专题57 溶解度与沉淀溶解平衡
高三化学专题复习【沉淀溶解平衡】
高三化学专题复习【沉淀溶解平衡】一、沉淀溶解平衡与溶度积1．溶解平衡状态(1)定义：在一定温度下的水溶液里，沉淀溶解速率和离子生成沉淀速率相等，固体的量和溶液中各离子浓度不再改变时的状态。
(2)表示方法：如PbI2的沉淀溶解平衡可表示为。
2．溶度积(1)定义：沉淀溶解平衡的平衡常数叫溶度积常数或溶度积，通常用符号来表示。
(2)表达式：当难溶强电解质A m B n溶于水形成饱和溶液时，建立沉淀溶解平衡：A m B n(s)m A n＋(aq)＋n B m－(aq)，其溶度积的表达式为K sp＝。
(3)影响因素：K sp只与难溶电解质的和有关，而与沉淀的量．．．．无关。
(4)意义：K sp反映了在水中的程度。
通常，对于相同类型．．．．的难溶电解质(如AgCl、AgBr和AgI)，K sp越大，难溶电解质在水中的溶解程度就。
微点拨：(1)溶液中离子浓度的变化只能使平衡发生移动，并不改变溶度积。
(2)K sp与溶解度(S)都可用来表示物质的溶解程度，但是Ksp．．．．．．．．．．．．．．小的物质溶解度不一定也小．。
二、沉淀溶解平衡的应用1．沉淀的溶解与生成(1)原理：通过改变条件使溶解平衡移动，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。
(2)判断：在难溶电解质溶液中，①当Q K sp时，就会有沉淀生成。
②当Q K sp时，处于平衡状态。
③当Q K sp时，就会使沉淀溶解。
(3)应用①利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
②用来解释某些生活现象。
如溶洞中石笋、钟乳石的形成，所涉及的化学反应有，。
2．沉淀的转化(1)实质：是的移动。
(2)特点①通常，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀。
②两种难溶物的差别越大，越容易转化。
(3)应用除去废水中的Cu 2＋、Hg 2＋、Pb 2＋等，常用 、 等难溶物作沉淀剂。
如可用FeS 等难溶杂质作为沉淀剂除去废水中的重金属离子Hg 2＋，沉淀转化反应为 。
微点拨：沉淀转化虽然是利用的沉淀溶解平衡的移动，但是因为沉淀能够完全转化，所以反应方程式用“===”，不用“”。
(完整版)沉淀溶解平衡知识点
一．固体物质的溶解度1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类：溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 溶解度>10g1-10g0.01-1g<0.01g3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶解度随温度的升高而减小。
二､沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。
当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。
2.沉淀溶解平衡绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。
以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡：AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl －(aq)3.溶解平衡的特征1）动：动态平衡2）等：溶解和沉淀速率相等3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。
三．沉淀溶解平衡常数——溶度积1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。
2）表达式：以MmAn(s) mMn +(aq)+nAm -(aq)为例： Ksp=[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。
对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp 数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。
4）影响因素：与难溶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。
沉淀溶解平衡
