3.4 沉淀溶解平衡（图文版知识清单，不可编辑）化学苏教版选择性必修1

第四单元沉淀溶解平衡 知识清单 考点1 沉淀溶解平衡原理 1.沉淀溶解平衡的建立 (1)【实验探究】Pbl的溶解实验 (2)沉淀溶解平衡的建立 在有AgC沉淀生成的溶液中，同时 2mL上层清液 AgNO3溶液 存在溶解过程和沉淀过程。 Pbl2固体 水 U(溶解) 将少量Pbl,固体加入盛有 取2mL上层清液中于 U(溶解)=（沉淀） 一定量水的烧杯中，用 试管中，滴加AgNO3 玻璃棒充分搅拌，静置。 溶液。 队沉淀) h 实验现象：试管中有黄色沉淀生成。 AgCl的沉淀溶解平衡方程式： 实验结论：Pbl,的溶解度很小，但仍有极少量 的溶解。Pbl,2溶于水的平衡方程式是 AgCI(s)Ag*(aq)+Cl-(aq) Pbl2(s)Pb2+(aq)+21-(aq) 2.沉淀溶解平衡的概念 在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率 【特别提醒】饱和溶液中 V溶解 饱和溶液 相等时，体系中形成了饱和溶液，即建立 溶质浓度最大，但并不代 表其浓度很高，如AgCI V沉淀 了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。 饱和溶液浓度很小。 3.沉淀溶解平衡状态的特征： (1)动态平衡：V溶解=V示送≠0。 【特别提醒】滄解和沉淀过程 从未停止。 (2)达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。… 【特别提醒】各高子浓度保持 一定值，不是相等。 时间 (3)当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动， 【符别提醒】勒畏持列原理同 达到新的平衡。 样适用。 @@国@@@@@画a@@四四@@回厘@海zm四▣@mm 考点2影响沉淀溶解平衡的因素 1.内因 难溶物质溶解程度的大小，主要取决于物质本身的性质。 易溶 难溶 2.外因 (1)温度：温度升高，多数沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。 (2)浓度：加水稀释，浓度减小，平衡向溶解的方向移动。 A* AB (3)同离子效应：加入与难溶电解质构成微粒相同的物质， AB A 平衡向生成沉淀的方向移动。 (4)化学反应：加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的 物质，平衡向溶解的方向移动。 3。实例分析：影响沉淀溶解平衡的因素 已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)≥Mg2*(aq)+20H(aq) Mg2*OH- Mg(OH)2 条件改变 移动方向 c(Mg2*) c(OH-) 溶解度 加水 正向移动 不变 不变 不变 升温 正向移动 增大 增大 增大 加MgCl2(s) 逆向移动 增大 减小 减小 加盐酸 正向移动 增大 减小 增大 加NaOH(s) 逆向移动 减小 增大 减小 高中化学知识清单：溶度积常数和溶度积规则 考点3 溶度积常数和溶度积规则 1.溶度积常数 (1)概念 在一定温度下，难溶电解质达到沉淀溶解平衡后的溶液为 饱和溶液，其离子浓度不再度不再发生变化，溶液中各离 Ag,CI 子浓度幂之积为常数，叫做洛度积常数（简称溶度积），用 Ag*Cl Kp表示。 饱和溶液，Kp=c(Ag)c(C) (2)意义 溶度积(K)反映了物质在水中的溶解能力。 溶 对同类型的难溶电解质（如AgCL、AgBr、 能 Ag)而言，Kp越小，难溶电解质在水中 的溶解能力越小。 AgCI AgBr Agl K 【特别提示】有关溶度积 (3)溶度积常数表达式 (Kp)的计算 写出下列沉淀洛解平衡的溶度积常数的表达式 (1)已知溶度积求溶液中的 AgCl(s)=Ag*(aq)+Cl-(aq) Ksp=c(Ag*).c(CI-) 某种高子的浓度，如Kp a的饱和AgCl溶液中 Fe(OH)3(s)=Fe3*(aq)+3OH-(aq)Ksp=c(Fe3+).c3(OH-) cAg)=a mol-L-。 