沉淀溶解平衡課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修12

我們常說的難溶物在水中是否完全不能溶解？易溶物質(zhì)可溶物質(zhì)微溶物質(zhì)難溶物質(zhì)S＞10gS＞1gS＞0.01g小于0.01g閱讀課本77頁，溶解度與溶解性的關(guān)系（20℃）第四節(jié)

沉淀溶解平衡溶解沉淀

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)難溶電解質(zhì)溶解平衡的建立（AgCl）Ag+

Cl-一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡3、特征：難、等、動、定、變1、定義：在一定條件下，當(dāng)沉淀溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變，得到沉淀的飽和溶液，即建立了沉淀溶解平衡。2、表達(dá)式：

AgCl(s)?

Ag＋(aq)+Cl－(aq)當(dāng)堂練習(xí)請寫出BaSO4、CaCO3、Ag2S、Fe(OH)3的沉淀溶解平衡表達(dá)式。

Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)CaCO3(s)

Ca2+(aq)+CO(aq)2?3BaSO4(s)

Ba2+(aq)+SO(aq)2?4二、影響因素1、內(nèi)因：難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)2、外因：(2)濃度(1)溫度：特例：a.隨溫度變化不明顯：NaClb.隨溫度升高反而降低：Ca(OH)2①②③分析外界因素對溶解平衡的影響改變外界條件C(Mg2+)C(OH-)平衡移動方向加水（過飽和）升溫加MgCl2(S)加鹽酸加氫氧化鈉固體加Mg(OH)2(S)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)不變不變正向增大增大正向增加減小不移動增大減小正向減小增大逆向不變不變逆向【例】難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到沉淀溶解平衡時，下列說法中錯誤的是（）A.沉淀的速率和溶解的速率相等B.難溶電解質(zhì)在水中形成飽和溶液C.再加入該難溶電解質(zhì)，溶液中各離子的濃度不變D.難溶電解質(zhì)溶解形成的陰、陽離子的濃度相等[課堂?專練]D氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，由于恒溫，氫氧化鈣S不變，C(OH-)不變，pH不變。三、溶度積常數(shù)1、定義：在一定溫度下，當(dāng)達(dá)到沉淀溶解平衡時，離子濃度的冪乘積為一常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡稱溶度積（Ksp）。2、表達(dá)式3、意義：

(1)Ksp和S均可衡量物質(zhì)在水中的溶解能力。(2)同類型的沉淀，Ksp越大，溶解度就越大。4、影響因素：與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)【例題1】已知PbI2是微溶化合物，溶于水存在平衡：PbI2(s)?Pb2+(aq)+2I-(aq)，Ksp=7.1×10-9，在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中，c(Pb2+)最大可達(dá)到

___________________________c(Pb2+)=7.1×10-7mol·L-1【課堂專練】

2、1mL

0.012mol/LNaCl溶液與1mL

0.010mol/LAgNO3溶液充分反應(yīng)后剩余Ag+的濃度為（忽略溶液體積變化）：c(Cl-)

＝1mL×0.012mol/L-1-1mL×0.010mol/L1mL+1mL＝0.001mol/Lc(Ag+)

＝Kspc(Cl-)＝

1.8×10-7mol/L＝0.0011.8×10-10根據(jù)：Ksp＝

c(Ag+)·c(Cl-)＝1.8×10-10

5、應(yīng)用

——

Qc為離子積Qc>Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出。Qc＝Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解平衡。Qc<Ksp，溶液未飽和，無沉淀析出。若再加入沉淀，

可以繼續(xù)溶解直至飽和。國家各行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了不同的Ag+排放標(biāo)準(zhǔn)，例如有些行業(yè)規(guī)定不能超過約1×10-7

mol/L。一般情況，當(dāng)溶液中剩余離子的濃度小于1×10-5mol/L時，化學(xué)上通常認(rèn)為生成沉淀的反應(yīng)就進行完全了。

【生產(chǎn)實際】

完成3.2大本P68想一想21、在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3

溶液，有沉淀生成(已知AgClKSP=1.8×10-10)

嗎？產(chǎn)生沉淀的唯一條件是Qc﹥Ksp【例】某溫度時，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（）A．加入Na2SO4可以使溶液由a點變到b點B．通過蒸發(fā)可以使溶液由d點變到c點C．d點無BaSO4沉淀生成D．a(chǎn)點對應(yīng)的Ksp大于c點對應(yīng)的Ksp三、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、沉淀的生成（1）應(yīng)用：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一。（2）方法a、調(diào)pH如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)pH值至4左右。

b、加沉淀劑：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑。Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－＝HgS↓Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4＋Cu2＋+H2S=CuS↓＋2H＋

Hg2＋+H2S＝HgS↓＋2H＋

c、同離子效應(yīng)法

例如：硫酸鋇在硫酸中的溶解能力比在純水中小。d、氧化還原法例：已知Fe3+在PH3—4之間開始沉淀，在PH6—7之間沉淀完全，而Fe2+、Cu2+在8—9之間開始沉淀，11—12之間沉淀完全。CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？BaSO4(s)?

