備考2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第八章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第7講沉淀溶解平衡考點(diǎn)1難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡及其應(yīng)用

第7講沉淀溶解平衡課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接相識(shí)難溶電解質(zhì)在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡及其應(yīng)用2024北京，T14；2024年6月浙江，T15；2024年1月浙江，T15；2024全國(guó)乙，T26；2024全國(guó)Ⅱ，T91.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：建立難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡模型，分析沉淀的溶解和生成，Ksp的相關(guān)計(jì)算。2.變更觀念與平衡思想：能利用溶液中的離子反應(yīng)和平衡，說明試驗(yàn)室、生產(chǎn)和生活中的問題；能基于沉淀溶解平衡移動(dòng)規(guī)律，推想溶液中的平衡移動(dòng)及其結(jié)果；能基于溶液中的離子反應(yīng)和平衡，設(shè)計(jì)試驗(yàn)，解決問題；能從類別、氧化還原、水解等角度推想沉淀溶解平衡體系中可能存在的反應(yīng)；能設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究溶液中的離子反應(yīng)和平衡問題有關(guān)Ksp的計(jì)算2024山東，T14；2024江蘇，T17；2024湖北，T16；2024海南，T16命題分析預(yù)料1.結(jié)合鹽類水解學(xué)問，分析微粒濃度的關(guān)系，沉淀的生成、轉(zhuǎn)化等在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，運(yùn)用金屬離子的水解學(xué)問除去工藝流程中的相關(guān)雜質(zhì)，是高考命題的熱點(diǎn)。2.預(yù)料2025年高考在工藝流程中的除雜階段仍會(huì)出現(xiàn)借助雜質(zhì)離子形成沉淀的方法使雜質(zhì)分別除去的問題設(shè)計(jì)，其中Ksp的相關(guān)計(jì)算是考查的熱點(diǎn)相識(shí)思路考點(diǎn)1難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡及其應(yīng)用1.沉淀溶解平衡（1）沉淀溶解平衡的建立難溶電解質(zhì)沉淀溶解溶液中的離子（2）沉淀溶解平衡的特點(diǎn)逆、等、動(dòng)、定、變（適用平衡移動(dòng)原理）。2.影響沉淀溶解平衡的因素（1）內(nèi)因：難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)。（2）外因：以AgCl（s）?Ag＋（aq）＋Cl－（aq）ΔH＞0為例。外界條件平衡移動(dòng)方向平衡后c（Ag＋）平衡后c（Cl－）Ksp上升溫度[4]正向[5]增大[6]增大[7]增大加水稀釋[8]正向[9]不變[10]不變[11]不變加入少量AgNO3（s）[12]逆向[13]增大[14]減小[15]不變通入HCl[16]逆向[17]減小[18]增大[19]不變通入H2S[20]正向[21]減小[22]增大[23]不變3.溶度積（1）溶度積和離子積（或濃度商）以MmAn（s）?mMn＋（aq）＋nAm－（aq）為例：溶度積離子積（或濃度商）概念沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積符號(hào)KspQc（或Q）表達(dá)式Ksp＝[24]cm（Mn＋）·cn（Am－）（濃度都是平衡濃度）Qc＝[25]cm（Mn＋）·cn（Am－）（濃度是隨意濃度）應(yīng)用推斷確定條件下沉淀能否生成或溶解①Q(mào)c[26]＞Ksp：溶液過飽和，有沉淀析出；②Qc[27]＝Ksp：溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)；③Qc[28]＜Ksp：溶液未飽和，無沉淀析出（2）Ksp的意義留意陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比不相同時(shí)，Ksp大的難溶電解質(zhì)的溶解度不愿定大。（3）Ksp的影響因素Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和[29]溫度有關(guān)，而與沉淀的量、離子濃度無關(guān)。4.沉淀溶解平衡的應(yīng)用沉淀的生成（1）調(diào)整pH法。