蘇教版化學選修4《沉淀溶解平衡》課件4

1．了解難溶物在水中的溶解情況，認識沉淀溶解平衡的建立過程。2．理解溶度積的概念，能用溶度積規(guī)則判斷沉淀的產(chǎn)生、溶解。3．能夠運用平衡移動的觀點對沉淀的溶解、生成與轉(zhuǎn)化進行分析，并能解釋一些生活問題。一、沉淀溶解平衡1．沉淀溶解平衡(1)概念在一定溫度下，當

的速率與

的速率相等，

保持不變的狀態(tài)。沉淀溶解沉淀生成固體的量(2)特點(3)表示方法如Fe(OH)3的沉淀溶解平衡，可表示為 。2．溶度積(1)溶度積是指用于描述

電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡的

，符號為

。難溶平衡常數(shù)Ksp

。

(3)意義：Ksp反映了難溶電解質(zhì)

，當化學式所表示的組成中陰離子與陽離子個數(shù)比相同時，Ksp數(shù)值

，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力

。(4)影響因素：Ksp只與

和

有關，與沉淀量無關。cm(Mn＋)·cn(Am－)在水中的溶解能力越大越強難溶電解質(zhì)的性質(zhì)溫度1.有人認為Ksp越小，其物質(zhì)的溶解度就越小，你認為正確嗎？【提示】不正確。對于陰、陽離子的個數(shù)比相同的難溶電解質(zhì)，它們的溶解能力可以直接用Ksp的大小來比較，Ksp越小，其物質(zhì)的溶解度就越??；而對于陰、陽離子的個數(shù)比不同的難溶電解質(zhì)，它們的溶解能力就不能直接用Ksp的大小來比較，因為Ksp越小，其物質(zhì)的溶解度不一定就越小。二、沉淀溶解平衡的應用1．沉淀的生成(1)調(diào)節(jié)pH法：除去CuSO4溶液中少量鐵離子，可向溶液中加入

或

，調(diào)節(jié)pH至3～4，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為

沉淀除去。(2)加沉淀劑法誤食可溶性鋇鹽，可用Na2SO4解毒，反應式為

；除去食鹽溶液中的MgCl2，可加入少量NaOH，反應式為

。Cu(OH)2Cu2(OH)2CO3Fe(OH)3Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓2．沉淀的轉(zhuǎn)化(1)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動。一般說來，溶解能力相對

的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對

的物質(zhì)。兩種沉淀的溶解度差別

，沉淀越容易轉(zhuǎn)化。較強較弱越大(2)沉淀轉(zhuǎn)化的應用常將難溶強酸鹽轉(zhuǎn)化為

鹽，然后用酸溶解，使陽離子進入溶液。反應式如下：

；

。

②鍋爐除水垢難溶弱酸BaSO4(s)＋CO32－(aq)===BaCO3(s)＋SO42－(aq)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑其反應的化學方程式如下：

。2.如果要除去某溶液中的SO42－，你選擇加入鈣鹽還是鋇鹽？為什么？【提示】加入可溶性鋇鹽。因為BaSO4的溶解度比CaSO4的溶解度小，用Ba2＋沉淀SO42－更完全。CaCO3；CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2OCaSO4＋Na2CO3===Na2SO4＋一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡與弱電解質(zhì)的電離平衡的比較 從物質(zhì)類別上看難溶電解質(zhì)與難電離物質(zhì)有何不同？[師生互動]【提示】難溶電解質(zhì)：可以是強電解質(zhì)也可以是弱電解質(zhì)。難電離物質(zhì)：只能是弱電解質(zhì)。

從變化的過程上看溶解平衡與電離平衡有何不同？[學生交流]【提示】溶解平衡：已溶解溶質(zhì)與未溶解溶質(zhì)之間形成的沉淀與溶解的平衡狀態(tài)。電離平衡：溶解的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化達到的平衡狀態(tài)。

溶解平衡與電離平衡表達形式有何異同？

【歸納小結】

影響平衡的因素影響因素沉淀溶解平衡電離平衡內(nèi)因電解質(zhì)本身的性質(zhì)外因溫度溫度升高，多數(shù)溶解平衡向溶解的方向移動溫度升高，正向移動稀釋向溶解方向移動正向移動同離子效應加入相同離子，向生成沉淀的方向移動逆向移動

下列有關AgCl沉淀的溶解平衡的說法中，正確的是(

)A．AgCl沉淀生成和溶解不斷進行，但速率相等B．AgCl難溶于水，溶液中沒有Ag＋和Cl－C．升高溫度，AgCl的溶解度增大D．向AgCl沉淀的溶解平衡體系中加入NaCl固體，AgCl的溶解度不變【名師解析】

