内容正文:
第30讲 沉淀溶解平衡
[课标要求] 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积的含义及其表达式,能进行相关的计算。
考点一 沉淀溶解平衡及应用
1.沉淀溶解平衡
(1)含义
在一定温度下的水溶液中,当沉淀溶解与生成的速率相等时,即建立了沉淀溶解平衡状态。
(2)建立
固体溶质溶液中的溶质
(3)特点(同其他化学平衡):逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)。
2.沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因
难溶电解质本身的性质是决定因素。
(2)外因
3.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①原理:当Qc>Ksp时,难溶电解质的溶解平衡向左移动,生成沉淀。
②应用:可利用生成沉淀来达到除去溶液中杂质离子的目的。
③方法
a.调节pH法:如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至4左右,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。
b.沉淀剂法:如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为Cu2++H2S===CuS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解
当沉淀溶解平衡体系中的离子发生反应时,其浓度会降低,沉淀溶解平衡就会向溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。
方法
实例
原理(反应方程式)
酸溶解
CaCO3可溶于盐酸
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
盐溶解
Mg(OH)2溶
于NH4Cl溶液
Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O
配位
溶解
AgCl溶于氨水
AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
氧化
还原
溶解
不溶于盐酸的硫化物
Ag2S溶于稀硝酸
3Ag2S+8HNO36AgNO3+3S+2NO↑+4H2O
(3)沉淀的转化
①实质:沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化)。
②应用
a.锅炉除垢
将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为CaSO4+CO===CaCO3+SO。
b.矿物转化
CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为ZnS+Cu2+===CuS+Zn2+。
►题组一 沉淀溶解平衡及其影响因素
1.25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI固体,下列说法正确的是( )
A.溶液中Pb2+和I-的浓度都增大
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
解析 加入KI固体时,溶液中c平(I-)增大,使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动,因此溶液中c平(Pb2+)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。
答案 D
2.已知Ca(OH)2的饱和溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0,下列有关该平衡体系的说法正确的是( )
①升高温度,平衡逆向移动;②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度;③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液;④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高;⑤给溶液加热,溶液的pH升高;⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,固体质量增加;⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥ B.①⑥⑦
C.②③④⑥ D.①②⑥⑦
解析 ①ΔH<0,正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,正确;②会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,错误;③加入NaOH溶液会使平衡向左移动,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的CaCO3,错误;④恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,错误;⑤加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,错误;⑥加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,正确;⑦加入NaOH固体平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,错误。
答案 A
►题组二 沉淀溶解平衡的应用
3.为研究沉淀的生成及转化,某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是( )
A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-
C.③中颜色变化说明有AgI生成
D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
解析 A项,根据信息,白色沉淀是AgSCN,存在溶解平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),故说法正确;B项,取上层清液,加入Fe3+出现红色溶液,说明生成Fe(SCN)3,说明溶液中含有SCN-,故说法正确;C项,AgI是黄色沉淀,现象是黄色沉淀说明有AgI产生,故说