微主题7　沉淀溶解平衡 课件(共57张PPT)2026届高三化学二轮复习

(共57张PPT)
主题3
反应原理与规律
微主题7　沉淀溶解平衡
内容索引
核心串讲
体系建构
名卷优选
基础回归
检测反馈
基 础 回 归
1　向MgCl2溶液中加入NaF溶液，过滤除去MgF2沉淀后的溶液中：Ksp(MgF2)______c(Mg2＋)·c2(F－)。
2　尝试设计实验证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)：____________________________________________________________________________________________________________________。
＝
向浓度均为0.05 mol/L 的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，观察生成沉淀颜色(合理即可)
3　已知：室温下，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33，离子浓度小于1×10－5 mol/L时除杂干净。除去0.001 mol/L Al3＋溶液中Fe3＋，需要控制的pH范围为________________。
3≤pH<4
1.6×104
体 系 建 构
名 卷 优 选
考向1　Ksp的计算及综合应用
1　计算K值。
(1)[2023江苏卷]在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为Mg(OH)2＋H2SO3 MgSO3＋2H2O，其平衡常数K与Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代数关系式为
K＝________________________________。
(2)[2022江苏卷]已知：Ksp(FeS)＝6.5×10－18，Ksp[Fe(OH)2]＝5.0×10－17；H2S电离常数分别为Ka1＝1.1×10－7、Ka2＝1.3×10－13。在弱酸性溶液中，反应FeS＋H＋ Fe2＋＋HS－的平衡常数K的数值为________________。
5×10－5
2　计算微粒浓度。
(1)[2025江苏卷]已知：Ksp(ZnS)＝1.6×10－24，Ksp(CdS)＝8.0×
10－27，Ka1(H2S)＝1.0×10－7，Ka2(H2S)＝1.2×10－13。当离子浓度小于1.0×10－5 mol/L时，认为离子沉淀完全。向含有Cd2＋的溶液中通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH＝0、c(H2S)＝0.01 mol/L时，Cd2＋是否沉淀完全(写出计算过程)。
9×10－6
考向2　沉淀的转化
3　判断下列说法是否正确。
(2)[2024江苏卷]向2 mL浓度均为0.1 mol/L的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1 mol/L Na2CO3溶液，振荡，产生白色沉淀。则溶度积常数：CaCO3>BaCO3( )
×
×
考向1　Ksp的计算及综合应用
1　(1)[2025苏州期初] “除镁钙”时，当溶液中Mg2＋和Ca2＋沉淀完全时，溶液中F－浓度最小值为____________mol/L。[已知：Ksp(CaF2)＝1×10－10、Ksp(MgF2)＝7.5×10－11；当离子浓度≤10－5 mol/L认为沉淀完全]
(2)[2025无锡期末]硫酸铜溶液与草酸反应可制备CuC2O4，反应的离子方程式为Cu2＋＋H2C2O4===CuC2O4↓＋2H＋，常温下该反应的平衡常数是300，则Ksp(CuC2O4)＝__________。[已知：常温下，Ka1(H2C2O4)
＝5.6×10－2，Ka2(H2C2O4)＝1.5×10－4]
10－2.5　
2.8×10－8
1.0
【解析】 加入ZnF2可除去Mg2＋的原因是该沉淀转化反应进行的比较完全，通过计算证明该转化反应的平衡常数K大于105即可。
2　[2025南京、盐城一模]向含有Mg2＋的ZnSO4溶液中加入ZnF2可除去Mg2＋，用数据说明加入ZnF2可除去Mg2＋的原因：_________________________________________________________________________。[已知：Ksp(ZnF2)＝3.0×10－2、Ksp(MgF2)＝5.0×10－11]
ZnF2(s)＋
考向2　沉淀的转化
3　判断下列说法是否正确。
(1)[2025南京期初]向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液，振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液，观察现象，探究Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小( )
(2)[2025苏州期末]向2 mL浓度均为0.1 mol/L的NaCl和NaI混合溶液中滴加2滴0.1 mol/L的AgNO3溶液，观察产生沉淀的颜色，判断Ksp(AgCl) 与Ksp(AgI)的大小( )
