一轮复习沉淀溶解平衡

专题四沉淀溶解平衡《物质在水溶液中的行为》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：MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm—(aq)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。一、沉淀溶解平衡(1)．内因：难溶物质本身性质，这是主要决定因素。(2)．外因①浓度：加水冲稀，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。4、影响溶解平衡的因素：②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。③同离子效应：向平衡体系中加入难溶产物溶解产生的离子，平衡逆向移动。④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或更难电离的离子或气体时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。改变条件平衡移动方向平衡时c（Ag+）平衡时c（Cl-）升温加水加AgCl（s）加NaCl（s）加NaI（s）加AgNO3(s)加NH3·H2O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．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解B2、石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH―(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AB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、当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)2OH-(aq)+Mg2+(aq)时,为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的（）A.NH4NO3B.NaOHC.MgSO4D.NaHSO4AD4、某课外小组为了探究BaSO4的溶解度，分别将BaSO4放入：①5ml水②40ml0.2mol/L氢氧化钡溶液③20ml0.5mol/L的硫酸溶液④40ml0.1mol/L的硫酸钠溶液中，溶解至饱和。以上四个溶液中，Ba2+的浓度由大到小的顺序为()A②①③④B②①④③C①④③②D①②④③B例1(2010年高考山东卷)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()A．Ksp[Fe(OH)3]Ksp[Cu(OH)2]B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和【解析】根据题意，图中曲线为沉淀溶解平衡曲线，曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液，D正确；选取曲线上的b、c两点，当溶液中两种阳离子浓度相同时，Fe(OH)3饱和溶液中的OH－浓度小于Cu(OH)2饱和溶液中的OH－浓度,所以Ksp[Fe(OH)3]Ksp[Cu(OH)2]，A正确；向Fe(OH)3饱和溶液中加入NH4Cl固体，促进了氢氧化铁的溶解，溶液中铁离子浓度增大，B错误；由于一定温度下的水溶液中，水的离子积是一个常数，所以c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等，C正确。【答案】B跟踪训练(随学随练，轻松夺冠)1．(2009年高考浙江卷)已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp[MgF2]＝7.42×10－11。下列说法正确的是()A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大B．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大C．25℃时，Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小D．25℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2解析：选B。A项，Mg(OH)2的溶度积小，故其电离出的Mg2＋浓度要小一些，错误；B项，NH＋4可以结合Mg(OH)2电离出的OH－，从而促使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动，c(Mg2＋)增大，正确；C项，Ksp仅与温度有关，错误；D项，向Mg(OH)2悬浊液中加入NaF，若溶液中c(Mg2＋)·c2(F－)7.42×10－11，也可转化为MgF2沉淀，D错误。如Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)1、表达式25℃时，Ksp=c(Mg2+)c2(OH-)=5.6×10-12mol3L-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+)c3(OH-)CuS(s)Cu2++S2-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-]m2、溶度积(Ksp)的影响因素溶度积(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.3、表示的意义Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解性思考感悟难溶电解质的Ksp数值越小，表明其在水中的溶解能力就越弱，这种说法对吗？【提示】不对。当难溶电解质的化学式所表示的组成中阴阳离子个数相同时，Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力就越弱，如果组成中阴、阳离子个数不同，Ksp不能用于直接判断溶解能力的强弱。几种难熔电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积：AgCl(s)Ag++Cl-Ksp=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10mol2L-2AgBr(s)Ag++Br-Ksp=c(Ag+)c(Br-)=5.0×10-13mol2L-2AgI(s)Ag++I-Ksp=c(Ag+)c(I-)=8.3×10-17mol2L-2Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-Ksp=c(Mg2+)c2(OH-)=5.6×10-12mol3L-3Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)溶解度:AgClAgBrAgI4、溶度积Ksp的应用（1）、比较物质的溶解性大小相同类型(如AB型)的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。①浓度商AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)aQKsp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）bQ=Ksp时，沉淀与饱和溶液的平衡cQKsp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-)mQ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。②溶度积规则（2）、利用溶度积判断沉淀的生成溶解及沉淀溶解平衡的移动方向：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B6、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”。D1.沉淀的生成在难溶电解质的溶液中，当QcKsp时，就会生成沉淀。(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7～8,离子方程式为:。(2)沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为:。2.沉淀的溶解当QcKsp时，就会使沉淀溶解。加入酸、或氧化剂、还原剂或适当的配合剂与沉淀溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解方向移动。H2S+Cu2+CuS↓+2H+Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4三、沉淀溶解平衡的应用(1)酸溶解法如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为。(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+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2OMg(OH)2+2NHMg2++2NH3·H2O4ZnS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。当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时，ZnS溶解产生的S2-与CuSO4溶液中的Cu2+足以满足QcKsp(CuS)的条件，S2-与Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。CuS沉淀的生成，使得S2-的浓度降低，导致S2-与Zn2+的QcKsp(ZnS),使得ZnS不断的溶解，结果是ZnS沉淀逐渐转化成为CuS沉淀。ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.6×10-24mol2•L-2CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.3×10-36mol2•L-23、沉淀的转化ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)+Cu2+(aq)CuS(s)平衡向右移动ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应：ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+①、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。②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:AgNO3AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)③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要原料,但BaSO4不溶于酸,若用饱和Na2CO3溶液处理NaClNaBrNaINa2S即可转化为易溶于酸的BaCO3。总反应的离子方程式为BaSO4+COBaCO3+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。23242323b.锅炉除水垢除水垢[CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)其反应如下:CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O。盐酸Na2CO37、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:A