1、学年高中化学第3章物质在水溶液中的行为第3节沉淀溶解平衡教学案鲁科版选修4沉淀溶解平衡课标要求1了解难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的建立过程，能应用化学平衡理论描述溶解平衡。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了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用，如沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化。1难溶电解质的沉淀溶解平衡的特征与化学平衡、弱电解质的电离平衡相似，都是可逆过程，都是一定条件下的动态平衡，都遵循勒夏特列原理。2溶度积(Ksp)反映了难溶电解质在水中的溶解能力，相同类型的难溶电解质可通过Ksp大小比较其溶解能力；Ksp只随温度的变化而变化。3若难溶电解质的离
2、子积为Q，当QKsp有沉淀生成，当QKsp为饱和溶液，当QKsp无沉淀生成。4沉淀溶解平衡的应用涉及沉淀的生成、溶解和转化。1沉淀溶解平衡(1)概念在一定条件下，难溶电解质溶于水形成饱和溶液，沉淀溶解的速率与离子沉淀的速率相等的平衡状态。(2)表示方法如PbI2的沉淀溶解平衡可表示为PbI2(s) Pb2(aq)2I(aq)。 (3)沉淀溶解平衡的特征(4)溶解平衡的影响因素内因溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶物质只要是饱和溶液也存在溶解平衡外因温度升高温度，多数平衡向溶解方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡浓度加水稀释
3、，平衡向溶解方向移动相同离子向平衡体系中加入相同的离子，平衡向生成沉淀的方向移动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的物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动2溶度积(1)概念难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时其平衡常数叫做溶度积常数或溶度积，符号Ksp。(2)表达式对于反应AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)，溶度积：KspAnmBmn以PbI2沉淀溶解平衡为例，PbI2(s) Pb2(aq)2I(aq)，KspPb2I2。(3)意义溶度积(Ksp)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，Ksp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。(4)影响
4、因素Ksp只与难溶电解质本身和温度有关，与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。特别提醒(1)对于阴、阳离子个数比不同的电解质，不能直接比较Ksp的数值大小而确定其溶解能力的大小，需转化为溶解度来比较。(2)溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。(3)相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)难溶物质在水中绝对不溶。()(2)物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止了。()(3)某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0。()(4)溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。()(5)AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)与AgCl=AgCl两式表示的意
5、义相同。()(6)AgCl在水中的溶解度大于在食盐中的溶解度。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2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，沉淀速率和溶解速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，再加入该沉淀，将促进溶解解析：选BA项错误，反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；C项错误，沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项错误，沉淀溶解达到平衡时，再加入该沉淀，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。1原理通过改变条件使溶解平衡移动，最终使溶液中的离子转
6、化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子。2判断对于难溶电解质AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)，其浓度商Qcm(An)cn(Bm)，通过比较Q和Ksp的相对大小，可以判断沉淀的溶解与生成。QKsp时，溶液过饱和，有沉淀析出，直至QKsp，达到新的沉淀溶解平衡。QKsp时，溶液饱和，沉淀溶解与生成处于平衡状态。QKsp时，溶液未饱和，若加入过量难溶电解质，则会溶解，直至溶液饱和。3应用利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。用来解释某些生活现象。如溶洞中石笋、钟乳石的形成，所涉及的化学反应有：CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2=CaCO3CO2H2O。1向Ba
