【课件】沉淀溶解平衡课件2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

一、物质的溶解度1.定义：一定温度下，某固体物质在100克溶剂形成饱和溶液时，溶解的溶质质量为该物质在该温度下的溶解度，用S表示。2.物质的溶解度与溶解性的关系：10易溶110 可溶1 微溶0.01难溶S/g1.概念：二、沉淀溶解平衡一定条件下，难溶电解质的溶解速率等于溶液中离子生成沉淀的速率，此时称为沉淀溶解平衡。溶解平衡时的溶液一定是饱和溶液2.化学用语描述：AgCl(S)Ag+(aq)+Cl-(aq)注意：标状态动、定、变4.溶解平衡特征3.图像描述：0t1V溶解V结晶V溶解 V结晶溶度积和溶解度的相互换算溶度积与溶解度的关系溶度积：离子浓度必须是物质的量的浓度，其单位为mol/L；溶解度：单位g。计算时，可将难溶电解质的溶解度(g)转化成物质的量浓度(mol/L)。【可近似理解为0.1L水所溶解溶质的质量。】联系：可表示难溶电解质的溶解性，可以相互换算。区别：溶度积是一种平衡常数，只与温度有关。溶解度不仅与温度有关，还与溶液的组成等因素有关。AB(S)A+(aq)+B(aq)溶解度：溶解度：C C Ksp=c(A+)c(B)=C2 AB2(S)A2+(aq)+2B(aq)溶解度：溶解度：C 2C Ksp=c(A+)c2(B)=C(2C)2=4C3 思考：能把下列难溶物的思考：能把下列难溶物的KspKsp转换成溶解度转换成溶解度S S吗？吗？1.AB型【如型【如AgCl、AgI、CaCO3】2.AB2或或A2B型型【Mg(OH)2、Ag2CrO4】A3B(s)3A+(aq)+B3-(aq)溶解度：溶解度：3C C Ksp=c3(A+)c(B3-)=(3C)3C =27C43.AB3或或A3B型【如型【如 Fe(OH)3、Ag3PO4】例例1：25oC时时，AgCl的的溶溶解解度度为为1.9210-4g，求求同同温温度下度下AgCl的溶度积。已知：的溶度积。已知：1.342 1.8平衡浓度平衡浓度(mol/L)C C(mol/L)C C 解：已知Mr(AgCl)=143.5g/mol1513Lmol1034.1Lmol5.1431092.1 -=C)aq(Cl-(aq)Ag+AgCl(s)+例例2：25oC，已已知知Ksp(Ag2CrO4)=1.110-12，求求同同温温度下度下S(Ag2CrO4)。已知：已知：(1.1/4)1/3 0.65)aq(CrO(aq)2Ag (s)CrOAg4422-+解：解：平衡浓度平衡浓度(mol/L)2C C(mol/L)2C CS=6.510-5331.7/10=2.210-3 gMr(Ag2CrO4)=331.7 g/molC=6.510-5 mol/L 解：解：设其物质的量浓度为设其物质的量浓度为 x mol/L PbI2(s)Pb2+(aq)+2 I-(aq)平衡浓度平衡浓度(mol/L)x 2x Ksp=c(Pb2+)c(I-)2=(x)(2x)2=4x3 x=(Ksp/4)1/3=(1/4 1.4 10-8)1/3 =1.5 10-3(molL-1)S=1.5 10-3 461.0/10=6.9 10-2 g例例3：查表知查表知PbI2的的Ksp为为 1.4 10-8,估计其溶解度估计其溶解度 S。已知：已知：3.51/3 1.5几种类型的难溶物质溶度积、溶解度比较几种类型的难溶物质溶度积、溶解度比较物质类型物质类型难溶物质难溶物质溶度溶度积积Ksp 溶解度溶解度/gABAgCl1.810-101.9210-4AB2PbI21.410-86.910-2A2BAg2CrO41.110-122.210-3同种类型化合物，同种类型化合物，Ksp ，S 。不同种类型化合物之间，不同种类型化合物之间，不能根据不能根据Ksp来比较来比较S的大小。的大小。通过上表，你能得出什么结论？通过上表，你能得出什么结论？选项选项 实验结论实验结论 A 稀硫酸稀硫酸 Na2S AgNO3与与AgCl 的的浊浊液液 Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S)B 浓浓硫酸硫酸 蔗糖蔗糖 溴水溴水 浓浓硫酸有脱水性、氧化性硫酸有脱水性、氧化性 C 稀稀盐盐酸酸 Na2SO3 Ba(NO3)2 溶液溶液 SO2 与可溶性与可溶性钡盐钡盐均可以均可以生成白色沉淀生成白色沉淀 D 浓浓硝酸硝酸 Na2CO3 Na2SiO3 溶液溶液 酸性：硝酸碳酸硅酸酸性：硝酸碳酸硅酸【20142014年高考新课标年高考新课标】利用右图所示装置进利用右图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是行下列实验，能得出相应实验结论的是【2 2018海南海南】某温度下向含某温度下向含AgCl固体的固体的AgCl饱和溶液饱和溶液中加少量稀盐酸，下列说法正确的是中加少量稀盐酸，下列说法正确的是AAgCl的溶解度、的溶解度、Ksp均减小均减小 BAgCl的溶解度、的溶解度、Ksp均不变均不变CAgCl的溶解度减小、的溶解度减小、Ksp不变不变DAgCl的溶解度不变、的溶解度不变、Ksp减小减小C三、影响溶解平衡的因素1.内因2.外因温度浓度同离子效应化学反应通常越热越溶越稀越溶遵守勒夏特列原理物质本身的可溶性 难溶电解质更易建立溶解平衡，易溶电解质为溶质时只要是饱和溶液也存在溶解平衡。在含在含CaCOCaCO3 3固体的混合液中，当改变条件时：固体的混合液中，当改变条件时：改变条件(恒温)溶解平衡c(Ca2+)c(CO32-)加稀CaCl2通CO2再加CaCO3加水(仍有固体)向左移动增大向右移动增大减小不移动不变不变向右移动不变不变减小练习：已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)H=Ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中的溶解能力的大小。同类型的沉淀，Ksp越小，则溶解度越小。1.沉淀的生成：五、沉淀溶解平衡的应用(1)原理：当QcKsp时，难溶电解质的溶解平衡向左移动，生成沉淀。(2)应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。(3)原则：生成沉淀反应能发生，且进行得越完全越好，同时尽量不引入新的杂质。讨论：（1）如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？（2）如何使沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小？从溶解度是否足够小考虑。