沉淀溶解平衡学案(高三一轮

第四单元难溶电解质的溶解平衡最新考纲1.了解溶解平衡的定义及影响因素｡2.掌握沉淀的溶解和转化的条件及应用｡3.了解溶度积及其有关计算｡自主复习一､沉淀溶解平衡1.溶解平衡溶质溶解的过程是一个可逆过程:固体溶质→溶液中的溶质V溶解 > V结晶固体溶解V溶解 = V结晶溶解平衡V溶解 < V结晶析出晶体溶解平衡的特点:逆､等､动､定变(适用平衡移动原理)｡2.难溶电解质难溶电解质的溶解度很小,但不会等于0,习惯上把溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。

一般情况下,我们把相当量的离子互相反应生成难溶电解质的反应,认为是反应完全了｡3.难溶电解质的溶解平衡固体进入溶液的速率与溶液中离子的沉积速率相等的状态｡4.难溶电解质溶解平衡状态的特征动——动态平衡：v(沉淀)=v(溶解)≠0｡定——达到平衡后：溶液中离子浓度保持不变｡变——当外界条件发生变化：使v(沉淀)≠v(溶解),平衡发生移动,达到新的平衡｡5.溶度积(1)溶度积常数:一定温度下难溶强电解质的饱和溶液中各组分离子浓度幂的乘积为一常数，符号为Ksp｡当M m A n(s)⇌mM n+(aq)+nA m-(aq)达到溶解平衡时，Ksp的表达式为Ksp=[c(M n+)]m·[cA m-]n｡注意：与其他平衡常数一样，溶度积常数Ksp的大小只受温度的影响。

(2)溶度积规则:某难溶电解质的溶液中，任一情况下有关离子浓度幂的乘积，用Qc表示。

通过比较Qc 与溶度积Ksp的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解｡当Qc Ksp时,溶液未饱和,无沉淀析出。

若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和；当Qc Ksp时,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态；当Qc Ksp时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。

（3）难溶电解质的组成类型相同时,Ksp越大,其溶解能力越大,反之,越小｡二､沉淀反应的应用1.沉淀的生成(1)调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去｡反应如下:Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+｡(2)加沉淀剂法:如以Na2S､H2S等作沉淀剂,使某些金属离子如Cu2+､Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS､HgS等沉淀,也是分离､除去杂质常用的方法｡反应如下:Cu2++S2-==CuS↓Cu2++H2S==CuS↓+2H+Hg2++S2-==HgS↓Hg2++H2S==HgS↓+2H+2.沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解｡(2)溶解沉淀的试剂类型①主要类型是:用强酸溶解:例如:溶解CaCO3､FeS､Al(OH)3､Cu(OH)2等难溶电解质｡②用某些盐溶液溶解:例如:Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液,化学方程式为Mg(OH)2+2NH4Cl==MgCl2+2NH3↑+2H2O｡3.沉淀的转化(生成更难溶的物质)｡热点2 难溶电解质的溶解平衡的应用1.沉淀的生成原理:当Qc大于Ksp,使难溶电解质的溶解平衡向左移动,就会生成沉淀｡方法有:(1)调节溶液的pH法:使杂质离子转化为氢氧化物沉淀｡如工业原料NH4Cl中含有杂质FeCl3,为除FeCl3,可使原料溶于水,再加入氨水调pH至7~8,即可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去｡(2)加沉淀剂法:如除去溶液中的Cu2+､Hg2+,可加入Na2S､H2S等作为沉淀剂｡2.沉淀的溶解原理:当Qc小于Ksp,使难溶电解质的溶解平衡向右移动,沉淀就会溶解｡根据平衡移动,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解｡方法有:(1)酸碱溶解法:如难溶于水的CaCO3溶于盐酸中｡(2)发生氧化还原反应使沉淀溶解:如CuS溶于硝酸中,HgS溶解度更小,只能用王水使其溶解｡(3)生成配合物使沉淀溶解:向沉淀体系中加入适当配合剂,使溶液中的某些离子生成稳定的配合物,减少其离子浓度,从而使沉淀溶解｡如AgCl(s)⇌Ag++Cl-，Ag++2NH3(加氨水)⇌[Ag(NH3)2]+,此法对用酸碱法不能溶解的难溶电解质尤其具有重要意义｡3.沉淀的转化当两种物质的溶解度差别较大时,可以将溶解度较小的沉淀转化为更难溶的沉淀｡此法是将难溶物转化成能被前三种方法溶解的沉淀,然后再使其溶解｡易错辨析:溶解平衡与弱电解质电离平衡的区别:(1)从物质类别看,难溶电解质可以是强电解质,也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质｡(2)从变化的过程来看,溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态｡【随堂巩固】1.下列说法正确的是( )A.两种难溶电解质,其中Ksp小的溶解度一定小B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先生成沉淀C.所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子除净D.同离子效应使难溶电解质的溶解度变小,但Ksp不变答案:D2.有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中,不正确的是( )A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度降低解析:AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后,溶解与沉淀速率相等,但不为0;一般来说,升高温度,有利于固体物质的溶解,A､C正确;AgCl难溶于水,但溶解的部分仍电离出Ag+和Cl-,B错误;向AgCl沉淀中加入NaCl固体,增大了Cl-浓度,促使溶解平衡向左移动,降低了AgCl的溶解度,D正确｡答案:B3.(2010·大连市期末)已知:25 ℃时,Ksp[R(OH)2]=5.61×10-12,Ksp(RF2)=7.42×10-11｡下列说法正确的是( )A.25 ℃时,饱和R(OH)2溶液与饱和RF2溶液相比,前者的c(R2+)大B.25 ℃时,在R(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(R2+)增大C.25 ℃时,R(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小D.25 ℃时,在R(OH)2悬浊液中加入NaF稀溶液后,R(OH)2不可能转化为RF2解析:R(OH)2的溶度积小,所以A错;B中NH+4结合OH-使R(OH)2的溶解平衡右移,c(R2+)增大;C中Ksp不随浓度变化,只与温度有关;D中使用浓NaF溶液可以使R(OH)2转化为RF2答案:B4.向5 mL NaCl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=Ag2SB.AgCl<AgI<Ag2SC.AgCl>AgI>Ag2SD.AgI>AgCl>Ag2S答案:C5.(2010·山东省潍坊市抽样)在溶液中有浓度均为0.01 mol·L-1的Fe3+､Cr3+､Zn2+､Mg2+等离子,已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39 mol4·L-4Ksp[Cr(OH)3]=7.0×10-31 mol4·L-4Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17 mol3·L-3Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11 mol3·L-3当氢氧化物开始沉淀时,下列哪一种离子所需溶液的pH最小( )A.Fe3+B.Cr3+C.Zn2+D.Mg2+解析:根据题意,M(OH)n开始沉淀时,OH-的最小浓度为代入数值,可以计算出四种离子浓度相同时,Fe3+开始沉淀所需溶液的c(OH-)最小,溶液的pH最小｡答案:A6.FeS饱和溶液中c(Fe2+)·c(S2-)=Ksp,常温下Ksp(FeS)=8.1×10-17｡理论上FeS的溶解度为________g,而事实上其溶解度远大于这个数值,其原因可能是_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ____________________________________｡7.92×10-8FeS在水中存在下列平衡:FeS(s)⇌Fe2+(aq)+S2-(aq),而Fe2+､S2-均可以发生水解:Fe2++2H2O⇌Fe(OH)2+2H+S2-+H2O⇌HS-+OH-使上述平衡中的c(Fe2+)､c(S2-)降低,平衡向右移动,造成更多的FeS溶解。