专题十六 沉淀溶解平衡（专讲） -冲刺2023年高考化学二轮复习核心考点逐项突破

专题十六沉淀溶解平衡 一、基础知识总结 1．固体溶质的溶解性 不同物质在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但无论大小，都有一定的溶解度。在20 ℃时，物质的溶解度与溶解性的关系如下： 2．沉淀溶解平衡 (1)含义 在一定温度下的水溶液中，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了溶解平衡状态。 (2)建立过程 固体溶质溶液中的溶质 (3)特征 (4)影响因素 3．沉淀溶解平衡的应用 (1)沉淀的生成 ①调节pH法 如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。 ②沉淀剂法 如用H2S沉淀Hg2＋的离子方程式为H2S＋Hg2＋===HgS↓＋2H＋。 (2)沉淀的溶解 ①酸溶解法 如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 Cu(OH)2溶于稀硫酸，离子方程式为Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 ②盐溶液溶解法 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。 (3)沉淀的转化 ①实质：沉淀溶解平衡的移动。 ②规律：一般来说，溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。 ③应用 a．锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为 CaSO4(s)＋CO(aq)===CaCO3(s)＋SO(aq)。 b．矿物转化 CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为PbS(s)＋Cu2＋(aq)===CuS(s)＋Pb2＋(aq)。 【归纳总结】(1)沉淀溶解平衡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1.0×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全。 (4)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物，不能直接根据Ksp的大小来确定其溶解能力的大小，需通过计算转化为溶解度。 二、四种曲线 1、溶解度曲线图 溶解度随温度变化曲线 曲线可知信息 ①曲线上各点的意义：曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液 ②曲线的变化趋势：A曲线表示溶解度随温度升高而增大；B曲线表示溶解度随温度升高而减小；C曲线表示溶解度随温度升高变化不大 ③分离提纯：A(C)：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C(A)：蒸发结晶、趁热过滤 ④计算Ksp：对于难溶电解质来说，若知道溶解度的值S g，可求出难溶电解质饱和溶液时的浓度c＝mol·L－1，进而求出Ksp 2、双曲线 (1)阳离子~阴离子单曲线图：横、纵坐标分别为阳离子或阴离子 以“BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)”为例 图像展示 曲线可知 信息 ①曲线上任意一点(a点、c点)都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外 ②曲线上方区域的点(b点)均为过饱和溶液，此时Qc＞Ksp，表示有沉淀生成 ③曲线下方区域的点(d点)均为不饱和溶液，此时Qc＜Ksp，表示无沉淀生成 ④计算Ksp：由c点可以计算出Ksp 点的变化 a→c 曲线上变化，增大c(SO) b→c 加入1×10－5 mol·L－1 Na2SO4溶液(加水不可以) d→c 加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化) c→a 曲线上变化，增大c(Ba2＋) 溶液蒸发时，离子浓度的变化 原溶液不饱和时，离子浓度都增大；原溶液饱和时，离子浓度都不变 溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同 (2)阴阳离子浓度~温度双曲线图：横、纵坐标分别为阳离子或阴离子，两条曲线为不同温度 BaSO4 曲线可知信息 ①曲线上各点的意义：每条曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液 T1曲线：a、b点都表示饱和溶液，c点表示过饱和溶液 T2曲线：a、b点都表示不饱和溶液，c点表示不饱和溶液 ②计算Ksp：由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp ③比较T1和T2大小：因沉淀溶解平衡大部分为吸热，可知：T1<T2 3、对数曲线 对数图像：将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]取常用对数，即lg c(A)，反映到