高二化学（人教版）教学课件 选择性必修一 第三章 第四节 第2课时 沉淀溶解平衡的应用

第2课时沉淀溶解平衡的应用新知探究(一)

沉淀的生成和溶解新知探究(二)沉淀的转化课时跟踪检测目录命题热点——有关Ksp的相关计算新知探究(一)

沉淀的生成和溶解

CuS↓CuS↓+2H+HgS↓HgS↓+2H+(3)化学沉淀法废水处理工艺流程示意图

[微点拨]

①一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。②当离子浓度小于1×10-5

mol·L-1时，认为该离子已完全沉淀。2.沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向

的方向移动，就可以使沉淀溶解。沉淀溶解(2)实验探究:Mg(OH)2沉淀溶解操作现象①沉淀不溶解；②沉淀溶解理论分析Mg(OH)2沉淀溶解平衡不断向右移动，使Mg(OH)2完全溶解

溶解应用化学利用X射线对钡的穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4做内服造影剂，这种透视技术俗称钡餐透视。由于Ba2+有剧毒，水溶性钡盐不能用作钡餐。1.BaCO3和BaSO4都难溶于水，在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么?

[题点多维训练]√题点(一)

沉淀的生成1.要使工业废水中的重金属Pb2+沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为(

)A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10-41.81×10-71.84×10-14解析:要将Pb2+沉淀，就要形成溶解度最小的物质，由表中数据可知，PbS的溶解度最小，故选用的沉淀剂最好为硫化物。√2.利用调节pH的方法，可以除去硫酸铜溶液中的亚铁离子(已知:在一定条件下，某些常见阳离子沉淀时对应的pH如表所示)，下列说法正确的是(

)A.调节pH前，应先将Fe2+氧化为Fe3+，可选择Cl2或H2O2作氧化剂B.调节pH可选用Cu(OH)2C.控制pH=6.4~7.6除杂效果最好D.将分离得到的硫酸铜溶液蒸干可获得Cu(OH)2固体阳离子开始沉淀时完全沉淀时Fe3+2.73.7Cu2+4.46.4Fe2+7.69.6解析:如果选择氯气作氧化剂，则会生成氯化铁，引入新杂质，A项错误；选用Cu(OH)2可调节溶液的pH，且不引入新杂质，可达到除杂的目的，B项正确；控制pH=6.4~7.6，铜离子完全沉淀，不能达到除杂的目的，将亚铁离子氧化成铁离子之后，应控制3.7≤pH<4.4，C项错误；硫酸为难挥发性酸，将硫酸铜溶液蒸干，若温度不是很高，硫酸铜不分解，则可得到硫酸铜，不会得到Cu(OH)2，D项错误。3.(1)常温下，要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3+，可以通过调节溶液的pH来实现，试通过计算确定，当调节溶液的pH超过多少时可认为Fe3+沉淀完全?{已知:Ksp[Fe(OH)3]≈1×10-39，溶液中c(Fe3+)=10-5mol·L-1时可认为Fe3+沉淀完全。}

(2)常温下，如何去除ZnSO4溶液中混有的Fe2+?{已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17，Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17}答案:先加入氧化剂如H2O2把Fe2+氧化成Fe3+，再加入ZnO等调节溶液的pH大于2.7。

√5.试利用平衡移动原理解释下列事实:(1)FeS难溶于水，但能溶于稀盐酸中:_______________________________________________________________________________________________________

。

(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中:FeS存在溶解平衡FeS(s)⇌Fe2+(aq)+S2-(aq)，加入稀盐酸后，S2-+2H+==H2S↑，破坏了FeS的沉淀溶解平衡，使上述平衡向FeS溶解的方向移动，故FeS溶解

。

(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010mol·L-1硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量:_____________________________

。新知探究(二)沉淀的转化1.沉淀转化实验(1)难溶性银盐AgCl、AgI、Ag2S的转化实验操作实验现象产生白色沉淀白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀化学方程式NaCl+AgNO3==_______________AgCl+KI==__________2AgI+Na2S==__________AgCl↓+NaNO3AgI+KClAg2S+2NaI(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化实验操作实验现象产生白色沉淀白色沉淀转化为

