沉淀的溶解平衡1129

1、沉淀的溶解平衡1沉淀溶解平衡小結(jié)2回顧:觀察.思考1.將少量難溶的PbI2黃色固體加到盛有一定量水的試管中，振蕩，靜置一段時(shí)間。 在上層清液中滴加幾滴AgNO3溶液，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 難溶 微溶 可溶 易溶0.01 1 10 （Sg/100g水） 32.為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”? BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為： BaSO4 Ba2 SO42 Ksp=1.11010 s=2.4 104 BaCO3 Ba2 CO32 Ksp=5.1109 s=2.2 103 由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH=0.91.5)，如果服下

2、BaCO3，胃酸會(huì)與CO32反應(yīng)生成CO2和水，使CO32濃度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3 Ba2+ + CO32- + H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42不與H結(jié)合生成硫酸，胃酸中的H對(duì)BaSO4的溶解平衡沒(méi)有影響，Ba2濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4 作“鋇餐”。4自我診斷1.下列說(shuō)法中,正確的是 ( ) A.飽和石灰水中加入一定量生石灰,溫度明顯升高, 所得溶液的pH會(huì)增大 B.AgCl懸濁液中存在平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq),往其中加入少量NaC

3、l粉末,平衡會(huì)向左 移動(dòng),溶液中離子的總濃度會(huì)減小 C.AgCl懸濁液中加入KI溶液,白色沉淀變成黃色, 證明此條件下Ksp(AgCl)Ksp(AgI) D.硬水含有較多Ca2+、Mg2+、HCO 、SO ,加熱 煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+c5基礎(chǔ)回歸1.沉淀的生成: QcKsp (1)調(diào)節(jié)pH法 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì),可加入氨水調(diào)節(jié) pH至78,離子方程式為: 。 (2)沉淀劑法 如用H2S沉淀Cu2+,離子方程式為: 。2.沉淀的溶解 QcKsp(1)酸溶解法 如CaCO3溶于鹽酸,離子方程式為:H2S+Cu2+ CuS+2H+Fe3+3NH3H2O Fe(

4、OH)3+3NHCaCO3 + 2H+ Ca2+H2O+CO26 (2)鹽溶液溶解法 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,離子方程式為 。 (3)氧化還原溶解法 如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。 (4)配位溶解法 如AgCl溶于氨水,離子方程式為 。3.沉淀的轉(zhuǎn)化 (1)實(shí)質(zhì): 的移動(dòng)(沉淀的溶解度差 別 ,越容易轉(zhuǎn)化)。 (2)應(yīng)用:鍋爐除垢、礦物轉(zhuǎn)化等。AgCl + 2NH3H2O Ag(NH3)2+Cl-+2H2O沉淀溶解平衡越大Mg(OH)2 + 2NH Mg2+ 2NH3H2O3Ag2S8HNO3=6AgNO33S2NO4H2O7鍋爐除水垢 除水垢CaSO4(s) CaC

5、O3(s) Ca2+(aq) 其反應(yīng)如下: CaSO4+Na2CO3 CaCO3+Na2SO4, CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O。鹽酸Na2CO38要點(diǎn) 沉淀溶解平衡的影響因素及應(yīng)用1.影響因素 (1)內(nèi)因:難溶物質(zhì)本身性質(zhì),這是主要決定因素。 (2)外因 濃度:加水沖稀,平衡向溶解方向移動(dòng),但Ksp不變。 溫度:絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過(guò)程,升高 溫度,平衡向溶解方向移動(dòng),Ksp增大。 其他:向平衡體系中加入可與體系中某些離子反 應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子時(shí),平衡向 溶解方向移動(dòng),但Ksp不變。92.應(yīng)用 (1)沉淀的生成 原理:若Qc大于Ksp,難溶電解質(zhì)的沉淀

6、溶解平衡向 左移動(dòng),就會(huì)生成沉淀。 調(diào)節(jié)溶液的pH法:使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物 沉淀。 加沉淀劑法:如除去溶液中的Cu2+、Hg2+,可加入 Na2S、H2S等作為沉淀劑。特別提醒 選用沉淀劑的原則是:使生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好(所沉淀離子形成沉淀的Ksp盡可能的小,即沉淀溶解度越小越好)。 不能影響其他離子的存在,由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì)。10【要點(diǎn)深化】 P123 (2)沉淀的溶解根據(jù)溶度積規(guī)則，當(dāng)QcKsp時(shí)，沉淀就向溶解的方向進(jìn)行。因此，使沉淀溶解的總原則是：設(shè)法使構(gòu)成晶體離子的濃度減小使之滿足QcAgIAg2CrO4BAgClAg2CrO4AgICA

