
D ．283 K 下的SrSO 4饱和溶液升温到363 K 后变为不饱和溶液
解析 平衡常数平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，A 错误；温度一定时K sp ＝c (Sr 2＋)·c (SO 2－
4)，
由上图可知，313 K 时，相同SO 2－4浓度下，Sr 2＋
的浓度最大，所以平衡常数最大，B 正确；283 K 时，a 点 Sr 2＋
的浓度比平衡时要小，Q c 小于K sp (283 K)，对应为不饱和溶液，C 正确；283 K 下的饱和溶液，突然升温至363 K ，K sp 减小，析出沉淀，仍为饱和溶液，D 错。
规律方法
明确图象中纵、横坐标的含义―→ 理解图线中线上的点、线外点的含义―→ 抓住K sp 的特点，结合选项分析判断
即时巩固1 (2008·山东理综，15)某温度时，BaSO 4在水中的沉淀溶 解平衡曲线如图所示。 下列说法正确的是( )
提示：BaSO 4(s)Ba 2＋(aq)＋SO 2－4(aq)的平衡常数K sp ＝c (Ba 2＋)·c (SO 2－
4)， 称为溶度积常数。
A ．加入Na 2SO 4可以使溶液由a 点变到b 点
B ．通过蒸发可以使溶液由d 点变到c 点
C ．d 点无BaSO 4沉淀生成
D ．a 点对应的K sp 大于c 点对应的K sp
解析 a 点在平衡曲线上，此时溶液中存在溶液平衡，加入Na 2SO 4会增大SO 2－4浓度，平衡左移，Ba 2＋
浓度应
降低，A 项错；d 点时溶液不饱和，蒸发溶剂，c (SO 2－4)、c (Ba 2＋
)均增大，B 项错；d 点表示溶液的Q c ＜K sp ，所以溶液不饱和，不会沉淀，C 项正确；K sp 是一常数，温度不变K sp 不变，所以该曲线上任一点的K sp 都相等，D 项错误。
考点二 与溶度积有关的计算
例2 已知25℃时，AgI 饱和溶液中c (Ag ＋)为1.23× 10－8 mol/L ，AgCl 的饱和溶液中c (Ag ＋
)为1.25×10－5
mol/L 。若在5 mL 含有KCl 和KI 各为0.01 mol/L 的溶液中，加入8 mL 0.01 mol/L AgNO 3溶液，下列叙述正确的是( )
A ．混合溶液中c (K ＋)＞c (NO －3)＞c (Ag ＋)＞c (Cl －)＞c (I －
)
B ．混合溶液中c (K ＋)＞c (NO －3)＞c (Cl －)＞c (Ag ＋)＞c (I －
) C ．加入AgNO 3溶液时首先生成AgCl 沉淀
D ．混合溶液中c (Cl －)c (I －)
约为1.03×10
－3
解析 KCl 、KI 混合溶液中加入AgNO 3溶液，先生成AgI ，再生成AgCl ，因为K sp (AgI)＜K sp (AgCl)，AgNO 3＋
KI===AgI↓＋KNO 3，n (KI)＝0.01 mol/L×5×10－3 L ＝5.0× 10－5 mol ，消耗n (AgNO 3)＝5.0×10－5
mol ，AgNO 3
＋KCl===AgCl↓＋KNO 3，过量的AgNO 3为0.01 mol/L×8× 10－3 L －5.0×10－5 mol ＝3.0×10－5
mol ，则KCl 过量，生成AgCl 为3.0×10
－5
mol ，由此得出反应后溶液中的溶质为KNO 3、KCl ，生成AgCl 、AgI 沉淀，验证A 错误，B 正确；混合溶
液中c (Cl －
)＝0.01 mol/L×5×10－3
L －3.0×10－5
mol 5×10－3 L ＋8×10－3
L ＝0.01×213
mol/L ＝1.54×10－3
mol/L ， c (Ag ＋)＝K sp (AgCl)c (Cl －
)＝1.25×10－50.01×2
13
＝8.125×10－3
mol/L ，由此计算 c (I －)＝K sp (AgI)c (Ag ＋)＝1.23×10－88.125×10－3＝1.5×10－6 mol/L ，则c (Cl －)c (I －)＝1.54×10－3 mol/L 1.5×10－6
mol/L
＝1.03×103
，D 错误。 规律方法 K sp 与物质溶解能力的关系：
(1)用溶度积直接比较难溶电解质的溶解能力时，物质的类型(如AB 型、A 2B 型、AB 2型等)必须相同。 (2)对于同类型物质，K sp 数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。
(3)对于不同类型的物质，当K sp 相差不大时不能直接作为比较依据，可通过比较饱和溶液溶质的物质的量浓度确定溶解能力强弱。
即时巩固2 在溶液中有浓度均为0.01 mol/L 的Fe 3＋、Cr 3＋、Zn 2＋、Mg 2＋
等离子，已知： K sp [Fe(OH)3]＝2.6×10－39；K sp [Cr(OH)3]＝7.0×10－31 K sp [Zn(OH)2]＝1.0×10－17；K sp [Mg(OH)2]＝1.8×10－11
当其氢氧化物刚开始沉淀时，下列哪一种离子所需的pH 最小( )
A ．Fe 3＋
B ．Cr 3＋
C ．Zn 2＋
D ．Mg 2＋
解析 K sp 的有关计算，Fe(OH)3(s)Fe 3＋＋3OH －，K sp [Fe(OH)3]＝c (Fe 3＋)·c 3(OH －)，所以c (OH －
)＝3
K sp
c (Fe 3＋)＝
3 2.6×10－390.01
＝3260×10－13，同理计算Cr 3＋沉淀的c (OH －)＝370×10－10 mol/L ，Zn 2＋
沉淀的c (OH －
)＝10×10－8 mol/L ，Mg 2＋沉淀的c (OH －)＝18×10－5 mol/L ，c (OH －
)越小，pH 越小，答案选A 。
实验探究
沉淀分析法中的几个典型问题
在有些实验中不但要把沉淀分离出来，还要准确称量所得沉淀的质量。因此，一方面要让沉淀剂适当过量，另一方面还要把沉淀洗涤干净。
1．沉淀剂过量的检验
根据沉淀溶解平衡原理可知，欲使杂质离子沉淀完全，应加入稍过量的沉淀剂。那么，如何判断沉淀剂已加入过量呢？一般的操作方法是：把反应混合物静置后，吸取少量上清液，置于一洁净的试管中，再滴加少量的沉淀剂，若没有沉淀生成则证明沉淀剂已过量
2．沉淀的洗涤
由于沉淀生成时，表面溶液吸附一定量的离子(尤其是沉淀成分离子)。因此，过滤后紧接着要进行沉淀的洗涤。洗涤方法是：向过滤器中慢慢注入适量的蒸馏水，至刚好浸没沉淀，然后静置，让其自然流下，重复以上操作2～3次，直至洗涤干净。
3．沉淀是否洗涤干净的检验
欲检验沉淀是否洗涤干净，主要是检验洗涤液中是否还含有在溶液中吸附的离子。一般的检验方法是：取少量最后一次的洗涤液，置于一洁净的试管中，再滴加少量的检验试剂，若没有特征现象出现则证明沉淀已洗
涤干净。实验探究1 为了除去粗盐中的Ca 2＋、Mg 2＋、Fe 3＋、SO 2－
4以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：
称取粗盐———→溶解① ———→BaCl 2② ———→NaOH ③ ———→Na 2CO 3④ ———→过滤⑤滤液———→适量盐酸⑥ ————————→蒸发、结晶、烘干
⑦精盐 (1)判断BaCl 2已过量的方法是____________。 (2)第④步中，相关的离子方程式是__________。
(3)若先用盐酸调pH 再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是______________________。
(4)为检验精盐纯度，需配制150 mL 0.2 mol/L NaCl(精盐)溶液，右图是
该同学转移溶液的示 意图，图中的错误
是___________________。
解析加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀剂后，产生BaSO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaCO3、CaCO3沉淀，还有过量Na2CO3，需加入HCl使Na2CO3转变成NaCl。但如先加HCl再过滤，Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaCO3、CaCO3都可能溶解，造成产品纯度不高。
答案(1)取第②步后的上层清液1～2滴于点滴板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊则表明BaCl2已过量
