1、-1-第3 3节沉淀溶解平衡知识铺垫必备知识正误判断1.固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系:2.溶解平衡状态:在一定温度下,固体溶质在水中形成溶液时,溶液中溶质质量的状态,该状态下,固体溶质的速率和溶液中溶质分子的速率达到相等,但溶解和结晶仍在进行。3.浓度商Q与化学平衡常数K的关系Q=K时,反应达到状态。QK时,反应向方向进行。QKsp,溶解度小的沉淀也可以转化为溶解度大的沉淀。知识铺垫必备知识正误判断二、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的溶解与生成(1)原理。通过改变条件使溶解平衡移动,最终使_或。(2)判断。对于难溶电解质的溶解过程AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),其浓度商Q
2、=,通过比较Q和Ksp的相对大小,可以判断沉淀的溶解与生成。QKsp时,溶液过饱和,有,直至Q=Ksp,达到新的沉淀溶解平衡。Q=Ksp时,溶液饱和,沉淀溶解与生成处于状态。QKsp,平衡逆向移动,因此又有PbI2黄色沉淀生成。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展深化拓展1.已知沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),当条件改变时,对该沉淀溶解平衡的影响如下表。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测2.影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因:溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的;同是微溶物质,溶解度差别也很大;易溶溶质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。(2)外因:浓度。加
3、水时平衡向溶解方向移动。温度。升温时多数平衡向溶解方向移动;少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。同离子效应。向平衡体系中加入相同的离子,使平衡向生成沉淀的方向移动。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的物质或气体的离子时,平衡向溶解的方向移动。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测素能应用素能应用典例典例1将Ca(OH)2加入蒸馏水中,一段时间后达到沉淀溶解平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列说法正确的是()A.恒温下向溶液中加CaO,溶液的pH升高B.给溶液加热,溶液的pH升高C.恒温时向溶液中加CaO后,溶液中的n(OH
4、-)减小D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH)2固体的质量不变答案:C解析:由于温度不变,故Ca(OH)2浓度不变,A错误;升温时,由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,c(OH-)减小,故溶液pH降低,B错误;恒温时加入CaO后会消耗一部分水,导致溶剂减少,故n(OH-)减小,C正确;加入NaOH固体,溶解平衡左移,Ca(OH)2固体的质量增加,D错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练变式训练125时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是()A.溶液中Pb2+和I-的浓度都增
5、大B.溶度积常数Ksp增大C.沉淀溶解平衡向右移动D.溶液中Pb2+的浓度减小答案:D解析:加入KI溶液时,溶液中I-的浓度增大,使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动,因此溶液中Pb2+的浓度减小,但由于溶液的温度未发生改变,故PbI2的溶度积常数Ksp不变。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测溶度积的意义及应用溶度积的意义及应用问题探究问题探究同温条件下,Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强,这种认识对吗?提示:不对。对于同类型物质而言,Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强,如Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI),所以溶解度AgClAgBrAgI;而对于不同类型
6、的物质,则不能直接比较,如Ksp(AgCl)=1.810-10mol2L-2,KspMg(OH)2=1.810-11mol3L-3,不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶,需要转化为溶解度进行比较。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展深化拓展溶度积的应用及有关计算技巧(1)溶度积的应用。利用溶度积判断沉淀的生成、溶解及转化。利用溶度积(Ksp)与浓度商(Q)的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成、溶解或转化。QKsp,溶液中的离子生成沉淀,直至形成沉淀与沉淀溶解达到平衡状态。Q=Ksp,离子形成沉淀与沉淀溶解处于平衡状态。QKsp,溶液中若有沉淀存在,则沉淀溶解,直至沉淀
7、溶解与离子形成沉淀达到平衡状态。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测判断沉淀的产生顺序。两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时,判断产生沉淀先后顺序的问题,均可利用溶度积的计算公式及浓度商与溶度积的关系加以判断。(2)溶度积的有关计算。根据溶度积求溶液中离子的浓度。a.如Ksp=amol2L-2的饱和AgCl溶液中:c平(Ag+)=molL-1。b.如某温度下AgCl的Ksp=amol2L-2,在0.1molL-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c平(Ag+)=10amolL-1。利用Ksp计算难溶物质的溶解度。一定温度下,若已知难溶物质的Ksp,可以根据Ks
8、p的表达式换算为该物质的物质的量浓度。由于溶液极稀,密度可视为水的密度,然后进一步计算出100g溶液中溶解的难溶物的质量,即为该物质的溶解度。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测素能应用素能应用典例典例2绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)Ksp(p)Ksp(BaCO3)。虽然BaSO4溶液中Ba2+浓度很小,但可通过增大溶液中的浓度来达到目的。提示:BaCO3+2H