沉淀化学方程式MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl3Mg(OH)2+2FeCl3==2Fe(OH)3+3MgCl2红褐色2.沉淀转化原因分析(以AgCl沉淀转化为AgI沉淀为例)AgCl和AgI在水中存在下列沉淀溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)

Ksp=1.8×10-10AgI(s)⇌Ag+(aq)+I-(aq)

Ksp=8.5×10-17由Ksp值可看出AgI在水中的溶解度远比AgCl小得多。当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中Ag+与I-的离子积Q(AgI)>Ksp(AgI)，因此，Ag+与I-结合生成AgI沉淀，导致AgCl的沉淀溶解平衡向

的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡。如果加入足量KI溶液，绝大部分AgCl沉淀转化为AgI沉淀。反应的离子方程式可表示为

。溶解I-(aq)+AgCl(s)⇌AgI(s)+Cl-(aq)3.沉淀转化的实质沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两者的溶解度差别越大，转化越容易。4.沉淀转化的应用(1)

锅炉除水垢(含有CaSO4):CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)，反应为CaSO4(s)+Na2CO3(aq)⇌CaCO3(s)+Na2SO4(aq)，CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑。(2)自然界中矿物的转化原生铜的硫化物

CuSO4溶液

铜蓝(CuS)(3)工业废水处理工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。用FeS除去Hg2+的离子方程式:FeS(s)+Hg2+(aq)⇌HgS(s)+Fe2+(aq)。(4)防治龋齿:在食物、饮用水或牙膏中添加氟化物，氟离子会跟牙齿表面釉质层的主要成分——羟基磷灰石发生沉淀的转化生成氟磷灰石:Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)⇌Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)，氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小，更能抵抗酸的侵蚀。[题点多维训练]√1.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，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是(

)A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度B.原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-==CuS↓D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应解析:难溶性的物质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，PbS(s)⇌Pb2+(aq)+S2-(aq)，当向该溶液中加入含有Cu2+的物质时，由于Ksp(CuS)<Ksp(PbS)，所以会形成CuS沉淀，发生沉淀的转化，由难溶解的向更难溶解的物质转化。由于二者的化学组成相似，所以CuS的溶解度小于PbS的溶解度，A错误；自然界地表层原生铜的硫化物被氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，说明原生铜的硫化物具有还原性，在CuS中S是-2价，也具有还原性，B错误；

ZnS难溶于水，因此CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++ZnS==CuS+Zn2+，C错误；在整个过程中既有电子转移的氧化还原反应，也有沉淀转化的复分解反应，D正确。√2.已知:25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12，Ksp(MgF2)=7.42×10-11。下列说法正确的是(

)A.25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B.25℃时，Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大C.25℃时，Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L-1NH4Cl溶液中的Ksp小D.25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2

√3.(2025·西宁高二期末)现进行下列实验。(1)将0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等体积混合，得到悬浊液a；将悬浊液a过滤，得到滤液b和白色沉淀c。(2)向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液，滤液出现浑浊。(3)向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液，沉淀变为黄色。下列关于上述实验的分析错误的是(

)A.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)B.滤液b中不含Ag+C.实验(3)表明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI的Ksp比AgCl的小解析:0.1

mol·L-1

AgNO3溶液和0.1

mol·L-1

NaCl溶液等体积混合，反应生成氯化银沉淀，得到悬浊液a，存在溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)，故A正确；滤液b为AgCl的饱和溶液，滤液b中仍有银离子，故B错误；向沉淀c中滴加0.1

mol·L-1

KI溶液，沉淀变为黄色，说明氯化银变成碘化银，故C正确；氯化银变成碘化银，说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，故D正确。4.已知25℃时，几种难溶电解质的溶度积如下表:某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下:①向100mL0.1mol·L-1的CaCl2溶液中加入0.1mol·L-1的Na2SO4溶液100mL，立即有白色沉淀生成。②向①中加入3g固体Na2CO3，搅拌，静置后弃去上层清液。③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。④

。难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Ksp3.4×10-94.9×10-56.8×10-6(1)由题中信息知Ksp越大，表示电解质的溶解度越