7、g2CrO4AgClAgIDAg2CrO4AgIAgCl14答案C15 【典例精析】 例2已知：25 時(shí)，KspMg(OH)25.611012，Ksp(MgF2)7.421011。下列說(shuō)法正確的是() A25 時(shí)，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大 B25 時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2)增大 C25 時(shí)，Mg(OH)2固體在20 mL 0.01 molL1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL1NH4Cl溶液中的Ksp小 D25 時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成為MgF2BNH

8、4+可以結(jié)合Mg(OH)2電離出的OH離子不變 但二者的Ksp相近，當(dāng)c(F)較大時(shí)，仍會(huì)出現(xiàn)c(Mg 2)c(F)2Ksp(MgF2)，從而生成MgF2沉淀16定時(shí)檢測(cè)一、選擇題(本題包括12小題,每小題5分,共60分)1.(2009天津理綜,4)下列敘述正確的是 ( ) A.0.1 mol/L C6H5ONa溶液中:c(Na+)c(C6H5O-) c(H+)c(OH-) B.Na2CO3溶液加水稀釋后,恢復(fù)至原溫度,pH和KW 均減小 C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中, c(H+)不相等 D.在Na2S溶液中加入AgCl固體,溶液中c(S2-)下降因?yàn)锳g2S更

9、難溶D17 P123.變式2.(2009廣東,18改編)硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.溫度一定時(shí),Ksp(SrSO4)隨c(SO42- )的增大而減小 B.三個(gè)不同溫度中,313 K時(shí)Ksp(SrSO4)最大 C.283 K時(shí),圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是飽和溶液 D.283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)?不飽和溶液 B. 313K時(shí),c(Sr2+ )最大, Ksp最大 A.溫度一定,Ksp(SrSO4)不變 C. a點(diǎn)c(Sr2+)小于平衡時(shí)c(Sr2+), 故未達(dá)到飽和,沉淀繼續(xù)溶解D. 從283 K升溫到363 K要析出固體,依

10、然為飽和溶液。B184.(2008廣東,9)已知Ag2SO4的Ksp為2.010-5,將適量Ag2SO4固體溶于100 mL水中至剛好飽和,該過(guò)程中Ag+和SO 濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示飽和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol/L。若t1時(shí)刻在上述體系中加入100 mL0.020 mol/L Na2SO4溶液,下列示意圖中,能正確表示t1時(shí)刻后Ag+和SO 濃度隨時(shí)間變化關(guān)系的是( ) 飽和溶液中c(SO ) = = 0.017 mol/L,c(SO )=0.018 5 mol/L,(此時(shí)Qc1c(H+) = KaC = 3.610-40.1=610-3mol/L C(F-)

11、=Qc = C(Ca2+)C2(F-) = 0.1(610-3)2 =3.610-6mol/LKsp206.將AgCl與AgBr的飽和溶液等體積混合,再加入足量 濃AgNO3溶液,發(fā)生的反應(yīng)為 ( ) A.只有AgBr沉淀生成 B.AgCl和AgBr沉淀等量生成 C.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀為主 D.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀為主 解析 因c(Cl-)c(Br-),所以析出AgCl多。C217.Cu(OH)2在水溶液中存在著如下沉淀溶解平衡: Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常溫下 Ksp=210-20。在常溫下如果要生成Cu(

12、OH)2沉淀, 需要向0.02 mol/L的CuSO4溶液中加入堿來(lái)調(diào)整溶 液的pH,應(yīng)使溶液的pH大于 ( ) A.2 B.3 C.4 D.5 解析 要生成Cu(OH)2沉淀,就應(yīng)滿足: c(Cu2+)c(OH-)2 210-20 c(OH-) = 110-9 mol/L,所以pH5,D項(xiàng)正確。D228.(8分)已知25時(shí): 在物質(zhì)的提純中,常利用難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平 衡原理除去某些離子。例如: 為了除去氯化銨晶體中的氯化鐵雜質(zhì),先將混合 物溶于水,再加入一定量的試劑a反應(yīng),過(guò)濾結(jié)晶 即可;電解質(zhì)Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶度積1.810-112.210-20

