沉淀溶解平衡及应用汇总Word格式.docx
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（2）沉淀的溶解
①酸溶解法
CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
②盐溶液溶解法
Mg（OH）2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg（OH）2＋2NH
===Mg2＋＋2NH3·
H2O。
③氧化还原溶解法
不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法
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：
沉淀溶解平衡的移动（沉淀的溶解度差别越大，越容易转化）。
②应用：
锅炉除垢、矿物转化等。
深度思考
1.下列方程式：
①AgCl（s）
Ag＋（aq）＋Cl－（aq）、②AgCl===Ag＋＋Cl－、 ③CH3COOH
CH3COO－＋H＋各表示什么意义？
答案 ①AgCl的沉淀溶解平衡；
②AgCl是强电解质，溶于水的AgCl完全电离；
③CH3COOH的电离平衡。
2.
（1）在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2?
（2）怎样除去AgI中的AgCl?
答案
（1）向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应，过滤，向滤液中加适量盐酸。
（2）把混合物与饱和的KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就会慢慢转化为溶度积小的AgI。
题组一 沉淀溶解平衡及其影响因素
1.下列说法正确的是（ ）
①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解（或沉淀）速率都相等
②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
③向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO
沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和
Cl－，不含SO
④Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小
⑤为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀
⑥洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好
A.①②③B.①②③④⑤⑥
C.⑤D.①⑤⑥
答案 C
解析 ①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，不同离子溶解（或沉淀）的速率不一定相等，这与其化学计量数有关；
②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；
③生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2＋和SO
，因为有BaSO4的沉淀溶解平衡存在；
④同类型物质的Ksp越小，溶解能力越小，不同类型的物质则不能直接比较；
⑤稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解；
⑥洗涤沉淀一般2～3次即可，次数过多会使沉淀溶解。
考点二 溶度积常数及其应用
1.溶度积和离子积
以AmBn（s）
mAn＋（aq）＋nBm－（aq）为例：
溶度积
离子积
概念
沉淀溶解的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Qc
表达式
Ksp（AmBn）＝cm（An＋）·
cn（Bm－），式中的浓度都是平衡浓度
Qc（AmBn）＝cm（An＋）·
cn（Bm－），式中的浓度都是任意浓度
应用
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
①Qc>
Ksp：
溶液过饱和，有沉淀析出
②Qc＝Ksp：
溶液饱和，处于平衡状态
③Qc<
溶液未饱和，无沉淀析出
2.Ksp的影响因素
（1）内因：
难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。
（2）外因
①浓度：
加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。
②温度：
绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。
③其他：
向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更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。
1.正误判断，正确的划“√”，错误的划“×
”
（1）Ksp（AB2）小于Ksp（CD），则AB2的溶解度小于CD的溶解度（ ）
（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×
10－5mol·
L－1时，已经完全沉淀（ ）
（3）在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀（ ）
（4）常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小（ ）
（5）溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大（ ）
（6）常温下，向Mg（OH）2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg（OH）2的Ksp不变（ ）
答案
（1）×
（2）√ （3）√ （4）×
（5）×
（6）√
解析
（1）溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。
2.已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在：
