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1、第四单元 难溶电解质的沉淀解平衡1.掌握沉淀溶解平衡与溶度积积的概念，充分把握沉淀反应应的过过程即沉淀产产生2. 溶解转转化的过过程。2通过过沉淀反应应的过过程，理解溶解平衡也是一种动态动态 平衡，同样样可以通过过改变变条件使平衡移动动。3了解酸碱中和滴定的仪仪器，反应应物质质和操作方法，能分析实验误实验误 差。 1溶解平衡AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量的Ag和Cl脱离 溶入水中；另一方面，溶液中的Ag和Cl受AgCl表面正负离子的吸收，回到AgCl的表面析出沉淀。在一定温度下，当 和 的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液，即建立下列动态平衡： 。AgCl表面沉
2、淀溶解沉淀生成AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)2难溶电解质与易溶电解质难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度小于 g的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0。3溶度积常数一定温度下，难溶电解质在溶液中达到测定溶解平衡时的 ，用Ksp表示，例如难溶电解质AnBm在水中达到平衡时AnBm(s) ，KspAmnBnm。0.01平衡常数nAm(aq)mBn(aq)【想一想】难溶电电解质质一定是弱电电解质吗质吗 ？答：不一定，电电解质质的强弱与溶解性无关，只与电电离程度有关，有的难难溶电电解质质是强电电解质质，例如BaSO4、CaCO3等，有的是弱电电解
3、质质，例如：Fe(OH)3、Ca(OH)2等。1沉淀的生成反应物质利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够 ；其次希望沉淀生成的反应进行得越 越好。2沉淀溶解的反应物质根据平衡移动，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 ，使平衡向沉淀 的方向移动，就可以使沉淀溶解。除 可以溶解难溶电解质，某些 也可用来溶解沉淀。发生完全离子溶解酸或碱盐溶液3.沉淀的转化反应物质沉淀转转化的实质实质 就是沉淀溶解平衡的 。一般来说说，溶解度 的沉淀转转化成溶解度 的沉淀容易实现实现 。【议一议】要除去 是选择钡盐选择钡盐 溶液好还还是钙盐钙盐 溶液好？答：钡盐盐溶液
4、好，因为为硫酸钡钡的溶解度比硫酸钙钙小的多，选择钡盐选择钡盐 沉淀的更彻彻底。移动小更小【例1】 (2009广东单科，18)硫酸锶锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线线如下图图。下列说说法正确的是( )A温度一定时时，Ksp(SrSO4)随c( )的增大而减小B三个不同温度中，313 K时时Ksp(SrSO4)最大C283 K时时，图图中a点对应对应 的溶液是不饱饱和溶液D283 K下的SrSO4饱饱和溶液升温到363 K后变为变为 不饱饱和溶液解析：A项，Ksp只与温度有关，与浓度的大小无关；D项，283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后，因363 K时的Ksp小于283 K时
5、的Ksp，故溶液变为过饱和溶液。答案：BC1物质的溶解度和溶度积溶解度是衡量物质溶解能力的尺度，固体的溶解度通常以100 g溶剂为标准，在一定温度下达到溶解平衡时所溶解该溶质的克数。而溶度积主要用于衡量难溶电解质在水中难溶程度的一个定量标准。难溶并不是绝对的不溶，难溶物质在溶液中存在着溶解平衡。其溶解性的大小除本身的性质外，还受外界条件的影响，如温度以及难溶物质电离生成的离子浓度的变化等都会影响难溶电解质的溶解平衡。在通常情况下，同一物质在不同的外界条件下，Ksp越小，其溶解度就越小，Ksp越大其溶解度越大。2.影响沉淀溶解平衡因素(以AgCl为例 )外界条件移动方向AgKsp升高温度正向增大
6、增大加入少量AgNO3逆向增大不变加入Na2S正向减小不变通入HCl逆向减小不变3.溶度积(Ksp)及有关计算(1)物质质在溶液中的沉淀溶解平衡与化学平衡、电电离平衡具有相同反应应物质质。以AmBn为为例，难难溶电电解质质AmBn如果溶解的部分全电电离，电电离与溶解平衡式可以表示为为：AmBn(s) AmBn(aq)=mAn(aq)nBm(aq)，由于AmBn(aq)即溶液中溶解的全部电电离，不存在分子，则则上式可写成AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)。其平衡常数K ，作为为固体c(AmBn)是常数，令KKspc(AmBn)。故KspAnmBmn，由此也可求一定条件下的某种离子浓浓度
7、。(2)判断利用溶度积积Ksp可以判断难难溶电电解质质在给给定条件下的沉淀能否生成或溶解；利用溶度积积Ksp与浓浓度商Qc的相对对大小，可以判断难难溶电电解质质在给给定条件下的沉淀能否生成或溶解。QcKsp，溶液过饱过饱 和，有沉淀析出，直至溶液饱饱和，重新达到新的平衡；QcKsp，溶液饱饱和，沉淀与溶解处处于平衡状态态；QcKsp，溶液未饱饱和，无沉淀析出，若加入过过量难难溶电电解质质，难难溶电电解质质溶解直至溶液饱饱和。1下列对对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )A反应应开始时时，溶液中各离子的浓浓度相等B沉淀溶解达到平衡时时，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解达到平衡时时，溶液中溶质质的
