2014年高考一轮复习《沉淀溶解平衡》

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1、专题四 沉淀溶解平衡,一、沉淀溶解平衡,3、特征：,动、等、定、变,一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等的状态，称为沉淀溶解平衡 。,2、表达式：,1、概念：,Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq),沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。,4、影响溶解平衡的因素：,内因：电解质本身的性质,外因：,a)浓度：,b)温度：,通常我们讲的外因包括浓度、温度、压强等。对于溶解平衡来说，在溶液中进行，可忽略压强的影响。,平衡右移,平衡左移,多数平衡向溶解方向移动,升温,加水 增大相同离子浓度

2、,不移动,不变,不变,不变,不变,讨论：对于平衡 AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件，对其有何影响,正反应,正反应,正反应,正反应,逆反应,逆反应,增大,增大,增大,增大,增大,增大,减小,减小,减小,减小,在平衡体系 BaCO3（s） Ba2+（aq）+CO32-（aq)中， 采取什么措施可使： 1、 Ba2+浓度增大 2、 Ba2+ 浓度减小同时CO32-浓度增大,思考,练一练,1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） A反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等 C沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变 D

3、沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解,B,2、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,练一练,A B,思考：少量Mg(OH)2可溶解在氯化铵溶液中，请用平衡移动原理解释。,3、某课外小组为了探究BaSO4的 溶解度，分别将BaSO4放入： 5ml水 40ml0.2mol/L氢氧化钡溶液 20ml0.5mol/L的硫酸溶液 40ml0.1mol/L的硫酸钠溶液中，溶解至饱和。以上四个溶液中，Ba2+ 的浓度由大

4、到小的顺序为( ) A B C D ,B,1、表达式,溶度积(Ksp )的大小与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的量无关.离子浓度的改变可使平衡发生移动,而不能改变溶度积.,2、溶度积(Ksp )的性质,25时， Ksp=,c(Mg2+ )c 2(OH-) = 5.610-12mol3L-3,练：请写出 BaSO4 、 Al(OH)3 、 CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式。,BaSO4 (s) Ba2+ + SO42- KSP=c(Ba2+)c(SO42-) Al(OH)3 (s) Al3+ + 3OH- KSP=c(Al3 + )c 3(OH-) CuS (s) Cu2+ + S2-

5、 KSP=c(Cu2+)c(S2-),二、沉淀溶解平衡常数-溶度积 (Ksp )：,AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) 则Ksp(AnBm)= Am+n . Bn-m,相同类型(如AB型)的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。 如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI) 溶解度:AgCl AgBr AgI, Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解性,浓度商,AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq),Q Ksp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和）， 体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Q =Ksp ） (2) Q =Ksp 时，沉

6、淀与饱和溶液的平衡 Q Ksp 时，溶液不饱和，若体系中有沉淀， 则沉淀会溶解直至达到平衡（此时Q =Ksp ）,Q = C(Am+)n(Bn-)m Q 称为浓度商，其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，Ksp 为一定值。,溶度积规则,4、溶度积规则：,5、向AgCl饱和溶液中加水,下列叙述正确的是( ) A.AgCl的溶解度增大 B.AgCl的溶解度、Ksp均不变 C.AgCl的Ksp增大 D.AgCl的溶解度、Ksp均增大,B,6、下列说法正确的是 ( ) A.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度 越小 B.任何难溶物在

7、水中都存在沉淀溶解平衡,溶解度 大小都可以用Ksp表示 C.溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积 越大 D.升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,说明它的 溶解度是减小的,Ksp也变小 解析 本题易错选A或B。同类型的难溶电解质Ksp 越小,溶解度越小,不同类型的电解质无法由溶度 积比较溶解度大小,如CuS与Ag2S,故A错;B选项错 在“任何难溶物”,应该是“难溶电解质”。,D,1.沉淀的生成 (1)调节pH法 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节 pH至78,离子方程式为: 。 (2)沉淀剂法 如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为: 。 2.沉淀的溶解 (1)酸溶解法

8、 如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为,H2S+Cu2+ CuS+2H+,Fe3+3NH3H2O Fe(OH)3+3NH,三、沉淀溶解平衡的应用,。 (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 如AgCl溶于氨水,离子方程式为 。,CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO2,AgCl+2NH3H2O Ag(NH3)2+Cl-+2H2O,Mg(OH)2+2NH Mg2+2NH3H2O,ZnS与CuS是同类难溶物，Ksp(ZnS) Ksp(CuS),CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。

