沉淀溶解平衡20131115

預(yù)習(xí)學(xué)案答案【練習(xí)1】PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)Ksp(PbI2)=[Pb2+][I-]2AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)Ksp(Fe(OH)3)=[Fe3+][OH-]3AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)

Ksp(AmBn)=[An+]m[Bm-]n

Ksp(AmBn)=[An+]m[Bm-]n

平衡濃度Q(AmBn)=cm(An+)cn(Bm-)任意時刻濃度生成沉淀Hg2++S2-=HgS↓Cu2++S2-=CuS↓溶解BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑【練習(xí)2】＞BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO32-(aq)CO32-+2H+=H2O+CO2↑沉淀溶解平衡右移，c(Ba2+)增大，引起重金屬中毒更難溶；大；大【練習(xí)3】Cu2++ZnS=CuS+Zn2+MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑白色沉淀；淡黃色沉淀；黃色沉淀溶解度AgI＜AgBr

＜AgCl【練習(xí)4】AMg(HCO3)2==MgCO3+CO2↑+H2O

【預(yù)習(xí)檢測】1.D2.C3.錯錯考綱要求命題預(yù)測了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。

1.溶度積常數(shù)計算及判斷。選擇題中，往往結(jié)合圖象，考查溶度積的計算、影響因素、考查溶解平衡的移動等知識點，難度較大。

2.沉淀溶解平衡的應(yīng)用。非選擇題中往往結(jié)合沉淀反應(yīng)在生產(chǎn)、科研、環(huán)保中的應(yīng)用，主要是以工藝流程分析的形式考查綜合應(yīng)用能力，難度較大。第3節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡理解：溶度積Ksp反映了電解質(zhì)在水中的溶解能力。陰陽離子個數(shù)比不同的電解質(zhì),不能僅根據(jù)Ksp的大小比較溶解能力的強(qiáng)弱,需要轉(zhuǎn)化為溶解度或飽和溶液中的濃度來比較。

Ag2CrO4（S）2Ag+（aq）+CrO42-（aq）BaSO4

（S）Ba2+（aq）+SO42-（aq）AgCl（S）Ag+（aq）+Cl-（aq）aa2aaaaKsp=a2Ksp=4a3Ksp=a2幾種難溶電解質(zhì)的Ksp（18℃～25℃）沉淀溶解平衡KspAgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)1.8×10-10mol2·L-2AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)5.0×10-13mol2·L-2AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)8.3×10-17mol2·L-2Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)5.6×10-12mol3·L-3Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)2.2×10-20mol3·L-3思考：1、在同一溫度下，能否用Ksp的大小比較AgX的溶解性的大?。?、Ksp越小的物質(zhì)，溶解能力就越小嗎？①AgCl

AgBr

AgI

依次難溶②Mg(OH)2Cu(OH)2依次難溶AgClMg(OH)2能否直接根據(jù)Ksp推出Mg(OH)2比AgCl更難溶？思考①⑦例1答案①⑦對于平衡:

AgClAg++Cl-

（體系有大量固體AgCl），若改變條件，對其有何影響？改變條件平衡移動方向C（Ag+）C（Cl-）溶解度mol.l-1Ksp升溫加水

加AgCl（s）

加NaCl（s）

加AgNO3(s)右移增大增大增大增大右移不變不變不變不變不移動不變不變不變不變左移減小增大減小不變左移增大減小減小不變【課堂探究】考點一、影響沉淀溶解平衡的因素【變式1】

⑤＞①＞④＞②＞③①＞④=⑤＞②＞③【變式1】現(xiàn)把足量AgCl分別放入：①5ml水

②10ml0.2mol·L-1MgCl2③20ml0.5mol·L-1NaCl④40ml0.1mol·L-

1AlCl3⑤20ml0.3mol·L-1AgNO3溶解至飽和，各溶液中Ag+濃度由大到小的順序是

，AgCl的溶解度由大到小的順序是

.拓展、某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如右下圖所示。①abcd四個點中處于平衡狀態(tài)的是

：

②v(溶解)﹥v(沉淀)

的是

：

③Q﹥Ksp的是

：

acdb考點二：沉淀溶解平衡的應(yīng)用1．沉淀的生成（當(dāng)Qc>Ksp時）(1)調(diào)節(jié)pH法(2)沉淀劑法加入氨水調(diào)節(jié)pH至7~8，可除去氯化銨中的雜質(zhì)氯化鐵。（Cu2＋、Fe3＋）以Na2S、H2S等作沉淀劑，使Cu2+、Hg2+等生成極難容的硫化物CuS、HgS沉淀。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)。選擇的沉淀劑有什么要求？(1)酸堿鹽溶解法CaCO3(s)＋2HCl=CaCl2＋H2O+CO2.2．沉淀的溶解（Qc<Ksp）(2)氧化還原溶解法(3)生成配合物使沉淀溶解靈犀一點：難溶電解質(zhì)溶解的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。只要能設(shè)法滿足Qc<Ksp，沉淀就能溶解。3.沉淀的轉(zhuǎn)化例如：AgNO3→AgCl(白色沉淀)→AgI(黃色沉淀)(1)實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(2)特征：①一般說來，溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)。②沉淀的溶解能力差別越大，越容易轉(zhuǎn)化。BaSO4+CO32-=BaCO3+SO42-生活化學(xué)如何解釋下列現(xiàn)象：1、水垢如何形成的？如何除去？2、誤食可溶性鋇鹽,如何解毒？3、如何防治齲齒？Ca5(PO4)3(OH)（S）4、如何用重晶石（主要成分BaSO4）是制備可溶性鋇鹽？

