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第6讲　沉淀溶解平衡
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1　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
溶质溶解的过程是一个可逆过程：
固体溶质溶液中的溶质
(2)特点(同其他化学平衡)：
(3)沉淀溶解平衡方程式
　沉淀溶解平衡方程式中各粒子要标明聚集状态
以AgCl沉淀溶解平衡为例：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。
(4)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，改变温度或某离子浓度，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：
外界条件 移动方向 c(Ag＋)
升高温度 ________ ________
加水(固体有剩余) ________ ________
加入少量AgNO3(s) ________ ________
加入Na2S(s) ________ ________
通入HCl ________ ________
通入NH3 ________ ________
　将足量BaCO3固体分别加入①30 mL水、②10 mL 0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液、③50 mL 0.01 mol·L-1 BaCl2溶液、④100 mL 0.01 mol·L-1盐酸中溶解至溶液饱和。所得溶液中c(Ba2+)由大到小的顺序为________________________。
理解沉淀溶解平衡
1．(人教选择性必修1习题改编)下列说法中，正确的是(　　)
A．难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止
B．物质M的Ksp比N小，则M的溶解度一定比N小
C．Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关
D．相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同
[误区警示]难溶电解质溶解性与温度的关系
绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，溶解度增大，即向溶解方向移动，Ksp增大。少数难溶电解质的溶解是放热过程，升高温度，溶解度减小，即向生成沉淀的方向移动，Ksp减小。
微观探析沉淀溶解平衡的影响因素
2．(鲁科选择性必修1习题改编)25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2+(aq)＋2I－(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是(　　)
A．溶液中Pb2+和I－浓度都增大
B．溶度积常数Ksp增大
C．沉淀溶解平衡向右移动
D．溶液中Pb2+浓度减小
3．(人教教材内容改编)将等浓度、等体积的AgNO3溶液与KI溶液混合，充分反应后静置，关于AgI的沉淀溶解平衡与相关离子浓度的说法中，不正确的是(　　)
A．加入少量AgI固体，沉淀溶解平衡不移动
B．加入少量Na2S固体，平衡向溶解方向移动，c(I－)增大
C．加入少量蒸馏水后，平衡向溶解方向移动，c(Ag＋)增大
D．加入少量KI固体，平衡向沉淀方向移动，c(Ag＋)减小
[误区警示]在沉淀溶解平衡中的误区
(1)难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，所得溶液为该物质的饱和溶液。加入少量水，平衡向沉淀溶解方向移动，若沉淀未完全溶解，则仍存在沉淀溶解平衡；若沉淀完全溶解变为不饱和溶液，则不再存在沉淀溶解平衡。
(2)难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，若在溶液中再加入该电解质，平衡不发生移动。
考点2　溶度积及应用
1．溶度积常数和浓度商比较
以AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
项目 溶度积(Ksp) 浓度商(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)＝________________，式中的浓度是平衡浓度 Q(AmBn)＝________________，式中的浓度是任意时刻浓度
[图解教材]鲁科选择性必修1
Q与Ksp的相对大小与沉淀溶解平衡的关系
2．Ksp的影响因素
(1)内因：溶度积与难溶电解质溶解能力的关系：阴、阳离子个数比相同的难溶电解质，溶度积________，其溶解能力__________；不同类型的难溶电解质，通过计算才能进行比较溶解能力。
(2)外因：仅与________有关，与浓度、压强、催化剂等无关。
　已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积。
化学式 Ksp
AgCl 1.8×10-10
AgBr 5.4×10-13
AgI 8.5×10-17
Ag2S 6.3×10-50
Mg(OH)2 5.6×10-12
请思考并回答下列问题。
(1)25 ℃时，AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中c(Ag＋)由大到小的顺序为_____________________________________________________________。
(2)AgCl和Mg(OH)2溶于水形成的饱和溶液中，c(Ag＋)____c(Mg2+)，说明________更难溶于水。
通过简单的计算阐述判断的依据。
[备考提醒]
(1)Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解程度，通常对于相同类型的难溶电解质，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解程度就越高。
(2)对于类型不同的难溶电解质，不能直接根据Ksp判断难溶电解质的溶解程度，须通过具体计算进行确定。
利用溶度积计算离子浓度
1．(人教选择性必修1习题改编)已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，Ksp(AgI)＝8.5×10-17，Ksp(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
2．化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10-5 mol·L-1时，沉淀就已达完全。已知：常温下Ksp[M(OH)2]＝1×10-20。在M2+浓度为0.01 mol·L-1的溶液中，加入NaOH固体调节溶液的pH，则溶液中M2+开始沉淀和刚好沉淀完全时的pH为(　　)
A．4.5，7.0 B．3.0，6.5
C．5.0，6.0 D．5.0，6.5
[误区警示]Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解程度，但并非Ksp越小，其溶解程度就越低。对于阴、阳离子个数比相同的难溶电解质，可以通过Ksp比较它们的溶解程度，例如AgCl、AgBr可以通过Ksp直接比较二者的溶解程度，但对于AgCl和Ag2CrO4不能直接通过Ksp比较二者的溶解程度。
利用溶度积计算沉淀的生成、溶解与转化
3．(鲁科选择性必修1习题改编)可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：Ksp(BaCO3)＝2.6×10-9；Ksp(BaSO4)＝1.1×10-10，下列推断正确的是(　　)