9、Cl=BaCl2+CO2+H2O,所以试剂b为稀盐酸。从BaCl2溶液中获得BaCl2固体可采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤的操作。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展深化拓展1.沉淀溶解的方法加入适当的试剂,当QKsp,常用的方法有:(1)调节pH法:例如除去CuSO4溶液中的少量Fe3+,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,调节pH至34,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测3.沉淀生成时沉淀剂的选择原则(1)使生成沉淀的反应进行得越完全越好(或沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能小)。(2)不能影响其他离子的存在,由沉淀剂引入溶
10、液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质离子。【微点拨】加入沉淀剂,使QKsp析出沉淀,这也是分离、除杂常用的方法(1)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发生;其次是沉淀生成的反应进行得越完全越好。(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去,即使加入了过量的沉淀剂,一般认为残留在溶液中的离子浓度小于110-5molL-1时,沉淀就达完全。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测素能应用素能应用典例典例3(2020山东德州高二期末)工业上通常以MnO2为原料制得MnCl2溶液,通过添加过量难溶电解质MnS,使含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包
11、括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2,根据上述实验事实,下列分析正确的是 ()A.MnS的Ksp小于CuS、PbS、CdS等硫化物的KspB.除杂试剂MnS也可用FeS代替C.MnS与Cu2+反应的离子方程式是Cu2+(aq)+MnS(s)=CuS(s)+Mn2+(aq)D.整个过程中涉及的反应类型有复分解反应和氧化还原反应探究一探究二探究三素养脉络随堂检测答案:CD解析:通过添加过量难溶电解质MnS,使含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子形成硫化物沉淀,属于沉淀的转化,由难溶的物质转化为更难溶的物质,故A错误;除杂试剂MnS如用FeS代替,会引入新的杂质,故B错误
12、;沉淀转化的离子方程式为:Cu2+(aq)+MnS(s)=CuS(s)+Mn2+(aq),故C正确;以MnO2为原料发生反应制得的MnCl2溶液,Mn元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,沉淀的转化属于复分解反应,故D正确。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练变式训练3自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析一定正确的是()A.Ksp(PbS)Ksp(CuS),A错误;原生铜的硫化物和铜蓝中都含有-2价的硫元素,因此二者都具有还原性,B错误;ZnS是难溶物,因此CuSO4与ZnS反应的离子
13、方程式为Cu2+ZnS=CuS+Zn2+,C错误;原生铜的硫化物转化为CuSO4的过程中涉及氧化还原反应,难溶的ZnS或PbS转变为铜蓝(CuS)过程中涉及复分解反应,故D正确。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测探究一探究二探究三素养脉络随堂检测1.某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,下列说法正确的是()A.AgCl的溶解度、Ksp均减小B.AgCl的溶解度、Ksp均不变C.AgCl的溶解度减小,Ksp不变D.AgCl的溶解度不变,Ksp减小答案:C解析:向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中滴加盐酸,使溶液中的Cl-浓度增大,因同离子效应使AgCl溶解平衡逆向移动,故A
14、gCl溶解度减小,但因Ksp只与温度有关,故Ksp保持不变,C项正确。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测2.下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是()A.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程B.沉淀溶解平衡过程是可逆的C.在平衡状态时v(溶解)=v(沉淀)=0D.达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液答案:B解析:无论难溶电解质还是易溶电解质,都存在沉淀溶解平衡状态,例如含NaCl固体的NaCl饱和溶液中就存在沉淀溶解平衡状态,故A错;电解质的沉淀溶解平衡状态是可逆的,故B对;沉淀溶解平衡状态时v(溶解)=v(沉淀)0,故C错;达到沉淀溶解平衡时,溶解的速率等于结晶的速率,所以溶液的浓度不变,一定
15、是饱和溶液,故D错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测探究一探究二探究三素养脉络随堂检测答案:D探究一探究二探究三素养脉络随堂检测4.下列说法中不正确的是()A.在化工生产中除去废水中的Cu2+,可选用Na2S作为沉淀剂B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp不变C.为减小洗涤过程中固体的损失,最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀D.Ksp小的物质的溶解能力一定比Ksp大的物质的小答案:D解析:CuS难溶于水,可利用反应Cu2+S2-=CuS除去废水中的Cu2+,A正确;Ksp(AgCl)只受温度的影响,因此在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,Ksp(AgC
16、l)不变,B正确;根据沉淀溶解平衡原理,BaSO4在稀硫酸中的溶解度比在H2O中小,因此洗涤BaSO4沉淀时选用稀硫酸比H2O好,C正确;对于组成类型相同的难溶电解质,Ksp越小,溶解能力越小,D错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测5.(1)已知Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2L-2,Ksp(BaCO3)=5.110-9mol2L-2,某同学设想用下列流程得到BaCl2溶液:则过程的离子方程式为,该反应的平衡常数K=。(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3溶液和KBr溶液,当两种沉淀共存时,=。Ksp(AgBr)=5.010-13mol2L-2,Ksp(AgCl)=1.810-10mol2L-2探究一探究二探究三素养脉络随堂检测