7、CO3固体饱和溶液中逐渐滴入盐酸有什么现象？试用平衡移动角度分析。提示：有无色气体生成，沉淀逐渐溶解。BaCO3固体饱和溶液中存在BaCO3(s) Ba2(aq)CO (aq)平衡，滴入盐酸，H与CO反应生成CO2气体，CO降低，使QKsp，平衡逆向移动，从而又有PbI2黄色沉淀生成。1沉淀溶解的方法加入适当的试剂，当QKsp，就会使沉淀溶解，常用的方法有：(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，本法适用于溶解氢氧化物，弱酸或弱碱盐等难溶物质。(2)氧化还原溶解法：加入氧化剂或还原剂，通过发生氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低，使平衡向
8、溶解方向移动，本法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物质。2沉淀生成的方法欲使某物质析出沉淀，必须使其浓度商大于溶度积，即QKsp，常用的方法有：(1)调节pH法：除去CuSO4溶液中少量Fe3，可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，调节pH至34，使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去。(2)加沉淀剂法：误食可溶性钡盐，可用Na2SO4解毒，反应式为Ba2SO=BaSO4；除去食盐溶液中的MgCl2，可加入少量NaOH，反应式为Mg22OH=Mg(OH)2；除去溶液中的Cu2、Hg2，可加入Na2S、H2S作沉淀剂。125 时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡P
9、bI2(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的浓度都增大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的浓度减小解析：选D加入KI溶液时，溶液中I增大，使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中Pb2减小，但由于溶液的温度未发生改变，故PbI2的溶度积常数Ksp不变。2今有四种液体：A.H2O、B.Na2CO3(aq)、C.BaCl2(aq)、D .HCl(aq)。对于平衡BaCO3(s) Ba2(aq)CO (aq)，其中有利于BaCO3沉淀生成的试剂为(填字母下同)：_，有利于BaCO3沉淀溶解的试剂为_。解析：加入含有Ba2
10、或CO的物质有利于溶解平衡向沉淀生成的方向移动；加入H2O稀释，促使BaCO3的溶解平衡向溶解的方向移动，而加入HCl，会消耗CO，也会促使沉淀溶解。答案：BCAD1实质实质是沉淀溶解平衡的移动。2特点(1)一般地，溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀。(2)两种难溶物溶解度差别越大，越容易转化。特别提醒一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀，这是一般规律，并不意味着溶解度小的沉淀不能转化为溶解度大的沉淀，沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。如BaSO4比BaCO3更难溶解，但将BaSO4沉淀加入饱和的Na2CO3溶液中，只要Ba2COKsp(BaCO3)，BaSO4即可缓慢转化为BaCO3。通过
11、如图实验可实现ZnS沉淀转化为CuS沉淀问题思考1试管中首先观察到什么现象？提示：生成了白色沉淀。2再向试管中滴加CuSO4溶液，又有什么现象？提示：白色沉淀转化为黑色。3产生以上现象的原因是什么？提示：因Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，在一定条件下实现了溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。1沉淀转化的应用(1)除去废水中的Cu2、Hg2、Pb2等，常用FeS等难溶物作沉淀剂，其中除去Cu2的离子方程式为FeS(s)Cu2(aq)=CuS(s)Fe2(aq)。(2)硬水中的Mg(HCO3)2煮沸时分解为MgCO3，继续煮沸过程中，MgCO3转化为Mg(OH)2。(3)锅炉除水垢(主要成分为
12、CaSO4)：CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2(aq)，发生的反应为CaSO4Na2CO3=CaCO3Na2SO4，CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。(4)自然界中矿物的转化：原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)，发生的反应为CuSO4ZnS=CuSZnSO4，CuSO4PbS=CuSPbSO4。2沉淀生成时沉淀剂的选择原则(1)使生成沉淀的反应进行得越完全越好(和沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能小)。(2)不能影响其他离子的存在，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离子。1化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2：Cu2(aq)MnS(s)
13、 CuS(s)Mn2(aq)，下列说法错误的是()AMnS的溶解度比CuS的溶解度大B该反应达平衡时Mn2Cu2C往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，Mn2变大D也可以用FeS作沉淀剂解析：选B根据沉淀转化向生成溶度积小的沉淀方向进行，Ksp(MnS)Ksp(CuS)，A项正确；该反应达平衡时Mn2、Cu2保持不变，但不相等，B项错误；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡正向移动，Mn2变大，C项正确；FeS(s)、MnS(s)、ZnS(s)等难溶物都可作为沉淀剂，D项正确。2自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢
14、转变为铜蓝(CuS)。下列分析一定正确的是()AKsp(PbS)Ksp(CuS)，A错误；原生铜的硫化物和铜蓝中都含有2价的硫元素，因此二者都具有还原性，B错误；ZnS是难溶物，因此，CuSO4与ZnS反应的离子方程式为Cu2ZnS=CuSZn2，C错误；原生铜的硫化物转化为CuSO4的过程中涉及氧化还原反应，难溶的ZnS或PbS转变为铜蓝(CuS)过程中涉及复分解反应，故D正确。三级训练节节过关1下列关于沉淀溶解的说法正确的是()A只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程B沉淀溶解平衡过程是可逆的C达到平衡状态时v溶解v结晶0D达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液解析：选B无论难溶电解质还是易
15、溶电解质，都存在沉淀溶解平衡状态，如NaCl过饱和溶液中存在溶解和结晶平衡，A项错误；电解质的沉淀溶解平衡状态是可逆的，B项正确；沉淀溶解平衡属于动态平衡，达到平衡状态时，v溶解v结晶0，C项错误；达到沉淀溶解平衡的溶液一定是饱和溶液，D项错误。2下列有关CaCO3的溶解平衡的说法中不正确的是()ACaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行，但速率相等BCaCO3难溶于水，其饱和溶液不导电，属于弱电解质溶液C升高温度，CaCO3的溶解度增大D向CaCO3沉淀中加入纯碱固体，CaCO3溶解的量减少解析：选BCaCO3固体在溶液中达到溶解平衡后，沉淀溶解与沉淀生成速率相等，且不为0，A项正确；CaCO3
16、难溶于水，但溶解的部分完全电离出Ca2和CO，属于强电解质，B项错误；一般来说，升高温度，有利于固体物质的溶解，C项正确；向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体，增大了CO的浓度，使溶解平衡向左移动，减少了CaCO3溶解的量，D项正确。3以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2、Pb2、Cd2等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是()A具有吸附性B溶解度与CuS、PbS、CdS等相同C溶解度大于CuS、PbS、CdSD溶解度小于CuS
17、、PbS、CdS解析：选C根据沉淀转化的原理，说明当平衡MnS(s) Mn2(aq)S2(aq)建立后，因MnS的溶解度大于PbS、CuS、CaS，故S2与Cu2、Pb2、Cd2反应生成更难溶的沉淀。4已知25 时BaSO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：BaSO4(s) Ba2(aq)SO (aq)，Ksp(BaSO4)1.11010 mol2L2，下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是()A25 时，向SO1.05105 molL1的BaSO4溶液中加入BaSO4固体，SO增大B向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体，BaSO4的溶度积增大C向该饱和溶液中加入Na2SO4固体，该溶
18、液中Ba2SOD向该饱和溶液中加入BaCl2固体，该溶液中SO减小解析：选DBaSO4的溶度积Ksp(BaSO4)Ba2SO，即BaSO4饱和溶液中SO1.05105molL1，再加入BaSO4固体不溶解，SO不变，A项错误；溶度积只与温度有关，B项错误；加入Na2SO4固体，溶解平衡向左移动，Ba2减小，C项错误；加入BaCl2固体，溶解平衡向左移动，SO减小，D项正确。5向盛有1 mL 0.1 molL1MgCl2溶液的试管中滴加2滴(1滴约0.05 mL)2 molL1 NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1 molL1FeCl3溶液，静置。可以观察到的现象是_，产生该现象的原因
19、是_。解析：Fe(OH)3比Mg(OH)2的溶度积小，在一定条件下可以实现由Mg(OH)2到Fe(OH)3的转化。溶解度差别越大，越容易实现该转化。答案：白色沉淀转变为红褐色沉淀因为开始生成的白色沉淀Mg(OH)2在溶液中存在溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)，滴入的FeCl3溶液中的Fe3与OH反应生成溶度积更小(或更难溶)的Fe(OH)3，使Mg(OH)2的溶解平衡继续向右移动，直至Mg(OH)2全部转化为Fe(OH)3沉淀1下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是()A难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，且是一种动态平衡BKsp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀
20、的量和溶液中离子的浓度无关CKsp反映了物质在水中的溶解能力，可直接根据Ksp的数值大小比较电解质在水中的溶解能力大小DKsp改变，可使沉淀溶解平衡移动解析：选C沉淀溶解平衡是一种动态平衡。难溶电解质的Ksp的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力，它只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关。溶液中离子浓度改变只能使平衡移动，并不改变溶度积。在一定温度下，Ksp为一常数。但通过Ksp数值大小比较电解质溶解能力时，应是同一类型的电解质。2对“AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)”的理解正确的是()A说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质B说明溶解的AgCl已完全电离，是强电解质C说