BaSO4（s）Ba2＋（aq）＋SO
（aq），Ksp＝1.1025×
10－10，向c（SO
）为1.05×
10－5mol·
L－1的BaSO4溶液中加入BaSO4固体，SO
的浓度怎样变化？
试通过计算说明。
答案 根据溶度积的定义可知，BaSO4饱和溶液中c（SO
）＝
mol·
L－1＝1.05×
L－1，说明该溶液是饱和的BaSO4溶液，因此再加入BaSO4固体，溶液仍处于饱和状态，SO
的浓度不变。
3.不同温度下（T1、T2），CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，回答下列问题（注：
CaCO3均未完全溶解）
（1）T1________T2（填“>
”、“<
”或“＝”）。
（2）保持T1不变，怎样使A点变成B点？
（3）在B点，若温度从T1升到T2，则B点变到________点（填“C”、“D”或“E”。
）
（4）若B点变到E点，理论上应采取的措施是________。
答案
（1）<
（2）保持T1不变，向悬浊液中加入Na2CO3固体。
（3）D
（4）在缓慢升温至T2的同时，加入Na2CO3固体
反思归纳
（1）溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca（OH）2相反。
（2）对于沉淀溶解平衡：
AmBn（s）
mAn＋（aq）＋nBm－（aq），Ksp＝cm（An＋）·
cn（Bm－），对于相同类型的物质，Ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小，也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。
与平衡常数一样，Ksp与温度有关。
不过温度改变不大时，Ksp变化也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。
题组一 沉淀溶解平衡曲线
1.在t℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
又知t℃时AgCl的Ksp＝4×
10－10，下列说法不正确的是（ ）
A.在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×
10－13
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点
C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D.在t℃时，AgCl（s）＋Br－（aq）
AgBr（s）＋Cl－（aq）的平衡常数K≈816
答案 B
解析 根据图中c点的c（Ag＋）和c（Br－）可得，该温度下AgBr的Ksp为4.9×
10－13，A正确；
在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c（Br－）增大，溶解平衡逆向移动，c（Ag＋）减小，B错；
在a点时Qc＜Ksp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确；
在t℃时，平衡常数K＝c（Cl－）/c（Br－）＝Ksp（AgCl）/Ksp（AgBr），代入数据得K≈816，D正确。
2.已知25℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL0.01mol·
L－1Na2SO4溶液，下列叙述正确的是（ ）
A.溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c（SO
）比原来的大
B.溶液中无沉淀析出，溶液中c（Ca2＋）、c（SO
）都变小
C.溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c（Ca2＋）、c（SO
D.溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c（SO
答案 D
解析 由图像可知，Ksp（CaSO4）＝9.0×
10－6，当加入400mL0.01mol·
L－1Na2SO4溶液时，此时
c（Ca2＋）＝
＝6×
10－4mol·
L－1，c（SO
＝8.6×
10－3mol·
L－1，
Qc＝5.16×
10－6<
Ksp（CaSO4），所以溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c（SO
）比原来大。
题组二 Ksp及其应用
3.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
（1）已知25℃时，Ksp[Mg（OH）2]＝5.6×
10－12；
酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：
pH
＜8.0
8.0～9.6
＞9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
25℃时，在Mg（OH）2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为____________________。
（2）25℃向50mL0.018mol·
L－1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·
L－1的盐酸，生成沉淀。
已知该温度下，AgCl的Ksp＝1.8×
10－10，忽略溶液的体积变化，请计算：
①完全沉淀后，溶液中c（Ag＋）＝__________。
②完全沉淀后，溶液的pH＝__________。
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50mL0.001mol·
L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？
________________________________________________________________________
（填“是”或“否”）。
（3）在某温度下，Ksp（FeS）＝6.25×
10－18，FeS饱和溶液中c（H＋）与c（S2－）之间存在关系：
c2（H＋）·
c（S2－）＝1.0×
