3.4沉淀溶解平衡学案-2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)）选择性必修一

人教版化学选择性必修1学案 第四节 沉淀溶解平衡 在25 ℃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 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1、定义：在一定温度下,当沉淀溶解速率和沉淀生成速率_______________时,得到______________,建立动态平衡，这种平衡称为沉淀溶解平衡。 2、沉淀溶解平衡的建立 固体溶质 溶液中的溶质 3、AgCl沉淀溶解平衡表达式_____________________________________________ 注意：①沉淀溶解平衡的研究对象是难溶电解质的________溶液 ②易溶物质的饱和溶液中也存在溶解平衡 ③弱电解质的沉淀溶解平衡也包含了电离平衡 4、沉淀反应完全的标志 沉淀、溶解之间这种动态平衡的存在，决定了Ag+与Cl—的反应不能进行完全。一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于____________________时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。 5.影响难溶电解质溶解平衡的因素： （1）内因：________________________________________________ 以BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO32—(aq) ΔH>0为例（有固体存在） 外界条件 移动方向 平衡后c(Ba2+) 平衡后c(CO32—) 溶解度 升高温度 加水稀释 加入少量BaCl2固体 加入少量Na2CO3固体 加入Na2SO4固体 通入HCl气体 （2）外因： ①浓度:加水稀释,平衡向______________的方向移动; ②温度:绝大多数难溶物的溶解是________热过程,升高温度,平衡__________________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___________________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物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向__________________的方向移动。 【练习1】将足量AgCl分别溶于下列试剂中形成饱和溶液，①水中 ②10ml 0.1mol/L NaCl溶液 ③5ml 0.1mol/LMgCl2溶液 ④10ml 0.1mol/L AgNO3溶液，相同温度下，c(Ag+)大小顺序为_________ 【练习2】将足量AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小排列的顺序是____________ ①20ml 0.01mol/L KCl溶液 ②30ml 0.02mol/L CaCl2溶液 ③40ml 0.03mol/L盐酸溶液 ④10ml蒸馏水 ⑤50ml 0.05mol/L AgNO3溶液 二、溶度积常数 1、溶度积(Ksp):在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之乘积为一常数. 请写出AgCl和Ag2S溶解平衡的溶度积表达式 ____________________________________________________________________________________ 2、表达式：（MmAn的饱和溶液）MmAn(s) mMn+(aq)+nAm—(aq) Ksp=_________________________________________________________ 注意：①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，Ksp越小，越难溶 ②Ksp与温度有关,其它条件一定，绝大多数难溶盐的溶解是　　　　过程,一般温度越高,Ksp越大 3、溶度积规则：（MmAn的溶液）离子积Q=______________________________________ Q ＞Ksp, 溶液处于________溶液状态，有沉淀析出。 Q = Ksp, 沉淀和溶解处于平衡状态，溶液为________溶液。 Q < Ksp, 溶液______饱和，无沉淀析出。 4、溶度积的应用 （1）利用溶度积Ksp可以判断沉淀的生成、溶解情况以及溶解平衡的移动方向。如利用Ksp与Q大小判断沉淀溶解平衡移动的方向。 （2）用Ksp比较两种难溶电解质的溶解能力时，只有_____________的电解质才可比较，当类型不同时需要计算出某种离子的浓度再比较溶解度大小。如在相同条件下可根据Ksp的大小判断AgCl、AgBr、AgI的溶解度大小，而不能判断AgCl和Cu(OH)2的溶解度大小。 常考：Ksp(AgCl)___________ Ksp(Ag2CrO4) 溶解度：AgCl___________ Ag2CrO4 5、溶度积Ksp的计算 (1)求某一离子的浓度 25℃，Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11，若溶液中c(OH-)=3.0×10-6 mol/L，求：溶液中Mg2+的浓度？ (2)计算离子的浓度比——反应的平衡常数 25℃，反应CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)达到平衡时，求：溶液中c(CO32-)：c(SO42-) 的比值 ？(已知：Ksp(CaSO4) =4.8×10-5，Ksp (CaCO3) =3×10-9) (3)根据Ksp判断沉淀某离子时的pH范围 已知：Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，Ksp[Fe(OH)3] =3×10-39，pH=7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀。