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第四节　沉淀溶解平衡
第八章
水溶液中的离子反应与平衡
课标要求 核心素养
1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。
2.能综合运用沉淀的生成和转化原理，分析和解决生产、生活中相关的实际问题。 1.变化观念与平衡思想：认识难溶电解质的溶解平衡有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡，并运用难溶电解质的溶解平衡原理解决实际问题(利用沉淀生成处理污水等)。
2.科学探究与创新意识：能发现和提出有关难溶电解质的溶解平衡的判断问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行沉淀转化等实验探究。
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1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)NaCl 溶解性很好，饱和 NaCl 溶液中不存在溶解平衡。
(
)
(2)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。(
)
(3)室温下，AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。
(
)
(4)常温下，向 BaCO3 的饱和溶液中加入 Na2CO3 固体，会有
BaCO3 生成。(
)
(5)Mg(OH)2 在 NaOH 溶液中的溶解度与在水中一样。(
)
(6)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。(
)
答案：(1)×
错因：易溶电解质做溶质时，即使是饱和溶液
也可存在溶解平衡。
(2)×
错因：溶解平衡时，溶液中各离子浓度不再改变，不
一定相等。
在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度。
(4)√
解度小。
(6)√
(3)×　错因：食盐水中c(Cl－)大，抑制AgCl的溶解，故AgCl
(5)×　错因：OH－抑制Mg(OH)2的溶解，在NaOH溶液中溶
2.将一定量的硫酸钡放入水中，对此有关的叙述正确的是
(
)
A.硫酸钡不溶于水，硫酸钡固体质量不会改变
B.最终会得到 BaSO4 的极稀的饱和溶液
D.因为BaSO4难溶于水，所以改变外界条件也不会改变 BaSO4
的溶解性
答案：B
3.现向含 AgBr 的饱和溶液中加入下列固体。
答案：(1)变大　(2)不变　(3)变小　变大
(4)变大　变小
(1)加入固体AgNO3，则c(Ag＋)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)。
(2)加入更多的AgBr固体，则c(Ag＋)____________。
(3)加入AgCl固体，则c(Br－)_________，c(Ag＋)_________。
(4)加入Na2S固体，则c(Br－)_________，c(Ag＋)_________。
考点一 难溶电解质的溶解平衡
1.概念
在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，即建立了动态
平衡，这种平衡称为难溶电解质的溶解平衡。
2.建立过程(以 AgCl 为例)
3.平衡特征
4.影响沉淀溶解平衡的因素
沉淀溶解的方向
吸热
沉淀溶解的方向
不变
不变
沉淀析出的方向
沉淀溶解的方向
项目 溶度积常数(Ksp) 离子积(Q)
含义 沉淀溶解平衡的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的
乘积
表达式 Ksp(AmBn)＝_____________，式中的浓度都是平衡浓度 Q(AmBn)＝______________，式中的浓度都是任意浓度
5.溶度积常数(Ksp)
(1)溶度积常数和离子积
以 AmBn(s)
mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
cm(An＋)·cn(Bm－)
cm(An＋)·cn(Bm－)
项目 溶度积常数(Ksp) 离子积(Q)
应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
①Q>Ksp：溶液中有沉淀析出；
②Q＝Ksp：沉淀与溶解处于平衡状态；
③Q＜Ksp：溶液中无沉淀析出
(续表)
(2)溶度积常数的意义
越小
越大
溶度积(Ksp)反映了难溶电解质在水中的溶解能力。Ksp 表达形
式相同时，Ksp 越小，溶解能力就_______；Ksp 越大，溶解能力就
_______。
注意：Ksp 表达形式不同，不能直接根据 Ksp 大小比较其溶解
能力。
(3)溶度积常数的影响因素
溶度积常数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。
考点二 沉淀反应的应用
1.沉淀的生成