總反應(yīng)：Ｆ－＋Ca5(PO4)3(OH)Ca5(PO4)3F＋OH－KSP[Ca5(PO4)3(OH)]=1.8×10-21KSP[Ca5(PO4)3F]=8.3×10-37Ca5(PO4)3(OH)（S）

OH-+5Ca2++3PO43-NaF=Na++F-Ca5(PO4)3F＋?!考點三、溶度積規(guī)則應(yīng)用(3)由Ksp[Mg(OH)2]＝5×10－13＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝0.01·c2(OH－)c(OH－)＝×10－6mol·L－1(3)由于一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5mol·L－1時，沉淀已經(jīng)完全。故Mg2＋完全沉淀時有：1×10－5·c2(OH－)＝5×10－13所以c(OH－)＝×10－4mol·L－1常溫時，Ksp[Mg(OH)2]＝4×10－12，Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10-38；通常認(rèn)為某離子殘留在溶液中的濃度小于1×10-5mol?L-1時就認(rèn)為該離子已經(jīng)沉淀完全假定原溶液中c(Mg2+)=1mol?L－1，c(Fe3+)=0.01mol?L－1。(已知lg2=0.3)

（1）使Fe3+開始沉淀時溶液中pH約為

（2）當(dāng)Fe3+沉淀完全時溶液中c(OH－)約為

mol/l；此時，Mg2+

（填寫編號：A：尚未開始沉淀；B：已經(jīng)開始沉淀；C：已經(jīng)沉淀完全）；

（3）結(jié)論：在雜有少量Fe3+的Mg2+溶液中，

（填編號：A：可以；B：不可以）用調(diào)節(jié)pH的方法來除雜常溫時，Ksp[Mg(OH)2]＝4×10－12，Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10-38；通常認(rèn)為某離子殘留在溶液中的濃度小于1×10-5mol?L-1時就認(rèn)為該離子已經(jīng)沉淀完全假定原溶液中c(Mg2+)=1mol?L－1，c(Fe3+)=0.01mol?L－1。(已知lg2=0.3)

（1）使Fe3+開始沉淀時溶液中pH約為

（2）當(dāng)Fe3+沉淀完全時溶液中c(OH－)約為

mol/l；此時，Mg2+

（填寫編號：A：尚未開始沉淀；B：已經(jīng)開始沉淀；C：已經(jīng)沉淀完全）；

（3）結(jié)論：在雜有少量Fe3+的Mg2+溶液中，

（填編號：A：可以；B：不可以）用調(diào)節(jié)pH的方法來除雜【變式2】解析

a點在平衡曲線上，此時溶液中存在溶液平衡,加入Na2SO4會增大SO42-

濃度,平衡左移,Ba2+濃度應(yīng)降低,A項錯;d點時溶液不飽和,蒸發(fā)溶液,[SO42-]、

[Ba2+]均增大,B項錯;d點表示溶液的Q<Ksp,所以溶液不飽和,不會沉淀,C項正確;Ksp是一常數(shù),溫度不變Ksp不變，所以該曲線上任一點的Ksp都相等,D項錯誤。答案

C

小結(jié)：【課堂檢測】1.A2.A3.(1)變小

(2)不變

(3)變小變大平衡體系研究對象研究對象平衡移動的判據(jù)平衡常數(shù)

表達(dá)式

升溫對平衡常數(shù)的影響化學(xué)平衡2SO2+O22SO3△H﹤0C+H2OCO+H2△H﹥0電離平衡H2OH++OH-CH3COOHCH3COO-+H+

NH3·H2ONH4++OH-

水解平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-

沉淀溶解平衡AgCl（s）Ag+（aq）+Cl-（aq）可逆反應(yīng)弱電解質(zhì)水溶液增大增大增大增大增大增大減小Kc=[SO3]2[O2][SO2]2·Kc=[CO]·[H2O][H2]Ka=[CH3COO-]·[CH3COOH][H+

