2014年化学一轮复习苏教版专题七溶液中的离子反应第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡

•解析 ②Ksp＝c(Ca2＋)·c2(OH－)，溶度积常 数随温度变化而变化，②错误；③会生成 CaCO3，使Ca2＋浓度减小，错误；加入氢氧 化钠溶液会使平衡左移，有Ca(OH)2沉淀生成， 但Ca(OH)2的溶度积较大，要除去Ca2＋，应把 Ca2＋转化为更难溶的CaCO3，④错误；恒温 下Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的 饱和溶液，pH不变，⑤错；
第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡
• 1．了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化 的本质。 • 2．了解溶度积的含义及其表达式，能进行 相关的计算。
• 1．沉淀的生成、溶解与转化。 • 2．溶度积计算及其在离子除杂中的应用。
• 一、沉淀溶解平衡 • 1．溶解平衡的建立 沉淀溶解 沉淀生成 • 在一定温度下，当 的速率和 的速率相等时，形成饱和溶液达到的平衡 Ag＋(aq)＋Cl－(aq) 状态，称为沉淀溶解平衡。如：AgCl(s) 。
• 必考点61 沉淀溶解平衡及其影响因素 • 1．内因 • 难溶电解质本身的性质，这是决定因素。 • 2．外因 • (1)浓度：加水稀释，平衡向溶解的方向 移动，但Ksp不变。 • (2)温度：绝大多数难溶电解质的溶解是 吸热过程，升高温度，平衡向溶解的方向 移动，Ksp增大。
•(3)相同离子：向平衡体系中加入难溶物相应 的离子，平衡逆向移动。 •(4)其他：向平衡体系中加入可与体系中某些 离子反应生成更难溶、更难电离物质或气体 的离子时，平衡向溶解的方向移动，但Ksp不 变。 •特别提醒 •1．绝大多数固体的溶解度随温度的升高而 增大，但 • Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小。 •2．降低温度或增大压强，气体的溶解度均
•思维引入 溶度积的关系、沉淀析出的先后 顺序。 •解析 根据溶度积常数可判断选项A正确； 由于Cu2＋、Fe2＋和Fe3＋在溶液中均能发生水 解反应使得金属阳离子的浓度减小，因此选 项B正确；由选项C的操作可知溶液中必有氯 离子存在，即溶液中溶质还存在CuCl2，C错； 由表中数据知Fe3＋在pH＞4的环境中已沉淀完 全，因此选项D正确。 •答案 C
2 2 CaSO4＋CO3－===CaCO3＋SO4－ 为：
②矿物转化： 用饱和 Na2CO3 溶液处理重晶石(BaSO4)制备可溶性钡盐， 离
2 BaSO4＋CO2－===BaCO3＋SO4－ 3 子方程式为：
；
BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑ 。
•
用平衡移动的原理解释， 为什么BaSO4不溶于水也不溶于稀硝酸，而 BaCO3不溶于水，但能溶于稀硝酸或稀盐酸？
• 答案 D
——Ksp与难溶电解质溶解能力的关系
•(1)用溶度积直接比较难溶电解质的溶解能力 时，物质的类型(如AB型、A2B型、AB2型等) 必须相同。 •(2)对于同类型(阴、阳离子个数比相同)的物 质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解 能力越强。 •(3)对于不同类型(阴、阳离子个数比不同)的 物质，当Ksp相差不大时不能直接作为比较依 据，可通过比较饱和溶液中难溶电解质的物 质的量浓度确定溶解能力强弱。
• 2．沉淀的溶解
• (1)条件：离子积(Qc)小于溶度积(Ksp)
•
•
(2)方法：
①酸碱溶解法：加入酸或碱与溶解平衡
体系中的相应离子反应，降低离子浓度，
使平衡向溶解的方向移动。
•
②盐溶解法：加入盐溶液，与沉淀溶解
平衡体系中某种离子反应生成弱电解质，
从而减小离子浓度使沉淀溶解。
3．沉淀的转化 (1)特征： ①一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀 容易实现。 ②沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。 (2)实例： NaCl NaBr AgNO3 ――→ AgCl( 白 色 沉 淀 ) ――→ AgBr( 淡 ―→Ag2S(黑色沉淀)。
用 Cu(OH)2、CuO 等除去 CuCl2 中的 FeCl3
Fe3 ＋3H2O Fe(OH)3＋3H
＋ ＋
＋
Cu(OH)2＋2H ===Cu2 ＋2H2O
沉淀 剂法
以 Na2S、 2S 等作 H 沉 淀 剂 除 去 污 水 H2S＋Cu2 ===CuS↓＋2H 中的重金属离子
＋ ＋
2.沉淀的溶解 (1)酸溶解法：如 CaCO3 溶于盐酸，离子方程式为：
①Qc＞Ksp：溶液过饱和，有沉 淀析出
应用 判断在一定条件下沉淀能 ②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平 否生成或溶解 衡状态
两种规律 1．沉淀溶解平衡的建立规律 溶解 固体溶质 溶液中的溶质 沉淀 (1)v 溶解＞v 沉淀，固体溶解 (2)v 溶解＝v 沉淀，溶解平衡 (3)v 溶解＜v 沉淀，析出晶体