(1)原理：当 Q＞Ksp 时，难溶电解质的溶解平衡向生成沉淀的
方向移动，析出沉淀。
(2)应用：可利用生成沉淀来达到分离或除去溶液中某些离子
的目的。
Fe(OH)3↓＋3NH
(3)方法
①调节 pH 法：如除去 NH4Cl 溶液中的 FeCl3 杂质，可加入
氨水调节 pH 至 4 左右，离子方程式为______________________
___________________。
②沉淀剂法：如用 Na2S 作沉淀剂沉淀 Cu2+，离子方程式为
____________________。
Cu2+＋S2-===CuS↓
Fe3+＋3NH3·H2O===
2.沉淀的溶解
(1)原理：当Q＜Ksp时，难溶电解质的溶解平衡向沉淀溶解的方向移动。
(2)方法
①酸溶解法： 如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋
2H＋===Ca2+＋CO2↑＋H2O。
②配位溶解法：如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋
2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
3.沉淀的转化
(1)实质：沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
(2)举例：MgCl2 溶液
Mg(OH)2
Fe(OH)3，则
Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3]。
(3)规律：一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉
淀容易实现，两者的溶解度差别越大，转化越容易。
(4)应用
①锅炉除水垢：将 CaSO4 转化为 CaCO3，离子方程式为
________________________________。
②矿物转化：CuSO4 溶液遇 ZnS 转化为 CuS，离子方程式为
_________________________。
考向 1 沉淀溶解平衡及平衡图像分析
1.(2023 年北京卷)利用平衡移动原理，分析一定温度下 Mg2+
在不同 pH 的 Na2CO3 体系中的可能产物。
已知：ⅰ.图 1 中曲线表示 Na2CO3 体系中各含碳粒子的物质
的量分数与 pH 的关系。
下列说法不正确的是(
)
答案：C
2.(2023 年湖州、衢州、丽水三地教学质量检测)常温时，碳酸钙
和硫酸钙的沉淀溶解平衡关系如图所示，已知p(Ca2+)＝－lg c(Ca2+)，
p(酸根离子)＝－lg c(酸根离子)。下列说法不正确的是(
)
A.曲线Ⅱ为 CaSO4 沉淀溶解曲线
B.加入适量的氯化钙固体，可使溶液由
c 点变到 a 点
C.b 点对应的硫酸钙溶液不饱和
D.向碳酸钙饱和溶液中通入 CO2 气体，溶液中 c(Ca2+)不变
解析：由图像可知，Ⅰ对应的物质 Ksp 小，Ⅱ对应的物质 Ksp
大，碳酸钙难溶于水，硫酸钙微溶于水，曲线Ⅱ为 CaSO4 沉淀溶
解曲线，曲线Ⅰ为 CaCO3 沉淀溶解曲线，A 正确；加入适量的氯
化钙固体，c(Ca2+)增大，CaCO3的溶解平衡向逆方向移动，c(CO )
减小，可使溶液由 a 点变到 c 点，B 错误；b 点对应 Q钙溶液不饱和，C 正确；向碳酸钙饱和溶液中通入 CO2 气体，发
生反应生成碳酸氢钙，溶液体积不变，n(Ca2+)不变，则 c(Ca2+)不
变，D 正确。
答案：B
考向 2 溶度积常数及应用
答案：B
下列说法错误的是(
)
A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.0×10-9.75
C.反应[Ag(NH3)]＋＋NH3 [Ag(NH3)2]＋的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)＝0.01 mol·L-1时，溶液中c{[Ag(NH3)2]＋}＞
c{[Ag(NH3)]＋}＞c(Ag＋)　
解析：氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等，向饱
和溶液中滴加氨水，溶液中银离子浓度减小，氯离子浓度增大、
一氨合银离子浓度增大，继续滴加氨水，一氨合银离子浓度增大
的幅度小于二氨合银离子，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨
合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化
的曲线。A 项，曲线Ⅰ为二氨合银离子随氨气浓度对数变化的曲
线，A 错误；由图可知，当氨分子浓度为 10-1 mol·L-1 时，溶液中
银离子和氯离子浓度分别为10-7.40 mol·L-1、10-2.35 mol·L-1，则氯化
答案：A
[归纳提升]溶度积常数(Ksp)的相关计算
(2)建立 Ksp 与沉淀转化平衡常数(K)的关系：一般是在 K 的表
达式分子分母中同乘以某个离子的浓度，将分子分母转化为不同
物质的 Ksp。
