2026年人教版高考化学一轮复习课件 第8章 第4讲 沉淀溶解平衡

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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。
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡1.物质的溶解性与溶解度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)定义。在一定温度下,当 和 的速率相等时,得到难溶电解质的 溶液,建立动态平衡,把这种平衡称为沉淀溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的建立。v(溶解) v(沉淀),固体溶解;v(溶解) v(沉淀),沉淀与溶解处于平衡状态;v(溶解) v(沉淀),析出晶体。
(3)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。
二、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成
CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3
CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3与H+反应,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀
Fe3+与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
Na2S与Cu2+、Hg2+等反应生成沉淀
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 ,越容易转化。
[理解·辨析] 判断正误
(2)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。(　 　)
【提示】 (2)食盐水中c(Cl-)大,抑制AgCl的溶解,故AgCl在水中的溶解度大于其在食盐水中的溶解度。
(3)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动。(　 　)
【提示】 (3)如Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低,因此升高温度,Ca(OH)2的沉淀溶解平衡逆向移动。
(4)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。( 　)
(5)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。(　 　)
【提示】 (5)沉淀溶解平衡不移动。
一、沉淀溶解平衡及其影响因素
1.(2024·广东广雅中学模拟)某兴趣小组进行下列实验:①将0.1 ml·L-1 MgCl2溶液和0.5 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合得到悬浊液;②取少量①中的悬浊液,滴加0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀;③将①中悬浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加 0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀;④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解。下列说法不正确的是(　　)
【解析】 0.1 ml·L-1 MgCl2溶液与0.5 ml·L-1 NaOH 溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液,NaOH溶液过量,剩余的NaOH 和FeCl3 反应生成Fe(OH)3,实验②不能比较Fe(OH)3 和Mg(OH)2 的溶解能力,故C错误。
①升高温度,平衡逆向移动　②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度　③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液　④恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高　⑤给溶液加热,溶液的pH升高　⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加 ⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变[A] ①⑥ [B] ①⑤⑥⑦[C] ②③④⑥[D] ①②⑥⑦
【解析】 加入碳酸钠粉末会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,②错误;加入氢氧化钠溶液会使平衡左移,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的 CaCO3,③错误;恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,④错误;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,⑤错误;加入NaOH固体,沉淀溶解平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错误。
二、沉淀的生成、转化与溶解
3.为研究沉淀的生成及转化,某小组进行如下实验。下列关于该实验的分析不正确的是(　　)
4.除了酸以外,某些盐也能溶解沉淀。利用下表三种试剂进行实验,相关分析不正确的是(　　)
三、沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用
