【創(chuàng)新方案】高中化學(xué)沉淀溶解平衡及應(yīng)用新人教版

第一課時沉淀溶解平衡及應(yīng)用預(yù)習全程設(shè)計名師全程導(dǎo)學(xué)案

例全程導(dǎo)航訓(xùn)練全程跟蹤一、Ag＋和Cl－的反應(yīng)真能進行到底嗎？1．生成沉淀的離子反應(yīng)能夠發(fā)生的原因生成沉淀的離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，在于

．但并不是

．生成物的溶解度小絕對不溶2．溶解平衡以AgCl溶解為例：從固體溶解平衡的角度，AgCl在溶液中存在兩個過程，一方面，在水分子作用下，少量的Ag＋和Cl－

；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面正、負離子的吸引，

沉淀．在一定溫度下，當

時，得到AgCl飽和溶液，脫離AgCl的表面溶入水中回到AgCl的表面析出沉淀溶解和生成的速率相等建立動態(tài)平衡．其溶解平衡可表示為：

．AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)3．固體物質(zhì)的溶解性(1)將

的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)．(2)溶液中的離子濃度

時，沉淀就達完全．溶解度小于0.01g小于1×10－5mol/L二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1．沉淀的生成(1)沉淀生成的應(yīng)用：在涉及

、

的生產(chǎn)、

、

等領(lǐng)域中，常利用生成沉淀來達到

的目的．無機制備提純工藝科研廢水處理分離或除去某些離子Fe(OH)3②加沉淀劑法：以Na2S、H2S等作沉淀劑，除去Cu2＋、Hg2＋等．生成極難溶的CuS、HgS等沉淀，反應(yīng)的離子方程式分別為：Na2S：

；H2S：

、

.S2－＋Cu2＋===CuS↓、S2－＋Hg2＋===HgS↓H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋H2S＋Hg2＋===HgS↓＋2H＋沉淀溶解(2)Mg(OH)2沉淀溶于NH4Cl溶液中實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論及解釋沉淀Mg(OH)2

溶于水不溶解不實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論及解釋沉淀Mg(OH)2

溶于鹽酸溶解平衡正向移動，沉淀溶解．反應(yīng)可表示為：溶解能Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論及解釋沉淀Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液溶解平衡正向移動，沉淀溶解．反應(yīng)表示為：溶解Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O2．Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液但是MgCl2溶液能與氨水反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀二者是否矛盾？提示：不矛盾．根據(jù)前面學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)的方向及化學(xué)平衡有關(guān)理論，在不同條件下，化學(xué)反應(yīng)可按不同方向進行，當NH4Cl濃度大時，便能溶解Mg(OH)2，而當c(Mg2＋)、c(NH3·H2O)較大的溶液相混時易于生成Mg(OH)2沉淀．1．飽和溶液的物質(zhì)的量濃度一定很大，不飽和溶液的物質(zhì)的量濃度一定很小 (

)提示：錯誤．溶液的物質(zhì)的量濃度的大小與溶液的飽和與否沒有直接關(guān)系，有的物質(zhì)受溶解度的限制，容易達到飽和，但濃度卻很小，如AgCl、Mg(OH)2等難溶物都是這種情況．2．在不加入其他物質(zhì)的情況下，對于飽和溶液，降低溫度可以生成沉淀，升高溫度也可以生成沉淀(

)提示：正確．不同的物質(zhì)溶解度受溫度的影響不同，大多數(shù)固體物質(zhì)，溫度越高溶解度越大，其飽和溶液在降低溫度時可以生成沉淀；有的物質(zhì)如Ca(OH)2當溫度越高時溶解度越小其飽和溶液升高溫度時可生成沉淀．3．只有難溶物才可能得到沉淀，而對于易溶物如KNO3不可能得到它們的沉淀 (