]Kb=[NH4+]·[NH3·H2O][OH-

]能水解的鹽溶液Kw=[H+]·[OH-]Ksp=[Ag+]·[Cl-]難溶或微溶物的濁液①化學(xué)平衡移動原理②Q與K相對大小四大平衡的比較：【跟蹤練習(xí)】1.D2.C3.C4.AD5.D6.（1）Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+（2）Cu2++S2-=CuS↓（3）FeS+2H+=Fe2++H2S↑（4）CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-（5）Cu2++ZnS=CuS+Zn2+7.Cu(OH)2Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+8.D9.B10.A11.2.7×10-312.1.75×1049.A正確；a點到b點的堿性增強(qiáng)，而NH4Cl溶解于水后顯酸性，故B錯；只要溫度一定，Kw就一定，故C正確；溶度積曲線上的點代表的溶液都已飽和，曲線左下方的點都不飽和，右上方的點都是Q>Ksp，沉淀要析出，故D正確。答案：B金屬離子從開始沉淀到沉淀完全時溶液的pH:Fe3+:1.9～3.2Cu2+:5.2～6.4思考：如何分離酸性溶液中的Cu2+、

Fe3+？加氧化銅調(diào)節(jié)pH第28講│要點探究圖28－1【典例精析】例1

[2010·山東卷]

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，金屬陽離子濃度的變化如圖28－1所示。據(jù)圖分析，下列判斷錯誤的是(

)A．Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]B．加適量NH4Cl固體可使溶液由a點變到b點C．c、d兩點代表的溶液中c(H＋)與c(OH－)乘積相等D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點代表的溶液中達(dá)到飽和例1

B

[解析]加適量NH4Cl固體，因為NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋，致使溶液的pH減小，故可使溶液由b變到a點，所以B錯。A項，從圖中可知，當(dāng)c(Fe3＋)和c(Cu2＋)相等時，此時c(Cu2＋)對應(yīng)的c1(OH－)＝1×10－9.6mol·L－1，F(xiàn)e3＋對應(yīng)的c2(OH－)＝1×10－12.7mol·L－1，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)×(1×10－12.7)3，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)×(1×10－9.6)2，顯然Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]；c(H＋)·c(OH－)＝KW，c、d兩點的溫度相同，所以KW相同；溶度積曲線上的點代表的溶液都已飽和，曲線左下方的點都不飽和，右上方的點都是Qc>Ksp，沉淀要析出。常溫時，Ksp[Mg(OH)2]＝4×10－12，Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10-38；通常認(rèn)為某離子殘留在溶液中的濃度小于1×10-5mol?L-1時就認(rèn)為該離子已經(jīng)沉淀完全假定原溶液中c(Mg2+)=1mol?L－1，c(Fe3+)=0.01mol?L－1。(已知lg2=0.3)

（1）使Fe3+開始沉淀時溶液中pH約為

（2）當(dāng)Fe3+沉淀完全時溶液中c(OH－)約為

mol/l；此時，Mg2+

（填寫編號：A：尚未開始沉淀；B：已經(jīng)開始沉淀；C：已經(jīng)沉淀完全）；

（3）結(jié)論：在雜有少量Fe3+的Mg2+溶液中，

（填編號：A：可以；B：不可以）用調(diào)節(jié)pH的方法來除雜

金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液的pH，達(dá)到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S，mol·L－1)見圖1。圖1【典例精析】(1)pH＝3時溶液中銅元素的主要存在形式是_____(寫化學(xué)式)。Cu2＋(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，應(yīng)該控制溶液的pH為________。

A．＜1

B．4左右C．＞6B

(3)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表。物質(zhì)FeS

MnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10－182.5×10－131.3×10－363.4×10－286.4×10－531.6×10－24某工業(yè)廢水中含有Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋，最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的________除去它們。(選填序號)A．NaOH

B．FeS

C．Na2SB2．(2010年高考北京理綜)自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析正確的是(

)A．CuS的溶解度大于PbS的溶解度B．原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍(lán)沒有還原性C．CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式Cu2＋＋S2－===CuS↓D．整個過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)解析：本題考查物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、離子反應(yīng)等，意在考查考生運用化學(xué)基本原理分析生活中的化學(xué)問題的能力。由于CuSO4與PbS反應(yīng)生成CuS和PbSO4，說明CuS的溶解度小于PbS的溶解度，A項錯誤；原生銅的硫化物和銅藍(lán)中的S均顯－2價，處在硫元素的最低價態(tài)，均具有還原性，B項錯誤；CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式為：Cu2＋＋ZnS===CuS＋Zn2＋，C項錯誤；原生銅的硫化物轉(zhuǎn)化為CuSO4發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，CuSO4轉(zhuǎn)化為CuS為復(fù)分解反應(yīng)，D項正確。答案：D4、為了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加熱攪拌的條件下加入一種過量的試劑，過濾后加入適量HCl，該試劑是已知：Mg(OH)2的Ksp：5.6×10-12mol3·L-3，F(xiàn)e(OH)3的Ksp：2.6×10-39mol4·L-4（）

A．氨水B．NaCl

C．Na2CO3

D．MgCO3已知Ksp,Fe(OH)3=2.64×10-39Ksp,Ni(OH)2=5.47×10-16某混合溶液中，F(xiàn)e3+和Ni2+分別為0.10mol/L和1.0mol/LFe3+和Ni2+開始