8、离子浓浓度相等且保持不变变D沉淀溶解达到平衡时时，如果再加入难难溶性的该该沉淀物，将促进进溶解解析：本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征，A项：反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；B项正确；C项：沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项：沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，所以平衡不移动。故正确答案为B。答案：B2在100 mL 0.10 mol/L的AgNO3溶液中加入100 mL溶有2.08 g BaCl2的溶液，再加入100 mL溶有0.010 mol CuSO45H2O的溶液，充分反应应。下列说说法中正确的是( )A最终终
9、得到白色沉淀和无色溶液B最终终得到的白色沉淀是等物质质的量的两种化合物的混合物C最终终得到的溶液中，Cl的物质质的量为为0.02 molD最终终得到的溶液中，Cu2的物质质的量浓浓度为为0.033 molL1 解析：此题为一计算推断题。经计算AgNO3、BaCl2、CuSO45H2O三种物质的物质的量都为0.01 mol，反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01 mol，溶液中剩余的是0.01 mol 、0.01 mol Cl和0.01 mol Cu2，所以溶液应呈蓝色，故A、C是错误的，三种溶液混合后溶液的体积增大两倍，Cu2的物质的量浓度为0.033 mol/L。答案：BD3在溶液中有浓
10、浓度均为为0.01 molL1的Fe3、Cr3、Zn2、Mg2等离子，已知：KspFe(OH)32.61039 mol4L4，KspCr(OH)37.01031 mol4L4；KspZn(OH)21.01017 mol3L3；KspMg(OH)21.81011 mol3L3，当氢氢氧化物开始沉淀时时，下列哪一种离子所需溶液的pH最小()AFe3 BCr3 CZn2 DMg2解析：利用Ksp分别计算出Fe3、Cr3、Zn2、Mg2沉淀时OH的最小浓度，知Fe3更容易沉淀。答案：A【例题】 (2008山东高考题)某温度时时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线线如图图所示。下列说说法中正确的是( )
11、提示：BaSO4(s)Ba2(aq) (aq)的平衡常数KspBa2 ，称为为溶度积积常数A加入Na2SO4可以使溶液由a点变变到b点B通过过蒸发发可以使溶液由d点变变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应对应 的Ksp大于c点对应对应 的Ksp 审题视点：1.图中曲线是关于BaSO4(s) Ba2(aq) (aq)的沉淀溶解平衡Ba2和 的浓度关系。2Ksp只与温度有关与离子浓度无关。思路点拨：Ksp是一温度常数，改变浓度对Ksp无影响，并且线上的每一点所表示的Ksp相同，由于d点时QcKsp，故无沉淀产生。正确答案：C 错因分析1不能正确运用Qc与Ksp判断沉淀的生成与溶解。2不能正确
12、理解图图像的含义义。 【例题】 (12分)金属氢氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这这一性质质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难难溶金属的氢氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/molL1)如图图所示。(1)pH3时时溶液中铜铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3，应该应该 控制溶液的pH( )A6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质杂质 ，_(填“能”或“不能”)通过调节过调节 溶液pH的方法来除去，理由是_。(4)要使氢氢氧化铜铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还还可以加入氨水生成Cu(NH3)42，写出反应应的离子方程式：_。(5)已知一些
13、难难溶物的溶度积积常数如下表。为为除去某工业废业废 水中含有的Cu2、Pb2、Hg2杂质杂质 ，最适宜向此工业业废废水中加入过过量的( )ANaOH BFeS CNa2S 物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3 10182.5 10131.3 10353.4 10286.4 10331.6 1024(1)(2)4分，能运用图图像简单简单 分析不同pH下，Fe3、Cu2的存在形式。(3)2分，能回答第1个小空，但不能正确回答其相应应理由，遇到有较较大差异图图像时时，不能正确理解应应用溶解度曲线线。(5)2分，忽略了NaOH是可溶物，仅仅仅仅 追求几种金属离子沉淀，完全抛开了小题题题
14、题 干信息。 本题是以难溶电解质溶解平衡为中心的一道综合性试题。(1)由图可知，在pH3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3的同时必须保证Cu2不能沉淀，因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小，不能通过调控pH而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2(s) Cu2(aq)2OH(aq)，加入氨水后生成难电离的Cu(NH3)42，促进Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。 (1)Cu2 (2)B (3)不能 Co2和Ni2沉淀的pH范围围相差太小(4)Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O(5)B 溶解度曲线随溶液pH的变化远比其随温度的变化要更难理解，这需要考生对难溶电解质溶