(3)[2025无锡期末]向2 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol/L KCl溶液，再滴加4滴0.1 mol/L KI溶液，先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀，则Ksp(AgI)√
√
×
【解析】 (1)过程中Cl－浓度大于I－浓度，若出现黄色沉淀，则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，正确。(2)等浓度的Cl－和I－中，加入少量的Ag＋，根据先产生的沉淀为黄色，可以判断AgI的溶度积小于AgCl，正确。
×
(1)向废液中加入NaOH溶液调节pH为4.5，可达到Ca2＋、Fe3＋和
Al3＋的最佳沉淀效果。其中Ca2＋转化为CaHPO4·2H2O的离子方程式为___________________________________________________。
(2)将除杂净化后的清液控制在一定温度，加入MgO浆液搅拌即可获得MgHPO4固体。实验测得镁回收率、产品纯度与反应后溶液pH关系如图。
pH<6时，随着pH增大，镁回收率上升，其原因是____________
_____________________________________________________________。
pH<6时，随
(3)pH>6时，随着pH增大，产品纯度逐渐下降，其可能原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。
pH>6
核 心 串 讲
核心1　Ksp与沉淀转化
1　根据实验现象判断Ksp的大小
向起始浓度均为0.5 mol/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，判断AgI、AgCl的Ksp大小关系。
[关键分析]关键点①“浓度均为0.5 mol/L”，此处NaI浓度小于
0.5 mol/L也可；②“少量AgNO3溶液”；③AgI、AgCl分别为黄色沉淀和白色沉淀，先生成沉淀的Ksp较小。
[结论]Ksp(AgI)2　判断沉淀转化平衡移动的方向
Q>Ksp：溶液过饱和，有____________；
Q＝Ksp：溶液饱和，处于____________；
Q＜Ksp：溶液__________，无沉淀析出。
沉淀之间的转化与Ksp大小没有必然联系，一般情况下结构相似的物质，总是向Ksp更小的物质转化；但若Ksp相差不大(100倍以内)，可以通过改变反应物离子浓度实现逆向转化。
沉淀析出
平衡状态
不饱和
[关键分析]
①沉淀A、B结构类型相同；
②加入溶液浓度——饱和溶液或浓溶液；
核心2★　Ksp的相关计算
1　计算沉淀转化的平衡常数
2　由溶度积计算溶液中某离子的浓度
(1)已知溶度积，求溶液中某种离子的浓度。
如：某温度下AgCl的Ksp＝a，则饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝______mol/L。
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度。
如：某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol/L的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝__________mol/L。
3　调pH除杂——计算pH范围
pH控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH～主要离子开始沉淀时pH
注意端点取值是否等于，形式一般为a10a
例1　(1)向滤液中滴加NaOH溶液，调节pH进行除杂。若溶液中c(Co2＋)＝0.2 mol/L，欲使溶液中Fe3＋、Al3＋的浓度均小于1×10－6 mol/L，需控制的pH范围为___________。已知：室温下，Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，Ksp[Co(OH)2]＝2×10－15。
(2)[2024南通海门二调]已知：当一个反应的K大于105时，可以认为该反应进行完全。用NaOH溶液调节pH，实验过程中若要使0.000 3 mol MgHPO4沉淀完全转化为Mg3(PO4)2沉淀，溶液的pH至少要调节至________(设溶液体积为1 L)。
511　
4　判断反应进行程度
通常，平衡常数越大，反应进行的程度越大。一般来说，当K>105时，可认为反应基本进行完全；当K<10－5时，可认为反应基本不发生。
例2　(1)[2025泰州调研]制备[Cu(NH3)4]2＋溶液。用FeCl3溶液浸取铜蓝矿(主要成分为CuS)，除去其中含铁离子后，再通入NH3制取。已知：Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋　Kf＝1.2×109；Ksp(CuS)＝1.2×10－36。不采用氨水直接浸取铜蓝矿的原因为____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
反应4NH3＋CuS===[Cu(NH3)4]2＋＋S2－的K1＝Kf·Ksp(CuS)＝1.44×10－27，正向反应几乎不能发生，故不采用直接氨水浸取CuS
(2)[2025南师附中期中]草酸亚铁(FeC2O4)是生产磷酸铁锂电池的原料，实验室可通过如下反应制取。已知室温时，Ka1(H2C2O4)＝