A．抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，可以用碳酸钠溶液代替
B．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
C．若误饮c(Ba2+)＝1.0×10-5 mol·L-1的溶液时，会引起钡离子中毒
D．可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
4．(鲁科选择性必修1习题改编)工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+：Cu2+(aq)＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2+(aq)，下列说法错误的是(　　)
A．该反应达平衡时c(Mn2+)＝c(Cu2+)
B．相同温度下，MnS的Ksp比CuS的Ksp大
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2+)变大
D．该反应的平衡常数K＝
[思维模型]计算沉淀转化或共同沉淀离子浓度之比或平衡常数
例如像上题中CuSO4溶液中加入MnS发生沉淀的转化，或者在CuSO4、MnSO4混合液中加入Na2S溶液生成CuS和MnS的混合物，要计算反应Cu2+(aq)＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2+(aq)的平衡常数K或，方法类似，都是转化为Ksp进行计算。
考点3　沉淀溶解平衡的应用
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Q>Ksp。
(3)常用的方法
方法 举例 解释
调节pH法 除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入________________________ ___________________ ___________________ ___________________
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入____调节pH ___________________ ___________________ ___________________
沉淀剂法 以________等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子 ___________________ ___________________ ___________________
[备考提醒]除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入Cu(OH)2等，可利用水解的知识进行解释，也可以看作沉淀的转化过程，该过程可表示为3Cu(OH)2(s)＋2Fe3+(aq) 2Fe(OH)3(s)＋3Cu2+(aq)。
2．沉淀的溶解
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。
　(1)Mg(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：____________________________________________________________、
_____________________________________________________________________。
(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。
[备考提醒]
(1)Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，是因为结合Mg(OH)2电离产生的OH―，促使Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。注意不是因为水解呈酸性，H＋与OH―结合导致Mg(OH)2溶解。
(2)(CH3COO)2Pb为易溶于水但难以电离的物质。
(3)利用氧化还原反应(如CuS溶于HNO3)、形成配合物[如Al(OH)3溶于NaOH溶液，Cu(OH)2、AgCl均溶于氨水]也可以降低难溶电解质沉淀溶解平衡中的某种离子浓度，使沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
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(BaSO4)________Ksp(BaCO3)。
(3)实际应用
①锅炉除垢：水垢中的CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)。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_________________________________________
_____________________________________________________________________。
实验探究沉淀的生成、溶解与转化
1．(人教选择性必修1习题改编)某小组同学研究沉淀的转化，进行如下实验(操作如图所示)：下列关于实验过程的分析不正确的是(　　)
A．c到e的现象表明AgCl转化为AgI
B．上述实验可证明：Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)
C．向滤液b中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液，滤液出现浑浊
D．悬浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
2．(人教选择性必修1习题改编)某小组研究沉淀的生成、溶解与转化，进行下列实验。下列说法错误的是(　　)
Ⅰ 向1 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液中滴加1～2滴2 mol·L-1 NaOH溶液，将所有液体分为两等份
Ⅱ 向其中一份加入2滴饱和NH4Cl溶液
Ⅲ 向另一份加入2滴0.1 mol·L-1FeCl3溶液
A．当实验Ⅰ中c(Mg2+)·c2(OH－)＝Ksp[Mg(OH)2]时，立即看到白色沉淀
B．为达成实验目的，实验Ⅰ必须确保NaOH不过量
C．实验Ⅱ中促进Mg(OH)2溶解平衡向沉淀溶解的方向移动
D．实验Ⅲ中白色沉淀逐渐转变为红褐色，说明Fe(OH)3的Ksp更小
沉淀溶解平衡在生产生活中的应用
3．(鲁科选择性必修1习题改编)下列事实不能用沉淀溶解平衡原理来解释的是(　　)
A．碳酸钡不能用作“钡餐”而硫酸钡则能
B．溶洞、珊瑚的形成
C．用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢中的CaSO4
D．用硝酸清洗试管内的银镜
4．(人教选择性必修1习题改编)根据以下信息回答下列问题。
Ⅰ．盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生成，通过施加适量石膏(CaSO4)可以降低土壤的碱性。
Ⅱ．长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用盐酸除去。