CaSO4 SO42- + Ca2+ + CO32，可先用Na2CO3溶液 可先用Na 处理， 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO 处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。
CaCO3
例2：重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物 重晶石（主要成分是BaSO 不溶于酸， 的重要原料 :BaSO4不溶于酸，但可以用饱和 溶液处理转化为易溶于酸的BaCO Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3 BaSO4 Na2CO3 BaSO4 + CO32①饱和Na2CO3溶液 饱和Na ②移走上层溶液
（2）进食后，细菌和酶作用于食物，产生 ）进食后，细菌和酶作用于食物， 有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀， 有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因 是：
含钾、 含钾、钠、钙、镁等矿物质较多的食物， 镁等矿物质较多的食物， 3、根据羟基磷灰石的平衡体系， 。 、根据羟基磷灰石的平衡体系， 在体内的最终代谢产物呈碱性。 在体内的最终代谢产物呈碱性 包括：豆腐、牛奶、芹菜、 包括：豆腐、牛奶、芹菜 你能想到用什么方法保护牙齿？ 土豆、 你能想到用什么方法保护牙齿？ 、土豆、 竹笋、香菇、胡萝卜、海带、绿豆、 竹笋、香菇、胡萝卜、海带、绿豆、香 西瓜、 蕉 2+ (aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) Ca5(PO4)3OH 5Ca、西瓜、草莓以及大部分的蔬菜和水 果
沉淀溶解平衡
沉淀转化及先后规律：
1、沉淀转化规律：
易溶→微溶→难溶→更难溶：一定可以实现 易溶←微溶←难溶←更难溶：计算后确定
2、沉淀先后规律：
Ksp小者优先【表达式相同】 注意：若Ksp相差很大则不必考虑表达式
【问题与探究】
1.试用平衡移动原理解释下列事实： (1)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？
(2)CaCO3难溶于稀H2SO4，却能溶于醋酸中；
D
5．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( B ) 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，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大 C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L－1氨水中的Ksp比在 20 mL 0.01 mol·L－1 NH4Cl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
A (填以下字母 (2)上述流程中两次使用试剂①，推测试剂①应该是____ 编号)。 A．氢氧化钠 B．氧化铝 C．氨水 D．水 (3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH＝13，如果pH过小，可能导致 的后果是(任写一点)。 镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全等 NaHCO (4)H中溶质的化学式： ____________ 。 3 5.6×10－10 mol·L－1 (5)计算溶液F中c(Mg2＋)＝_____________________(25 ℃时，氢氧化 镁的Ksp＝5.6×10－12)。
C
)
3．某温度时，AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)在水中的沉淀溶解 平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( C )
沉淀溶解平衡与沉淀滴定
• Ksp
(AgCl)
=
+]×[Cl-]＝SS＝S2 =[Ag [AgCl]
• 称为该微溶化合物的溶度积常数，简称为溶度积。 • 溶度积常数仅使用于难溶电解质的饱和溶液，对中 等或易溶电解质不适用。
三、溶解度和溶度积之间的换算
难溶电解质 类型 AB 示例 AgCl 换算公式（单位mol· L-1） Ksp =[A][B]=S2
化情况与酸碱滴定法相似，可以用滴定曲线表示。