通過限制溶液的酸堿性，可以使某些金屬陽(yáng)離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀。工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，將含雜質(zhì)的氯化銨溶于水，再加入[30]氨水調(diào)整pH，可使Fe3＋生成Fe（OH）3沉淀而除去，發(fā)生的反應(yīng)為[31]Fe3＋＋3NH3·H2OFe（OH）3↓＋3NH4＋（2）加沉淀劑法。加入適當(dāng)沉淀劑，使某些金屬陽(yáng)離子轉(zhuǎn)化為沉淀。以Na2S作沉淀劑處理工業(yè)廢水中的金屬離子Cu2＋、Hg2＋，發(fā)生的反應(yīng)分別為[32]Cu2＋＋S2－CuS↓、[33]Hg2＋＋S2－HgS↓。（3）氧化還原法。變更某離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)化為溶解度更小的難溶電解質(zhì)，便于分別出來。例如將Fe2＋氧化為Fe3＋，從而生成更難溶的[34]Fe（OH）3沉淀而除去沉淀的溶解（1）酸、堿溶解法。如用鹽酸溶解Cu（OH）2：[35]Cu（OH）2＋2H＋Cu2＋＋2H2O（填離子方程式）。（2）鹽溶解法。如用NH4Cl溶液溶解Mg（OH）2：Mg（OH）2（s）?Mg2＋（aq）＋2OH－（aq），[36]NH4＋＋OH－?NH3·H2O（3）配位溶解法。加入某試劑與溶液中的某種離子形成穩(wěn)定協(xié)作物，使該離子的濃度減小。如溶解AgCl可加入NH3·H2O：[37]Ag＋＋2NH3·H2O[Ag（NH3）2]＋＋2H2O（填離子方程式）。（4）氧化還原溶解法。接受氧化性酸溶解金屬硫化物（如CuS、HgS等）。如用稀HNO3溶解CuS：[38]3CuS＋8HNO3（?。?Cu（NO3）2＋3S＋2NO↑＋4H2O沉淀的轉(zhuǎn)化一般來說，若難溶電解質(zhì)類型相同，則Ksp較大的沉淀[39]易轉(zhuǎn)化為Ksp較小的沉淀。沉淀的溶解實(shí)力差別越大，越簡(jiǎn)潔轉(zhuǎn)化。（1）鍋爐除水垢除水垢[CaSO4（s）Na2CO3CaCO3（s）鹽酸Ca2＋（aq）]反應(yīng)為[40]CaSO4（s）＋Na2CO3（aq）?CaCO3（s）＋Na2SO4（aq）、[41]CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋H2（2）礦物轉(zhuǎn)化ZnS（閃鋅礦的主要成分）遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為CuS（銅藍(lán)的主要成分）的反應(yīng)為[42]ZnS（s）＋Cu2＋（aq）?CuS（s）＋Zn2＋（aq）（填離子方程式）1.易錯(cuò)辨析。（1）上升溫度，沉淀溶解平衡確定正向移動(dòng)。（?）（2）室溫下，AgCl在水中的溶解度小于在食鹽水中的溶解度。（?）（3）難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，增加難溶電解質(zhì)的量，平衡向溶解的方向移動(dòng)。（?）（4）分別用等體積的蒸餾水和0.01mol·L－1的鹽酸洗滌AgCl沉淀，用水洗滌AgCl的損失量大于用鹽酸洗滌AgCl的損失量。（√）（5）[全國(guó)Ⅲ高考]向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3，溶液中c（Cl－）2.已知：Ksp（AgCl）＝1.8×10－10；Ksp（AgBr）＝5.0×10－13；Ksp（AgI）＝8.3×10－17。上述難溶電解質(zhì)的溶解實(shí)力由小到大的依次為AgI＜AgBr＜AgCl。3.醫(yī)學(xué)上用作鋇餐的物質(zhì)的化學(xué)式為BaSO4，BaCO3不能（填“能”或“不能”）用作鋇餐，緣由是BaCO3濁液中存在沉淀溶解平衡BaCO3（s）?Ba2＋（aq）＋CO32－（aq），CO32－與胃液中的H＋反應(yīng)，c（CO32－）減小，促進(jìn)BaCO4.[2024海南改編]溶洞里有漂亮的鐘乳石與石筍，形成鐘乳石的化學(xué)方程式為Ca（HCO3）2?CaCO3＋CO2↑＋H2O。溶洞景區(qū)限制參觀的游客數(shù)量，主要緣由之一是游客呼吸產(chǎn)生的氣體對(duì)鐘乳石有破壞作用，從化學(xué)平衡的角度說明其緣由鐘乳石的主要成分是CaCO3，游客呼出的CO2氣體可與CaCO3發(fā)生反應(yīng)CaCO3＋CO2＋H2O?Ca2＋＋2HCO3－，且CO2和H2O反應(yīng)生成的H＋又使平衡CaCO3（s）?Ca2＋（aq）＋CO325.寫出下列反應(yīng)的離子方程式。（1）[沉淀的生成]將H2S通入（CH3COO）2Pb溶液中：H2S＋（CH3COO）2PbPbS↓＋2CH3COOH。（2）[沉淀的轉(zhuǎn)化][2024海南改編]AgCl懸濁液中滴加KI溶液至過量，白色沉淀全部轉(zhuǎn)化為黃色沉淀：AgCl＋I(xiàn)－AgI＋Cl－。