9、,3、沉淀的转化,ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应：,ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+,、 实质：沉淀溶解平衡的移动。 如：在AgCl(s)中加入NaI溶液可转化为AgI(s)沉淀。 在CaSO4(s)加入Na2CO3溶液可转化为CaCO3(s)沉淀。,特征 a.一般说来,溶解能力相对较强的物质易转化为溶 解能力相对较弱的物质。 b.沉淀的溶解能力差别越大,越容易转化。 例如:AgNO3 AgCl(白色沉淀) AgBr(浅黄色沉淀) AgI(黄色沉淀) Ag2S(黑色沉淀) 沉淀转化的应用 a.钡化合物的制备 重晶石(主要成分是BaSO4)是制备钡化合物的重

10、要 原料,但BaSO4不溶于酸,若用饱和Na2CO3溶液处理,即可转化为易溶于酸的BaCO3。 总反应的离子方程式为BaSO4+CO BaCO3+ SO 。虽然BaSO4比BaCO3更难溶于水,但在CO 浓 度较大的溶液中,BaSO4溶解在水中的Ba2+能与CO 结合形成BaCO3沉淀。转化过程是用饱和Na2CO3 溶液处理BaSO4沉淀,待达到平衡后,移走上层溶液; 再加入饱和Na2CO3溶液,重复处理多次,使绝大部 分BaSO4转化为BaCO3;最后加入盐酸,Ba2+即转入 到溶液中。,b.锅炉除水垢 除水垢CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2+(aq) 其反应如下: CaSO4+N

11、a2CO3 CaCO3+Na2SO4, CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O。,盐酸,7、下列说法中,正确的是 ( ) A.饱和石灰水中加入一定量生石灰,温度明显升高, 所得溶液的pH会增大 B.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡会向左 移动,溶液中离子的总浓度会减小 C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色, 证明此条件下Ksp(AgCl)Ksp(AgI) D.硬水含有较多Ca2+、Mg2+、HCO 、SO ,加热 煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+,C,解析 温度升高,Ca(OH)2的溶解

12、度降低,pH减小, A项错;B项平衡左移的原因是增大了Cl-的浓度,因 NaCl Na+Cl-,所以溶液中离子总浓度增大;D项 只通过加热煮沸不能除去由SO 引起的硬度,故错误。 答案 C,【例1】室温时,CaCO3在水 中的溶解平衡曲线如图所示,已 知:25其溶度积为2.810-9, 下列说法不正确的是 ( ) A.x数值为210-5 B.c点时有碳酸钙沉淀生成 C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点 D.b点与d点对应的溶度积相等,C,解析 根据溶度积数值可以计算出x数值为2 10-5;c点QcKsp,故有沉淀生成;加入蒸馏水后d点 各离子浓度都减小,不可能变到a点保持钙离子浓 度不变;溶度

13、积只与温度有关;b点与d点对应的溶 度积相等。 答案 C,【例2】 (2008山东理综,15)某 温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平 衡曲线如图所示。下列说法正确的 是 ( ) 提示 BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO (aq) 的平衡常数Ksp=c(Ba2+)c(SO ),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Ksp大于c点对应的Ksp,解析 a点在平衡曲线上，此时溶液中存在溶液平 衡,加入Na2SO4会增大SO 浓度,平衡左移,Ba2+浓度 应降低,A项错;d点时溶液不饱和

14、,蒸发溶液,c(SO )、 c(Ba2+)均增大,B项错;d点表示溶液的QKsp,所以 溶液不饱和,不会沉淀,C项正确;Ksp是一常数,温 度不变Ksp不变，所以该曲线上任一点的Ksp都相 等,D项错误。 答案 C,【例3】 (2009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( ),B,A温度一定时，Ksp(SrSO4) 随c(SO42-)的增大而减小 B三个不同温度中，313 K 时Ksp(SrSO4)最大 C283 K时，图中a点对应的 溶液是饱和溶液 D283 K下的SrSO4饱和溶液 升温到363 K后变为不饱和溶液,【例4】(2009浙江理综)已知：2

15、5时，KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011 。下列说法正确的是( ) A25时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大 B25时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大 C25时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小 D25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,B,训练1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 ( ) A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等 B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率 相等 C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相 等,且保持不变 D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉 淀物,将促进溶解,解析 反应开始时,各离子的浓度没有必然的关 系,A项不正确;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,C项不正确; 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,故平衡不发生移动,D 项不正确。 答案 B,