難溶電解質(zhì)的溶解平衡第三課時

難溶電解質(zhì)的溶解平衡第三課時一、溶解平衡的概念與特點(diǎn)1．溶解平衡的建立固體溶解溶解平衡析出晶體

2．溶解平衡的定義 在一定溫度下，某難溶電解質(zhì)溶液中，當(dāng)__________的速率等于__________的速率時，建立了一個固體與溶液中離子之間的動態(tài)平衡，叫沉淀溶解平衡。沉淀溶解沉淀生成第2頁,共36頁，2024年2月25日，星期天3．溶解平衡的特點(diǎn)等動定變

(1)逆：固體溶解和沉淀過程是可逆的。

(2)_____：v(溶解)＝v(沉淀)。

(3)_____：動態(tài)平衡，溶解的速率和沉淀的速率相等且不為0。

(4)_____：達(dá)到平衡時，溶液中離子濃度保持不變。

(5)_____：當(dāng)改變外界條件時，溶解平衡將發(fā)生移動，達(dá)到新的平衡。第3頁,共36頁，2024年2月25日，星期天溶解性難溶微溶可溶易溶

S的范圍S<____________～__________～_____S>_____4．電解質(zhì)在水中的溶解度0.01g0.01g1g20℃時，電解質(zhì)在水中的溶解度(S)與溶解性存在如下關(guān)系：二、用溶度積概念理解溶解平衡1g10g10g1．溶度積常數(shù)cm(Mn＋)·cn(Nm＋)溫度

___________________，與其他平衡一樣，Ksp

僅受______的影響。第4頁,共36頁，2024年2月25日，星期天2．溶度積規(guī)則溶液過飽和，有沉淀析出難溶電解質(zhì)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積稱為離子積，符號Qc。溶液飽和，處于溶解平衡態(tài)(1)Qc>Ksp，___________________________。(2)Qc＝Ksp，___________________________。(3)Qc<Ksp，___________________________。溶液未飽和，沉淀溶解第5頁,共36頁，2024年2月25日，星期天外因?qū)θ芙馄胶獾挠绊憹舛燃铀♂專芙馄胶庀虺恋砣芙獾姆较蛞苿訙囟却蠖鄶?shù)難溶電解質(zhì)的溶解平衡是吸熱反應(yīng)，升高溫度，溶解平衡向沉淀溶解的方向移動；少數(shù)向生成沉淀方向移動，如Ca(OH)2

的溶解平衡同離子 效應(yīng)向平衡體系中加入難溶物產(chǎn)生的離子，溶解平衡向生成沉淀的方向移動?；瘜W(xué)反應(yīng)若加入物質(zhì)使難溶電解質(zhì)生成更難溶的電解質(zhì)、弱電解質(zhì)或氣體時，溶解平衡向沉淀溶解的方向移動考點(diǎn)1外界條件對沉淀溶解平衡的影響第6頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

【例1】對于難溶鹽MX，其飽和溶液中的M＋和X－的物質(zhì)

c(X－)＝Ksp

的關(guān)系?，F(xiàn)將足量的AgCl固體分別放入下列物質(zhì)中，AgCl的溶解度由大到小的順序?yàn)?)。①20mL0.01mol/LKCl溶液；②30mL0.02mol/LCaCl2

溶液；③40mL0.03mol/LHCl溶液；④10mL蒸餾水；⑤50mL0.05mol/LAgNO3

溶液。A．①②③④⑤C．⑤④②①③

B．④①③②⑤D．④③⑤②①第7頁,共36頁，2024年2月25日，星期天答案：B第8頁,共36頁，2024年2月25日，星期天【變式訓(xùn)練】

1．(雙選)常溫時，氫氧化鎂固體在水中存在溶解平衡：)。少可以加入少量的( A．NH4NO3

C．MgSO4

B．NaOHD．NaHSO4答案：ADNH3·H2O。第9頁,共36頁，2024年2月25日，星期天考點(diǎn)2沉淀溶解平衡的應(yīng)用

1．沉淀的溶解與生成

(1)在難溶電解質(zhì)的溶液中，當(dāng)Qc>Ksp

時，就會生成沉淀。據(jù)此，加入沉淀劑或者調(diào)整pH，是分離除雜的常用方法。如工業(yè)原料氯化銨中含有雜質(zhì)氯化鐵，使其溶于水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，可使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀而除去；以硫化鈉或