(2)Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓；Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓
(3)先加HCl会有少量CaCO3、BaCO3等溶解，从而影响制得精盐的纯度
(4)未用玻璃棒引流；未采用150 mL容量瓶
实验探究2 硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体：
①将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍；
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；
③趁热过滤，将滤液转入密闭容器中，静置、冷却结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密封保存。
请回答下列问题：
(1)实验步骤①的目的是_________________，
加热的作用是_________________________。
(2)实验步骤②明显不合理，理由是____________。
(3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是
____________________________________________________________________________。
(4)经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)：
温度/℃0103050
56
.7
6064708090
溶解度/g 14
.0
17
.0
25
.0
33
.0
35
.2
35
.3
35
.6
33
.0
30
.5
27
.0
析出
晶体
FeSO4·7H2O FeSO4·4H2O FeSO4·H2O
(5)若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O，应控制的结晶温度(t)的范围为__________。
解析本题考查物质制备中应注意的问题及有关溶解度的计算，侧重考查实验设计和评价能力。(1)废铁屑常沾有油污，可利用水解呈碱性的Na2CO3溶液除去，温度升高，溶液碱性增强，去污效果好，故一般需要加热。
(2)废铁屑的表面一般带有铁锈(Fe2O3)，若铁屑不足(反应后的溶液中铁没有剩余)，则所得溶液中会含有Fe3＋，使制得的FeSO4·7H2O不纯，故②不合理。(3)在晶体从溶液析出的过程中一般会吸附杂质离子，故需用水洗涤，而FeSO4的溶解度随温度的升高而增大，故用冷水洗涤可减少FeSO4晶体的损失。(4)根据表中数据不难画出所求曲线。(5)分析表中数据可知，析出FeSO4·4H2O的温度范围为高于56.7℃而低于64℃。
答案(1)除油污升高温度，溶液碱性增强，去油污能力增强
(2)应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余)，否则溶液中可能有Fe3＋存在
(3)洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质，用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗
(5)56.7℃ 实验探究3 (2010·天津理综，9)纳米TiO2的涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。 制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O，经过滤、水洗除去其中的Cl－，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。 用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3＋，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。 请回答下列问题： (1)TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为 ______________________________。 (2)检验TiO2·x H2O中Cl－是否被除净的方法是________________________________。 (3)下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是________(填字母代号)。 a．核磁共振法b．红外光谱法 c．质谱法d．透射电子显微镜法 (4)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是____________________；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的________(填字母代号)。 (5)滴定终点的现象是__________________________。 (6)滴定分析时，称取TiO2(摩尔质量为M g/mol)试样W g，消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL，则TiO2质量分数表达式为______________________。 (7)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”) ①若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH 4Fe(SO4)2溶液有少量溅出，使测定结果________。 ②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定结果________。 解析(2)检验Cl－是否被除净可以取最后一次洗液，滴加AgNO3溶液。(3)a、b、c均用来测量有机物中H 的种类含量的，只有d可以测粒子大小。(4)NH4Fe(SO4)2溶液中的NH＋4、Fe3＋易水解，加入H2SO4使溶液呈酸性从 而抑制它们的水解。(5)滴定终点时有Fe3＋剩余，KSCN遇Fe3＋变红。(6)由TiO2～NH4Fe(SO4)2知w＝cVM 1 000W ×100%。 (7)由w＝ cVM 1 000W ×100%知，当NH4Fe(SO4)2溅出，则V偏大，w偏大；当滴定终点俯视读数，读得数据偏小，V 偏小，则w偏低。 答案(1)TiCl4＋(x＋2)H2O TiO2·x H2O↓＋4HCl (2)取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不产生白色沉淀，说明Cl－已除净(3)d (4)抑制NH4Fe(SO4)2水解ac (5)溶液由无色变为红色且半分钟内不褪色(6)cVM 1 000W (或 cVM 10W %) (7)①偏高②偏低 高考集训 题组一溶解平衡与溶度积常数 1．(2010·山东理综，15)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是( ) A．K sp[Fe(OH)3] B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点 C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等 D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和 解析根据题意，图中曲线为沉淀溶解平衡曲线，曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液，D正确；选取曲线上的b、c两点，当溶液中两种阳离子浓度相同时，Fe(OH)3饱和溶液中的OH－浓度小于Cu(OH)2饱和溶液中的OH－浓度，所以K sp[Fe(OH)3]＜K sp[Cu(OH)2]，A正确；向Fe(OH)3饱和溶液中加入NH4Cl固体，促进了氢氧化铁的溶解，溶液中铁离子浓度增大，B错误；由于一定温度下的水溶液中，水的离子积是一个常数，所以c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等，C正确。 