内容正文:
第27讲 沉淀溶解平衡
内容要求
1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。
2.了解沉淀的生成、溶解与转化。
知识点1 沉淀溶解平衡及其应用
一、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:
2.特征
二、影响沉淀溶解平衡的因素
三、沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)原理:当Q>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。
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4左右,离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N。
②沉淀剂法:如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为Cu2++H2SCuS↓+2H+。
2.沉淀的溶解
(1)原理:当Q<Ksp时,难溶电解质的溶解平衡向右移动,沉淀溶解。
(2)方法。
①酸溶解法:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O。
②盐溶解法:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NMg2++2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法:不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。
④配位溶解法:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+ 2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
3.沉淀的转化
(1)实质:沉淀溶解平衡的移动。
(2)实例:AgNO3溶液AgClAgBr,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)。
(3)规律:一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。
(4)应用。
①锅炉除水垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为CaSO4+CCaCO3+S。
②矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为ZnS+Cu2+CuS+Zn2+。
1.10 mL 0.1 mol/L HI溶液与10 mL 0.12 mol/L AgNO3溶液混合,充分反应后,溶液中I-浓度等于零。( )
2.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。( )
3.BaCO3不溶于水,故可用作钡餐。( )
4.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。( )
5.为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀。( )
6.常温下,向CaSO4饱和溶液中加入Na2SO4固体,会生成CaSO4沉淀,但CaSO4的Ksp不变。( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.√
题点一 沉淀溶解平衡的建立及影响因素
1.向AgCl悬浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知:Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O。下列分析不正确的是( C )
A.悬浊液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.实验可以证明NH3结合Ag+能力比Cl-强
C.实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管
D.由资料信息可推知:加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
解析:向AgCl悬浊液中滴加氨水后,沉淀溶解,得到澄清溶液,Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O,可知NH3结合Ag+能力比Cl-强,B正确;氨水能溶解氯化银沉淀,不能溶解银单质,C错误;AgCl悬浊液中加氨水,形成了银氨溶液,加入浓硝酸后,浓硝酸与氨水反应,溶液中Ag+浓度增大,促使AgCl(s)的沉淀溶解平衡逆向移动,最终得到的物质为AgCl,D正确。
2.某同学设计实验探究影响沉淀溶解平衡的因素,有关实验操作如下:
ⅰ.取规格相同的两支试管①和②,先向试管①中加入少量PbI2黄色固体,并插入电导率测试仪,然后分别加入等体积PbI2饱和溶液;
ⅱ.向试管①和②中分别滴入1滴0.1 mol/L KI溶液,观察沉淀变化情况,一段时间后向试管①中滴入少量蒸馏水,测得溶液电导率变化如图乙所示。
下列说法错误的是( C )
A.滴加KI溶液,试管①②中产生PbI2固体
B.b到c过程中试管①中固体质量减小
C.c点时溶液中c(Pb2+):①=②
D.b点:c(Pb2+)·c2(I-)<Ksp(PbI2)
解析:向PbI2饱和溶液中加入KI溶液,I-浓度增大,沉淀溶解平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)逆向移动,试管①②中产生PbI2固体,A正确;b到c过程中加水稀释,平衡正向移动,试管①中固体质量减小,B正确;试管①中加水稀释,c(I-)减小,则c(Pb2+)增大,c点时溶液中c(Pb2+)大小关系为①>②,C错误;b点为向试管①中加入蒸馏水稀释,促进PbI2溶解,平衡正向移动,此时Q=c(Pb2+)·c2(I-)<Ksp(PbI2),D正确