沉淀的溶解平衡

沉淀的溶解平衡第一頁，共三十四頁，2022年，8月28日沉淀溶解平衡小結(jié)第二頁，共三十四頁，2022年，8月28日回顧:觀察.思考1.將少量難溶的PbI2黃色固體加到盛有一定量水的試管中，振蕩，靜置一段時(shí)間。在上層清液中滴加幾滴AgNO3溶液，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。難溶微溶可溶易溶0.01110（Sg/100g水）第三頁，共三十四頁，2022年，8月28日2.為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：BaSO4Ba2＋＋SO42－Ksp=1.1×10－10s=2.4×10－4BaCO3Ba2＋＋CO32－Ksp=5.1×10－9s=2.2×10－3

由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH=0.9～1.5)，如果服下BaCO3，胃酸會與CO32－反應(yīng)生成CO2和水，使CO32－濃度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3Ba2++CO32-

+

H+CO2↑+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42－不與H＋結(jié)合生成硫酸，胃酸中的H＋對BaSO4的溶解平衡沒有影響，Ba2＋濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4作“鋇餐”。第四頁，共三十四頁，2022年，8月28日自我診斷1.下列說法中,正確的是()

A.飽和石灰水中加入一定量生石灰,溫度明顯升高,所得溶液的pH會增大

B.AgCl懸濁液中存在平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+

Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡會向左移動(dòng),溶液中離子的總濃度會減小

C.AgCl懸濁液中加入KI溶液,白色沉淀變成黃色,證明此條件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)

D.硬水含有較多Ca2+、Mg2+、HCO、SO,加熱煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+c第五頁，共三十四頁，2022年，8月28日基礎(chǔ)回歸1.沉淀的生成:Qc>Ksp(1)調(diào)節(jié)pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì),可加入氨水調(diào)節(jié)

pH至7～8,離子方程式為:

。(2)沉淀劑法如用H2S沉淀Cu2+,離子方程式為:

。2.沉淀的溶解Qc<Ksp(1)酸溶解法如CaCO3溶于鹽酸,離子方程式為:H2S+Cu2+CuS↓+2H+Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NHCaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑第六頁，共三十四頁，2022年，8月28日(2)鹽溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,離子方程式為

。(3)氧化還原溶解法如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。

(4)配位溶解法如AgCl溶于氨水,離子方程式為

。3.沉淀的轉(zhuǎn)化(1)實(shí)質(zhì):

的移動(dòng)(沉淀的溶解度差別

,越容易轉(zhuǎn)化)。(2)應(yīng)用:鍋爐除垢、礦物轉(zhuǎn)化等。AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O沉淀溶解平衡越大Mg(OH)2+2NHMg2++2NH3·H2O3Ag2S＋8HNO3===6AgNO3＋3S＋2NO↑＋4H2O第七頁，共三十四頁，2022年，8月28日鍋爐除水垢除水垢[CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)]其反應(yīng)如下:

CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4,

CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O。鹽酸Na2CO3第八頁，共三十四頁，2022年，8月28日要點(diǎn)沉淀溶解平衡的影響因素及應(yīng)用1.影響因素(1)內(nèi)因:難溶物質(zhì)本身性質(zhì),這是主要決定因素。(2)外因①濃度:加水沖稀,平衡向溶解方向移動(dòng),但Ksp不變。②溫度:絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程,升高溫度,平衡向溶解方向移動(dòng),Ksp增大。③其他:向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子時(shí),平衡向溶解方向移動(dòng),但Ksp不變。第九頁，共三十四頁，2022年，8月28日2.應(yīng)用(1)沉淀的生成原理:若Qc大于Ksp,難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡向左移動(dòng),就會生成沉淀。①調(diào)節(jié)溶液的pH法:使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀。②加沉淀劑法:如除去溶液中的Cu2+、Hg2+,可加入

Na2S、H2S等作為沉淀劑。特別提醒①選用沉淀劑的原則是:使生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好(所沉淀離子形成沉淀的Ksp盡可能的小,即沉淀溶解度越小越好)。②不能影響其他離子的存在,由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì)。第十頁，共三十四頁，2022年，8月28日【要點(diǎn)深化】