(填“大”或“小”)。

(2)写出第②步发生反应的化学方程式:

。

(3)设计第③步的目的是:

。(4)请补充第④步操作及发生的现象:_______________________________________

。

(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用:___________________________

。

大Na2CO3(aq)+CaSO4(s)⇌CaCO3(s)+Na2SO4(aq)

向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去解析:沉淀类型相同时，Ksp越大，表示电解质的溶解度越大，溶解度小的沉淀会向溶解度更小的沉淀转化，要证明CaSO4完全转化为CaCO3，可以加入盐酸，因为CaSO4不和盐酸反应，而CaCO3可完全溶于盐酸。在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去。命题热点——有关Ksp的相关计算

[对点训练]√

[对点训练]

√

3.化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10-5mol·L-1时，沉淀就已达完全。已知:常温下Ksp[M(OH)2]=1×10-21。则溶液中M2+沉淀完全时的pH最小值为(

)A.7B.4C.5

D.6[对点训练]√

4.25℃时，在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c(Cu2+)=

mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是

mol·L-1。

解析:25

℃、pH=8时，c(OH-)=10-6

mol·L-1，由硫酸铜的溶度积常数可知:Ksp=2.2×10-20=10-12×c(Cu2+)，得c(Cu2+)=2.2×10-8

mol·L-1；使Cu2+沉淀完全，已知c(Cu2+)=0.1

mol·L-1，根据反应关系式:Cu2+~2H+得c(H+)=0.2

mol·L-1。2.2×10-80.2类型四

沉淀能否转化[对点训练]5.Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6，溶解能力:CaSO4大于CaCO3。请用数据说明溶解能力小的CaCO3能否转化为溶解能力大的CaSO4?

课时跟踪检测1234567891011√12

一、选择题1.在自然界中，原生铜的硫化物转变成CuSO4后遇到地壳深层的ZnS和PbS便慢慢转变为CuS。由此可知，下列物质中溶解度最小的是(

)A.CuSO4B.ZnS C.PbS D.CuS解析:CuSO4易溶于水，而ZnS、PbS、CuS难溶于水，原生铜的硫化物转变成CuSO4后遇到地壳深层的ZnS和PbS便慢慢转变为CuS，根据溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的知，ZnS和PbS溶解度均大于CuS的，溶解度最小的是CuS。√1245678910111232.向5mLNaCl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(

)A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgCl<AgI<Ag2SC.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S解析:沉淀溶解平衡总是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AgCl>AgI>Ag2S。√1245678910111233.已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中滴加适量CuSO4溶液，产生的实验现象是(

)A.固体逐渐溶解，最后消失B.固体由白色变为黑色C.固体颜色变化但质量不变D.固体逐渐增多，但颜色不变解析:ZnS和CuS的阴、阳离子个数比为1∶1，且Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，可得ZnS溶解度大于CuS，因此在ZnS饱和溶液中加CuSO4会使ZnS沉淀转化生成黑色CuS。√1245678910111234.实验室测定水体中氯离子的含量时常使用AgNO3溶液滴定法，已知在25℃时几种银盐的Ksp和颜色如下表:可用作滴定Cl-指示剂的是(

)A.K2CrO4 B.Na2CO3C.NaBr D.NaI难溶盐AgClAgBrAgIAg2CrO4Ag2CO3Ksp1.8×10-105.4×10-138.5×10-172.0×10-128.1×10-12颜色白色淡黄色黄色砖红色白色124567891011123

√1245678910111235.(2025·日照高二期中)使用含氟牙膏将牙釉质中的Ca5(PO4)3OH转化为Ca5(PO4)3F可预防龋齿的形成。下列说法错误的是(

)A.含氟牙膏预防龋齿的原理为Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)⇌Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)B.有机酸使牙齿中的Ca5(PO4)3OH溶解易导致龋齿C.Ksp[Ca5(PO4)3OH]<Ksp[Ca5(PO4)3F]D.氟离子能抑制口腔细菌产生酸124567891011123

√1245678910111236.已知25℃物质的溶度积常数为FeS:Ksp=6.3×10-18；CuS:Ksp=1.3×10-36；ZnS:Ksp=1.6×10-24。下列说法错误的是(