AmB(s)-mAm+(aq)+nBm-(aq) Kp=cm(Ant)c(Bm-） (2)已知溶度积、溶液中某 离子的浓度，求溶液中的 2.溶度积规则 另一种离子的浓度，如某 通过比较溶度积K与溶液中有关离子液度幂的乘积Q的相对 温度下AgCl的Kpa,在 大小，可以判断滩溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解： 0.1molL-1的NaCl溶液 中加入过量的AgCI固体， (1)Q>Ksp 溶液过饱和，有沉淀 达到平衡后c(Ag*)=10a 析出，直至溶液饱和， molL-。 达到新的平衡。 (3)计算反应的平衡苇数，如 比较Q与Kp (2)Qc-Ksp 溶液饱和，沉淀与溶 解处于平衡状态。 对于反应Cu2(aq+MnSs) -CuS(s)+Mn2+(aq), 溶液不饱和，无沉淀析 Ksp(MnS)=c(Mn2+)c(S2-), (3)Q.<Ksp 出，若加入过量难溶电 Ksp(CuS)=c(Cu2*)-c(S2-), 解质，难溶电解质溶解 平衡常数K仁 Ksp(MnS) Ae" 直至溶液饱和。 K(CuS) 考点3沉淀溶解平衡原理的应用 1.沉淀的溶解原理 溶度积规则 AB(s)≥A(aq)+B(aq Qe 溶解 高子积) 加入反应物 (溶度积) (耗离子物质) 加入与溶液中离子反应的物质 Q。<Kp,向溶解方向移动 →平衡向溶解方向移动 (1)总原则：设法使离子浓度减小， 常用强酸浴解： 满足Q。<Kp CaC03Fes、Al(OH)3、Cu(OH)2 2. 实例应用：钡餐透视 BaS0,(安全，Safe) BaC03(危险！) BaCOa(s)=Ba2+(aq)+CO32(aq) 胃酸(HC) C032+2Ht==C02↑+H20 Ba2*(aq) c(Ba2+)增大→重金属中毒 难溶于水和酸，不被吸收 【归纳小结】沉淀溶解的应用 (1)酸碱溶解法 (2）盐溶解法 (弱碱盐) NH CI CaC03≥Ca2++C0g2 Mg(OH)2 MgOH)2≥Mg2++20H C032+2Ht=C02↑+H20 NH4+OH≥NH3H2O c(OH)减小 平衡正向移动 CaCOg Mg(OH)2 平衡正向移动，直至溶解 类似：BaCO3FeS、AI(OH)3Cu(OH)2 总反应：Mg(OH)2+2NH,Cl==MgCl2+2NH3H20 沉淀溶解平衡原理与应用知识清单 2.沉淀的生成 【归纳小结】沉淀生成应用 。(1)根据溶度积规则，当Q>Kp时，沉淀 (1)调节pH法：如除去氯化铵溶液中的 溶解平衡就向生成沉淀的方向进行。因 氧化铁杂质的方法。 此，使沉淀生成的总原则就是增大离子浓 氨水 度， 使之满足Q>Kp (NH3.H2O) 生成沉淀 NH4CI pH≈3~4 (Qc>Ksp) 生成沉淀方向 FeCl3 Fe(OH)3J 平衡 溶解 Fe3++3NHg.H2O=Fe(OH)3J+3NH4* (Q.<Ksp) (2）加沉淀剂法：如以Na2S、H,S等作沉 ●根据沉淀溶解平衡原理，如果加入与溶 淀剂，使某些金属离子，如Cu2+、Hg2+等 液中相同的离子，使平衡向生成沉淀的 生成极滩溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也 方向移动，就可以生成沉淀。 是分离、除去杂质常用的方法。 Na2SO4 ①用H2S除去Cu2+:②用Na2S除去Hg2+: BaCl2 H2S+Cu2+=== Hg2+ Na2S CuS↓+2HH BaS04↓ BaCl2 Ba2+ H,S HgSL u2+ CuS↓ Hg2+S2-==HgS↓ 。(2)实例：可溶性钡盐（如BaCL,等）当作 食盐食用，会造成钡中毒。中毒患者常用 3.沉淀的转化 5.0%的Na2S0,溶液洗胃的原因是什么？ (1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。 中毒后服用Na2S0,溶液(5.0%)洗胃， 沉淀亡溶解平衡移动 此时S0,2-与Ba2+结合生成BaS04沉淀， (2)沉淀转化的条件：溶液中的离子浓度幂 可缓解Ba2+对人体的毒害。 