21、明Ag与Cl反应不能完全进行到底D说明Ag与Cl反应可以完全进行到底解析：选CAgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)表示的是AgCl的溶解平衡，说明Ag与Cl反应不能完全进行到底。3向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为()AAgClAgIAg2S BAgClAgIAg2SCAgClAgIAg2S DAgIAgClAg2S解析：选C沉淀溶解平衡易向更难溶的方向转化，由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgClAgIAg2S。4下列
22、化学原理的应用，主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是()热纯碱溶液洗涤油污的能力强误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当做食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒溶洞、珊瑚的形成碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡能泡沫灭火器灭火的原理A BC D全部解析：选A热纯碱溶液的去油污能力强，是由于碳酸钠的水解程度随温度的升高而增强，因为溶液的碱性越强，除油污的效果就强；泡沫灭火器灭火的原理也运用了盐类的水解原理。 5在有固态CaCO3存在的饱和溶液中，存在着如下平衡CaCO3(s) Ca2(aq)CO (aq)，加入下列溶液能使CaCO3质量增加的是()ACaCl2溶液 BKNO3溶液CNH4Cl溶
23、液 DNaCl溶液解析：选A加入KNO3溶液和NaCl溶液相当于加入了H2O，使平衡向右移动，使CaCO3质量减少；加入NH4Cl溶液，由于NH水解显酸性，消耗了CO，使平衡向右移动，促进了CaCO3的溶解使其质量减少；而加入CaCl2溶液，增大了钙离子的浓度，使平衡左移，使CaCO3质量增加。6下列说法中不正确的是()A在化工生产中除去废水中的Cu2，可选用Na2S作沉淀剂B在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp不变C为减小洗涤过程中固体的损失，最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀DKsp小的物质的溶解能力一定比Ksp大的物质的小解析：选DCuS难溶于水，可用Cu2
24、S2=CuS除去废水中的Cu2，A正确；Ksp(AgCl)只受温度的影响，因此在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，Ksp(AgCl)不变，B正确；根据沉淀溶解平衡原理，BaSO4在稀硫酸中的溶解度比在H2O中小，因此选用稀硫酸比H2O好，C正确；类型相同的难溶电解质Ksp越小，溶解能力越小，D错误。7下列说法正确的是()A在一定温度下的AgCl水溶液中，Ag和Cl浓度的乘积是一个常数BAgCl的Ksp1.81010 mol2L2，在任何含AgCl固体的溶液中，AgCl，且Ag和Cl浓度的乘积等于1.81010mol2L2C温度一定时，在AgCl饱和溶液中，Ag和Cl浓度的乘积是一个常数D
25、向饱和AgCl溶液中加入盐酸，Ksp变大解析：选CAgCl的溶度积Ksp是饱和溶液中Ag与Cl的乘积，只受温度的影响，C正确，D错误；在含有AgCl固体的溶液中Ag、Cl不一定只来源于AgCl的溶解，二者不一定相等，B错误；A中不一定是饱和溶液，A错误。8已知Ksp(AgCl)1.81010mol2L2，Ksp(AgI)8.31017mol2L2。下列关于难溶物之间转化的说法中错误的是()AAgCl不溶于水，不能转化为AgIB两种难溶物的Ksp相差越大，难溶物就越容易转化为更难溶的物质CAgI比AgCl更难溶于水，所以AgCl可以转化为AgID常温下，要使AgCl在NaI溶液中转化为AgI，则
26、NaI的浓度必须不低于1012molL1解析：选AKsp(AgI)Ksp，故I的浓度必须不低于molL11012molL1。9某温度时，BaSO4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：BaSO4(s) Ba2(aq)SO (aq)的平衡常数KspBa2SO，称为溶度积常数。A加入Na2SO4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Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp解析：选C曲线上的任何一点a与c，表示BaSO4饱和溶液且均满足纵坐标和横坐标乘积为一常数(Ksp)，故D项错误；加入Na2SO4后，SO增大，Ba2一定减小，A项错误；曲线上方的任何一点都有Ba2SOKsp，即QKsp所表示的溶液均为过饱和溶液，溶液中有BaSO4沉淀析出；曲线下方的任何一点所表示的溶液均为不饱和溶液，如d点，此时，QKsp，C项正确；对于不饱和溶液，蒸发时Ba2与SO均增大，而c点与d点的SO相等，B项错误。10已知常温下，AgCl的Ksp1.81010 mol2L2，AgBr的K sp4.91013 mol2L2。(1)现向AgCl的悬浊液中：加入AgNO3固体，则Cl的浓度_(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；若改加更多的AgCl固体，则Ag_