2．(2009·浙江理综，10)已知：25℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，K sp[MgF2]＝7.42× 10－11。下列说法正确的是( ) A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大 B．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大 C．25℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的K sp比在20 mL 0.01mol/L NH4Cl溶液中的K sp小D．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后， Mg(OH)2不可能转化为MgF2 题组二溶解平衡的应用 4．判断正误 (1)常温下，向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生，说明常温下，K sp(BaCO3) 由于Na2CO3溶液浓度大，导致了BaSO4转化为BaCO3。 (2)AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同( ) 解析相同浓度的CaCl2溶液中的c(Cl－)是NaCl溶液中c(Cl－)的2倍,因此AgCl在CaCl2溶液中的溶解度是NaCl中的1/2。 5．(2010·海南，5)已知：K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(AgI)＝1.5×10－16，K sp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是( ) A．AgCl>AgI>Ag2CrO4 B．AgCl>Ag2CrO4>AgI C．Ag2CrO4>AgCl>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl 解析因为AgCl和AgI的结构相似，由K sp可知AgCl的c(Ag＋)大于AgI的；AgCl中的c2(Ag＋)＝K sp＝1.8×10 －10，Ag 2CrO4(s)2Ag ＋(aq)＋CrO2－ 4(aq)的 K sp＝c2(Ag＋)·c(CrO2－4)＝ 1 2 c3(Ag＋)＝2.0×10－12，所以Ag2CrO4中c(Ag ＋)大于AgCl中的。 6．(2009·江苏，9)下列化学实验事实及其解释都正确的是（双选）( ) A．向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘 B．向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸 C．向0.1 mol/L FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2＋具有氧化性 D．向2.0 mL浓度均为0.1 mol/L的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01 mol/L AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的K sp比AgI的K sp大 解析碘更易溶于有机溶剂，可用CCl4从碘水中萃取碘，A正确；向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，没有沉淀，B错误；FeSO4与KMnO4溶液反应，说明Fe2＋具有还原性，而不是氧化性，C错误；浓度均为0.1 mol/L 的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01 mol/L AgNO3溶液，生成黄色沉淀，说明先生成AgI沉淀，AgI溶解度小，所以AgCl的K sp比AgI的K sp大，D正确。 答题规范简答题的答题规范 学生答题案例 （2010·浙江理综，26）已知：①25 ℃时，弱电解质的电离平衡常数：K a(CH3COOH)＝1.8×10－5，K a(HSCN)＝0.13，难溶电解质的溶度积常数：K sp(CaF2)＝1.5×10－16。 ②25 ℃时，2.0×10－3mol/L氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略体积变化)，得到c(HF)、c(F－)与溶液pH的变化关系，如下图所示： 反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_________________，反应结束后所得两溶液中，c(CH3COO－)________c(SCN－)(填“>”“<”或“＝”)。 (2)25 ℃时，HF电离平衡常数的数值K a≈________，列式并说明得出该平衡常数的理由________________________________。 (3)4.0×10－3mol/LHF溶液与4.0×10－4mol/LCaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0(忽略调节时混合液体积的变化)，通过列式计算说明是否有沉淀产生。 规范答案 (1)HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c(H＋)较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快< (2)10－3.45(或3.5×10－4) K a＝c(H＋)·c(F－) c(HF) ，当c(F－)＝c(HF)时，K a＝c(H＋)，查图两曲线的交点处即为c(F－) ＝c(HF)，故所对应的pH即为K a的负对数 (3)查图，当pH＝4.0时，溶液中的c(F－)＝1.6×10－3mol/L，溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－4mol/L，c(Ca2＋)×c2(F －)＝5.1×10－10> K sp(CaF2)，有沉淀产生。 . 沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡 固体溶质?溶液中的溶质v(溶解)>v(结晶) 固体溶解v(溶解)=v(结晶) 溶解平衡v(溶解) 一．固体物质的溶解度 1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g 2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类： 3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 2.沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： AgCl(s) Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 3.溶解平衡的特征 1）动：动态平衡 2）等：溶解和沉淀速率相等 3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变 4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积 1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：以MmAn(s) mMn +(aq)+nAm -(aq)为例： Ksp=[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n 3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp 数值越大，电解质在 水中的溶解能力越强。 4）影响因素：与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。 四．影响沉淀溶解平衡的因素 1）内因：难溶电解质本身的性质 2）外因：①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 ②温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向 移动。 ③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。 ④其他：向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解方 向移动。 五．溶度积规则 通过比较溶度积Ksp 与溶液中有关离子的离子积Qc 的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉 淀能否生成或溶解?对AgCl 而言,其Qc=c(Ag +)·c(Cl -),该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度,而 Ksp 计算式中的离子浓度一定是平衡浓度? 1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡? 2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态? 溶解 沉淀 沉淀溶解平衡专题 一． 考查沉淀溶解平衡的基本概念 例1：下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） A ．反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B ．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等 C ．沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变 D ．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解 例2：牙齿表面由一层硬的、组成为Ca 5(PO 4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca 5(PO 4)3OH(固) 5Ca 2++3PO 43-+OH - 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀， 其原因是 已知Ca 5(PO 4)3F （固）的溶解度比上面的 矿化产物更小，质地更坚固。用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因： 根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法： 解析：本题重点考查沉淀溶解平衡的移动知识，减小右边离子的浓度，沉淀溶解平衡向右移动，增大右边离子的浓度，沉淀溶解平衡向左移动，由此可知答案。 答案：H ++OH -=H 2O ，使平衡向脱矿方向移动 5Ca 2++3PO - 34+F -Ca 5（PO 4）3F ↓ 加Ca 2+（或加PO - 34等） 二． 考查沉淀溶解平衡中溶质浓度的计算 例3：已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl －] ＝1.8×10－ 10 Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2[CrO 2- 4] ＝1.1×10－12 试求：（1）此温度下AgCl 饱和溶液和Ag 2CrO 4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。 （2）此温度下，在0.010mo1·L -1的AgNO 3溶液中，AgCl 与Ag 2CrO 4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。 解析①AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 1 5 10 sp L mol 10 3.110 8.1)AgCl (K )AgCl (c ---??=?= = Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋(aq)＋CrO 42－ (aq) 2x x (2x)2·x=Ksp 1 5 3 12 3 424210 5.64 10 1.14 ) ()(---??=?= = L mol CrO Ag K CrO Ag c sp ∴ c(AgCl)＜c(Ag2CrO4) ②在0.010 mol ·L -1 AgNO 3溶液中，c(Ag+)=0.010 mol ·L -1 AgCl(s) Ag ＋(aq) ＋ Cl － (aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x (0.010＋x)·x ＝1.8×10－ 10 ∵ x 很小，∴ 0.010＋x ≈0.010 x ＝1.8×10－8(mol ·L － 1) c(AgCl)= 1.8×10－8(mol ·L － 1) Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋(aq) ＋ CrO 2－ 4(aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x (0.010＋2x)2·x ＝1.1×10－ 12 ∵ x 很小，∴ 0.010＋2x ≈0.010 沉淀溶解平衡习题 1.是非判断题 1-1 CaCO 3和PbI 2的容度积非常接近，皆约为10-8，故两者饱和溶液中，Ca 2+及Pb 2+离子的浓度近似相等。 1-2用水稀释AgCl 的饱和溶液后，AgCl 的溶度积和溶解度都不变。 1-3只要溶液中I -和Pb 2+离子的浓度满足[c(I -)/c θ]2·[c(Pb 2+)/c θ]≥K SP (PbI 2)，则溶液中必定会析出PbI 2沉淀。 1-4在常温下，Ag 2CrO 4和BaCrO 4的溶度积分别为×10-12和×10-10，前者小于后者，因此Ag 2CrO 4要比BaCrO 4难溶于水。 1-5 MnS 和PbS 的溶度积分别为×10-15和×10-28，欲使Mn 2+与Pb 2+分离开，只要在酸性溶液中适当控制pH 值，通入H 2S 。 1-6为使沉淀损失减小，洗涤BaSO 4沉淀时不用蒸馏水，而用稀H 2SO 4。 1-7一定温度下，AB 型和AB 2型难溶电解质，容度积大的，溶解度也大。 1-8向BaCO 3饱和溶液中加入Na 2CO 3固体，会使BaCO 3溶解度降低，容度积减小。 1-9 CaCO 3的容度积为×10-9，这意味着所有含CaCO 3的溶液中，c(Ca 2+)=c(CO 32-)，且 [c(Ca 2+)/c θ][c(CO 32-)/c θ]=×10-9。 1-10同类型的难溶电解质，K sp θ较大者可以转化为K sp θ较小者，如二者K sp θ差别越大，转化反应就越完全。 2.选择题 2-1在NaCl 饱和溶液中通人HCl(g)时，NaCl(s)能沉淀析出的原因是 是强酸，任何强酸都导致沉淀 B.共同离子Cl-使平衡移动，生成NaCl(s) C.酸的存在降低了()K NaCl SP 的数值 D.()K NaCl SP 不受酸的影响，但增加Cl-离子浓度，能使()K NaCl SP 减小 2-2对于A 、B 两种难溶盐，若A 的溶解度大于B 的溶解度，则必有 A.()()sp sp K A K B θθ> B.()()sp sp K A K B θθ< C.()()sp sp K A K B θθ≈ D.不一定 2-3已知CaSO 4的溶度积为×10-5，如果用 mol ·L -1的CaCl 2溶液与等两的Na 2SO 4溶液混合，若要产生硫酸钙沉淀，则混合前Na 2SO 4溶液的浓度（mol ·L -1）至少应为 A.5.0×10-3 -3 C AgCl 与AgI 的sp K θ 之比为2×106，若将同一浓度的Ag +（10-5 mol ·L -1）分别加到具有相同氯离子和碘离子（浓度为10-5 mol ·L -1）的溶液中，则可能发生的现象是 A. Cl -及I -以相同量沉淀 B. I -沉淀较多 C. Cl -沉淀较多 D.不能确定 第3节沉淀溶解平衡知识点 核心知识点及知识点解读 一、沉淀溶解平衡和溶度积 1、沉淀溶解平衡的建立：一定条件下，强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉 淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。 