从溶解度是否足够小考虑。转化为极难溶的CuS、HgS沉淀(4)方法：加沉淀剂实例：Na2S、H2S等硫化物 某工业废水(含重金属离子:Cu2+、Hg2+等）加入沉淀剂(？)Cu2+S2=CuSCu2+H2S=CuS2H 调节pH值实例：工业原料氯化铵中混有氯化铁，先将其溶于水，再加氨水调节pH值至78Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4又如：为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（）A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgODFe3+H2O Fe(OH)3 +3H+氢氧化物开始沉淀时的pH值（0.01mol/L）沉淀完全时的pH值(10-5 mol/L)Cu(OH)25.26.4Fe(OH)32.23.2Fe(OH)27.49.6(1)0.01mol/LCuCl2溶液中混有少量Fe3+如何除去？再如：根据下表数据，回答下列问题调节pH范围为3.2pH5.2，促进 Fe3+水解，转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去沉淀。调pH可选用：CuO、Cu(OH)2、CuCO3等（不引入杂质）(2)0.01mol/LCuCl2和FeCl3的混合中溶液中，如何分离出FeCl3？调节pH范围为3.2pH 5.2，促进 Fe3+水解，转化为Fe(OH)3沉淀，过滤得到的沉淀用盐酸溶解。调pH可选用：NaOH、氨水等（不引入杂质）氢氧化物开始沉淀时的pH值（0.01mol/L）沉淀完全时的pH值(10-5 mol/L)Cu(OH)25.26.4Fe(OH)32.23.2Fe(OH)27.49.6再如：根据下表数据，回答下列问题（3）0.01mol/LCuCl2溶液中混有少量Fe2+如何除去？先将Fe2+氧化成Fe3+，然后调节pH范围为3.2pHc(Br-)c(I-)c(Ag+)C(1)原理：当沉淀溶解平衡体系中的离子发生反应时，使Qc S(AgI)S(Ag2S)(1)原理：沉淀溶解平衡的移动。(2)举例：3.沉淀的转化：白色沉淀白色沉淀转变为红褐色SMg(OH)2SFe(OH)3一般是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。(3)规律：但溶解度小的沉淀转化成溶解度稍大的沉淀，通过控制反应条件也能实现，但前提是溶液的QcKsp，两者Ksp相差不能太大。如BaSO4Ksp1.11010用饱和Na2CO3溶液浸泡可部分转化为BaCO3Ksp2.58109。用饱和Na2CO3溶液浸泡数天锅炉中水垢中含有CaSO4(Ksp=9.110-6)，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3(Ksp=2.810-9)。CaSO4 SO42-+Ca2+CO32-CaCO3（4）应用：水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 疏松的水垢CaCO3 Mg(OH)2用盐酸或饱氯化铵液除去水垢CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O 锅炉除水垢 自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。ZnS+Cu2+CuS+Zn2+PbS+Cu2+CuS+Pb2+ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)+Cu2+(aq)CuS(s)平衡向右移动已知：Ksp(ZnS)=3.010-25、Ksp(CuS)=6.310-36，ZnS与CuS是同类难溶物，CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。自然界中矿物的转化判断正误1、向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加几滴0.1mol/L NaCl溶液，有白色沉淀生成，再滴加几滴0.1mol/L NaI溶液，产生黄色沉淀，说明Ksp(AgI)Ksp(AgCl)2、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(AgI)4、向浓度均为0.05 molL1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成,说明Ksp(AgCl)Ksp(AgI)5、向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液，一只试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象，说明Ksp(AgI)Ksp(AgCl)选项规律结论A较强酸可以制取较弱酸次氯酸溶液无法制取盐酸B反应物浓度越大，反应速率越快常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完C结构和组成相似的物质，沸点随相对分子质量增大而升高NH3的沸点低于PH3D溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀【2014安徽卷】中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论正确的是D【2022山东卷】工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s)，对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1mol/L、1.0mol/LNa2CO3溶液，含SrSO4(s)的0.1mol/L、1.0mol/LNa2SO4溶液。在一定pH范围内，四种溶液中lgc(Sr2+)/molL-1随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是A反应SrSO4(s)+CO32-SrCO3(s)+SO42-的平衡常数K=Ksp(SrSO4)/Ksp(SrCO3)Ba=-6.5C曲线代表含SrCO3(s)的1.0mol/LNa2CO3溶液的变化曲线D对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0mol/L的混合溶液，pH7.7时才发生沉淀转化D已