難溶電解質溶解平衡新課（共27張）-“黃岡杯”一等獎

難溶電解質的溶解平衡難溶電解質的溶解平衡一、沉淀溶解平衡1、固體物質的溶解性2、沉淀溶解平衡3、影響沉淀溶解平衡的因素二、溶度積1、判斷沉淀溶解方向2、分步沉淀——選擇合適的沉淀劑三、沉淀反應的應用1、沉淀的生成：Qc>Ksp2、沉淀的溶解：Qc<Ksp3、沉淀的轉化三、沉淀反應的應用1、沉淀的生成：Qc>Ksp實質：平衡向生成沉淀的方向移動（分離或除去某些離子）（1）加入沉淀劑如：沉淀Cu2+、Hg2+、Ag+等，以Na2S、H2S作沉淀劑（2）調節(jié)溶液的pH如：工業(yè)原料NH4Cl中混有FeCl3，使其溶解于水加氨水調pH值至7~8，使Fe3+轉變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。Hg2＋+S2－=HgS↓Cu2＋+H2S=CuS↓+2H+

Fe3＋

+3NH3?H2O====Fe(OH)3↓+3NH4＋除去某溶液中的SO42-，你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽？為什么？三、沉淀反應的應用（3）氧化還原法如：在粗制CuSO4.5H2O晶體中常含有雜質Fe2+，在提純時，為了除去Fe2+，常用什么方法？(溶液中Fe2+、Cu2+、Fe3+完全沉淀為氫氧化物，需要的pH分別為9.6、6.4、3.7)為了除去Fe2+，常加少量的H2O2，使Fe2+氧化為Fe3+，然后再加少量堿至溶液pH=4，可以達到除去亞鐵離子而不損失硫酸銅的目的。多種方法綜合處理三、沉淀反應的應用1、沉淀的生成：Qc>Ksp多種方法綜合運用1、工業(yè)制備氯化銅時，將濃鹽酸用蒸汽加熱至80℃左右，慢慢加入粗CuO粉末（含雜質Fe2O3

，F(xiàn)eO），充分攪拌，使之溶解，得一強酸性的混合溶液，現(xiàn)欲從該混合溶液中制備純凈的CuCl2溶液，采用以下步驟：｛參考數(shù)據如下}二、溶度積1、沉淀的生成：Qc>Ksp多種方法綜合運用

（1）第一步除去Fe2+，能否直接調整pH=9.0將Fe2+沉淀除去？理由是_____________________________。（2）有人用強氧化劑NaClO將Fe2+氧化為Fe3+：①加入NaClO后，溶液的pH的變化是_____A.一定增大B.一定減小C.可能增大D.可能減?、谀阏J為用NaClO作氧化劑是否妥當？理由是？（3）現(xiàn)在下列幾種常用的氧化劑，可用于除去混合溶液中的Fe2+的有___A.濃HNO3B.KMnO4C.Cl2D.O2E.H2O2

不能；因Fe2+沉淀的pH最大，F(xiàn)e2+沉淀完全時，Cu2+也沉淀A不妥當；引入了新雜質Na+CDE二、溶度積1、沉淀的生成：Qc>Ksp多種方法綜合運用（4）除去溶液中的Fe3+的方法是調整溶液的pH=3.2，現(xiàn)有下列試劑，均可將強酸性的溶液的pH調到3.2，最適宜選用的有___A.NaOHB.氨水C.Cu2(OH)2CO3

D.Na2CO3

E.CuOF.Cu(OH)2）（5）若提供的藥品有：Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu，試結合題給表格作參照，簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實驗步驟：

（6）將除去Fe3+和Fe2+后所得溶液小心加熱濃縮，再冷卻結晶，即可得CuCl2·xH2O。如果要將CuCl2·xH2O處理為無水氯化銅，如何操作：____________________CEF通入足量Cl2，使Fe2+轉化為Fe3+；加入CuO，調節(jié)溶液pH約為4（或3.2≤pH<4.7），使Fe3＋沉淀完全在干燥的HCl氣流保護下加熱三、沉淀反應的應用2、金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可利用這一性質，控制溶液的pH，達到分離金屬離子的目的。難溶金屬氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如圖所示。(1)pH＝3時溶液中銅元素的主要存在形式是______。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，應該控制溶液的pH________。A．<1

B．4左右C．>6Cu2＋B三、沉淀反應的應用1、金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可利用這一性質，控制溶液的pH，達到分離金屬離子的目的。難溶金屬氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如圖所示。(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋雜質，______(“能”、“不能”)通過調節(jié)溶液pH的方法來除去，理由是___________________________。(4)要使氫氧化銅沉淀溶解，除了加入酸之外，還可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，該反應的離子方程式_________________________。不能Co2＋和Ni2＋沉淀時的pH范圍相差太小Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O三、沉淀反應的應用2、沉淀的溶解：Qc<Ksp實質：移去溶解平衡體系中的相應離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，從而使沉淀溶解。(1)、酸溶解法：如：固態(tài)CaCO3溶于鹽酸中：HCO3-H+加入H+H2CO3H2O+CO2例：CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)三、沉淀反應的應用(2)、鹽溶解法如：在有固態(tài)Mg(OH)2存在的飽和溶液中，存在著如下平衡：向該飽和溶液中分別加入鹽酸、NaAc、NH4Cl時，固體Mg(OH)2的質量有什么變化？例：Mg(OH)2(s)2OH-(aq)+Mg2+(aq)Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀NH3·H2O加入NH4+三、沉淀反應的應用1．已知：25℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10-12，Ksp(MgF2)＝7.42×10-11。下列說法正確的是(