1.(2023年辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和，即c(H2S)＝0.1 mol·L-1，通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离，体系中pH与－lg c关系如下图所示，c为HS－、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度，单位为 mol·L-1。已知Ksp(NiS)＞Ksp(CdS)，下列说法正确的是(　　)
A.Ksp(CdS)＝10-18.4 B.③为pH与－lg c(HS－)的关系曲线
C.Ka1(H2S)＝10-8.1 D.Ka2(H2S)＝10-14.7
解析：已知 H2S 饱和溶液中随着 pH 的增大，H2S 的浓度逐
渐减小，HS－的浓度增大，S2-浓度逐渐增大，则有－lg c(HS－)和
－lg c(S2-)随着pH增大而减小，且pH相同时，HS－浓度大于S2-，即－lg c(HS－)小于－lg c(S2-)；Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小，且Ksp(NiS)＞Ksp(CdS)，即当c(S2-)相同时，c(Ni2+)＞c(Cd2+)，则－lg c(Ni2+)和－lg c(Cd2+)随着pH增大而增大，且有－lg c(Ni2+)小于－lg c(Cd2+)，由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-、④代表HS－。由图示曲线①③交点可知，此时c(Cd2+)＝c(S2-)＝10-13 mol·L-1，则有Ksp(CdS)＝c(Cd2+)·c(S2-)＝10-13×10-13＝10-26，A错误；③为pH与－lg (S2-)的关系曲线，B错误；由图示曲线④两点坐标可知，当
答案：D
2.(2023 年全国甲卷)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水
中达沉淀溶解平衡时的 pM-pH 关系图{pM＝－lg [c(M)/(mol·L-1)]；
c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是
(
)
答案：C
3.(2022年湖南卷)室温时，用0.100 mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通过电位滴定法获得lg c(Ag＋)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，Ksp(AgBr)＝5.4×10-13，Ksp(AgI)＝8.5×10-17]。下列说法正确的是(　　)
A.a点：有白色沉淀生成
B.原溶液中I－的浓度为0.100 mol·L-1
C.当Br－沉淀完全时，已经有部分Cl－沉淀
D.b点：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋)
答案：C
4.(2022 年福建卷)锂辉石是锂的重要来源，其焙烧后的酸性浸
出液中含有 Fe3+、Al3+、Fe2+和 Mg2+杂
质离子，可在 0～14 范围内调节 pH 对
其 净 化 ( 即 相 关 离 子 浓 度 c<10-5
mol·L-1)。25 ℃时，lg c 与 pH 关系见下
图[碱性过强时 Fe(OH)3 和 Fe(OH)2 会部
分溶解]。下列说法正确的是(
)
A.Mg2+可被净化的pH区间最大
B.加入适量H2O2，可进一步提升净化程度
C.净化的先后顺序：Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+
D.Ksp[Fe(OH)3]解析：对离子净化时，相关离子浓度c<10-5 mol·L-1，则lg c<－5，
答案：B
由图可知，可作净化的pH区间最大的是Fe3+，A错误；加入适量H2O2，可将Fe2+氧化为Fe3+，提高净化程度，B正确；由图可知，净化的先后顺序为Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+，C错误；由图可知，Fe3+完全沉淀的pH约为2.5，c(H＋)＝10-2.5 mol·L-1，c(OH－)＝10-11.5 mol·L-1，Ksp[Fe(OH)3]＝10-5 mol·L-1×(10-11.5 mol·L-1)3＝10-39.5，Al3+完全沉淀的pH约为4.5，c(H＋)＝10-4.5 mol·L-1，c(OH－)＝10-9.5 mol·L-1，Ksp[Al(OH)3]＝10-5 mol·L-1×(10-9.5 mol·L-1)3＝10-33.5，Fe2+完全沉淀的pH约为8.5，c(H＋)＝10-8.5 mol·L-1，c(OH－)＝10-5.5 mol·L-1，Ksp[Fe(OH)2]＝10-5 mol·L-1×(10-5.5 mol·L-1)2＝10-16，则有Ksp[Fe(OH)3]<
Ksp[Al(OH)3]答案：BD

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