现以 AgNO3 溶液( 0.100mol L1) 滴定 20.00mLNaCl 溶液( 0.100mol L1)为例： • (1)滴定开始前，溶液中氯离子浓度为溶液的原始 浓度。
[Cl ] 0.1000mol L1
pCl lg[Cl ] lg(1.000 101 ) 1.000
（2）滴定条件 需注意控制指示剂浓度和溶液的酸度。 1 实验表明，Fe(SCN)2+的最低浓度为6*10-5 mol L 时，能观察到明显的红色，而滴定反应要在HNO3介质 中进行。在中性或碱性介质中，Fe3+会水解：Ag+在碱 性介质中会生成Ag2O沉淀，在氨性溶液中生成 Ag(NH3)2+。在酸性溶液中还可避免许多阴离子的干扰。 因此溶液酸度—般大于0.3。另外，用NH4 SCN标准溶 液直接滴定Ag+时要充分摇荡，避免AgSCN沉淀对Ag+ 的吸附．防止终点过早出现。
• 形成沉淀的反应虽然很多，但要同时满足上述要 求的反应并不多；比较常用的是利用生成难溶的 银盐的反应： Ag+ + X-＝ AgX(s) 因此也称银量法，它可以测定CI-，Br-，I-， SCN-和Ag+。
二、沉淀滴定的滴定曲线
沉淀溶解平衡和沉淀滴定法
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第二节 溶度积规则及其应用
所以Fe3+先生成沉淀。 ①当Fe3+沉淀完全时， 则有
得:pH=3. 20。 ②欲使Mg2+离子不生成Mg(OH)2沉淀，则:
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第二节 溶度积规则及其应用
得:pH=3. 20。 答:只要将pH控制在3.20~9.62之间，就能使Fe3+沉淀完全，而 Mg2+沉淀还没有产生。
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第二节 溶度积规则及其应用
这些离子均能与加入的同一种沉淀剂发生沉淀反应，并生成难溶电解 质。由于各种难溶电解质的溶度积不同，因此析出的先后次序也不同， 这种现象被称为分步沉淀。随着沉淀剂的加入，离子积首先达到溶度 积的难溶电解质将会先析出。
例如，在浓度均为0.010 mol/L的I-和C-溶液中，逐滴加入 AgNO3试剂，开始只生成黄色的AgI沉淀，加入到一定量的 AgNO3时，才出现白色的AgCI沉淀。在上述溶液中，开始生成A刃 和AgCI沉淀时，所需要的Ag+离子的浓度分别是:
(1)在0.10 L 0.020 mol/L BaClz中，加入0.10 L 0.020 mol/L Na2SO4;
(2)在0.10 L 0.020 mol/L BaCl2中，加入0.10 L 0.040 mol/L Na2SO4。
解:(1)由于两种离子的物质的量相等，因此混合后生成等物质的 量的BaSO4沉淀，且溶液中Ba2+浓度等于BaSO4处于沉淀一且溶 解平衡时的浓度:
(2)判断能否实现沉淀的转化。 在科学实验中，有时需要将一种沉淀转化为另一种沉淀，这种过 程叫沉淀的转化。沉淀的转化有许多实用的价值。例如，锅炉中的锅 垢CaSO4不溶于酸，常用Na2CO4处理，以使锅垢中的CaSO4转化 为疏松的可溶于酸的CaCO3沉淀，这样就可以把锅垢清除掉了。该 沉淀转化反应的平衡常数很大，反应能进行完全:
沉淀溶解平衡知识点
沉淀溶解平衡知识点沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，涉及到溶解度的概念和沉淀生成与转化等知识点。
下面将对沉淀溶解平衡知识点进行详细的介绍。
一、沉淀溶解平衡的定义沉淀溶解平衡是指在一定温度下，当溶液中的离子浓度达到平衡状态时，沉淀溶解反应停止，形成的固体和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
此时，溶液中的阴阳离子浓度满足溶度积常数，并且溶液中的沉淀和溶解反应速率相等。
二、沉淀溶解平衡的特点1、动态平衡：沉淀溶解平衡是一个动态平衡，即沉淀和溶解反应不断进行，但速率相等，因此溶液中的离子浓度保持不变。
2、溶解度与温度有关：物质的溶解度随温度变化而变化。
一般来说，温度越高，溶解度越大。
3、溶度积常数：在一定温度下，沉淀溶解平衡时，溶液中的阴阳离子浓度满足溶度积常数。
这个常数只与温度有关，与溶液的浓度无关。
4、沉淀的生成与转化：当溶液中某离子的浓度超过其溶度积常数时，会形成沉淀。
然而，形成的沉淀可以转化为更难溶的物质，或者转化为可溶性的化合物。
三、沉淀溶解平衡的应用1、判断沉淀的生成与转化：通过比较溶液中的离子浓度和溶度积常数，可以判断是否会形成沉淀以及沉淀的生成与转化。