2、沉淀溶解平衡常数－－溶度积 （1）定义：在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫 做溶度积常数或溶度积。 （2）表达式：以PbI2(s)溶解平衡为例： PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)K sp＝[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3L-3 （3）意义 溶度积反映了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，K sp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。 （4）影响K sp的因素 K sp与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和 溶液中离子的浓度无关。 3、沉淀溶解的特征：等、动、定、变。 等——v溶解 = v沉淀（结晶） 动——动态平衡， v溶解 = v沉淀≠0 定——达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变。 变——当外界条件改变，溶解平衡将发生移动。 4、影响溶解平衡的因素 （1）内因：电解质本身的性质 ①绝对不溶的电解质是没有的。 ②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 ③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。 （2）外因：遵循平衡移动原理 ①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 ②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 ③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，但K sp 不变。 ④其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离 子，使平衡向溶解的方向移动，K sp不变。 二、沉淀溶解平衡的应用 1、溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积－－浓度商Q C的现对大小，可以判断难溶 电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解： Q C>K sp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 Q C=K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 Q C 沉淀溶解平衡专题 二、溶度积和离子积 一定温度下，难溶电解质A m B n溶于水形成饱和溶液时建立起沉淀溶解平衡。 A m B n(s)m A n＋(aq)＋n B m－(aq) (1)溶度积K sp＝。 (2)意义：K sp反映了难溶电解质 ，当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，K sp数值，难溶电解质在水中的溶解能力。 (3)沉淀溶解与生成的判断(Q c表示溶液中有关离子浓度的乘积，称为离子积) ①Q c K sp：溶液过饱和，有沉淀析出。 ②Q c K sp：溶液恰饱和，溶解平衡状态。 ③Q c K sp，溶液未饱和，无沉淀生成。 (4)K sp的影响因素 K sp只与和有关，与沉淀量无关。 溶液中的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。 考点精讲 考点一沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的生成 原理：若Q c大于K sp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动，就会生成沉淀。 在工业生产、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。常见的方法有： (1)调节溶液的pH法：使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。 (2)加沉淀剂法：加入沉淀剂使杂质离子转化为沉淀除去。 如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋；用BaCl2溶液沉淀SO2－4，离子方程式为Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓。 注意：(1)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得越完全越好。如要除去溶液中的Mg2＋，应使用NaOH等使之转化为溶解度较小的Mg(OH)2。 (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1×10－5 mol/L时，沉淀已经完全。 (3)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。 2．沉淀的溶解 原理：若Q c小于K sp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动，沉淀就会溶解。 根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解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。方法有： (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，使平衡向溶解的方向移动，如CaCO3可溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 (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沉淀溶解，如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为：Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2O。 (3)配位溶解法：加入适当的配合剂，与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成稳定的配合物，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如AgCl溶于氨水，离子方程式为：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。 (4)氧化还原法：通过氧化还原反应使平衡体系中的离子浓度降低，从而使沉淀溶解，如Ag2S溶于稀HNO3，离子方程式为： 3Ag2S＋8H＋＋8NO－3===6Ag＋＋3SO2－4＋8NO↑＋4H2O 3．沉淀的转化 (1)实质：沉淀溶解平衡的移动 (2)特征 ①一般说来，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。 ②沉淀的溶解能力差别越大，越容易转化。 难溶电解质的溶解平衡 一．固体物质的溶解度 1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g 2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类： 3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 溶质溶解的过程是一个可逆过程： ? ?? ??→<→=→>????→→晶体析出 溶解平衡固体溶解 结晶溶液中的溶质溶解固体溶质结晶溶解结晶溶解结晶溶解v v v v v v 2.沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： AgCl(s) Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 3.