10－22，为了使溶液里c（Fe2＋）达到1mol·
L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c（H＋）约为__________________。
答案
（1）蓝色
（2）①1.8×
10－7mol·
L－1 ②2 ③否
（3）4×
10－3mol·
L－1
解析
（1）设Mg（OH）2饱和溶液中c（OH－）为xmol·
L－1，则0.5x3＝5.6×
10－12，x＞1×
10－4，
c（H＋）＜1×
10－10mol·
L－1，pH＞10，溶液为蓝色。
（2）①反应前，n（Ag＋）＝0.018mol·
L－1×
0.05L＝0.9×
10－3mol，n（Cl－）＝0.020mol·
0.05L＝1×
10－3mol；
反应后剩余的Cl－为0.1×
10－3mol，则混合溶液中，c（Cl－）＝1.0×
c（Ag＋）＝Ksp（AgCl）/c（Cl－）＝1.8×
L－1。
②H＋没有参与反应，完全沉淀后，c（H＋）＝0.010mol·
L－1，pH＝2。
③因为加入的盐酸中，c（Cl－）和反应后所得溶液中的c（Cl－）相同，c（Cl－）没有改变，c（Ag＋）变小，所以Qc＝c（Ag＋）·
c（Cl－）＜Ksp（AgCl），没有沉淀产生。
（3）根据Ksp（FeS）得：
c（S2－）＝
L－1＝6.25×
10－18mol·
根据c2（H＋）·
10－22得：
c（H＋）＝
L－1＝4×
沉淀溶解平衡图像题的解题策略
1.沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
2.从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。
3.比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。
4.涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
（1）0.1molAgCl和0.1molAgI混合加入1L水中，所得溶液中c（Cl－）＝c（I－）（ ×
）
（2015·
重庆理综，3D）
（2）将0.1mol·
L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1mol·
L－1CuSO4溶液，现象是先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀，所以Cu（OH）2的溶度积比Mg（OH）2的小（ √ ）
全国卷Ⅰ，10D）
（3）Mg（OH）2固体在溶液中存在平衡：
Mg（OH）2（s）
Mg2＋（aq）＋2OH－（aq），该固体可溶于NH4Cl溶液（ √ ）
天津理综，3D）
（4）向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀，则Ksp（AgCl）<
Ksp（AgI）（ ×
山东理综，11A）
2.[2015·
全国卷Ⅰ，28
（1）
（2）]碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。
回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为________。
（2）上述浓缩液中主要含有I－、Cl－等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中
为_______。
已知Ksp（AgCl）＝1.8×
10－10，Ksp（AgI）＝8.5×
10－17。
答案
（1）MnSO4（或Mn2＋）
（2）4.7×
10－7
3.[2015·
全国卷Ⅱ，26（3）（4）]酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。
该电池放电过程产生MnOOH。
回收处理该废电池可得到多种化工原料。
有关数据如下表所示：
溶解度/（g/100g水）
温度/℃
化合物
20
40
60
80
100
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn（OH）2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
Ksp近似值
10－17
10－39
（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过______________________分离回收；
滤渣的主要成分是MnO2、______________和______________，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为______________________________，其原理是___________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）用废电池的锌皮制备ZnSO4·
7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为________，加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全（离子浓度小于1×
L－1时，即可认为该离子沉淀完全）；
继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol·
L－1）。
若上述过程不加H2O2后果是___________________________________，
原因是________________________________________________________________________。
答案 （3）加热浓缩、冷却结晶 碳粉 MnOOH 在足量的空气或氧气中加热 碳粉转变为CO2，MnOOH被氧化成MnO2
（4）Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和Fe2＋不能分离 Fe（OH）2和Zn（OH）2的Ksp相近
解析 （3）由于ZnCl2的溶解度受温度影响较大，而NH4Cl的溶解度受温度影响较小，所以可采用加热浓缩、冷却结晶的方法分离ZnCl2和NH4Cl的混合物；