25℃时，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×10-6mol/L)，需调节溶液pH范围为多少。 三、沉淀溶解平衡的应用 1、沉淀的生成——除杂或提纯物质 方法：①调节pH法： 如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为_________________________________________。  ②沉淀剂法 如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂。如用H2S沉淀Cu2+的离子方程式为___________。 ③同离子效应 如：BaSO4在H2SO4溶液中溶解度比在纯水中小，洗涤BaSO4沉淀时可以用稀硫酸洗涤。 ④氧化还原法 如：一般情况下，Fe3+在pH为3~4之间可沉淀完全，而Fe2+、Cu2+在8~9之间开始沉淀，11~12之间沉淀完全，怎么除去CuCl2溶液中混有的FeCl2？ 2、沉淀的溶解 [实验3-3] 滴加试剂 蒸馏水 盐酸 氯化铵溶液 现象   总结——沉淀溶解方法 ①酸溶解法：如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2 、CaC2O4溶于强酸 用离子方程式表示CaCO3溶于盐酸____________________________________________________ ②盐溶解法 用化学方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液_____________________________________________③氧化还原溶解法：如不溶于盐酸的Ag2S溶于稀硝酸 沉淀溶解的原理： 不断减小溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解 1. 沉淀的转化 [实验3-4] 步骤 NaCl和AgNO3溶液混合 向所得固体混合物中滴加KI溶液 向新得固体混合物中滴加Na2S溶液 现象   [实验3-5] 步骤 向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液 向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液 静置 现象 (1)实质:　　　　　　　　　的移动。  (2)规律:一般说来,沉淀的溶解度差别　　　　　,越容易转化；溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。如AgNO3____________________________； Mg(OH)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。FeCl3 特例：溶解度较小的沉淀,在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀。例如:在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3。 (3)应用: ①锅炉除垢:锅炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。离子方程式为____________________________________________________________。  ②矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝),离子方程式为_______________________________。 【练习3】在含有Cl—、Br—、I—的溶液中，已知其浓度均为0.1mol/L，AgCl、AgBr、AgI的溶度积分别为1.6×10—10，4.1×10—15，1.5×10—16，若向该溶液中逐滴加入AgNO3溶液并充分搅拌时，(1)首先析出沉淀的是_________________，最后析出沉淀的是______________________。(2)当AgBr沉淀开始析出时，溶液中的c(Ag+)=_____________________。(3)当AgCl沉淀开始析出时，溶液中的Br—、I—是否完全沉淀__________________。（当溶液中离子浓度小于1×10—5mol/L时，认为已沉淀完全） 【练习4】已知Ksp(AgCl)=1.8×10—10，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10—12，现用0.01mol/L的AgNO3溶液滴定0.01mol/L KCl和0.01mol/L K2CrO4混合溶液，通过计算说明Cl—和CrO42—谁先沉淀？ 【练习5】已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,将0.001 mol/L NaCl和0.001 mol/L AgNO3 溶液等体积混合,通过计算说明是否有AgCl 沉淀生成. 【练习6】在1L含0.001mol/L SO42—的溶液中，注入等体积的0.01mol/L BaCl2溶液，通过计算说明能否使SO42—沉淀完全？已知Ksp(BaSO4)=1.08×10-10 【练习7】已知Ksp［Cu(OH)2］=2.0×10-20，在某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L，则（1）若Cu2+开始沉淀时溶液pH=______；若要Cu2+沉淀完全，则c(OH—)最小应为___________________ 【练习8】已知Ksp(BaSO4)=1×10-10，若用100ml水和100ml 0.01mol/LH2SO4溶液分别洗涤BaSO4沉淀，二者BaSO4损失量之比为________________________ 2 学科网（北京）股份有限公司 $$