溶解平衡的特征 1）动：动态平衡 2）等：溶解和沉淀速率相等 3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变 4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积 1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：即：AmBn(s) mA n+(aq)＋nB m － (aq) Ksp =[A n+]m ·[B m － ]n 例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag +(aq)＋Cl －(aq)， Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl － ] ＝1.8×10 －10 常温下沉淀溶解平衡：Ag 2CrO 4(s) 2Ag +(aq)＋CrO 42-(aq)， Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2 [CrO 2- 4] ＝1.1×10 －12 溶解 沉淀 第3章物质在水溶液中的行为(鲁科版) 第3节沉淀溶解平衡教学设计 海南中学萱书慧 一、教材内容分析 本节是普通高中课程标准实验教科书（鲁科版）化学《化学反应原理》 第3章第3节沉淀溶解平衡。本节教材按照由简到繁、逐步递进的原则 构建。首先分析单一难溶电解质在水中的行为，建立起沉淀溶解平衡的概 念，引入描述这种平衡的平衡常数——溶度积；在此基础上分析沉淀的生 成和溶解，最后考虑比较复杂的沉淀转化问题。本节教材设计中始终依据 实际例子来诠释抽象的概念，通过对具体问题的讨论分析带动原理的学习， 引导学生利用平衡移动的一般规律一步步揭示沉淀溶解平衡的本质。 二、教学目标 1、知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，并能结合实例进行描述。 2、能描述沉淀溶解平衡，写出溶度积的表达式，知道溶度积的含义， 知道溶度积是沉淀平衡的平衡常数、溶度积可以反映难溶电解质在水中的 溶解能力。 3、能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成过程进行分析。 三、教学重点与难点 重点：溶度积常数的含义，沉淀的溶解、生成的本质 难点：沉淀溶解平衡 四、教学方法 习题练习、讲解启发、实验法、自主学习、合作探究、多媒体展示 五、教学过程 第一课时 【导入新课】 当我们外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色时,一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞，如何形成? 小朋友吃糖不刷牙易形成蛀牙又什么原因？这都与我们要学习第3节沉淀溶解平衡有一定的关系。 【图片展示】千姿百态的岩石、溶洞、蛀牙。 【老师】现在学习沉淀溶解平衡之前，我们首先思考讨论两个问题： 问题一：在NaCl的水溶液中，再加入固体溶质，固体有没有溶解过程？【学生思考讨论】分两种情况：当溶液没有达到饱和时，固体能继续溶解；当溶液达到饱和时不能继续溶解。 【老师提出质疑】达到饱和后固体真的不能溶解了吗？ 【图片展示】将形状不规则的NaCl固体放在饱和食盐水中过了一昼夜后发现变成形状规则的固体且质量不变。你得到什么启示？ 【老师提示】联想如何改变固定形状的积木？拆——拼。 【学生】其实有溶解也有结晶的过程。质量不变说明这两种过程的速率相等。 【老师】可用NaCl（S） Na+ (aq) + Cl-表示 【老师】问题二：NaCl能不能与盐酸反应？在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有什么现象？ 【学生实验】在饱和NaCl溶液中滴加浓盐酸 实验现象：有大量白色沉淀产生。 【老师】你认为白色沉淀是什么物质？产生白色沉淀的原因是什么？（提示联系问题一） 《沉淀溶解平衡》教学设计 一、教材分析 案例章节 《普通高中标准实验教科书（苏教版）》选修《化学反应原理》专题3溶液中的离子反应第四单元沉淀溶解平衡。 内容分析 （1）沉淀溶解平衡内容既包括溶液中的离子反应——溶解过程和沉淀过程，又牵涉到平衡知识。所以教材把这部分内容安排在化学平衡知识之后，溶液中的离子反应的最后一单元。使得学生能够从强电解质在水溶液中完全溶解，离子生成沉淀，难溶强电解质溶解和生成沉淀速率相同而达到平衡状态三个层次上来学习研究这部分知识，即能用已学的离子反应和平衡的知识来帮助解决本节课中所遇到的化学问题。 （2）沉淀溶解平衡知识无论对于化学本身还是对化工生产及人们的生活实际都有重要的意义。如何判断沉淀能否生成或是溶解；如何使沉淀的生成和溶解更加完全；如何创造条件，只使某一种或某几种离子从含多种离子的溶液中完全沉淀下来，而其余的离子却保留在溶液中，这些都是实际生产、生活和化学实验中经常遇到的问题。 （3）沉淀溶解平衡在新课程标准和新教材中的补充使得选修化学反应原理内容更加完整。 根据高中化学课程标准和教材内容，制订了教学目标： 教学目标分析 知识与技能： 1．认识沉淀溶解平衡的建立过程； 2．理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解； 3．知道沉淀溶解、生成和转化的本质； 4．了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 过程与方法：分析比较归纳等思维能力的培养，通过实验培养观察能力。 情感态度与价值观：从实验现象分析得出宏观现象和微观本质的关系，领悟感性认识到理性认识的过程。 教学难点分析 1．沉淀溶解平衡的建立； 2．运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化； 3．沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 教学重点分析 1．沉淀溶解平衡的建立过程； 2．知道沉淀溶解、生成和转化的本质。 二、学情分析 学生对于化学反应原理知识的学习从接触化学学习就开始了，特别是通过选修教材《化学反应原理》进行了系统的反应原理的学习，特别是学到整本书的最后一个专题的最后一个单元的内容后，学习能力较强的学生已经积累了一定学习方法，他们在学习沉淀溶解平衡知识块的时候，教师只要设计相应的问题情境，如生活和工业生产真实的情境和探究实验，进行适当的引导学生就能结合前面学习过的平衡的知识解决部分问题。而对于学习能力较弱的学生，教师在他们学习的过程中应起主导作用，帮助他们设计该部分内容中必须要掌握的一些基本问题，指导他们解决问题方法，帮助、指导他们总结解决不同类型问题的方法，从而能从纯粹知识的学习上升到学习方法学习和提高化学问题解决能力上。 2021届新课标高考化学一轮复习同步测控（教师版） 专题4：沉淀溶解平衡（精品） 第I卷选择题（48分） 一、选择题（本题共12小题，共48分。在每小题给出的A、B、C、D四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1、（2020宁波模拟）已知一些银盐的颜色及溶解度数值如下： 剂是A．KBr B．KI C．K2S D．K2CrO4 2、（2020上饶模拟）已知CuSO4溶液分别与Na2CO3 、Na2S溶液的反应情况如下。 据此判断，下列几种物质溶解度大小的比较中正确的是 A．CuS 2010年高考生物专题复习：沉淀溶解平衡专题 一、溶解平衡图像的考察： 1、某温度时，BaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所 示。下列说法正确的是C 提示：BaSO 4(s) Ba 2＋(aq)＋SO 42－(aq)的平衡常数K sp =c (Ba 2＋)·c (SO 42－)，称为溶度积常数。 A ．加入Na 2SO 4可以使溶液由a 点变到b 点 B ．通过蒸发可以使溶液由d 点变到c 点 C ．d 点无BaSO 4沉淀生成 D ．a 点对应的K sp 大于c 点对应的K sp 12、已知Ag 2SO 4的K W 为2.0×10-3 ，将适量Ag 2SO 4固体 溶于100 mL 水中至刚好饱和，该过程中Ag +和SO 32－浓度随时间 变化关系如右图（饱和Ag 2SO 4溶液中c (Ag +)＝0.034 mol ·L -1）。 