)提示：錯誤．固體物質(zhì)在溶液中都存在溶解平衡，只要存在溶解平衡，改變適當?shù)臈l件就會有沉淀析出．一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡與弱電解質(zhì)的電離平衡的關(guān)系1．弱電解質(zhì)的電離平衡(1)弱電解質(zhì)的電離是一個可逆過程，溶液中未電離的電解質(zhì)分子和已電離的離子處于平衡狀態(tài)．(2)電離平衡是動態(tài)平衡，當濃度、溫度等條件發(fā)生變化時，平衡就向能夠使這種變化減弱的方向移動．(3)影響電離平衡的因素有很多，如溫度、濃度、酸堿度等．弱電解質(zhì)的電離是吸熱的，升高溫度有利于弱電解質(zhì)的電離．濃度越大，弱電解質(zhì)電離生成的離子碰撞的機會越多，越容易結(jié)合生成弱電解質(zhì)分子，電離程度越?。蹼娊赓|(zhì)的電離還受酸堿度、鹽離子效應(yīng)等影響．2．難溶電解質(zhì)的溶解平衡物質(zhì)溶解性的大小是相對的，絕對不溶的物質(zhì)是沒有的．在一定溫度下，當沉淀溶解和生成的速率相等時，即達到溶解平衡狀態(tài)．難溶電解質(zhì)的溶解平衡也是有條件的，條件變化，平衡被破壞．通過條件的變化可以使沉淀生成、沉淀溶解，也可以使沉淀轉(zhuǎn)化．3．兩者之間的關(guān)系難溶電解質(zhì)的溶解平衡與弱電解質(zhì)的電離平衡是不同的，可從兩個方面來比較分析：(1)從物質(zhì)類別方面看，要弄清難溶電解質(zhì)可以是強電解質(zhì)，也可以是弱電解質(zhì)，如BaSO4是強電解質(zhì)，而Al(OH)3是弱電解質(zhì)；而難電離物質(zhì)是弱電解質(zhì)．(2)從變化過程來看，要弄清溶解平衡是指已溶解的溶質(zhì)與未溶解的溶質(zhì)之間形成的沉淀與溶解的平衡狀態(tài)；而弱電解質(zhì)的電離平衡則是指已經(jīng)溶解在溶液中的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化達到平衡狀態(tài)．[特別關(guān)注]

溶解平衡遵循勒夏特列原理，當外界條件改變時，平衡可能會發(fā)生移動．二、沉淀反應(yīng)中的問題生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜質(zhì)或提純物質(zhì)的重要方法之一，但并不是唯一方法！1．沉淀劑的選擇要求除去溶液中的某種離子，又不能影響其他離子的存在，并且由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子還要便于除去．如在AgNO3溶液中加入K2CrO4可產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀．2．形成沉淀和沉淀完全的條件由于難溶電解質(zhì)溶解平衡的存在，在合理選用沉淀劑的同時，有時還需要考慮溶液pH和溫度的調(diào)控．3．不同沉淀方法的應(yīng)用(1)直接沉淀：為除去指定的溶液中某種離子或獲取該難溶電解質(zhì)；(2)分步沉淀(為鑒別溶液中含有哪些離子，或是為分別獲得不同難溶電解質(zhì))；(3)共沉淀：為除去一組某種性質(zhì)相似的離子，加入合適的沉淀劑．(4)通過氧化還原反應(yīng)等方式改變某離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛雀〉碾y溶電解質(zhì)以便分離出去．考查點一沉淀溶解平衡[答案]

B[解析]

AgCl固體在溶液中達到溶解平衡后，溶解與沉淀速率相等，但不為0，A項正確；AgCl難溶于水，但溶解的部分電離出Ag＋和Cl－，B項錯誤；一般來說，升高溫度有利于固體物質(zhì)的溶解，C項正確；向AgCl沉淀中加入NaCl固體，增大了Cl－濃度，促使溶解平衡向左移動，降低了AgCl的溶解度，D項正確．[關(guān)鍵一點]

考慮溫度對沉淀溶解平衡的影響時，要具體問題具體分析，絕大多數(shù)物質(zhì)隨溫度升高，溶解度增大；也有的物質(zhì)隨溫度升高溶解度反而減小，如Ca(OH)2.1．下列敘述不正確的是 (

)A．CaCO3能夠溶解在CO2的水溶液中B．Mg(OH)2可溶于鹽酸，不溶于NH4Cl溶液C．AgCl可溶于氨水D．MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2只得到一種沉淀.答案：BD考查點二沉淀溶解平衡的應(yīng)用[例2]

為了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是(提示氫氧化鐵完全沉淀時的pH為3.7，氫氧化鎂完全沉淀時的pH為11.1) (

)A．NaOH

B．Na2CO3C．氨水 D．MgO[解析]

要除FeCl3，實際上是除去Fe3＋.除Fe3＋的方法是，加入某物質(zhì)，使之成為沉淀，過濾即可．由題目可知，氫氧化鐵飽和溶液的酸性較飽和氫氧化鎂的強，也就是說前者的氫氧根離子的濃度比后者?。谌芤旱臍溲醺x子濃度達到某一數(shù)值(pH為3.7)時，鎂離子不反應(yīng)，鐵離子已經(jīng)完全沉淀了．即根據(jù)溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)和Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)與水解平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入某物質(zhì)消耗Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋，使Fe(OH)3沉淀，不使Mg(OH)2沉淀，所給的物質(zhì)均消耗H＋，使Fe(OH)3沉淀，但前三種物質(zhì)會引入雜質(zhì)，不符合除雜要求．[答案]

D[關(guān)鍵一點]

在遇到含有多種弱堿陽離子的混合溶液的離子分離及除雜時，往往用到通過改變?nèi)芤旱乃釅A性來使離子分別沉淀的情況，此時要注意沉淀的pH.2．當Mg(OH)2固體在水中溶解達到平衡時：Mg(OH)2(s)Mg2＋＋2OH－，為使Mg(OH)2固體的量減少，可加入