2021版高考化学一轮复习 第8章 水溶液中的离子平衡 第28讲 难溶电解质的沉淀溶解平衡课件 新人

化学第8章水溶液中的离子平衡第28讲难溶电解质的沉淀溶解平衡01练真题·明考向02课后达标检测考点一沉淀溶解平衡及其应用[知识梳理]一、溶解度与溶解性的关系20℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：二、沉淀溶解平衡1．溶解平衡的建立溶质溶解的过程是一个可逆过程：固体溶质溶解结晶溶液中的溶质v(溶解)____v(结晶)固体溶解v(溶解)____v(结晶)溶解平衡v(溶解)____v(结晶)析出晶体＞＝＜2．溶解平衡的特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)。三、影响沉淀溶解平衡的因素1．内因：难溶电解质本身的性质，这是决定因素。沉淀溶解吸热沉淀溶解生成沉淀沉淀溶解2．外因(1)浓度：加水稀释，平衡向____________的方向移动。(2)温度：绝大多数难溶物的溶解是______过程，升高温度，平衡向____________的方向移动。(3)同离子效应：向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子，平衡向____________的方向移动。(4)其他：向平衡体系中加入与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时，平衡向____________的方向移动。以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH＞0为例，填写外因对溶解平衡的影响：外界条件移动方向平衡后c(Ag＋)平衡后c(Cl－)Ksp升高温度________________________加水稀释________________________加入少量AgNO3________________________通入HCl________________________通入H2S________________________正向增大增大增大正向不变不变不变逆向增大减小不变逆向减小增大不变正向减小增大不变AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)与AgCl===Ag＋＋Cl－所表示的意义不同。前者表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式，后者表示强电解质AgCl在水溶液中或熔融状态下的电离方程式。四、沉淀溶解平衡的应用1．沉淀的生成(1)调节pH法例如：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)沉淀剂法例如：用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为____________________________。Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋2．沉淀的溶解(1)酸溶解法例如：CaCO3溶于盐酸，离子方程式为____________________________________。(2)盐溶解法例如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为___________________________________。(3)配位溶解法例如：AgCl溶于氨水，离子方程式为___________________________________________。CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2OAgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O3．沉淀的转化(1)实质：__________________的移动(沉淀的溶解度差别越______，越容易转化)。例如：AgNO3溶液――→NaClAgCl(白色沉淀)――→NaBrAgBr(浅黄色沉淀)――→NaIAgI(黄色沉淀)――→Na2SAg2S(黑色沉淀)。(2)应用①锅炉除水垢：将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3，离子方程式为__________________________________________。②矿物转化：CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为__________________________________________。沉淀溶解平衡大CaSO4(s)＋CO2－3(aq)===CaCO3(s)＋SO2－4(aq)Cu2＋(aq)＋PbS(s)===CuS(s)＋Pb2＋(aq)[自主检测]判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2019·高考全国卷Ⅱ，11D)向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀：3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2。()(2)(2018·高考江苏卷)饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应：CO2－3＋CaSO4CaCO3＋SO2－4。()(3)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动。()(4)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。()(5)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等。()√√×××(6)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动。()(7)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO2－4沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和Cl－，不含SO2－4。()(8)其他条件不变时，向饱和Ag2CrO4水溶液中加入少量K2CrO4固体，溶液中c(Ag＋)减小。()(9)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀。()(10)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。()××√√×(1)沉淀溶解平衡的移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程，属于物理变化，但遵循勒夏特列原理。(2)沉淀溶解达到平衡时，再加入该难溶物对平衡无影响。(3)用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，沉淀已经完全。演练一沉淀溶解平衡及其影响因素1．下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中正确的是()A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度减小D．在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体，AgCl沉淀溶解的量不变解析：选A。