（3）[沉淀的溶解、轉(zhuǎn)化]已知PbSO4不溶于水，但可溶于醋酸銨溶液：PbSO4＋2CH3COO－（CH3COO）2Pb＋SO42－6.[試驗(yàn)探究沉淀的轉(zhuǎn)化]Mg（OH）2沉淀與Fe（OH）3沉淀的相互轉(zhuǎn)化試驗(yàn)如圖所示。（1）產(chǎn)生白色沉淀的化學(xué)方程式為MgCl2＋2NaOHMg（OH）2↓＋2NaCl。（2）白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀的化學(xué)方程式為3Mg（OH）2＋2FeCl32Fe（OH）3＋3MgCl2。研透高考明確方向命題點(diǎn)1沉淀溶解平衡的試驗(yàn)探究1.[高考組合]由下列試驗(yàn)事實(shí)或現(xiàn)象推出的相應(yīng)結(jié)論正確的是（A）選項(xiàng)試驗(yàn)事實(shí)或現(xiàn)象結(jié)論A[天津高考改編]FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸Ksp（FeS）＞Ksp（CuS）B[江蘇高考]向濃度均為0.05mol·L－1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黃色沉淀生成Ksp（AgI）＞Ksp（AgCl）C[全國(guó)Ⅰ高考]將0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生，再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液，先有白色沉淀生成，后變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀Cu（OH）2的溶度積比Mg（OH）2的大D[天津高考改編]向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液，生成黑色沉淀Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS）解析將CuS投入稀硫酸中，CuS存在沉淀溶解平衡，電離出的S2－的濃度很小，與H＋反應(yīng)不能生成H2S氣體，而將FeS投入稀硫酸中可以得到H2S氣體，說明Ksp（FeS）＞Ksp（CuS），A項(xiàng)正確；因?yàn)镮－、Cl－的濃度相等，所以先生成的沉淀的溶度積小，生成的黃色沉淀為AgI，則Ksp（AgI）＜Ksp（AgCl），B項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于組成類似（陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同）的難溶電解質(zhì)，溶度積大的易轉(zhuǎn)化為溶度積小的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；欲驗(yàn)證Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），應(yīng)向ZnS懸濁液中滴加CuSO4溶液，視察是否有黑色沉淀生成，而不是向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。命題拓展[變式拓展]下列說法正確的是（A）A.向2支盛有2mL相同濃度銀氨溶液的試管中分別加入2滴相同濃度的NaCl和NaI溶液，一支試管中產(chǎn)生黃色沉淀，另一支試管中無明顯現(xiàn)象，說明Ksp（AgI）＜Ksp（AgCl）B.室溫下，向濃度均為0.1mol·L－1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明Ksp（BaSO4）＜Ksp（CaSO4）C.將稀硫酸與Na2S反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不斷通入AgNO3與AgCl的濁液中，白色沉淀漸漸變?yōu)楹谏恋?，說明Ksp（AgCl）＞Ksp（Ag2S）解析A項(xiàng)，依據(jù)題中描述可知黃色沉淀為AgI，另一支試管中無明顯現(xiàn)象，說明沒有AgCl析出，證明Ksp（AgI）＜Ksp（AgCl），正確。B項(xiàng)，BaSO4和CaSO4均為白色沉淀，依據(jù)該試驗(yàn)現(xiàn)象不能推斷出二者的Ksp的相對(duì)大小，錯(cuò)誤。C項(xiàng)，稀硫酸與Na2S反應(yīng)可產(chǎn)生H2S，通入AgNO3與AgCl的濁液中，雖然白色沉淀變成黑色沉淀，但不斷通入H2S時(shí)，c（S2－）增大，不能確定Ksp（AgCl）與Ksp（Ag2S）的相對(duì)大小，錯(cuò)誤。技巧點(diǎn)撥Ksp大小的比較1.依據(jù)沉淀的先后依次推斷Ksp大小。難溶物的類型相同時(shí)，用含等濃度的不同陽(yáng)離子（或陰離子）的溶液滴定某溶液時(shí)，先沉淀者Ksp小。