淀。硫化氫為沉淀劑可使Cu2＋、Hg＋等生成極難溶CuS、Hg2S等沉第10頁,共36頁，2024年2月25日，星期天飽和溶液中c(S2－)特別小，不溶于非氧化性酸，只溶于氧化性酸(如硝酸，王水)，S2－因被氧化導(dǎo)致離子濃度減小，從而使沉淀溶(2)當(dāng)Qc<Ksp

時，沉淀就會溶解，常用的方法有：①酸堿溶解法。

加入酸或堿與溶解平衡體系中的離子發(fā)生反應(yīng)，降低離子濃度，使平衡向沉淀溶解方向移動。如碳酸鋇溶于鹽酸。②發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使沉淀溶解。有些金屬硫化物如CuS、Hg2S等，其溶解度特別小，在其解。此法適用于那些具有明顯氧化性或者還原性的難溶物。第11頁,共36頁，2024年2月25日，星期天③生成配合物使沉淀溶解。

向沉淀溶解平衡體系中加入適當(dāng)?shù)呐浜蟿?，使溶液中某種離子生成穩(wěn)定的配合物，以減小其離子濃度，從而使沉淀溶解。如(3)實(shí)例探究。①利用沉淀溶解平衡移動原理解釋用硫酸鋇做鋇餐而不用碳酸鋇的原因。②誤服可溶性鋇鹽引起中毒，應(yīng)盡快使用硫酸鈉稀溶液洗胃，使硫酸根離子和鋇離子生成沉淀而排出體外。③從沉淀溶解平衡的角度解釋溶洞的形成。第12頁,共36頁，2024年2月25日，星期天2．沉淀的轉(zhuǎn)化(1)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是溶解平衡的移動。一般來說，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)難溶物溶解度的大小，難溶物間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化，例如： 向AgNO3

溶液中滴加NaCl溶液，有白色AgCl沉淀生成；向其中加入NaBr溶液，有淡黃色AgBr沉淀生成；向新的固體混合物中加入NaI溶液，有黃色AgI沉淀生成，最后在滴入Na2S溶液，有黑色Ag2S沉淀生成。說明AgCl、AgBr、AgI、Ag2S的Ksp

逐漸減小。第13頁,共36頁，2024年2月25日，星期天(2)實(shí)例探究。

往ZnS的溶解平衡體系中加入CuSO4溶液，可使其轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀。因?yàn)镕eS、MnS、ZnS的Ksp

遠(yuǎn)大于CuS、HgS、PbS的Ksp，利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，常用FeS(s)、MnS(s)、ZnS等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等重金屬離子。第14頁,共36頁，2024年2月25日，星期天【例2】已知

AgCl為難溶于水和酸的白色固體，Ag2S為難溶于水和酸的黑色固體。Ksp(AgCl)＝1.8×10－18，Ksp(Ag2S)＝6.3×10－50。取AgNO3

溶液，加入NaCl溶液，靜置，過濾，洗滌后，再加入Na2S溶液，描述現(xiàn)象，并寫出反應(yīng)的離子方程式。_____________________________________________________________________________________________________________。

思路指導(dǎo)：一般來說溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。兩種沉淀的溶解度差別越大，沉淀轉(zhuǎn)化越容易。第15頁,共36頁，2024年2月25日，星期天答案：現(xiàn)象：白色沉淀(AgCl)轉(zhuǎn)化為黑色沉淀(Ag2S)；離子方程式：S2－＋2AgCl===Ag2S＋2Cl－第16頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時，生成沉淀時，所需的離子濃度越小越先沉淀，如果生成各種沉淀所需試劑的離子濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達(dá)到分離離子的目的。第17頁,共36頁，2024年2月25日，星期天A．25℃時，0.1mol·L【變式訓(xùn)練】－1HF溶液中pH＝1B．Ksp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化C．該體系中沒有沉淀產(chǎn)生D．該體系中HF與CaCl2

反應(yīng)產(chǎn)生沉淀第18頁,共36頁，2024年2月25日，星期天答案：D第19頁,共36頁，2024年2月25日，星期天考點(diǎn)3溶度積曲線

溶度積曲線分別以陽、陰離子的對數(shù)濃度為坐標(biāo)軸作出的曲線，不同溫度下曲線形狀不盡相同。曲線上方表示該物質(zhì)在某一溫度下的過飽和溶液；曲線上表示該物質(zhì)在該溫度下的飽和溶液；而曲線下方表示該物質(zhì)在某一溫度下的不飽和溶液。第20頁,共36頁，2024年2月25日，星期天【變式訓(xùn)練】