若t 1时刻在上述体系中加入100 mL. 0.020 mol ·L -1 Na 2SO 4 溶 液，下列示意图中，能正确表示t 1时刻后Ag +和SO 32－浓度随时 间变化关系的是B 3、如图:横坐标为溶液的pH, 纵坐标为Zn 2+ 或［Zn(OH)4］ 2- 物质的量浓度的对数,回答下列 问题。 (1)往ZnCl 2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为____________。 (2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积K sp =____________。 (3)某废液中含Zn 2+,为提取Zn 2+ 可以控制溶液pH 的范围是____________。 4、硫酸锶(SrSO 4)在水中的沉淀 溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是 A ．温度一定时，K sp(SrSO 4)随24()c SO 的增大而减小 B ．三个不同温度中，313K 时K sp(SrSO 4)最大 《沉淀溶解平衡第一课时》教学设计 一．教学目标 1.通过CuSO4 晶体的实验图片和PbI2 的实验设计帮助学生认识到难溶电解质也会部分溶于水，溶液中存在溶解和析出两个过程，二者会达到平衡状态，同时培养学生的微观分析和宏观辨识能力； 2.通过回顾之前学习的平衡知识，帮助学生尽快将沉淀溶解平衡纳入到已有的平衡体系，学会用平衡理论解决问题，进一步培养平衡思想。 3.掌握溶度积常数的概念，会根据溶度积常数判断难溶电解质在水中的溶解能力；通过Q 与Ksp 的比较，会从平衡移动的视角对沉淀的溶解和生成进行分析，进一步培养知识迁移能力； 4.通过小组实验，进一步培养学生的动手操作能力； 5.通过对实际生产生活中和沉淀溶解平衡相关问题的解决，进一步培养分析问题、解决问题的能力，体会到化学对生产生活的重要作用。弐．教学重难点 教学重点：沉淀溶解平衡概念的建立、溶度积的相关计算、 教学难点：溶度积的相关计算 参．教学过程 0.1mol/L 的KI 溶液，得到PbI2 黄色沉淀；上清液中滴加0.1mol/L 的AgNO3 溶液，得到AgI 黄色沉淀。引导学生得出结论：难溶电解质也会部分溶于水，难溶电解质也会 存在溶解平衡，得出沉淀溶解平衡的概念：当Pb2+和I-离开固体表面进入溶液的速率和溶液中Pb2+和I-形成固体沉积下来的速率相等时，PbI2 固体的量不再减小，得到PbI2 饱和溶液。 我们把这种平衡状态叫做沉淀溶解平衡。 教师写出PbI2 的沉淀溶解平衡表示方法：PbI2(s)?Pb2+(aq)+2I-(aq) ，并与其电离方程式相对比，便于学生区分，之后学生类比写出BaSO4 和Mg(OH)2 的沉淀溶解平衡表达式。 找位学生来黑板上写，教师订正答案。 弐．迁移应用 【框架归属】教师引导学生回顾之前学习的平衡体系：化对比分析，强化记忆，及时的练习有助于学生快速掌握新知识。 通过回顾已有的平衡知识，有助于学生将沉淀溶解平衡尽 热点4 沉淀溶解平衡的应用 【命题规律】 本专题的考查频率较高；本考点往往结合化学平衡移动综合考察，题型可以是填空题，也可以是选择题，难度中等。考查的核心素养以证据推理与模型认知为主。 【备考建议】 2020年高考备考的重点仍以K sp 的相关计算及应用为主，可能会与盐类水解的应用及溶液中微粒浓度关系相结合，以选择题的形式出现。 【限时检测】（建议用时：30分钟） 1.（2019·湖北省黄冈中学高考模拟）水垢中含有的CaSO 4，可先用Na 2CO 3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO 3。某化学兴趣小组用某浓度的Na 2CO 3溶液处理一定量的CaSO 4固体，测得所加Na 2CO 3溶液体积与溶液中-lgc(CO 32-)的关系如下。 已知Ksp(CaSO 4)=9× 10-6，Ksp(CaCO 3)=3×10-9，lg3=0.5，下列说法不正确的是（ ） A. 曲线上各点的溶液满足关系式：c(Ca 2+)·c(SO 42-)=Ksp(CaSO 4) B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq) ? CaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103 C. 该Na 2CO 3溶液的浓度为1mol/L D. 相同实验条件下，若将Na 2CO 3溶液的浓度改为原浓度的2倍，则上图曲线整体向上平移1个单位即可 【答案】D 【详解】A. CaSO 4的溶度积表达式K sp (CaSO 4)= c(Ca 2+)·c(SO 42-)，A 项正确； B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq)?CaCO 3(s)+SO 42-(aq)的化学平衡常数 2-2-2+sp 43442-2-269 +33sp 3K (CaSO )c(SO )c(SO )c(Ca )=310c(CO )c(CO )c(Ca )K (CaCO )910310 K --?====????，B 项正确； C. 依据上述B 项分析可知，CaSO 4(s)+CO 32-(aq)?CaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103，每消耗1mol CO 32-会生成1mol SO 42-，在CaSO 4完全溶解前溶液中的c(SO 42-)等于Na 2CO 3溶液的浓度，设Na 2CO 3溶液的浓度为1mol/L ，则 “递进式”进阶复习13——沉淀溶解平衡 递进式复习（step by step）：感知高考教材回扣变式再现 ◆感知高考 【真题1】[2018·海南卷]某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，下列说法正确的是 A．AgCl的溶解度、K sp均减小 B．AgCl的溶解度、K sp均不变 C．AgCl的溶解度减小、K sp不变 D．AgCl的溶解度不变、K sp减小 【答案】C 【解析】在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，当加入少量稀盐酸时，c（Cl-）增大，平衡逆向移动，c（Ag+）减小，溶解的氯化银质量减小，AgCl的溶解度减小；AgCl的Ksp只受温度影响，温度不变，AgCl的Ksp不变。 【真题2】[2019·新课标Ⅱ，12]绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 A．图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度 B．图中各点对应的K sp的关系为：K sp(m)=K sp(n) （满分60分时间30分钟） 姓名：_______________班级：_______________得分：_______________ 1．金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L－1)]如图所示： 难溶金属氢氧化物的S－pH图 （1）pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是___________________________。 （2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋,应该控制溶液的pH________。 A．＜1 B．4左右 C．＞6 （3）在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质,________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是________________________________________。 （4）要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋,写出反应的离子方程式：_________________________________________________________。 （5）已知一些难溶物的溶度积常数如下表。 