之积大于Ksp ①一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶 解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的 溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 BaCL,(误作食盐) 3 容易实现 缓解 Ba2+S0,2 溶解度小 溶解度更小 毒害 (Ksp小) (Ksp更小) 【特别提醒】 ②控制反应条件，也可使溶解能力相 5.0%Na2S04 BaS04↓ 对较弱的物质转化为溶解能力相对 溶液 较强的物质。 4.沉淀转化的应用 (1) 锅炉除垢 ①沉淀转化：由于CaC0,的溶解能力小于CaS04,用碳酸钠 溶液很容易将水垢中的CaS0,转化为疏松、易溶于酸的 CaC03沉淀。 离子方程式：CaS0,(s)+C032-(aq)三CaC0(s)+s0,2-(aq ②沉淀溶解：H与碳酸钙电离的C0,2结合生成C02脱离固 体，使碳酸钙溶解。 离子方程式：CaC03(s)+2Ht==Ca2+H20+C02个 (2) 重晶石转化为可溶性钡盐 虽然BaS0,比BaCO3更难溶于水，由于饱和Na,CO3溶液中的 C032-浓度较大，BaS0,电离出的Ba2+仍有部分能与C032结 BaSO 合形成BaCO沉淀。 用饱和Na2CO3溶液多次重复处理，可使大部分BaS0, 转化为BaC030 离子方程式：BaS04(s)+C032-(aq)三BaC03(s+S0,2-(aq) Ad 沉淀溶解：用盐酸溶解碳酸钡，可使Ba2+转入溶液中。 离子方程式：BaC03(S)t2Ht==Ba2+H20+C02↑ △【特别提醒】 沉淀转化是一种动态平衡，一般向生成更难溶物质的方向进行。但如果在溶 液中某种离子的浓度足够大，也可以使难溶物转化为溶解度稍大的物质（如 BaS0,转化为BaCO,)。沉淀转化在实际应用中具有重要意义。 (3) 物质的提纯 除去CuS0,溶液中混有的少量Fe3+ pH3-4 由于Fe(OH)3的溶解度比Cu(OH)2小得多，调节溶液的pH至 3~4时，Cu2+留在溶液中，Fe3+则形成Fe(OH)3沉淀析出。 Cu2 CuSO,(aq) CuO或Cu(OH)2 调节溶液 →Cu2+ CU2+ (含Fe3+) 或Cu2(OH2CO3 pH=3~4 Fe(OH)3 (除去Fe3+ 沉淀转化原理的应用一化学知识清单 (4) 铜蓝矿(CuS)的形成过程 CuS0,(溶液) 原生铜的硫化物与CuS0,溶液作用 生成铜蓝。有关化学方程式： CuS(铜蓝) ZnS(s)+CuSo Cus(s)+ZnSO 原生硫化物矿层 PbS(s)+Cuso Cus(s)+PbSO (ZnS,PbS) (5)工业废水处理(FeS法) 鑾Fes(s) Hg2*(aq)1 重金属离子利用沉淀转化原理，用FeS 。 等转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。 Fe2*(aq)FeS除去Hg2*的离子方程式： ·HgS(s)。 FeS(s)+Hg2+(aq)HgS(s)+Fe2+(aq) (6)分析化学中的沉淀转化(BaS04→BaC03) 用饱和Na2C03溶液将 饱和Na2C03溶液 难溶强酸盐BaS0,转化 强酸 为难溶弱酸盐BaC03, (如HCI) 然后用强酸溶解。 。0 反应的离子方程式： Ba2(aq BaSO(s) BaCO3(s) BaSO(s)+CO32-(aq)=Baco3(s)+SO2-(aq) (7)水垢的形成（含沉淀转化) 硬水煮沸时，Ca(HC0,)2Mg(HCO3)2分解生 成CaC03、MgC03。但MgC03又水解生成更难 溶的Mg(OH)2,MgC03+H20≌Mg(OH)2+C02↑。 Ca(HCO,)Mg(HCO). 故水垢的主要成分是CaCO3和MgOH)20 什 W Caco;(s)MgCo(s) 人 888 +g→+cot MgCO3(s) H20 Mg(OH)z(s)