5.工业上可通过如图所示流程回收铅酸蓄电池中的铅,下列有关说法不正确的是(　　)
6.用平衡移动原理解释下列事实。(1)已知Ba2+有毒。医疗上用BaSO4作钡餐透视,而不用BaCO3作钡餐的原因为　 。 
(2)分别用等体积的蒸馏水和0.01 ml/L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,其原因为　 。 
cm(An+)·cn(Bm-)
2.Ksp的影响因素(1)内因:难溶电解质本身的性质。(2)外因: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 。[注意] Ca(OH)2的溶解过程是放热的,温度升高,Ksp减小。
[理解·辨析] 判断正误(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度。( 　)
【提示】 (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可以通过Ksp比较溶解度大小。
(2)溶度积常数只受温度影响,升高温度Ksp增大。(　 　)
【提示】 (2)绝大多数难溶电解质升高温度Ksp增大,少数(如氢氧化钙)升高温度Ksp减小。
(3)常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变。(　　)
【提示】(3)Ksp只受温度影响。
【提示】 (5)题给实验说明Mg(OH)2可以转化为 Cu(OH)2,所以Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小。
(5)将0.1 ml·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生,再滴加0.1 ml·L-1 CuSO4 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。(　 　)
一、溶度积的概念及影响因素
1.关于溶度积,下列说法正确的是(　　)[A] 溶度积等于沉淀溶解平衡时离子浓度幂的乘积[B] 难溶电解质的溶度积的数值在稀溶液中不受其他离子存在的影响,只取决于温度[C] 温度升高,多数难溶电解质的溶度积增大[D] 以上说法都正确
【解析】 溶度积的表达式为达沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中各离子的平衡浓度幂的乘积,表达式的具体形式受沉淀溶解平衡表达式书写方式的影响;溶度积只受温度的影响,与溶液中其他离子无关;多数难溶电解质的溶解度随着温度的升高而增大,即升高温度,多数难溶电解质的沉淀溶解平衡右移,溶度积增大;据前三个选项的分析可知,题述说法均正确,故D符合题意。
[A] 加热悬浊液,使其温度升高,Ksp(AgCl)增大[B] 加少量水稀释,上述平衡正向移动,c(Ag+)不变[C] 向悬浊液中通入少量氨,Q(AgCl)T1)。下列说法不正确的是( 　　)[A] 温度为T2时,Ksp(FeAsO4)=10-2a[B] FeAsO4的溶解度:Z>W=X[C] FeAsO4的溶解过程吸收能量[D] 将Z点溶液升温可以得到Y点溶液
【解析】 由Y点可知,Ksp(FeAsO4)=c(Fe3+)·c(As)=10-2a,A正确;X、Z、W是同一温度下的饱和溶液,Ksp相同,等体积的溶液中溶解的FeAsO4的物质的量的关系为Z>W=X,FeAsO4的溶解度的关系为Z>W=X,B正确;温度升高Ksp变大,说明FeAsO4的溶解是吸热的,C正确;将T1时Z点饱和溶液升温到T2时,溶质溶解度增大,但没加入FeAsO4,得到FeAsO4的不饱和溶液,故得不到Y点溶液,D错误。
[A] 温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动[B] 图中温度T1T1,Ksp(p)c(I-)>c(Ag+)
四、沉淀反应与络合反应结合的图像分析
3.(2022·山东卷,12)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。
下列说法错误的是(　　)[A] 固体X主要成分是Fe(OH)3和S;金属M为Zn[B] 浸取时,增大O2压强可促进金属离子浸出[C] 中和调pH的范围为3.2～4.2[D] 还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成
根据流程图可知,用NH3调节溶液pH时,要使Fe3+转化为沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,结合离子沉淀的pH的范围,可知中和时应该调节溶液pH的范围为 3.2～4.2,C正确;在用H2还原Cu2+变为Cu单质时,H2失去电子被氧化为H+,与溶液中OH-结合形成H2O,若还原时增大溶液的酸度,c(H+)增大,不利于H2失去电子还原Cu2+,因此不利于Cu的生成,D错误。
5.(2022·全国乙卷,26节选)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过如图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
回答下列问题。(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为　　　　　　　 　　,用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因:　 。
(2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是　 。 
课时作业41　沉淀溶解平衡
(时间:30分钟　满分:75分)
一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是(　　)[A] Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关[B] 将饱和Na2SO4溶液加入饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaSO4)