P123(2)沉淀的溶解根據(jù)溶度積規(guī)則，當(dāng)Qc<Ksp時(shí)，沉淀就向溶解的方向進(jìn)行。因此，使沉淀溶解的總原則是：設(shè)法使構(gòu)成晶體離子的濃度減小使之滿足Qc<Ksp?；瘜W(xué)方法溶解沉淀的原則是：使沉淀溶解平衡向著溶解的方向移動(dòng)。常用的方法有：(1)酸堿溶解法難溶酸用強(qiáng)堿溶；難溶堿用強(qiáng)酸或較強(qiáng)酸溶；難溶弱酸鹽用強(qiáng)酸或較強(qiáng)酸溶解。第十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日2．沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一般說來，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。②因?yàn)閆nS電離生成的S2－可與Cu2＋結(jié)合生成更難溶的黑色沉淀CuS，并促進(jìn)ZnS的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，結(jié)果使ZnS沉淀逐漸轉(zhuǎn)化為CuS沉淀，總反應(yīng)式為：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Zn2＋(aq)。如在工業(yè)廢水處理過程中，用FeS等難溶物作沉淀劑除去廢水中的重金屬離子。③BaSO4中加入飽和Na2CO3溶液使BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3，再將BaCO3溶于鹽酸。第十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日試?yán)闷胶庖苿?dòng)原理解釋下列事實(shí)：(1)CaCO3難溶于稀硫酸，卻能溶于醋酸中(2)分別用等體積的蒸餾水和0．010mol/L硫酸洗滌BaSO4沉淀，用水洗滌造成BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌的損失量第十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日P123變式訓(xùn)練1[2010·海南卷]已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，則下列難溶鹽的飽和溶液中，Ag＋濃度大小順序正確的是()A．AgCl>AgI>Ag2CrO4B．AgCl>Ag2CrO4>AgIC．Ag2CrO4>AgCl>AgID．Ag2CrO4>AgI>AgCl第十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日[答案]C第十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日

【典例精析】例2已知：25℃時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列說法正確的是()A．25℃時(shí)，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大B．25℃時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2＋)增大C．25℃時(shí)，Mg(OH)2固體在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小D．25℃時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成為MgF2BNH4+可以結(jié)合Mg(OH)2電離出的OH－離子不變

但二者的Ksp相近，當(dāng)c(F－)較大時(shí)，仍會出現(xiàn)c(Mg2＋)·[c(F－)]2＞Ksp(MgF2)，從而生成MgF2沉淀第十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日定時(shí)檢測一、選擇題(本題包括12小題,每小題5分,共60分)1.(2009·天津理綜,4)下列敘述正確的是()

A.0.1mol/L

C6H5ONa溶液中:c(Na+)>c(C6H5O-)

>c(H+)>c(OH-)

B.Na2CO3溶液加水稀釋后,恢復(fù)至原溫度,pH和KW

均減小

C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中,

c(H+)不相等

D.在Na2S溶液中加入AgCl固體,溶液中c(S2-)下降因?yàn)锳g2S更難溶D第十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日P123.變式2.(2009·廣東,18改編)硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。下列說法正確的是()

A.溫度一定時(shí),Ksp(SrSO4)隨c(SO42-

)的增大而減小

B.三個(gè)不同溫度中,313K時(shí)Ksp(SrSO4)最大

C.283K時(shí),圖中a點(diǎn)對應(yīng)的溶液是飽和溶液

D.283K下的SrSO4飽和溶液升溫到363K后變?yōu)椴伙柡腿芤?/p>

B.313K時(shí),c(Sr2+)最大,Ksp最大

A.溫度一定,Ksp(SrSO4)不變C.a點(diǎn)c(Sr2+)小于平衡時(shí)c(Sr2+),故未達(dá)到飽和,沉淀繼續(xù)溶解D.從283K升溫到363K要析出固體,依然為飽和溶液。B第十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日4.(2008·廣東,9)已知Ag2SO4的Ksp為2.0×10-5,將適量Ag2SO4固體溶于100mL水中至剛好飽和,該過程中Ag+和SO濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示[飽和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034mol/L]。若t1時(shí)刻在上述體系中加入100mL0.020mol/L

Na2SO4溶液,下列示意圖中,能正確表示t1時(shí)刻后Ag+和SO濃度隨時(shí)間變化關(guān)系的是()

飽和溶液中c(SO)=

=0.017mol/L,c(SO)==0.0185mol/L,(此時(shí)Qc<Ksp)B0.0340.017第十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日5.已知25℃時(shí),Ka(HF)=3.6×10-4,Ksp(CaF2)=1.46×10-10,現(xiàn)向1L0.2mol/L

HF溶液中加入1L0.2

mol/L

CaCl2溶液,則下列說法中,正確的是(

)A.25℃時(shí),0.1mol/L

HF溶液中pH=1B.Ksp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化C.該體系中沒有沉淀產(chǎn)生

D.該體系中HF與CaCl2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀

解:D>1c(H+)=√KaC=√3.6×10-4×0.1=6×10-3mol/LC(F-)=Qc=C(Ca2+)C2(F-)=0.1×(6×10-3)2

=3.6×10-6mol/L＞Ksp第二十頁，共三十四頁，2022年，8月28日6.將AgCl與AgBr的飽和溶液等體積混合,再加入足量濃AgNO3溶液,發(fā)生的反應(yīng)為()

