沉淀溶解平衡学案.doc

嵊州市三界中学高二化学备课组 编辑：黄伟 2/7/2020 8:36:06 上午沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡与溶度积1、基本概念（1）以PbI2为例，当Pb2+和I- 的速率与PbI2固体 的速率相等时，固体的质量 ，得到 ，这样就达到了一种平衡状态，称为沉淀溶解平衡，其平衡常数称 （2）Ksp只与 有关，而与 无关，溶液中离子浓度的变化只能使 ，并不改变 （3）Ksp反映了 。当 时，Ksp数值 的难溶电解质，在水中的溶解能力越强。如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI) 溶解度: 练1、有关溶度积Ksp说法正确的是 （ ）A. Ksp的数值只与难溶电解质的性质与温度有关 BKsp的大小与沉淀量和溶液中的离子有关C当溶液中离子的浓度改变时，Ksp也随之改变D对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp值越大，电解质在水中的溶解能力越强练2、写出BaSO4 Al(OH)3 的沉淀溶解平衡的表达式并写出其溶度积KSP表达式：BaSO4 Al(OH)3 【小结】.难溶电解质AmBn的沉淀溶解平衡可表示为： _ Ksp=_【思考】.有人认为Ksp越小，其物质的溶解度越小，你认为正确吗？二、沉淀溶解平衡的影响因素升高温度，沉淀溶解平衡一般向 移动（ 除外）加入少量水，沉淀溶解平衡向 移动，溶液中离子浓度 固体的质量会 加入含有该固体电离出的离子，会使平衡向 移动，固体的质量会 加入少量的该固体，平衡 移动，离子浓度 练3、对于平衡: AgCl Ag+ + Cl- 若改变条件，对其有何影响改变条件平衡移动方向C（Ag）C（Cl）升 温加水加AgCl（s） 加NaCl（s） 加AgNO (s) 练4、在一定温度下，将足量氯化银固体分别加入：10ml蒸馏水中；30ml 0.1molL-1盐酸；5ml 0.5 molL-1食盐溶液； 10ml 0.2 molL-1氯化钙溶液中。均使氯化银溶液达到饱和，此时所得各溶液中Ag+浓度由大到小的排列顺序是 （ ）A、 B、 C、 D、练5、在平衡体系Ca(OH)2(s) Ca2+2OH-中，能使c(Ca2+)减小，而使c(OH-)增大的是（ ）A加入少量MgCl2固体 B加入少量Na2CO3固体 C加入少量KCl固体 D加入少量Ba(OH)2固体 三、沉淀溶解平衡的判断浓度商Q与溶度积Ksp的相对大小怎样影响溶解平衡的 ？QKSP时，溶液为过饱和溶液，沉淀 。 QKSP时，溶液为饱和溶液，处于平衡状态 。QKSP时，溶液为未饱和溶液 ，沉淀 。 以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化练6、将等体积的410-3 molL-1AgNO3和410-3 molL-1K2CrO4混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？（已知Ksp（Ag2CrO4）=9.010-12 mol3L-3.）_（填“是”或“否”）原因是 练7、已知Cu(OH)2(s) Cu2+(aq) +2OH(aq) ，Ksp=2.010-20 mol3L-3。（1）某CuSO4溶液里C(Cu2+)=0.02 molL-1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的PH使之大于 。（2）要使0.2 molL-1CuSO4溶液中的Cu2+沉淀较为完全（使Cu2+浓度降低至原来的千分之一），则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液PH为 四、溶度积应用-计算溶解度及溶液中离子浓度练8、Mg(OH)2在298.15K时的Ksp值为5.6110-12 mol3L3，求该温度时C（Mg2+）为多少？说明：传统意义上的溶解度是在一定温度下100g溶剂里能溶解某物质的最多质量，但在该部分内容里，溶解度可以直接用溶质的物质的量浓度表示。练8：已知在室温时，Cu(OH)2的溶度积Ksp=2.21020 mol3L3，求室温下Cu(OH)2饱和溶液中溶解度及Cu2+和OH的物质的量浓度。练9：已知在室温时，AgCl的溶度积Ksp=1.81010 mol2L2，求室温下AgCl饱和溶液中溶解度及Ag+和Cl-的物质的量浓度。五、沉淀溶解平衡的应用1沉淀的生成原理：若Qc Ksp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向 移动，就会生成沉淀。在工业生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。常见的方法有：(1)调节溶液的pH法：使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至78，离子方程式为Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(2)加沉淀剂法：加入沉淀剂使杂质离子转化为沉淀除去。如用H2S沉淀Cu2，离子方程式为Cu2H2S=CuS2H；用BaCl2溶液沉淀SO，离子方程式为Ba2SO=BaSO4。注意：(1)利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。如要除去溶液中的Mg2，应使用NaOH等使之转化为溶解度较小的Mg(OH)2。(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1105 mol/L时，沉淀已经完全。(3)由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质。2沉淀的溶解原理：若Qc Ksp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向 移动，沉淀就会溶解。根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。方法有：(1)酸碱溶解法：加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解的方向移动，如CaCO3可溶于盐酸，离子方程式为CaCO32H=Ca2CO2H2O。(2)盐溶解法：加入盐溶液，与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成弱电解质，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为：Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。(3)配位溶解法：加入适当的配合剂，与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成稳定的配合物，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如AgCl溶于氨水，离子方程式为：AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。(4)氧化还原法：通过氧化还原反应使平衡体系中的离子浓度降低，从而使沉淀溶解，如Ag2S溶于稀HNO3，离子方程式为：3Ag2S8H8NO=6Ag3SO8NO4H2O3、沉淀的转化(1)实质：沉淀溶解平衡的移动(2)特征一般说来，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。沉淀的溶解能力差别越大，越容易转化。例如：AgNO3AgCl(白色沉淀) AgBr(浅黄色沉淀) AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。(3)沉淀转化的应用锅炉除水垢除水垢CaSO4(s) CaCO3(s)Ca2(aq)矿物转化CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)的离子方程式为：ZnS(s)Cu2(aq)=CuS(s)Zn2(aq)。沉淀分析法中的几个典型问题在有些实验中不但要把沉淀分离出来，还要准确称量所得沉淀的质量。因此，一方面要让沉淀剂适当过量，另一方面还要把沉淀洗涤干净。1沉淀剂过量的检验根据沉淀溶解平衡原理可知，欲使杂质离子沉淀完全，应加入稍过量的沉淀剂。那么，如何判断沉淀剂已加入过量呢？一般的操作方法是：把反应混合物静置后，吸取少量上清液，置于一洁净的试管中，再滴加少量的沉淀剂，若没有沉淀生成则证明沉淀剂已过量。（取加若则，反之则）2沉淀的洗涤由于沉淀生成时，表面溶液吸附一定量的离子(尤其是沉淀成分离子)。因此，过滤后紧接着要进行沉淀的洗涤。洗涤方法是：向过滤器中慢慢注入适量的蒸馏水，至刚好浸没沉淀，然后静置，让其自然流下，重复以上操作23次，直至洗涤干净。3沉淀是否洗涤干净的检验欲检验沉淀是否洗涤干净，主要是检验洗涤液中是否还含有在溶液中吸附的离子。一般的检验方法是：取少量最后一次的洗涤液，置于一洁净的试管中，再滴加少量的检验试剂，若没有特征现象出现则证明沉淀已洗涤干净。实验探究1 为了除去粗盐中的Ca2、Mg2、Fe3、SO以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的