[A] 椰子蟹摄入月桂酸含量较高的椰肉有助于形成更加坚硬的甲壳[B] 弱碱性的海水可以保护椰子蟹外壳,使其不易被腐蚀[C] 将少量月桂酸磷酸钙投入适量1 ml·L-1碳酸钠溶液中,可实现其与碳酸钙的转化[D] 海水中CO2浓度升高,会腐蚀椰子蟹的外壳,使Ksp 增大
3.三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25 ℃)如下表:
4.向浓度均为0.010 ml/L的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 ml/L的 AgNO3 溶液。[已知Ksp(AgCl)=1.77×10-10 ml2/L2,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12 ml3/L3,Ksp(AgBr)=5.35×10-13 ml2/L2,Ag2CrO4为砖红色]下列叙述正确的是(　　)[A] 原溶液中n(Na+)=0.040 ml[B] Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl-或Br-的指示剂[C] 生成沉淀的先后顺序是AgBr、Ag2CrO4、AgCl[D] 出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中c(Cl-)∶c(Br-)=177∶535
5.(2025·内蒙古高考适应性考试)测定I-含量步骤如下:向含I-试样中先加入已知物质的量的过量AgNO3溶液,再加入NH4Fe(SO4)2指示剂,用KSCN溶液进行滴定,溶液出现浅红色即达滴定终点,消耗c ml·L-1 KSCN溶液V mL。已知:pKsp(AgI)=16.07,pKsp(AgSCN)=11.9,pKsp(AgCl)=9.74。下列说法错误的是(　　)[A] 滴定中有AgSCN生成[B] 不可先加指示剂,后加AgNO3溶液[C] 试样中n(I-)=10-3cV ml[D] 以上实验步骤不适用于Cl-含量测定
【解析】 滴定中KSCN溶液与过量的AgNO3溶液反应生成AgSCN沉淀,到达终点时KSCN与指示剂NH4Fe(SO4)2反应生成红色Fe(SCN)3,故A正确;先加指示剂,则指示剂中的Fe3+与I-反应,影响终点指示,故B正确;KSCN溶液测定的是剩余AgNO3的物质的量,需根据AgNO3溶液的起始量与剩余量的差值计算碘离子的物质的量,故C错误;由于Ksp(AgCl)= 10-9.74>Ksp(AgSCN)=10-11.9,用KSCN滴定过量的Ag+时,会使AgCl沉淀发生转化,因此该实验不适用于Cl-含量测定,故D正确。
二、非选择题(共2小题,共35分)。9.(14分,除标注每空3分)某兴趣小组为探究沉淀溶解平衡的原理并测定某温度下PbI2溶度积常数,设计如下实验。Ⅰ.取100 mL蒸馏水,加入过量的PbI2固体(黄色),搅拌,静置,过滤到洁净的烧杯中,得到滤液。(1)搅拌的目的是　 。
【解析】 (1)固体溶解时要用玻璃棒搅拌加速溶解,所以搅拌的目的是使碘化铅充分溶解。
(2)取少量滤液于试管中,向其中滴加几滴 0.1 ml/L KI溶液,观察到的现象是　　　　　　　　　　　　,溶液中c(Pb2+)　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
产生黄色沉淀(或黄色浑浊)
【解析】 (2)碘化铅饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,向滤液中滴加几滴0.1 ml/L KI溶液,则碘离子浓度增大,沉淀溶解平衡逆向移动,溶液中c(Pb2+)减小,溶液中会析出沉淀,所以观察到的现象为产生黄色沉淀或黄色浑浊。
(3)在此实验温度下,PbI2的溶度积常数 Ksp=　　　　　　　。 
(4)(2分)若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量水,Ksp测定结果将会　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 
【解析】 (4)若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量水,则滤液的浓度减小,量取10.00 mL滤液,则滤液中碘离子和铅离子的物质的量偏小,所以求出的Ksp偏小。
10.(21分,每空3分)(2025·山东实验中学阶段练习)钴是生产电池材料、耐高温合金、防腐合金及催化剂的重要原料。以湿法炼锌的净化渣(含有C、Zn、Fe、Cu、Pb等金属的单质及其氧化物)为原料提取钴的工艺流程如图所示:已知:①常温下,Ksp(CuS)=8.9×10-36 ml2·L-2,Ksp(CS)=1.8×10-22 ml2·L-2,Ksp(ZnS)=1.2×10-23 ml2·L-2。②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
回答下列问题。(1)“浸出渣”的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 
【解析】 湿法炼锌的净化渣含有C、Zn、Fe、Cu等金属的单质及其氧化物。净化渣经过硫酸的酸浸,生成的硫酸铅沉淀和未反应的铜成为浸出渣,浸出液中含有C2+、Zn2+、Fe2+、Cu2+,加入硫化钠除去铜离子,然后在除铜液中加入过硫酸钠将溶液中的Fe2+转化为Fe3+、将C2+氧化为C3+,通过加入碳酸钠来调节溶液的pH使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀以除去铁元素,在净化液中再加入碳酸钠将溶液中的C3+转化为氢氧化钴沉淀,从而达到提取钴的目的。(1)铅和铅的氧化物可以和硫酸反应生成硫酸铅沉淀,铜单质不溶于稀硫酸,“浸出渣”的主要成分为Cu、PbSO4。
(2)Na2S常作沉淀剂,在“铜渣”中检测不到C2+,“除铜液”中C2+浓度为0.18 ml·L-1,则此时溶液的pH