第24讲 沉淀溶解平衡- 2024年高考化学大一轮复习【精讲精练+专题讲座】

第24讲 沉淀溶解平衡 【化学学科素养】 1.变化观念与平衡思想：认识难溶电解质的溶解有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析难溶电解质的沉淀溶解平衡，并运用难溶电解质的沉淀溶解平衡原理解决实际问题（如利用生成沉淀处理污水等）。 2.科学研究与创新意识：能发现和提出有关难溶电解质的沉淀溶解平衡的判断问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行沉淀转化等实验探究。 【必备知识解读】 一、沉淀溶解平衡的基本概念 1．溶解平衡的定义杨sir化学，侵权必究 在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态溶质之间建立的动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。 2. 沉淀溶解平衡方程式 MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq) 如AgCl沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 二、沉淀溶解平衡及应用 1.难溶、可溶、易溶界定： 20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 2.沉淀溶解平衡 (1)溶解平衡的建立 (2)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理) 3.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。 (2)外因 ①浓度：加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动； ②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向沉淀溶解的方向移动； ③同离子效应：向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子，平衡向生成沉淀的方向移动； 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或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动。 (3)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 正向 增大 增大 增大 加水稀释 正向 不变 不变 不变 加入少量AgNO3 逆向 增大 减小 不变 通入HCl 逆向 减小 增大 不变 通入H2S 正向 减小 增大 不变 二、溶度积常数及其应用 1.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 溶液中有关离子浓度幂的乘积 符号 Ksp Qc 表达式 Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度 Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是任意浓度 应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 ①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出 ②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态 ③Qc＜Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出 2.Ksp的影响因素 (1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。 (2)外因 ①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。 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物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。 3. 意义 对于相同类型的难溶电解质，Ksp越大，说明难溶电解质在水中的溶解能力越大。 如：Ksp (AgCl) ＞ Ksp (AgBr) ＞ Ksp (AgI)，则溶解度：S (AgCl) ＞ S (AgBr) ＞ S (AgI)。 4．应用 ① MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)，任意时刻的离子积：Q = cm(Mn+)·cn(Am-) ② 根据Ksp和Q的相对大小，可以判断给定条件下溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况： Q ＞ Ksp，溶液中有沉淀析出杨sir化学，侵权必究 Q ＝ Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态 Q ＜ Ksp，溶液中无沉淀析出 【关键能力拓展】 一、沉淀的生成 1．应用 在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。杨sir化学，侵权必究 2．方法 （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 Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 （2）沉淀剂法 如：用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。 二、沉淀的溶解 1．原理 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 （1）酸溶解法 如：CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。 （2）盐溶液溶解法 如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方