2、计算溶解度：已知某物质的溶度积常数和溶液中的离子浓度，可以计算该物质的溶解度。
3、处理工业废水：在处理含有重金属离子的工业废水时，可以利用沉淀溶解平衡的原理，将重金属离子转化为难溶性的化合物，从而降低对环境的危害。
4、药物制备：在药物制备过程中，可以利用沉淀溶解平衡的原理，将药物中的有效成分转化为难溶性的化合物，以提高药物的疗效和稳定性。
总之，沉淀溶解平衡是化学平衡的一种重要类型，涉及到溶解度的概念和沉淀生成与转化等知识点。
理解并掌握沉淀溶解平衡的概念和特点对于解决相关问题具有重要意义。
“沉淀溶解平衡”的单元整体教学设计一、教学内容与目标本单元将带领学生探究沉淀溶解平衡的原理及其在日常生活中的应用。
通过实验和实践，学生将了解沉淀溶解平衡的基本概念，掌握沉淀溶解平衡的规律，了解影响沉淀溶解平衡的因素，并能够解释这些因素对沉淀溶解平衡的影响。
沉淀溶解平衡与溶度积规则
在化学工程中的应用
分离和纯化
利用沉淀溶解平衡原理，可以将不同溶解度 的物质进行分离和纯化，从而提高产品的纯 度和收率。
反应速率控制
在化学反应中，沉淀溶解平衡可以影响反应速率。 通过控制沉淀的生成和溶解，可以实现对反应速率 的控制。
工业废水处理
利用溶度积规则，可以去除工业废水中的重 金属离子和有害物质，达到净化水质的目的 。
拓展应用领域
随着科技的发展，这些理论的应用领域将不断拓展，例如在生物医 学、环境科学和新能源等领域的应用。
跨学科融合
加强与其他学科的交叉融合，如物理学、生物学和工程学等，以推 动沉淀溶解平衡和溶度积规则的理论和应用研究的发展。
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沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，其平衡常数称为溶度积常 数，简称溶度积。
溶度积规则的概述
01
溶度积规则是指在一定温度下 ，沉淀物在溶液中的溶解度与 溶液中离子的浓度之间的关系 。
02
当溶液中的离子浓度低于溶度 积时，沉淀物会溶解；当溶液 中的离子浓度高于溶度积时， 沉淀物会生成。
03
溶度积规则是化学反应速率理 论中的一个重要概念，对于研 究化学反应的速率和机理具有 重要意义。
离子强度
离子强度对沉淀溶解平衡的影响 主要体现在盐效应上，增加离子 强度通常会使沉淀溶解平衡向沉 淀方向移动。
络合剂
络合剂可以与沉淀离子结合形成 可溶性络合物，从而影响沉淀溶 解平衡。
沉淀溶解平衡的移动
沉淀溶解平衡的移动是指由于外界条 件的变化，导致平衡状态发生改变的 方向。
沉淀溶解平衡的移动可以通过溶度积 规则来预测，溶度积规则表明，当溶 液中某离子的浓度超过其溶度积时， 平衡将向沉淀方向移动。
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1.下列判断不正确的是[双选]( ) A.[重庆高考] 25℃时 Cu(OH)2 在水中的溶解度大于 其在 Cu(NO3)2 溶液中的溶解度 B.[15 天津,3] Mg(OH)2 固体在溶液中存在平衡: Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq), 该 固 体 可 溶 于 NH4Cl 溶液 C.[四川高考] 验证 Fe(OH)3 的溶解度小于 Mg(OH)2 的操作是:将 FeCl3 溶液加入 Mg(OH)2 悬浊液中,振 荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色 D.[18 北京,9] Na2S 溶液滴入 AgCl 浊液中, 观察到 沉淀由白色逐渐变为黑色,该颜色变化与氧化还 原反应无关 E.[18 天津,4]向含有 ZnS 和 Na2S 的悬浊液中滴加 CuSO4 溶液,生成黑色沉淀｡说明:Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
a.80 ℃ b.60 ℃ c.40 ℃ d.10 ℃
该反应类型是______________｡
一、溶解平衡的建立
1.两个概念及其关系
(1)调节 pH 法:如除去 NH4Cl 溶液中的 FeCl3 杂质, 可加入氨水调节 pH 至 7~8;
离子方程式为 Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+｡ (2)沉淀剂法:如用 H2S 沉淀 Cu2+； 离子方程式为 H2S+ Cu2+ == CuS↓+ 2H+ 2.沉淀的溶解 (1)酸溶法:如 CaCO3 溶于盐酸； 离子方程式为 CaCO3+2H+ ==Ca2+ +H2O+CO2↑｡ (2)盐溶法:如 Mg(OH)2 溶于 NH4Cl 溶液； 离子方程式：Mg(OH)2+2NH+4==Mg2+ + 2NH3·H2O (3)氧化还原溶解法:如不溶于盐酸的硫化物 Ag2S 溶于稀 HNO3｡ 3.沉淀的转化