13、8.010-164.010-36完全沉淀時(shí)的pH9.75.05.54.0氨水23 為了除去氯化鎂晶體中的氯化鐵雜質(zhì),先將混合物 溶于水,再加入足量的氫氧化鎂充分反應(yīng),過(guò)濾結(jié)晶 即可; 為了除去硫酸銅晶體中的硫酸亞鐵雜質(zhì),先將混合 物溶于水,再加入一定量的雙氧水,將亞鐵離子氧化, 然后加入試劑b調(diào)節(jié)溶液的pH=4,過(guò)濾結(jié)晶即可。 (1)上述三種除雜方案都將Fe2+、Fe3+轉(zhuǎn)化為 填（化學(xué)式)而除去。 (2)試劑a為 。 (3)寫(xiě)出中除雜所發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式: 。Fe(OH)3 氨水2Fe3+ +Mg(OH)2 2Fe(OH)3+3Mg 2+24 (4)下列與方案有關(guān)的敘述正確的是 (填

14、字母序號(hào))。 A.H2O2是綠色氧化劑,在氧化過(guò)程中不引入雜質(zhì), 不產(chǎn)生污染 B.將亞鐵離子氧化的主要原因是Fe(OH)2沉淀比 Fe(OH)3沉淀較難過(guò)濾 C.調(diào)節(jié)溶液pH=4的試劑b是氫氧化銅或氧化銅 D.在pH大于4的溶液中Fe3+已完全不存在 A C259.(10分)已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(Ag2CrO4) =1.910-12,現(xiàn)在向0.001 mol/L K2CrO4和0.01 mol/L KCl混合液中滴加0.01 mol/LAgNO3溶液,通過(guò)計(jì)算 回答: (1)Cl-、CrO 誰(shuí)先沉淀？ (2)剛出現(xiàn)Ag2CrO4沉淀時(shí),溶液中Cl-濃度是多少？ (設(shè)

15、混合溶液在反應(yīng)中體積不變) 解析 由Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-) 得c(Ag+)=26 由Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO ),得c(Ag+)= mol/L=4.3610-5 mol/L, 生成AgCl沉淀需c(Ag+)=1.810-8 mol/L生成 Ag2CrO4沉淀時(shí)所需c(Ag+),故Cl-先沉淀。剛開(kāi)始 生成Ag2CrO4沉淀時(shí),c(Cl-)= =4.1310-6 mol/L。 答案 (1)Cl-先沉淀 (2)4.1310-6 mol/L2728(2008山東理綜,15)某溫度時(shí), BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ( )

16、提示 BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO (aq) 的平衡常數(shù)Ksp=c(Ba2+)c(SO ),稱 為溶度積常數(shù)。 A.加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn) B.通過(guò)蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn) C.d點(diǎn)無(wú)BaSO4沉淀生成 D.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Kspac間c(SO42- ) c(Ba 2+ )均增大等于2912. 某溫度下，F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后，改變?nèi)芤簆H，金屬陽(yáng)離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析,下列判斷錯(cuò)誤的是( )AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加適量NH4Cl固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)Cc、d兩

17、點(diǎn)代表的溶液中c(H)與c(OH)乘積相等DFe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和B當(dāng)c(Fe3)和c(Cu2)相等時(shí)，此時(shí)c(Cu2)對(duì)應(yīng)的c1(OH)1109.6 molL1，F(xiàn)e3對(duì)應(yīng)的c2(OH)11012.7molL1，KspFe(OH)3c(Fe3)(11012.7)3，KspCu(OH)2c(Cu2)(1109.6)2， KspFe(OH)3KspCu(OH)2；由b變到a點(diǎn)溫度相同30二、非選擇題(本題包括4小題,共40分)13.(8分)Al(OH)3為兩性氫氧化物,在水溶液中存在酸 式電離和堿式電離兩種形式,試根據(jù)平衡移動(dòng)原理, 解釋下列有關(guān)問(wèn)題。 向Al(OH)3沉淀中加入鹽酸,沉淀溶解,其原因 是 , 有關(guān)離子方程式是 。 31 答案 Al(OH)3的堿式電離為Al(OH)3 Al3+ +3OH-,加入鹽酸溶液,由于H+與Al(OH)3電離出來(lái) 的少量OH-中和生成水,使Al(OH)