根据废电池糊状填充物中碳粉和MnO2及正极放电产生的MnOOH都不溶于水，可确定滤渣的主要成分；
碳粉在足量的空气或氧气中燃烧转变为CO2，MnOOH在足量的空气或氧气中加热转变为MnO2，因此得到较纯的MnO2最简便的方法是在足量空气或氧气中加热滤渣。
（4）铁溶于稀硫酸生成Fe2＋，Fe2＋被双氧水氧化为Fe3＋。
Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）·
c3（OH－）＝10－39,则铁刚好完全沉淀时,c（OH－）＝
mol·
≈4.64×
10－12mol·
L－1，则c（H＋）＝
＝
L－1≈2.16×
L－1，pH＝2.7；
Ksp[Zn（OH）2]＝c（Zn2＋）·
c2（OH－）＝10－17,锌开始沉淀时,c（OH－）＝
L－1＝10－8mol·
则，c（H＋）＝
L－1＝10－6mol·
L－1，pH＝6；
Zn（OH）2和Fe（OH）2的Ksp相近，若不加H2O2，沉淀Zn2＋的同时Fe2＋也会沉淀，从而使Zn2＋和Fe2＋不能分离。
4.[2015·
山东理综，31
（1）
（2）]毒重石的主要成分为BaCO3（含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·
2H2O的流程如下：
（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是________。
实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a.烧杯b.容量瓶
c.玻璃棒d.滴定管
（2）加入NH3·
H2O调节pH＝8可除去________（填离子符号），滤渣Ⅱ中含________（填化学式）。
加入H2C2O4时应避免过量，原因是___________________________________________。
Ca2＋
Mg2＋
Fe3＋
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
已知：
Ksp（BaC2O4）＝1.6×
10－7，Ksp（CaC2O4）＝2.3×
10－9。
答案
（1）增大接触面积从而使反应速率加快 ac
（2）Fe3＋ Mg（OH）2、Ca（OH）2 H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量降低
解析
（1）充分研磨的目的是增大反应物的接触面积，从而使反应速率加快。
配制一定质量分数的溶液，可以算出所需37%的盐酸及水的体积，然后在烧杯中稀释，为使溶液混合均匀，要用玻璃棒进行搅拌。
（2）根据流程图及表格中数据可知，加入NH3·
H2O调节pH＝8时，只有Fe3＋完全沉淀而除去。
加入NaOH，调节pH＝12.5，对比表格中数据可知，此时Mg2＋完全沉淀，Ca2＋部分沉淀，所以滤渣Ⅱ中含Mg（OH）2、Ca（OH）2。
根据Ksp（BaC2O4）＝1.6×
10－7，H2C2O4过量时Ba2＋会转化为BaC2O4沉淀，从而使BaCl2·
2H2O的产量降低。
5.[2015·
江苏，18
（1）
（2）]软锰矿（主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等）的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·
H2O，反应的化学方程式为MnO2＋SO2===MnSO4。
（1）质量为17.40g纯净MnO2最多能氧化________L（标准状况）SO2。
（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×
10－6mol·
L－1），需调节溶液pH范围为________。
答案
（1）4.48
（2）5.0＜pH＜7.1
解析
（1）n（MnO2）＝
＝0.2mol，由题给反应可知，最多氧化0.2molSO2，标准状况下其体积为4.48L。
（2）使Al3＋完全除去时c（OH－）＝
＝1×
10－9mol·
L－1，此时溶液pH＝5；
使Fe3＋完全除去时c（OH－）＝
≈1.4×
10－11mol·
L－1，此时溶液pH≈3.1；
而pH＝7.1时Mn（OH）2开始沉淀，所以调节溶液的pH范围为5.0<
pH<
7.1。
2．沉淀溶解平衡的应用
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7-8左右，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·
如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。
如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
如Mg（OH）2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg（OH）2＋2NH
沉淀溶解平衡的移动。
②规律：
一般说来，溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。
沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。
但溶解度小的沉淀在一定条件下也可以转化为溶解度大的沉淀。
③应用
a．锅炉除垢：
将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为
CaSO4（s）＋CO
（aq）===CaCO3（s）＋SO
（aq）。
b．矿物转化：
CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为
Cu2＋（aq）＋PbS（s）===CuS（s）＋Pb2＋（aq）。
（1）由难溶的沉淀转化为较难溶的沉淀是比较容易实现的一种转化。
如在PbI2悬浊液中，加入AgNO3溶液后，PbI2（s）+2Ag+（aq）
2AgI（s）+Pb2+（aq），K转=
=
1，所以只要较低物质的量浓度的Ag+即可消耗I-，从而使PbI2不断溶解，最终完全转化为更难溶的沉淀AgI。
（2）由难溶的沉淀转化为较易溶的沉淀是比较难以实现的一种转化，前提是“两种沉淀的溶解度相差不是很大”。
如虽然
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