Ag[(CN)2]-(aq)—+K—I(—aq→) AgI(s,黄色)
说明溶解性:Ksp(AgCl)> Ksp(AgBr)> Ksp(AgI)。 随着反应的进行，溶液中 c(Ag+)越来越小。
二、难溶电解质溶解平衡的应用
所有沉淀的转化和生成,都可以看成是由平衡移
动所引起的,都可以用平衡移动原理来进行分析｡
1.沉淀的生成
利用生成沉淀来达到除杂的目的。
1 题图
2 题图
2.[17 全国Ⅲ,27]有关物质的溶解度如上图所示｡
向 Na2Cr2O7 的溶液中加入适量 KCl,蒸发浓缩,冷却结 晶,过滤得到 K2Cr2O7 固体｡要得到最多的 K2Cr2O7 固 体产品，需冷却到 ( )
1.[全国高考Ⅰ] 溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线 如图所示,下列说法错误的是( ) A.溴酸银的溶解是放热过程 B.温度升高时溴酸银溶解速度加快 C.60 ℃时溴酸银的 Ksp 约等于 6×10-4 D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
固体溶质溶液中的溶质 (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。
专题 50 平衡思想及其综合运用
专题 57 溶解度与沉淀溶解平衡
溶解度主要是对溶解性较大的物质进行讨论，分
【高考化学•考试大纲】(1)了解难溶电解质的沉淀溶解 平衡｡(2)实验数据的分析或处理数据的能力,得出 合理结论。
【课程标准•学业要求】(1)能从化学溶解平衡的角度分析 溶液的性质｡(2)能综合运用化学溶解平衡原理,分析 和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题｡
析物质的结晶与提纯；溶度积主要是对溶解性较小的 物质，即难溶电解质进行讨论；溶解平衡不同于化学 平衡的最大区别是只有当溶液中存在没有溶解的固体 时，才存在平衡，才能用平衡原理进行讨形成饱和溶液时,沉 淀生成速率和沉淀溶解速率相等的状态。
3.溶解平衡的建立
一、溶解度与难溶电解质的溶解平衡
1.沉淀的转化
在有沉淀存在的难溶电解质的溶液中，存在溶解
平衡，一定含有难溶电解质电离的离子(绝对不含的没
有 ), 但 在 生 成 沉 淀 时 , 一 般 认 定 , 当 沉 淀 的 离 子 浓 度 <10-5 mol/L 时,看成沉淀完全｡
2.强制弱的转变
(1)可溶生成难溶,难溶生成更难溶｡
②矿物转化:CuSO4 溶液遇 ZnS(闪锌矿)转化为 CuS(铜蓝)的离子方程式为 Cu2+ +ZnS==CuS+Zn2+。
③硬水中的 Mg(HCO3)2 煮沸时分解为 MgCO3,在 继续煮沸的过程中,MgCO3 转化为更难溶的 Mg(OH)2｡
离子方程式:Mg2++2HCO–3 =△== MgCO3↓+CO2↑ + H2O, MgCO3+ 2H2O =△== Mg(OH)2 + CO2↑。
243
《大数据建模高考化学》·高 2021 届备考方案 (1)实质:沉淀溶解平衡的移动｡ (2)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｡
(3)应用:①锅炉除垢:将 CaSO4 转化为 CaCO3,离子 方程式为 CaSO4+CO23- == CaCO3+SO42-。
F.[18 江苏,12]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。说 明:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
【应用】溶解度曲线及其应用
2.[16 江苏,16] 如图所示,向含有 Ca(ClO3)2 与 CaCl2 某
滤液中加入稍过量 KCl 固体可将 Ca(ClO3)2 转 化为 KClO3,若溶液中 KClO3 的含量为 100g▪L−1, 从该溶液中 尽可能多地析出 KClO3 固体的方法是_______ _________________｡
①CaSO4(s) + BaCl2(aq) == BaSO4(s) + CaCl2(aq)
②NaCl(aq)+—A—gN—O—3(a→q)AgCl(s,白色)
+浓NH3·H2O ——————→
Ag[(NH3)2]+(aq)—+N—a—Br—(aq→) AgBr(s,浅黄色)—+N—aC—N—(a→q)