)A.相同温度下，CuS的溶解度小于ZnS的溶解度B.除去工业废水中的Cu2+，可以选用FeS做沉淀剂C.0.01molCuSO4完全溶解在1L0.023mol·L-1的Na2S溶液中，Cu2+浓度为1.0×10-34mol·L-1D.在ZnS的饱和溶液中，加入FeCl2溶液，一定不产生FeS沉淀124567891011123

√1245678910121137.取0.1L浓缩卤水(Cl-、I-浓度均为1.0×10-3mol·L-1)进行实验:逐滴加入一定量AgNO3溶液。下列分析正确的是(

)[已知:Ksp(AgI)=8.5×10-17、Ksp(AgCl)=1.8×10-10]A.开始生成白色沉淀，然后再生成黄色沉淀B.开始生成沉淀时，溶液中存在AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)C.AgI沉淀一定不能转化为AgCl沉淀D.若起始时向卤水中滴加0.1mL1.0×10-3mol·L-1AgNO3溶液，能产生沉淀124567891012113

√1245678910111238.根据下表实验操作和现象所得出的结论错误的是(

)选项实验操作和现象结论A向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)B向浓度均为0.1mol·L-1的AlCl3、FeCl3的混合溶液中滴入几滴0.1mol·L-1NaOH溶液，先生成红褐色沉淀Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]C向浓度均为0.1mol·L-1的Na2CO3和Na2S的混合溶液中，滴入少量AgNO3溶液，产生黑色沉淀(Ag2S)Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2CO3)D向1mL0.1mol·L-1MgSO4溶液中，滴入2滴0.1mol·L-1NaOH溶液，产生白色沉淀，再滴入2滴0.1mol·L-1CuSO4溶液，白色沉淀逐渐变为蓝色Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]124567891011123

√1245678910111239.某小组同学进行如图实验探究:下列分析正确的是(

)A.实验②、③黄色沉淀中均不含AgClB.实验③证明浊液a中存在AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)C.实验②和③的反应可用相同的离子方程式表示D.实验②的黄色沉淀中再滴加几滴0.1mol·L-1的NaCl溶液后，可转变为白色124567891011123解析:实验③中，由于存在平衡AgCl(s)+I-(aq)⇌AgI(s)+Cl-(aq)，AgCl不能完全转化为AgI，故A错误；实验③中，往AgCl白色沉淀中滴加1

mL

0.1

mol·L-1

KI溶液，由于存在平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)，且AgI的溶解度小于AgCl，则I-结合AgCl电离出的Ag+生成AgI沉淀，从而将AgCl转化为AgI，由此可知，浊液a中也存在平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)，故B正确；实验②反应的离子方程式为Ag++I-==AgI↓，实验③反应的离子方程式为AgCl(s)+I-(aq)⇌AgI(s)+Cl-(aq)，属于沉淀的转化，二者离子方程式不同，故C错误；往AgI沉淀中再滴加足量0.1

mol·L-1的NaCl溶液后，可转变为白色，故D错误。124567891011123√10.(2024·安徽卷)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25℃时，H2S饱和溶液浓度约为0.1mol·L-1，Ka1(H2S)=10-6.97，Ka2(H2S)=10-12.90，Ksp(FeS)=10-17.20，Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法错误的是(

)A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)B.0.01mol·L-1Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)C.向c(Cd2+)=0.01mol·L-1的溶液中加入FeS，可使c(Cd2+)<10-8mol·L-1D.向c(Cd2+)=0.01mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和，所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)124567891011123

124567891011123

124567891011123二、非选择题11.(10分)已知:25℃时，Ksp(BaSO4)=1×10-10，Ksp(BaCO3)=1×10-9。(1)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)__________________________________________________

。

12456789101112311.(10分)已知:25℃时，Ksp(BaSO4)=1×10-10，Ksp(BaCO3)=1×10-9。(2)万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5mol·L-1Na2SO4溶液洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2+浓度为________mol·L-1。

(3)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为

。

②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:_______________________________________________________________________________________________________________

。

2×10-10

CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3

124567891011123

12124567891011312.(14分)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3，含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)为原