《高三化学 第7单元第25讲沉淀溶解平衡课件 苏教》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学 第7单元第25讲沉淀溶解平衡课件 苏教（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第25讲 沉淀的溶解平衡 一、溶解平衡的概念与特点一、溶解平衡的概念与特点 1概念 在一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀析出的速率相等时，固体质量、离子浓度不变的状态。 2建立。 3特征 (1)逆逆：可逆过程(离子间生成难溶电解质的反应不能完全进行到底)。 (2)动动：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。 (3)等：等：v溶解v沉淀。 (4)定：定：达到平衡时，固体质量、离子浓度不变。 (5)变变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡状态。 4表示 一 般 用 溶 解 平 衡 方 程 式 表 示 ：AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)。AgCl固体的溶解平衡可表示如下
2、：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)。 需要说明的是，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)与AgCl AgCl所表示的意义不相同(“相同”或“不相同”)。前者表示难溶电解质AgCl在水溶液中的溶解平衡方程式，后者表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。 5电解质在水中的溶解度 20时电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：溶解性难溶微溶可溶易溶S的范围 S0.01 g 0.01 gS1 g1 gS10 g 在AgCl的溶液中，一方面，在水分子作用下，少量Ag和Cl脱离AgCl的表面溶于水中AgCl AgCl；另一方面，溶液中的Ag和Cl受AgCl表面正、负离子的吸引，回到AgCl的
3、表面析出沉淀，AgCl AgCl。在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到了AgCl的饱和溶液，即建立如下动态平衡： 难溶电解质的溶解平衡也是有条件的，条件变化，平衡破坏。如上述的沉淀和溶解平衡就受温度、浓度等的影响，通过条件的变化可以使沉淀生成、沉淀溶解，也可以使沉淀转化。 二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用 1沉淀的生成 (1)调调节节pH法法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可首先加入氨水调节pH至78，离子方程式： 。 (2)加加沉沉淀淀剂剂法法：如用H2S沉淀Cu2，离子方程式为 ，用Na2S沉淀Hg2，离子方程式为 。 2沉淀的溶解 (1)酸溶解法：酸溶
4、解法：如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为 。 如Cu(OH)2溶于稀硫酸，离子方程式为Cu(OH)2 。 (2)盐盐溶溶液液溶溶解解法法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为 。 3沉淀的转化 (1)实质实质：沉淀溶解平衡的移动。 (2)特征特征 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。 沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。 例如： ： ( 淡黄 色沉淀) Ag2S(黑色沉淀) (3)应应用用 锅炉除垢 将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为 。 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Cu2ZnS CuSZn2。 在难溶电解质
5、的溶液中，欲使沉淀溶解常用的方法是：在难溶电解质的饱和溶液中加入适当溶剂使之与组成沉淀的一种构晶离子结合成另一类化合物，从而使之溶解。具体方法可采用酸碱溶解法、配位溶解法、氧化还原溶解法以及沉淀转化溶解法。 三、溶度三、溶度积积和离子和离子积积 1溶度积常数 (1)定定义义：对于溶解平衡：AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)cn(Bm)，与其他平衡常数一样，Ksp仅受温度的影响。(2)四种重要的四种重要的动态动态平衡的比平衡的比较较比较项目化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡平衡特征逆、动、等、定、变v(正)v(逆)v(电离)v(结合)v(水解)v(中和)v(沉淀)v
6、(溶解)举例N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)CH3COOH CH3COOH H2OOHAgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)存在条件一定条件下的可逆反应一定条件下弱电解质的水溶液一定条件下含弱酸根或弱碱阳离子的盐溶液中一定条件下（微溶、难溶）盐的饱和水溶液中影响因素温度；浓度；压强温度；度；同离子的酸、碱、盐和化学反应温度；浓度；外加电解质和化学反应温度；浓度；酸、碱、盐平衡限度平衡常数K、Ka(Kb)、KW、Ksp以及转化率或电离度或水解率平衡移动的判据勒夏特列原理(向减弱条件改变的方向移动) 2.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幂的乘积称为离子积，用Qc表示。
7、 (1)当当QcKsp时时，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡，同样可以改变条件使平衡移动溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子。 当溶液中QcKsp时，溶液中的离子生成沉淀，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到平衡状态；当溶液中QcKsp时，若体系中有足量的固体存在，则固体溶解，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到平衡状态。 因此使沉淀溶解(或生成)的总原则就是设法使构晶离子的浓度减小(或增大)使之满足QcKsp)，利用的原理是平衡移动原理，改变条件使平衡发生移动。 3溶度积常数与物质的溶解性 Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 (1)对
8、对于于同同类类型型物物质质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知，溶解能力：AgClAgBrAgI，Cu(OH)2 C 【解析】本题以溶度积常数为背景综合考查了物质的溶解性、沉淀的转化等问题。在相同温度下，Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，AgCl的溶解度大于AgI的溶解度，而且AgCl可以转化为AgI，故A、B不正确； 由Ksp(AgCl)1.81010 mol2/L2可求得AgCl溶液中c(Ag) mol/L，代入Ksp(AgI)1.01016 mol2/L2中即可求得c(I) 1011 mol/L，故C正确； D选项中三种溶液中c(Cl)或c(Ag)由小到
9、大的顺序是，故D错误。 点点拨拨：难溶并不是绝对不溶，绝对不溶的物质是没有的，其溶解度的大小受条件的影响，温度、浓度、同离子效应等都会影响难溶电解质的溶解平衡。溶度积常数Ksp是沉淀溶解平衡的平衡常数，它能够反映难溶电解质在水中的溶解能力，用溶度积常数比较难溶电解质的溶解能力大小时要以同种类型(如AB型、A2B型、AB2型等)才能进行比较，对于同种类型的物质Ksp越大，难溶电解质的溶解能力越强。Ksp和化学平衡常数一样只与难溶电解质的性质和温度有关，而与浓度无关。 【迁移训练3】(2010南通三模)某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用
10、，方案如下图所示。 已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe26.349.7Fe32.34.1Zn26.28.0 请回答下列问题： (1)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“”、“”或“”)。 (2)物质A可使用下列物质中的 。 AKMnO4 BO2 CH2O2 DCl2 (3)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在 。 (4)物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是 。 BC 4.16.2(NH4)2SO4 【解析】 (1)溶度积大的物质先溶解，故相同条件下，Ksp(CuS)Ksp(ZnS)。 (2)“除铁”过程中加入“A”和“氨水”后，使Fe()变为Fe()(氢氧化铁)，故需要加入氧化剂，且不能引入杂质离子，故选氧气和过氧化氢。 (3)“除铁”的目的是使铁变成氢氧化铁，而从表格数据可知氢氧化铁完全沉淀时的pH4.1，pH6.2时，开始出现氢氧化锌沉沉，为了保证铁完全除去而又防止锌的流失，pH应控制在4.16.2。 (4)结合“工业废酸”为硫酸可知B为(NH4)2SO4。