Ba2＋(aq)＋SO42—(aq)

先把Fe2+氧化成Fe3+，然后調(diào)PH至6到7使Fe3+轉(zhuǎn)化Fe(OH)3沉淀，過濾除去沉淀。氧化劑可用：氯氣，雙氧水，氧氣等（不引入雜質(zhì)）調(diào)PH可用：氧化銅、碳酸銅、氫氧化銅（不引入雜質(zhì)）

氧化劑:硝酸、高錳酸鉀、氯氣、氧氣、雙氧水等調(diào)PH:氨水、氫氧化鈉、氧化銅、碳酸銅、氫氧化銅消耗H+，促進Fe3+水解(1)原理：不斷減少溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，就達(dá)到使沉淀溶解的目的。2.沉淀的溶解例如：CaCO3為什么能溶于稀鹽酸？a.酸溶解法：強酸是常用的溶解難溶電解質(zhì)的試劑分析：CO2氣體逸出，_______不斷減小，離子積Q(CaCO3)__Ksp(CaCO3)，導(dǎo)致平衡向_________的方向移動。溶解的離子方程式：________________________。類似的可用強酸溶解的難溶電解質(zhì)還有FeS、_______、_______和_______等。<沉淀溶解CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2OAl(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2b.鹽溶解法如在有固態(tài)Mg(OH)2存在的飽和溶液中，存在著如下平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)向該飽和溶液中分別加入鹽酸CH3COONaNH4Cl時固體Mg(OH)2的質(zhì)量有什么變化？實驗探究1實驗操作向兩支盛有少量Mg(OH)2固體的試管中分別滴加適量的蒸餾水和鹽酸，觀察并記錄現(xiàn)象。滴加試劑蒸餾水鹽酸實驗現(xiàn)象解釋Mg(OH)2難溶于水；鹽酸中的H+與OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)H2O，使Mg(OH)2沉淀溶解平衡體系中的OH-濃度不斷減小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡右移，直至Mg(OH)2完全溶解沉淀不溶解沉淀溶解c.配位溶解法如AgCl也可溶于NH3·H2O溶液中,在有固態(tài)AgCl存在的飽和溶液中，存在著如下平衡：d.氧化還原法如不溶于鹽酸的Ag2S、CuS、HgS等硫化物加熱條件下可溶于硝酸中。結(jié)論解釋：Ksp(AgCl)＜Ksp(AgI)，即AgI在水中的溶解度遠(yuǎn)比AgCl的溶解度小，當(dāng)向AgCl沉淀中滴加KI溶液中，溶液中Ag+和I-的離子積Q(AgI)

Ksp(AgI)，因此，Ag+和I-結(jié)合成AgI沉淀，導(dǎo)致AgCl的沉淀溶解平衡向

的方向移動，直至建立新的沉淀溶解平衡。>溶解3.沉淀的轉(zhuǎn)化實驗操作1.向盛有2mL0.1mol/LNaCl溶液的試管中滴加2滴0.1mol/LAgNO3，溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。2.振蕩試管，然后向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。3.振蕩試管，然后再向其中滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象結(jié)論溶解度由小到大：

。Ag2S＜AgI＜AgCl有白色沉淀生成白色沉淀轉(zhuǎn)為黃色沉淀黃色沉淀轉(zhuǎn)為黑色沉淀實驗探究2AgClAgIAg2S實質(zhì)與規(guī)律

①實質(zhì)：沉淀的轉(zhuǎn)化是指由種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程，其實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。歸納小結(jié)②規(guī)律a.一般來說，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。兩者的溶解度差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。b.當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時，生成沉淀所需要試劑離子濃度越小的越先沉淀。c.如果生成各種沉淀所需要試劑離子的濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達(dá)到分離離子的目的。歸納小結(jié)5.沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用化學(xué)法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢②一些自然現(xiàn)象的解釋

各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾變成CuSO4溶液，向深部滲透，遇到深層閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)，便慢慢地轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。（五）沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用1、工業(yè)上常先以MnO2為原料制得粗MnCl2溶液，通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS，使溶液中含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子形成硫化物沉淀，經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶，可得純凈的MnCl2，根據(jù)上述實驗事實，下列分析正確的是()

A.MnS的Ksp小于CuS、PbS、CdS等硫化物的Ksp

B.除雜試劑MnS也可用FeS代替

C.MnS與Cu2+反應(yīng)的離子方程式是

Cu2+(aq)+MnS(s)?CuS(s)+Mn2+(aq)

D.整個過程中涉及的反應(yīng)類型只有復(fù)分解反應(yīng)C［對點練習(xí)］2、試用平衡移動原理解釋下列事實:CaCO3不溶于水，但卻能溶于稀鹽酸中。3(雙選)石灰乳中存在平衡Ca(OH)