内容正文:
考点24 沉淀溶解平衡
【核心考点梳理】
一、沉淀溶解平衡
1.25℃时,溶解性与溶解度的关系
2.概念
(1)建立条件:在一定温度下,难溶性固体的水溶液中
(2)两种关系①速率关系:沉淀溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率
②量的关系:固体的质量和溶液中各离子的浓度保持不变的状态
3.特征
二、溶度积常数(溶度积)
1.概念(1)研究对象:在一定温度下,沉淀达到溶解平衡后的饱和溶液
(2)文字叙述:溶液中各离子浓度幂之积为常数(3)表示符号:用Ksp表示。
2.表达式
(1)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp=c平(Ag+)c平(Cl-);
(2)Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)Ksp=c平(Fe3+)c3平(OH-);
(3)AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp=cm平(An+)cn平(Bm-)。
【特别提醒】注意电离方程式和沉淀溶解平衡方程式的区别
(1)完全电离:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
(2)沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
3.意义:Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。
4.影响因素(1)内因:难溶电解质的性质(2)外因:只与温度有关,与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
5.溶度积常数和溶解度的关系
(1)反应:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
(2)表达式:Ksp(AmBn)=cm(An+)×cn(Bm-)
(3)溶度积常数和溶解度的关系x=mol/L
①阴阳离子个数比相同:Ksp小,溶解度小
②阴阳离子个数比不同:Ksp小,溶解度不一定小
③大小比较:将Ksp开离子个数次方,比较数量级即可
三、沉淀溶解平衡移动
1.反应条件对沉淀溶解平衡的影响
(1)温度:升高温度,多数溶解平衡向溶解方向移动;少数溶解平衡向生成沉淀方向移动,如Ca(OH)2的溶解平衡。
(2)浓度:加水稀释,溶解平衡向溶解方向移动。
(3)同离子:加入与难溶电解质构成中相同的离子,平衡向生成沉淀方向移动。
(4)反应离子:加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,溶解平衡向溶解方向移动。
2.实例分析:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)ΔH>0
条件改变
移动方向
c平(Mg2+)
c平(OH-)
加水
正向移动
不变
不变
升温
正向移动
增大
增大
加MgCl2(s)
逆向移动
增大
减小
加盐酸
正向移动
增大
减小
加NaOH(s)
逆向移动
减小
增大
四、沉淀溶解平衡的应用
1.溶度积规则(浓度商Q与Ksp的关系)
(1)Q>Ksp:溶液中的离子生成沉淀,直至平衡。(2)Q=Ksp:沉淀溶解与离子生成沉淀处于平衡状态。
(3)Q<Ksp:若体系中有足量固体,则固体溶解,直至平衡。
2.沉淀的生成
(1)本质原因:Q>Ksp
(2)分步沉淀原理①实验前提:被沉淀的离子浓度必须相同
②反应规律:混合液中滴加沉淀剂,优先生成溶解度小的沉淀
3.沉淀的转化
(1)Ag+沉淀转化的实验探究
①分别写出A、B、C对应离子方程式:
A中:Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s);B中:AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq);
C中:2AgI(s)+S2-(aq)=Ag2S(s)+2I-(aq)。
②结论:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。
(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3转化的实验探究
①分别写出①、②对应离子方程式:
试管①中:Mg2+(aq)+2OH-(aq)=Mg(OH)2(s);
试管②中:3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)=3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s)。
②结论:沉淀可以由溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。
(3)实质:沉淀溶解平衡的正向移动
(4)沉淀转化的平衡常数
①方程式:MX(s)+Y-(aq)MY(s)+X-(aq)②表达式:K==
(5)基本规律 ①一般来说,溶解度大→溶解度小 ②沉淀的溶解度差别越大,越容易转化
(6)特殊规律:溶解度小的也可能转化为溶解度大的沉淀
①内在条件:Ksp相差不大,一般相差1~2个数量级
②外在条件:控制离子浓度(加浓溶液、可溶性固体),使Q>Ksp
(7)实验设计:两种沉淀所含的共同离子的量要少
①少量AgNO3溶液AgClAgBr
②少量NaOH溶液Mg(OH)2Fe(OH)3
五、沉淀溶解平衡的实际应用
1.沉淀的溶解(1)作“钡餐”用BaSO4而不用BaCO3。①用BaSO4的原因:BaSO4不溶于盐酸
②不用BaCO3原因:BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO32-(aq),H+与CO32-反应使平衡正向移动