内容正文:
第30讲 沉淀溶解平衡
课程标准 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。
考点一 难溶电解质的沉淀溶解平衡
授课提示:对应学生用书第278页
1.溶解度
(1)定义:在一定温度下,某固体物质在100 g溶剂中形成饱和溶液时,溶解的溶质质量为该物质在该温度下的溶解度,用S表示。
(2)在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系:
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
溶解度(g)
<0.01
0.01~1
1~10
>10
(3)固体物质溶解度的变化规律:绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如Na2SO4;少数固体物质的溶解度随温度的改变变化不大,如NaCl;个别固体物质随温度的升高溶解度减小,如 Ca(OH)2。
2.沉淀溶解平衡
(1)概念:在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,溶质溶解速率和生成沉淀速率达到相等的状态。
(2)溶解平衡的建立
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)。
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:以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例。
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
规律总结:
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:向平衡体系中加入与体系中某些离子反应生成更难溶、更难电离或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动。
4.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
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Cu2++H2S===CuS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法:用离子方程式表示难溶于水的CaCO3可溶于盐酸:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
②盐溶液溶解法:用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液:Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法:如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法:如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(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(s)+CO(aq)===CaCO3(s)+SO(aq)。
b.矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)===CuS(s)+Zn2+(aq)。
微点拨
(1)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在水溶液中的电离方程式。
(2)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1×10-5 mol·L-1时,沉淀已经完全。
判断下列对本考点内容的基本理解是否正确,若不正确,说明原因。
(1)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(2)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。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(3)洗涤沉淀时,不能根据与沉淀相关的离子是否存在检验沉淀是否洗涤干净。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(4)洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
答案:(1)不正确 沉淀溶解平衡有的是吸热的,有的是放热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡不一定正向移动
(2)不正确 难溶电解质属于纯固体,所以难