物质FeS MnS CuS PbS HgS ZnS K sp 6.3×10－18 2.5×10－13 1.3×10－35 3.4×10－28 6.4×10－33 1.6×10－24 )。 A．NaOH B．FeS C．Na2S 【答案】Cu2+ B 不能 Co和Ni沉淀时的pH范围相差太小 Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O B 【解析】 【分析】 （1）在pH=3时,溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀； （2）除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀,因此pH应保持在4左右； （3）Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小； （4）根据反应物和生成物可写出反应的方程式； （5）要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时又不引入其它离子。 《沉淀溶解平衡》教学设计 扬州大学附属中学蒋艳旻 一、教材分析 案例章节 《普通高中标准实验教科书（苏教版）》选修《化学反应原理》专题3溶液中的离子反应第四单元沉淀溶解平衡。 内容分析 （1）沉淀溶解平衡内容既包括溶液中的离子反应——溶解过程和沉淀过程，又牵涉到平衡知识。所以教材把这部分内容安排在化学平衡知识之后，溶液中的离子反应的最后一单元。使得学生能够从强电解质在水溶液中完全溶解，离子生成沉淀，难溶强电解质溶解和生成沉淀速率相同而达到平衡状态三个层次上来学习研究这部分知识，即能用已学的离子反应和平衡的知识来帮助解决本节课中所遇到的化学问题。 （2）沉淀溶解平衡知识无论对于化学本身还是对化工生产及人们的生活实际都有重要的意义。如何判断沉淀能否生成或是溶解；如何使沉淀的生成和溶解更加完全；如何创造条件，只使某一种或某几种离子从含多种离子的溶液中完全沉淀下来，而其余的离子却保留在溶液中，这些都是实际生产、生活和化学实验中经常遇到的问题。 （3）沉淀溶解平衡在新课程标准和新教材中的补充使得选修化学反应原理内容更加完整。 根据高中化学课程标准和教材内容，制订了教学目标： 教学目标分析 知识与技能： 1．认识沉淀溶解平衡的建立过程； 2．理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解； 3．知道沉淀溶解、生成和转化的本质； 4．了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 过程与方法：分析比较归纳等思维能力的培养，通过实验培养观察能力。 情感态度与价值观：从实验现象分析得出宏观现象和微观本质的关系，领悟感性认识到理性认识的过程。 教学难点分析 1．沉淀溶解平衡的建立； 2．运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化； 3．沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 教学重点分析 1．沉淀溶解平衡的建立过程； 2．知道沉淀溶解、生成和转化的本质。 二、学情分析 学生对于化学反应原理知识的学习从接触化学学习就开始了，特别是通过选修教材《化学反应原理》进行了系统的反应原理的学习，特别是学到整本书的最后一个专题的最后一个单元的内容后，学习能力较强的学生已经积累了一定学习方法，他们在学习沉淀溶解平衡知识块的时候，教师只要设计相应的问题情境，如生活和工业生产真实的情境和探究实验，进行适当的引导学生就能结合前面学习过的平衡的知识解决部分问题。而对于学习能力较弱的学生，教师在他们学习的过程中应起主导作用，帮助他们设计该部分内容中必须要掌握的一些基本问题，指导他们解决问题方法，帮助、指导他们总结解决不同类型问题的方法，从而能从纯粹知识的学习上升到学习方法学习和提高化学问题解决能力上。 三、教法分析 情境法——用电脑展示图片真实的问题，通过真实的情景设计复习回顾已有知识，激发学生的学习兴趣去学习新的知识。例如：设计“吃糖为何会出现龋齿？”问题。 实验探究法——设计学生探究实验，如“向MgCO3饱和溶液中滴加Na2CO3溶液”的实验，帮组学生理解难溶物在溶液中的沉淀溶解平衡过程。 类比法——引导学生学习溶度积Ksp时，启发学生联系已学的平衡知识和溶解度的概念，而不是单独来理解。 问题解决法——通过解决一系列生产和生活中的真实存在的化学问题，激发学生的学习兴趣，并有主动掌握知识的目的。 专题十盐类水解与沉淀溶解平衡 平衡问题是近几年高考题中的新宠,是包括化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡的一个大的平衡体系,分析突破点都是动态平衡,条件改变时,平衡可能会改变,但各平衡常数只与温度有关。该题一改以往简单设问方式,考查了学生分析图象、整合信息的能力,可以预见该考点仍是以后高考的热点问题。 曾经风行一时的无机框图题，由于虚拟的情景，受到质疑和抨击，同时已不符合新课程强调“有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会问题做出合理的判断”等要求，所以，当前各省化学高考中已逐步摒弃虚拟的、不真实的框图提问，在二卷中的实验题、无机题等都代之以“工艺流程”、“操作流程”等工业流程题。 盐类水解原理及其应用 1.(2011年重庆理综)对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( ) A.明矾溶液加热 溶液加热 C.氨水中加入少量NH4Cl固体 D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体 答案:B。 2.(2011年广东理综)对于 mol·L-1 Na2SO3溶液,正确的是( ) A.升高温度,溶液pH降低 (Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3) (Na+)+c(H+)=2c(S)+2c(HS)+c(OH-) D.加入少量NaOH固体,c(S)与c(Na+)均增大 答案:D。 3.(2010年福建理综)下列关于电解质溶液的正确判断是( ) A.在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HC、Na+可以大量共存 B.在pH=0的溶液中,Na+、N、S、K+可以大量共存 C.由 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH B++OH- D.由 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2O HA+OH- 答案:D。 4.(2009年福建理综)在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:C+H2O HC+OH-。下列说法正确的是( ) A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.通入CO2,平衡朝正反应方向移动 C.升高温度,减小 D.加入NaOH固体,溶液pH减小 答案:B。 5.(2009年天津理综)25 ℃时,浓度均为 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是( ) A.均存在电离平衡和水解平衡 B.存在的粒子种类相同 (OH-)前者大于后者 D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(C)均增大 答案:C。 ①盐类水解是高考知识点,在每年的高考题中都会出题,题型以选择题为主,也会以填空、简答形式出现在综合题中,难度一般以中等为主;②考查角度主要是水解实质及规律、水解方程式的规范书写及水解原理的应用,如:溶液配制、明矾净水、试剂保存、物质提纯、溶液蒸干的产物判断等。 备考时①是要掌握水解的特征:程度弱、吸热、动态平衡等;②是要掌握盐类水解的原理,了解生活中常见的有关盐类水解的化学问题。 离子浓度大小比较 1.(2011年大纲全国理综)室温时,将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH高考专题训练——沉淀溶解平衡
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