如：①向c（Cl－）＝c（Br－）的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，先出現(xiàn)淡黃色沉淀，則AgBr的Ksp比AgCl的小。②向c（Fe3＋）＝c（Al3＋）的混合溶液中滴加少量氨水，先出現(xiàn)紅褐色沉淀，則Fe（OH）3的Ksp比Al（OH）3的小。③向c（Zn2＋）＝c（Cu2＋）的混合溶液中滴加少量Na2S溶液，先出現(xiàn)黑色沉淀，則CuS的Ksp比ZnS的小。2.依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化推斷Ksp大小。難溶物的類型相同時(shí)，向難溶物A的懸濁液中滴加少量某溶液，A沉淀轉(zhuǎn)化為B沉淀，則B的Ksp比A的小。如向ZnS的懸濁液中加入CuSO4溶液，白色沉淀漸漸轉(zhuǎn)化為黑色沉淀，則CuS的Ksp比ZnS的小。3.依據(jù)溫度推斷。一般溫度上升，Ksp增大[Ca（OH）2的Ksp例外]。2.[北京高考]試驗(yàn)：①0.1mol·L－1AgNO3溶液和0.1mol·L－1NaCl溶液等體積混合得到濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c；②向?yàn)V液b中滴加0.1mol·L－1KI溶液，出現(xiàn)渾濁；③向沉淀c中滴加0.1mol·L－1KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是（B）A.濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl（s）?Ag＋（aq）＋Cl－（aq）B.濾液b中不含有Ag＋C.③中顏色變更說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgID.試驗(yàn)可以證明AgI比AgCl更難溶解析由試驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)原理可知，濁液a為含有AgCl及硝酸鈉的濁液，濾液b為硝酸鈉溶液（含極少量的Ag＋、Cl－），白色沉淀c為AgCl，②中出現(xiàn)的渾濁為AgI，③中的黃色沉淀為AgI。濁液a中存在AgCl的沉淀溶解平衡，A項(xiàng)正確；由選項(xiàng)A可知濾液b中含有Ag＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；③中的黃色沉淀為AgI，是由AgCl電離出的Ag＋與I－結(jié)合生成的，C項(xiàng)正確；試驗(yàn)②和試驗(yàn)③均說明AgI比AgCl更難溶，D項(xiàng)正確。命題點(diǎn)2溫度、濃度對(duì)沉淀溶解平衡的影響3.[海南高考]某溫度下向含AgCl固體的AgCl飽和溶液中加少量稀鹽酸，下列說法正確的是（C）A.AgCl的溶解度、Ksp均減小B.AgCl的溶解度、Ksp均不變C.AgCl的溶解度減小，Ksp不變D.AgCl的溶解度不變，Ksp減小解析AgCl的飽和溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl（s）?Ag＋（aq）＋Cl－（aq），加入少量稀鹽酸，c（Cl－）增大，沉淀溶解平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，AgCl的溶解度減小，但Ksp只與溫度有關(guān)，故Ksp不變，C項(xiàng)正確。命題點(diǎn)3沉淀反應(yīng)及其應(yīng)用4.[2024全國(guó)乙]廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等，為了疼惜環(huán)境、充分利用鉛資源，通過下圖流程實(shí)現(xiàn)鉛的回收。一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10－87.4×10－141.1×10－102.6×10－9確定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表：金屬氫氧化物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3Pb（OH）2起先沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列問題：（1）在“脫硫”中PbSO4轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為PbSO4（s）＋CO32－（aq）PbCO3（s）＋SO42－（aq），用沉淀溶解平衡原理說明選擇Na2CO3的緣由該反應(yīng)的K＝c（SO42－）c（2）在“脫硫”中，加入Na2CO3不能使鉛膏中BaSO4完全轉(zhuǎn)化，緣由是反應(yīng)BaSO4（s）＋CO32－（aq）?BaCO3（s）＋SO42－（aq）的K＝c（S（3）在“酸浸”中，除加入醋酸（HAc），還要加入H2O2。（i）能被H2O