(1)请用离子方程式表示盐碱地产生碱性的原因：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)请用化学方程式表示加入石膏降低土壤碱性的反应原理：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)请写出水垢悬浊液中CaSO4沉淀溶解平衡的离子方程式：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)请分析水垢中的CaSO4转化为CaCO3的原理：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)请写出CaCO3溶于过量盐酸的离子方程式：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[误区警示]沉淀的转化过程，实质是沉淀溶解平衡的移动，一般的溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。像CaSO4微溶于水，CaCO3难溶于水，CaSO4的溶解能力大于CaCO3，因此CaSO4可与过量的饱和Na2CO3溶液反应完全转化生成CaCO3和Na2SO4。
调整溶液的浓度，溶解度小的沉淀可转化为溶解度大些的沉淀，但转化一般难以完全进行。
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡，即溶解和沉淀仍然同时进行着，只是v(溶解)＝v(沉淀)。 (　　)
(2)Ca(OH)2溶解放热，所以升温Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)＋2OH－(aq)，溶解平衡逆向移动。 (　　)
(3)一定温度下，在CaSO4的饱和溶液中加入少量CaSO4固体，则溶解平衡正向移动。 (　　)
(4)Ksp小的难溶电解质溶解度一定小于Ksp大的难溶电解质溶解度。 (　　)
(5)改变外界条件使沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，Ksp一定增大。 (　　)
(6)(2025·河北卷)以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl―，先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀，说明Ksp(AgCl)(7)(2025·甘肃卷)向AgNO3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，可比较AgCl和AgI的Ksp大小。 (　　)
(8)(2025·辽宁卷)Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液，固体由白色变为红褐色，是因为发生反应3Mg(OH)2(s)＋2Fe3+===2Fe(OH)3(s)＋3Mg2+。 (　　)
(9)可用FeS除去废水中的Hg2+、Ag＋等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶。
(　　)
(10)向2 mL 0.1 mol·L-1的MgCl2溶液中加入3 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液，产生白色沉淀，向该悬浊液中滴加3滴浓FeCl3溶液，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色，说明Fe(OH)3的溶解度小于。 (　　)
(11)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3溶液，溶液中不变。 (　　)
(12)向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl、NaI溶液，一支试管中产生黄色沉淀，另一支试管中无明显现象，说明Ksp(AgI)2．(2025·陕晋青宁卷)常温下，溶液中Al3+、Zn2+、Cd2+以氢氧化物形式沉淀时，－lg[cX/(mol·L-1)]与－lg[c(H＋)/(mol·L-1)]的关系如图{其中X代表Al3+、Zn2+、Cd2+、[Al(OH)4]－、或[Cd(OH)4]2-}。已知：比Cd(OH)2更易与碱反应，形成[M(OH)4]2-；溶液中c(X)≤10-5 mol·L-1时，X可忽略不计。
下列说法错误的是(　　)
A．L为－lg c{[Al(OH)4]－}与－lg c(H＋)的关系曲线
B．Zn2+＋4OH－===[Zn(OH)4]2-的平衡常数为1011.2
C．调节NaOH溶液浓度，通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3
D．调节溶液pH为4.7～6.4，可将浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离
3．(2025·陕晋青宁卷，节选)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为Mn2+、Mg2+、的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知：常温下Ksp(MgCO3)＝10-5.17，
Ksp[Mg(OH)2]＝10-11.25，
Ksp[Mn(OH)2]＝10-12.72；
回答下列问题：
(1)“沉锰Ⅰ”中，写出形成的Mn(OH)2被氧化成Mn3O4的化学方程式：________________________。当Mg2+(c＝10-0.68 mol·L-1)将要开始沉淀时，溶液中剩余Mn2+浓度为____________mol·L-1。
(2)“沉镁Ⅰ”中，当pH为8.0～10.2时，生成碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O]，煅烧得到疏松的轻质MgO。pH过大时，不能得到轻质MgO的原因是________________________________。
(3)“沉镁Ⅱ”中，加H3PO4至pH＝8.0时，Mg2+沉淀完全；若加至pH＝4.0时沉淀完全溶解，据图分析，写出沉淀溶解的离子方程式：________________________。
钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先是将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知：(aq)　Ksp＝2.5×10-7；
(aq)　Ksp＝2.5×10-9。
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为________________________________
_____________________________________________________________________，
反应的平衡常数K的表达式为__________；该反应能发生的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。
(2)对于上述反应，实验证明增大的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)：
①升高温度，平衡常数K将________。
②增大的浓度，平衡常数K将______________________________________。
(3)已知SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为____________；实验现象及其相应结论为_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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