5.6×10－2，Ka2(H2C2O4)＝1.5×10－4，Ksp(FeC2O4)＝2.1×10－7。室温时，Fe2＋能否与H2C2O4反应生成FeC2O4沉淀：______________________
_______________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________。
反应生成FeC2O4沉淀
核心3　Ksp平衡常数曲线
1　阳离子－阴离子单曲线图
常温下，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(Ksp＝
9×10－6)。
(2)b点在曲线的上方，Q＞Ksp，将会有____________。
(3)d点在曲线的下方，Q＜Ksp，则为不饱和溶液，还能继续溶解CaSO4。
不变
沉淀生成
2　阴、阳离子浓度－温度双曲线图
横、纵坐标分别为阳离子或阴离子，两条曲线为不同温度。
BaSO4 曲线可知信息
①曲线上各点的意义：每条曲线上任一点都表示______溶液，曲线上方的任一点均表示________溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示__________溶液。
T1对应的曲线：a、b点都表示饱和溶液，c点表示过饱和溶液。
T2对应的曲线：a、b、c点都表示不饱和溶液
饱和
过饱和
不饱和
BaSO4 曲线可知信息
②计算Ksp：由a点或b点可以计算出T1温度下的Ksp。
③比较T1和T2大小：由沉淀溶解平衡大部分为吸热过程可知，T1______T2
<
检 测 反 馈
2
1
3
1　判断下列说法是否正确。
(1)[2025淮安期末]用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4一段时间后过滤洗涤，向所得的滤渣上滴加稀盐酸，观察是否有气泡，可比较Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)的相对大小( )
(2)[2024苏州期初]向盛有3 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L NaCl溶液，振荡试管，有白色沉淀生成，再向试管中滴加2滴0.1 mol/L KI溶液，有黄色沉淀生成。结论：Ksp(AgI)×
×
2
1
3
√
2
1
3
2
1
3
100
5.04×103
2
1
3
①加入Ni粉的目的是除去溶液中的Cu2＋。不选择用调节pH的方法除去Cu2＋的原因是______________________________________________________________________________________________________。
②实际消耗Ni粉的量大于理论用量，原因是____________________________。
若调节pH，Cu2＋沉淀完全时溶液pH≥6.5，而Ni2＋
开始沉淀的pH为6.5，Cu2＋沉淀完全时，Ni2＋已经开始沉淀
部分Ni粉与H＋发生
反应
2
1
3
2
3
1
3　[2025苏锡常镇二调]稀土元素Ce是重要的战略资源，其氧化物CeO2是一种重要的催化剂。一种沉淀法制备CeO2的过程如下：
制备Ce2(CO3)3·8H2O沉淀：
(1)配制Ce(NO3)3溶液时，需滴加适量稀硝酸调节酸度，其原因是
________________________________________________。
抑制Ce3＋水解，防止生成Ce(OH)3沉淀
2
3
1
(2)生成Ce2(CO3)3·8H2O沉淀的化学方程式为_________________________________________________________________________________。
(3)溶液pH与Ce2(CO3)3·8H2O沉淀产率的关系如图所示。滴加NH4HCO3溶液(弱碱性)前，先加氨水调节溶液pH约为6的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2Ce(NO3)3＋
3NH4HCO3＋3NH3·H2O＋5H2O===Ce2(CO3)3·8H2O↓＋6NH4NO3
提高
Ce2(CO3)3·8H2O的沉淀产率；节约NH4HCO3的用量(或氨水中和硝酸，速率比NH4HCO3快)；pH超过6，Ce(OH)3含量增大，最终CeO2产品气孔少，吸附能力弱
2
3
【解析】 (1)配制盐溶液时，酸过量的目的是抑制金属离子水解，故配制 Ce(NO3)3溶液时滴加适量稀硝酸调节酸度，其目的是抑制Ce3＋水解，防止生成Ce(OH)3沉淀。(3)向Ce(NO3)3和HNO3的混合溶液中加入NH4HCO3溶液可生成Ce2(CO3)3·8H2O沉淀，由图知，pH过小时，Ce2(CO3)3·8H2O沉淀产率低，虽然加入NH4HCO3溶液(弱碱性)也能使溶液pH升高，但NH4HCO3溶液的消耗量会增大，且会向空气中排放CO2气体；CeO2是一种重要的催化剂，pH过大时，Ce(OH)3的生成量会变大，与煅烧 Ce2(CO3)3·8H2O相比，煅烧Ce(OH)3生成的CeO2气孔少，吸附能力弱，故加NH4HCO3溶液(弱碱性)前，先加氨水调节溶液pH约为6。
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