A項中AgCl固體在溶液中存在溶解平衡，當達到溶解平衡時，AgCl固體生成Ag＋和Cl－的速率必然等于Ag＋和Cl－結合成AgCl固體的速率，正確；B項中沒有絕對不溶的物質(zhì)，錯誤；C項一般來說，溫度升高，固體的溶解度增大，C正確，但少數(shù)固體的溶解度隨溫度升高而降低，如Ca(OH)2；D項向AgCl沉淀的溶解平衡體系中加入NaCl固體，增大了c(Cl－)，平衡向左移動，AgCl的溶解度減小，D錯誤?！敬鸢浮?/p>

AC在一定溫度下、一定量的水中，石灰乳懸濁液存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，當向此懸濁液中加入少量生石灰時，下列說法正確的是(多選)(

)A．n(Ca2＋)增大 B．c(Ca2＋)不變C．n(OH－)增大 D．c(OH－)不變【解析】加入CaO后，CaO＋H2O===Ca(OH)2，消耗了水，有Ca(OH)2析出，由于溫度不變，故仍為飽和溶液，所以n(Ca2＋)、n(OH－)減小，但c(Ca2＋)、c(OH－)不變?！敬鸢浮?/p>

BD二、溶度積的理解與應用 溶度積規(guī)則：通過比較溶度積與溶液中有關離子濃度冪的乘積——濃度商Qc的相對大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下是生成還是溶解，你是怎樣理解的？[學生交流]【提示】

Qc＞Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達到新的平衡；Qc＝Ksp，溶液飽和，沉淀溶解處于平衡狀態(tài)；Qc＜Ksp時，溶液尚未飽和，無沉淀析出，沉淀平衡向著沉淀溶解的方向移動，直至溶液飽和。

沉淀生成的條件及措施如何？[師生互動]【提示】在難溶電解質(zhì)的溶液中，若有關離子濃度的乘積Qc>Ksp，就會生成沉淀，為使沉淀更完全，必須創(chuàng)造條件，促進平衡向生成沉淀的方向移動?？刹扇〉拇胧┩ǔＳ孝僬{(diào)節(jié)溶液的pH值，②加沉淀劑。

沉淀溶解有什么辦法？[師生互動](2)加入適當氧化劑或還原劑，與溶液中某種離子發(fā)生氧化還原反應。例如：CuS沉淀中加入稀硝酸，S2－被氧化使c(S2－)減小，導致c(Cu2＋)·c(S2－)＜Ksp(CuS)，使CuS沉淀逐步溶解，反應如下：3CuS＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O＋3S。(3)加入適當試劑，與溶液中某種離子結合生成配合物。例如：AgCl沉淀能溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O，由于生成了[Ag(NH3)2]＋，降低了Ag＋的濃度，所以AgCl沉淀溶解。

沉淀轉(zhuǎn)化如何實現(xiàn)？舉例說明。[學生交流]【提示】沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀平衡的移動，通常一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，兩種難溶物溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢就越大。例如：

利用Ksp如何計算難溶電解質(zhì)的溶解度？[師生互動]【提示】一定溫度下飽和溶液的濃度，也就是該溶質(zhì)在此溫度下的溶解度，如果溶質(zhì)MaXb的溶解度為S，并以mol·L－1為單位，那么：

MaXbaMb＋＋bXa－

S

aS

bSKsp＝(aS)a·(bS)b＝aa·bb·S(a＋b)【思路點撥】根據(jù)沉淀溶解平衡式計算原溶液中的c(SO42－)與c(Ag＋)―→計算加入Na2SO4后的c(Ag＋)和c(SO42－)―→對比圖象得出結論【答案】

B(1)若將Na2SO4溶液濃度變?yōu)?.20mol·L－1，則Ag＋和SO42－的濃度變化有何特點？(2)若向原體系中加水，則離子濃度如何變化？此時Q＝(0.017)2×0.1085＝3.14×10－5>Ksp，Ag2SO4溶液過飽和會生成Ag2SO4沉淀，溶液中Ag＋和SO42－濃度下降，直至新的平衡狀態(tài)。(2)若向原溶液中加水，因為原溶液中沒有Ag2SO4固體，故離子濃度會減小。2．點撥(1)沉淀溶解平衡是新課標增加內(nèi)容，近幾年在高考題中頻繁出現(xiàn)，應該引起我們的重視。解題策略：難溶物質(zhì)的溶度積本質(zhì)是溶解平衡中的平衡常數(shù)，解答此類問題的關鍵在于理解平衡常數(shù)的含義，掌握有關平衡常數(shù)的計算。利用離子濃度積與溶度積的相對大小判斷難溶物質(zhì)是否發(fā)生沉淀或沉淀是否完全等。(2)我們在做物質(zhì)分離相關實驗題時，常常涉及到選擇什么樣的沉淀劑為最好，怎樣才能使沉淀完全，如何控制只讓某離子沉淀而不讓其他離子沉淀，或者控制條件只讓某種沉淀溶解等問題，這些問題的深層次的解釋，利用溶度積常數(shù)Ksp都能迎刃而解。1．下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是(