•④除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可 以向溶液中加入适量的NaOH溶液 •⑤恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 •⑥给溶液加热，溶液的pH升高 •⑦向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量 增加 •⑧向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固 体质量不变 •A．①⑦ B．①②⑦⑧ •C．③④⑤⑥ D．①③⑦⑧
【典例 1】 (2012· 扬州一模)已知 25 ℃时 BaSO4 饱和溶液中存在
2 BaSO4(s) 2 (aq)＋SO4 (aq)，Ksp＝1.102 5×10 Ba
＋ － －10
，
下列有关 BaSO4 的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是 ( )。
A．25 ℃时，向 c(SO2－)＝1.05×10－5 mol· －1 的 BaSO4 L 4
【应用 1】 (2013· 天津月考)已知溶液中存在平衡： Ca(OH)2(s) 2＋(aq)＋2OH－(aq) Ca 该平衡体系的说法正确的是 ①升高温度，平衡逆向移动 ②溶液中 c(Ca2＋)·2(OH－)恒为定值 c ③向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度 ΔH＜0，下列有关 ( )。
2 溶液中，加入 BaSO4 固体，c(SO4－)增大
B．向该饱和溶液中加入 Ba(NO3)2 固体，则 BaSO4 的溶 度积常数增大
C．向该饱和溶液中加入 Na2SO4 固体，则该溶液中 c(Ba2＋) ＞c(SO2 ) 4
2 D．向该饱和溶液中加入 BaCl2 固体，则该溶液中 c(SO4 )
解能力就越大。 (3)影响因素：溶度积常数只与难溶性电解质的性质和
温度 有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
①AgCl(s) Ag
＋
(aq) ＋ Cl
－
(aq) ；
②AgCl===Ag＋＋Cl－， ①②两化学方程式所表示的意义相 同吗？
•提示 不同。①式表示难溶电解质AgCl在 水溶液中的沉淀溶解平衡方程式；②式表示 强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。
• •
• •
二、沉淀溶解平衡的应用 由于沉淀溶解平衡也是动态平衡，因此 可以通过改变条件使平衡移动，最终使溶 液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液 中的离子。 分离或除去某些离子 1．沉淀的生成 (1)应用：可利用生成沉淀来达到 的目的。
• (2)方法：
方法 调节 pH 法 实 例
＋
反应的离子方程式
－ －
减小
• 思维引入 了解溶度积的应用，判断沉淀 溶解平衡的移动。 2 5 1
解析 BaSO4 的溶度积可知 c(SO4 )＝1.05×10 mol· L
－ － － －
的
BaSO4 溶液为饱和溶液，再加入 BaSO4 固体也不溶解， c(SO2 )不变，A 错误；溶度积常数只与温度有关，B 错误； 4 加入 Na2SO4 固体， 溶解平衡向左移动， c(Ba2＋)减小， c(SO2－) 4 ＞c(Ba2＋)，C 错误；加入 BaCl2 固体，溶解平衡向左移动， c(SO2－)减小，D 正确。 4
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
。
(2)盐溶解法：如 Mg(OH)2 溶于 NH4Cl 溶液，离子方程式
Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3· 2O H 为：
。
3．沉淀的转化 (1)实质： 沉淀溶解平衡 越大，越容易转化) (2)应用： ①锅炉除垢： 将 CaSO4 转 化 为 CaCO3 ， 离 子 方 程 式 。 的移动。(沉淀的溶解度差别
• 2．溶解平衡的特点
3．溶度积常数 (1)表达式 AmBn(s) n＋(aq)＋nBm＋(aq)，Ksp＝cm(An＋)·n(Bm＋) mA c (2) 意 义 ： 溶 度 积 (Ksp) 反 映 了 难 溶 电 解 质 在 水 中 的 溶解能力 。Ksp 越小，溶解能力就越小；Ksp 越大溶
Ksp 增大
正向 逆向
减小 增大
减小 减小
不变 不变
•我的警示 • 沉淀的转化过程中一般是溶解度大的易 转化为溶解度小的，但在溶解度相差不大的 情况下，溶解度小的也可以转化为溶解度大 的，如BaSO4沉淀在饱和Na2CO3溶液中可以 转化为BaCO3沉淀。
•问题征解 • 沉淀转化时，只能是溶解度大的转化为 溶解度小的吗？ • 提示 不一定。因为由难溶的沉淀转化 为更易溶的沉淀是比较难以实现的一种转化， 前提是“两种沉淀的溶解度相差不是很大”。
• 【典例2】 • (2013·杭州二模)已知下表数据： 物 质 Ksp/25 ℃ 完全沉淀 时的pH范 围 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 8.0×10－ 2.2×10－ 4.0×10－
16 20 38
≥9.6
≥6.4
3～4
对含等物质的量的 CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3 的混合溶液的 说法，不科学的是 ( )。
2．沉淀溶解平衡的移动规律： 沉淀溶解平衡也是化学平衡的一种，其移动规律符合勒 夏特列原理。 ①内因 难溶电解质本身的性质，这是决定因素。 ②外因 以 AgCl(s) ＋(aq)＋Cl－(aq) Ag ΔH＞0 为例
外界条 件 升高温 度 加水稀 释 加入少 量 AgNO3 通入