第三 沉淀溶解平衡.一轮复习教学案 含答案2014重组

第三节沉淀溶解平衡

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【学习目标】

1理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，正确理解和掌握溶度积K SP的概念。

2掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。

3掌握简单的利用K SP的表达式，计算溶液中相关离子的浓度。

【预习导学】

一、难溶电解质的溶解平衡

1．概念：

在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，沉淀速率和沉淀速率相等的状态．

2．溶解平衡的建立：

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．溶解平衡方程式的书写：

注意在沉淀后用(s)标明状态，溶液中用“aq”标明状态，并用“”连接。

如：Ag 2S(s) 2Ag(aq) +S2－(aq)

思考：①AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)

②AgCl＝Ag++Cl-两方程式所表示的意义相同吗？

(3) v（溶解） v（沉淀），析出晶体

4、影响溶解平衡的因素：

内因：电解质本身的性质

外因：遵循平衡移动原理：

①浓度：加水稀释，平衡向

②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，多数平衡向方向移动

(Ca(OH)2为放热，升温其溶解度减少)。

③同离子效应：向平衡体系中加入难溶物相应的离子，溶解平衡向移动，溶解度。

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或更难电离或气体的离子时，平衡向的方向移动．

二、沉淀溶解平衡常数——溶度积

1．表达式：

对于溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp＝

2．意义：

溶度积(Ksp)反映了物质在水中的．

3．影响因素：

溶度积常数只与难溶性电解质的性质和有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。4．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的乘积Qc(离子积)与Ksp的关系

Qc Ksp：溶液不饱和,无沉淀析出

Qc Ksp：溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态

Qc Ksp：溶液过饱和,有沉淀析出

例题

（09·广东)硫酸锶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是（双选）

A．温度一定时，K(SrSO)随c(SO2－)的增大而减小

B．三个不同温度中，313 K时K sp(SrSO4)最大

C．283 K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液

D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K变为不饱和溶液

练习：

已知K sp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12，将等体积的4×10－3mol·L－1的AgNO3溶液

和4×10－3 mol·L－1的K2CrO4溶液混合，下列说法正确的是

A．恰好形成Ag2CrO4饱和溶液

B．能析出Ag2CrO4沉淀

C．不能析出Ag2CrO4沉淀

D．无法确定能否析出Ag2CrO4沉淀

三、沉淀溶解平衡的应用

1.沉淀的生成

(1)调节pH法：

如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入少量氨水调节pH至7-8,离子方程式为。

(2)沉淀剂法：

如用H2S沉淀Cu2+（除去污水中的重金属离子）离子方程式。

知识运用：

①用沉淀平衡移动原理解释用BaSO4作“钡餐”而不用BaCO3的原因。

②误服可溶性钡盐引起中毒，应尽快服用5.0％的Na2SO4溶液洗胃，使SO42-与Ba2+结合成沉淀而排出。

③从沉淀平衡的角度解释溶洞的形成。

2.沉淀的溶解

(1)酸溶解法：

如CaCO3溶于盐酸：离子方程式为.

(2)盐溶液溶解法：

如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为

(3)氧化还原溶解法：如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。

(4)配位溶解法：（了解）如AgCl溶于氨水

3.沉淀的转化

(1)实质：的移动．

(2)特征：

①一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度的沉淀容易实现．

②沉淀的溶解度差别，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 .

②矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)离子方程式为 .

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。例题

四、与溶度积有关的计算、分析

例题：己知K sp(AgCl)=1.56×10-10, K sp(AgBr)=7.7×10-13, K sp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,某溶液中含有C1-, Br-和CrO42-，浓度均为0.010mo1·L-，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为

A. Cl-、Br-、CrO42-

B. CrO42-、Br-、Cl-

C. Br-、Cl-、CrO42-

D. Br-、CrO42-、Cl-

【三维训练】

1．（10山东）.某温度下，Fe(OH)3(S)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是

A．Ksp[Fe(OH)3]小于Ksp[Cu(OH)2]

B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点

C．c、d两点代表溶液中C(H+)与C(OH-)乘积相等

D．Fe(OH)3、Cu(OH)2 分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和

2．（08山东）某温度时，BaSO4在水中的沉沉溶解平衡曲线如图

所示。下列说法正确的是

提示：BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO 2

(aq)的平衡

4

常数K SP=C(Ba2+)·C(SO42-) 称为溶度积常数。

A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点

B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

C．d点无BaSO4沉淀生成

D．a点对应的K SP大于c点对应的K SP

3．已知常温下BaSO4的溶解度为2.33×10－4g，则其K sp为：

A．2.33×10－4B．1×10－5C．1×10－10D．1×10－12

4．石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2 OH―(aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是

A. Na2CO3溶液

B. AlCl3溶液

C. NaOH溶液

D. CaCl2溶液

5、化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中

Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是（）

A．MnS的Ksp比CuS的Ksp大

B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)

C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大

D．该反应的平衡常数K＝Ksp(MnS)

Ksp(CuS)

6．（09山东）在25℃下，向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为。已知25℃时K sp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,K sP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。

7．[2011·课标全国卷] 在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝________mol·L－1(K sp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。

若在0.1 mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是____________________________mol·L－1