)A．反應開始時，溶液中各離子濃度相等B．沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解達到平衡時，溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等，且保持不變D．沉淀溶解達到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進溶解【解析】

A項反應開始時，各離子的濃度沒有必然的關系。B項正確。C項沉淀溶解達平衡時溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變，但不一定相等。D項沉淀溶解達到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，由于固體的濃度為常數(shù)，故平衡不發(fā)生移動?！敬鸢浮?/p>

B2．下列說法不正確的是(

)A．Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關B．由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS沉淀C．其他條件不變，離子濃度改變時，Ksp不變D．兩種難溶電解質(zhì)作比較時，Ksp小的溶解度一定小【解析】

Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)、溫度有關，與濃度無關，Ksp的大小反映難溶電解質(zhì)溶解能力的大小，陰陽離子個數(shù)比相同的，Ksp越大，溶解度越大?！敬鸢浮?/p>

D3．向5mLNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加一滴KI溶液并振蕩，沉淀變?yōu)辄S色，再滴入一滴Na2S溶液并振蕩，沉淀又變成黑色，根據(jù)上述變化過程，分析此三種沉淀物的溶解度關系為(

)A．AgCl＝AgI＝Ag2S

B．AgCl<AgI<Ag2SC．AgCl>AgI>Ag2S D．AgI>AgCl>Ag2S【解析】沉淀應當向溶解度更小的沉淀轉(zhuǎn)化，即向著降低離子濃度的方向進行，所以溶解度：AgCl>AgI>Ag2S?！敬鸢浮?/p>

CA．溫度一定時，Ksp(SrSO4)隨c(SO42－)的增大而減小B．三個不同溫度中，313K時Ksp(SrSO4)最大C．283K時，圖中a點對應的溶液是不飽和溶液D．283K下的SrSO4飽和溶液升溫到363K后變?yōu)椴伙柡腿芤骸窘馕觥繙囟纫欢?，Ksp(SrSO4)不變，A錯誤；由題中沉淀溶解平衡曲線可看出，313K時，c(Sr2＋)、c(SO42－)最大，Ksp最大，B正確；a點c(Sr2＋)小于平衡時c(Sr2＋)，故未達到飽和，沉淀繼續(xù)溶解，C正確；從283K升溫到363K要析出固體，依然為飽和溶液?！敬鸢浮?/p>

BC5．向含有AgI固體的飽和溶液中：(1)加入固體AgNO3，則c(I－)________(填“變大”“變小”或“不變”，下同)。(2)若改加更多的AgI，則c(Ag＋)將________。(3)若改加AgBr固體，則c(I－)________，而c(Ag＋)________?！窘馕觥?/p>

含有AgI的飽和溶液中存在如下沉淀溶解平衡：AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)。(1)加入固體AgNO3，c(Ag＋)變大，平衡向逆反應方向移動，則c(I－)變小。(2)若向含有AgI的飽和溶液中改加更多的AgI，對平衡沒有影響，則c(Ag＋)不變。(3)若改加AgBr固體，則c(Ag＋)變大，平衡向逆反應方向移動，則c(I－)變小?！敬鸢浮?/p>

(1)變小(2)不變(3)變小變大6．(2009年山東理綜)運用化學反應原理研究氮、氧等單質(zhì)及其化合物的反應有重要意義。(1)合成氨反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡________移動(填“向左”“向右”或“不”)；使用催化劑________反應的ΔH(填“增大”“減小”或“不改變”)。(2)已知：O2(g)===O2＋(g)＋e－

ΔH1＝1175.7kJ·mol－1PtF6(g)＋e－===PtF6－(g)

ΔH2＝－771.1kJ·mol－1O2PtF6(s)===O2＋(g)＋PtF6－(g)

ΔH3＝482.2kJ·mol－1則反應O2(g)＋PtF6(g)===O2PtF6(s)的ΔH＝___kJ·mol－1。(3)在25