3．某溫度時，BaSO4

在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖3－20－2所示。下列說法正確的是()。圖3－20－2第21頁,共36頁，2024年2月25日，星期天A．加入Na2SO4

可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)B．通過蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)C．d點(diǎn)無BaSO4

沉淀生成D．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的Ksp

大于c點(diǎn)對應(yīng)的Ksp

解析：A中b點(diǎn)處于曲線上方，溶液過飽和，要生成沉淀的；B中d點(diǎn)蒸發(fā)時硫酸根離子和鋇離子濃度同時增大；D中溫度不變，溶度積不變。答案：C第22頁,共36頁，2024年2月25日，星期天利用溶解平衡制備、分離物質(zhì)

[考向分析]近年高考中常在非選擇題部分的“無機(jī)化工流程題”或“無機(jī)物制備題”中考查沉淀溶解平衡知識，利用溶解平衡制備、分離物質(zhì)。這里主要講述兩種類型問題。

1．利用元素在不同pH范圍內(nèi)的不同存在形式進(jìn)行分離、提純、制備物質(zhì)。這種類型的考題主要是利用兩性氫氧化物在不同pH范圍內(nèi)存在形式的不同，進(jìn)行分離、提純和制備。第23頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

2．利用難溶物的溶解性相對難易進(jìn)行分離等。這種類型的考題主要是利用Ksp

的相對大小，判斷難溶物的溶解性的相對難易，控制pH實(shí)現(xiàn)逐步分離或者相互轉(zhuǎn)化。如Fe(OH)3

完全沉淀時溶液的pH為3.2，而Cu(OH)2

完全沉淀時溶液的pH為6.7，那么Fe(OH)3

比Cu(OH)2更難溶，調(diào)節(jié)pH在5左右可使Fe(OH)3完全沉淀，而Cu(OH)2

不沉淀，達(dá)到分離除雜等目的。第24頁,共36頁，2024年2月25日，星期天已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氫氧化物形式完全沉淀時，【突破訓(xùn)練】

1．(2010年廣東高考)碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。已知β－鋰輝石(主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2)為原材料制備Li2CO3

的工藝流程如下：圖3－20－5溶液的pH分別為3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34.2g、12.7g和1.3g。第25頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

(1)步驟Ⅰ前，β－鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是______________________________________________________。加入____________(填“石灰石”、“氯化鈉”或“稀硫酸”)，以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分雜質(zhì)離子，然后分離得到浸出液。

(3)步驟Ⅱ中，將適量的H2O2

溶液、石灰乳和Na2CO3

溶液依次加入浸出液中，可除去的雜質(zhì)金屬離子有______________。

(4)步驟Ⅲ中，生成沉淀的離子方程式為：______________。

(5)從母液中可回收的主要物質(zhì)是____________。第26頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

答案：(1)增大固液接觸面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率

(2)石灰石

(5)Na2SO4第28頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

2．工業(yè)上制取純凈的CuCl2·2H2O的主要過程是：①將粗氧化銅(含少量Fe)溶解于稀鹽酸中，加熱、過濾，調(diào)節(jié)濾液的pH為3～4；②對①所得濾液按下列步驟進(jìn)行操作：圖3－20－6已知Cu2＋、Fe2＋在pH為3～4時不水解，而Fe3＋卻幾乎完全水解而沉淀。請回答下列問題：第29頁,共36頁，2024年2月25日，星期天(1)X是________，其反應(yīng)的離子方程式是：__________________________________。(2)Y物質(zhì)應(yīng)具備的條件是____________________________，______________生產(chǎn)中Y可選：____________。(3)溶液乙在蒸發(fā)結(jié)晶時應(yīng)注意：______________________。又不能引入新雜質(zhì)，氧化銅或氫氧化銅均可。第30頁,共36頁，2024年2月25日，星期天Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－

(3)CuCl2

溶液在蒸發(fā)結(jié)晶的過程中發(fā)生水解，為抑制其水解，應(yīng)加HCl或者HCl氣氛下蒸發(fā)，結(jié)合產(chǎn)物可知，不能蒸干，否則失去結(jié)晶水而得到無水CuCl2。答案：(1)Cl2CuO[或

(2)能夠調(diào)節(jié)溶液的pH為3～4，且不引入新的雜質(zhì)Cu(OH)2] (3)在HCl氣氛下蒸發(fā)，且不能蒸干第31頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行，但速率相等

C．升高溫度，AgCl沉淀的溶解度增大

D．向AgCl沉淀中加入NaCl固體，AgCl沉淀的溶解度降低