沉淀溶解平衡是动态平衡，A项正确；AgCl在水中存在溶解平衡，溶液中有少量的Ag＋和Cl－，B项错误；通常固体的溶解度随温度升高而增大(氢氧化钙等除外)，C项错误；加入NaCl固体，增大Cl－浓度，使AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡左移，析出氯化银沉淀，因此溶解的AgCl减小，D项错误。2．某兴趣小组进行下列实验：①将0.1mol·L－1MgCl2溶液和0.5mol·L－1NaOH溶液等体积混合得到浊液②取少量①中的浊液，滴加0.1mol·L－1FeCl3溶液，出现红褐色沉淀③将①中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1mol·L－1FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色沉淀④另取少量白色沉淀，滴加饱和NH4Cl溶液，沉淀溶解下列说法中不正确的是()A．将①中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2＋B．①中浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)C．实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶D．NH4Cl溶液中的NH＋4可能是④中沉淀溶解的原因解析：选C。MgCl2溶液与NaOH溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液，剩余NaOH，但仍存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－。实验②中是因为剩余的NaOH和FeCl3之间反应生成Fe(OH)3，不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力，故C错误。演练二沉淀溶解平衡的应用3．(教材改编题)往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去，下列叙述中正确的是()A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(H＋)均会增大B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)Ksp(CaSO4)C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸D．沉淀转化的离子方程式为CO2－3(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO2－4(aq)解析：选D。温度升高，水的电离平衡正向移动，Kw增大；温度升高，Na2CO3的水解平衡正向移动，c(OH－)增大，c(H＋)减小，A项错误。一般说来溶解度小的沉淀易转化成溶解度更小的沉淀，故Ksp(CaCO3)Ksp(CaSO4)，B项错误。CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳，CaSO4与盐酸不满足复分解反应发生的条件，与酸性强弱无关，C项错误。硫酸钙较为致密，可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙，反应的离子方程式为CaSO4(s)＋CO2－3(aq)CaCO3(s)＋SO2－4(aq)，D项正确。4．(2020·无锡联考)要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等做沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10－41.81×10－71.84×10－14由上表中数据可知，沉淀剂最好选用()A．硫化物B．硫酸盐C．碳酸盐D．以上沉淀剂均可解析：选A。沉淀工业废水中的Pb2＋时，生成沉淀的反应进行得越完全越好，由于PbS的溶解度最小，故最好选硫化物做沉淀剂。5．资源综合利用既符合绿色化学理念，也是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的废弃矿渣杂卤石，其主要成分可表示为K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O，已知它在水溶液中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O2K＋＋4SO2－4＋Mg2＋＋2Ca2＋＋2H2O。为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备K2SO4的工艺流程如图所示：(1)操作①的名称是________。(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解出杂卤石中K＋的原因：________________________________________________________________________________________。(3)除杂环节中，为除去Ca2＋，可先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再向滤液中滴加稀H2SO4，调节溶液pH至________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。(4)操作②的步骤包括(填操作过程)：______________、过滤、洗涤、干燥。解析：(1)通过操作①实现固体和液体分离，故操作①的名称是过滤。(2)加入Ca(OH)2溶液，Mg2＋与OH－结合转化为Mg(OH)2沉淀，SO2－4与Ca2＋结合转化为CaSO4沉淀，使K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O2K＋＋4SO2－4＋Mg2＋＋2Ca2＋＋2H2O平衡正向移动，促使杂卤石溶解。(3)为除去Ca2＋，可先加入K2CO3溶液，使其生成碳酸钙沉淀，过滤后再向滤液中滴加稀H2SO4，调节溶液pH至中性，除去过量的碳酸钾。(4)为从溶液中得到溶质，需依次经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。答案：(1)过滤(2)Mg2＋与OH－结合转化为Mg(OH)2沉淀，SO2－4与Ca2＋结合转化为CaSO4沉淀，使杂卤石的溶解平衡正向移动，促使其溶解(3)K2CO3中性(4)蒸发浓缩、冷却结晶考点二溶度积及其应用[知识梳理]一、溶度积和离子积以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子_________的乘积符号KspQc浓度幂溶度积离子积表达式Ksp(AmBn)＝__________________，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)＝__________________，式中的浓度是任意时刻的浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解：(1)QcKsp：溶液过饱和，____沉淀析出(2)Qc＝Ksp：溶液饱和，处于______状态(3)QcKsp：溶液未饱和，____沉淀析出cm(An＋)·cn(Bm－)cm(An＋)·cn(Bm－)有平衡无二、Ksp的影响因素1．内因：难