A.只有AgBr沉淀生成

B.AgCl和AgBr沉淀等量生成

C.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀為主

D.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀為主

解析

因c(Cl-)>c(Br-),所以析出AgCl多。C第二十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日7.Cu(OH)2在水溶液中存在著如下沉淀溶解平衡:

Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常溫下

Ksp=2×10-20。在常溫下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向0.02mol/L的CuSO4溶液中加入堿來調(diào)整溶液的pH,應(yīng)使溶液的pH大于()

A.2B.3C.4D.5

解析

要生成Cu(OH)2沉淀,就應(yīng)滿足:

c(Cu2+)·[c(OH-)]2>2×10-20

c(OH-)>=1×10-9

mol/L,所以pH>5,D項(xiàng)正確。D第二十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日8.(8分)已知25℃時(shí):在物質(zhì)的提純中,常利用難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡原理除去某些離子。例如:①為了除去氯化銨晶體中的氯化鐵雜質(zhì),先將混合物溶于水,再加入一定量的試劑a反應(yīng),過濾結(jié)晶即可;電解質(zhì)Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶度積1.8×10-112.2×10-208.0×10-164.0×10-36完全沉淀時(shí)的pH9.75.05.54.0氨水

第二十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日

②為了除去氯化鎂晶體中的氯化鐵雜質(zhì),先將混合物溶于水,再加入足量的氫氧化鎂充分反應(yīng),過濾結(jié)晶即可;③為了除去硫酸銅晶體中的硫酸亞鐵雜質(zhì),先將混合物溶于水,再加入一定量的雙氧水,將亞鐵離子氧化,然后加入試劑b調(diào)節(jié)溶液的pH=4,過濾結(jié)晶即可。(1)上述三種除雜方案都將Fe2+、Fe3+轉(zhuǎn)化為

填（化學(xué)式)而除去。(2)試劑a為

。(3)寫出②中除雜所發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式:

。Fe(OH)3

氨水2Fe3++Mg(OH)22Fe(OH)3+3Mg2+

第二十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日(4)下列與方案③有關(guān)的敘述正確的是

(填字母序號)。

A.H2O2是綠色氧化劑,在氧化過程中不引入雜質(zhì),不產(chǎn)生污染

B.將亞鐵離子氧化的主要原因是Fe(OH)2沉淀比

Fe(OH)3沉淀較難過濾

C.調(diào)節(jié)溶液pH=4的試劑b是氫氧化銅或氧化銅

D.在pH大于4的溶液中Fe3+已完全不存在

AC第二十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日9.(10分)已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,現(xiàn)在向0.001

mol/L

K2CrO4和0.01

mol/L

KCl混合液中滴加0.01mol/LAgNO3溶液,通過計(jì)算回答:(1)Cl-、CrO誰先沉淀？(2)剛出現(xiàn)Ag2CrO4沉淀時(shí),溶液中Cl-濃度是多少？(設(shè)混合溶液在反應(yīng)中體積不變)

解析由Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)得c(Ag+)=第二十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日由Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO),得c(Ag+)=

mol/L=4.36×10-5mol/L,生成AgCl沉淀需c(Ag+)=1.8×10-8

mol/L＜生成

Ag2CrO4沉淀時(shí)所需c(Ag+),故Cl-先沉淀。剛開始生成Ag2CrO4沉淀時(shí),c(Cl-)==4.13×10-6

mol/L。

答案

(1)Cl-先沉淀(2)4.13×10-6

mol/L第二十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日第二十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日第二十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日(2008·山東理綜,15)某溫度時(shí),BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是()提示

BaSO4(s)

Ba2+(aq)+SO(aq)的平衡常數(shù)Ksp=c(Ba2+)·c(SO),稱為溶度積常數(shù)。

A.加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)B.通過蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)C.d點(diǎn)無BaSO4沉淀生成D.a點(diǎn)對應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對應(yīng)的Kspac間c(SO42-)

c(Ba2+)均增大等于第三十頁，共三十四頁，2022年，8月28日12.某溫度下，F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后，改變?nèi)芤簆H，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析,下列判斷錯(cuò)誤的是()A．Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]B．加適量NH4Cl固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)C．c、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(H＋)與c(OH－)乘積相等D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和B當(dāng)c(Fe3＋)和c(Cu2＋)相等時(shí)，此時(shí)c(Cu2＋)對應(yīng)的c1(OH－)＝1×10－9.6mol·L－1，F(xiàn)e3＋對應(yīng)的c2(OH－)＝1×10