)

A．25℃時，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B．25℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2+)增大C．25℃時，Mg(OH)2固體在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小D．25℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉化為MgF2B三、沉淀反應的應用(3)、配位溶解法如：在有固態(tài)AgCl存在的飽和溶液中，存在著如下平衡：溶解沉淀

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)[Ag(NH3)2]+2NH3·H2OCu(OH)2(s)+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2+(aq)+4H2O+2OH-

三、沉淀反應的應用(4)、氧化還原法如：不溶于鹽酸的AgS、CuS、HgS等硫化物加熱條件下可溶于硝酸中。3Ag2S+8HNO3===6AgNO3+3S+2NO↑+4H2O△2AgNO3+H2S===Ag2S↓+2HNO3

三、沉淀反應的應用2、沉淀的溶解：Qc<Ksp（1）.酸溶解法：強酸是常用的溶解難溶電解質的試劑。如可溶解難溶氫氧化物（如Al(OH)3）、難溶碳酸鹽(如CaCO3)、某些難溶硫化物（如FeS）等。（2）.鹽溶解法：某些鹽溶液也可用來溶解沉淀。（如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中）（3）.配位溶解法：如Cu(OH)2可溶于NH3·H2O溶液中，AgCl也可溶于NH3·H2O溶液中。AgCl(s)+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]+(aq)+2H2O+2Cl-

Cu(OH)2(s)+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2+(aq)+4H2O+2OH-

（4）.氧化還原法：如：不溶于鹽酸的AgS、CuS、HgS等硫化物可溶于硝酸中。3Ag2S+8HNO3===6AgNO3+3S+2NO↑+4H2O△三、沉淀反應的應用1、某溫度下，F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，改變溶液pH，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據圖分析，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到飽和B三、沉淀反應的應用步驟1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合（均為0.1mol／L)向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol／LKI溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol／LNa2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉變?yōu)辄S色黃色沉淀轉變?yōu)楹谏?、沉淀反應的應用向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液，靜置白色沉淀轉變?yōu)榧t褐色三、沉淀反應的應用AgCl(s)?Ag+(aq)

+Cl-(aq)+KI=I-+K+AgI（s）2AgI(s)

?2Ag+

(aq)+2I-(aq)Na2S=S2-+2Na++Ag2S（s）AgCl(s)+I-

AgI(s)+Cl-

2AgI(s)+S2-Ag2S(s)+2I-

三、沉淀反應的應用3、沉淀的轉化已知下列數(shù)據，根據實驗現(xiàn)象，能得到什么結論？結論：沉淀一般可從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化，兩者差別越大，轉化越容易。物質溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI

9.6×10-9Ag2S1.3×10-16三、沉淀反應的應用實質：沉淀溶解平衡的移動。沉淀一般可從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化，兩者差別越大，轉化越容易如在BaSO4溶液中加入過量的Na2CO3，通過增大c(CO32-)、移走上層溶液等使BaSO4轉化為BaCO3注意：并不是Ksp相對較小的沉淀轉化為Ksp相對較大的沉淀就完全不能進行。BaSO4+CO32-BaCO3+SO42-

三、沉淀反應的應用4、室溫下BaCO3、BaSO4的Ksp分別為5.1×10-9mol2·L-2、1.1×10-10mol2·L-2現(xiàn)欲使BaCO3固體轉化為BaSO4時，所加Na2SO4溶液的濃度至少為（

）

A.7.14×10-5mol/L

B.3.3×10-5mol/L

C.1.54×10-6mol/L

D.5.1×10-9mol/LC法1：BaCO3(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)法2：BaCO3(s)+SO42-BaSO4(s)+CO32-(aq)三、沉淀反應的應用1、已知CuSO4溶液分別與Na2CO3、Na2S溶液反應的情況如下：(1)CuSO4+Na2CO3主要：Cu2++CO32-+H2O===Cu(OH)2↓+CO2↑次要：Cu2++CO32-===CuCO3↓(2)CuSO4+Na2S主要：Cu2++S2－===CuS↓次要：Cu2++S2－+2H2O===Cu(OH)2↓+H2S↑下列幾種物質溶解能力由大到小的順序是(

)A．Cu(OH)2>CuCO3>CuSB．CuS>CuCO3>Cu(OH)2C．CuS>Cu(OH)2>CuCO3D．CuCO3>Cu(OH)2>CuSD三、沉淀反應的應用1、已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表。為除去某工業(yè)廢水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋雜質，最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的____(填選項)。A．NaOH

B．FeS

C．Na2S物質FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10－182.5×10－131.3×10－353.4×10－286.4×10－331.