难溶电解质的溶解平衡第三课时

难溶电解质的溶解平衡第三课时一、溶解平衡的概念与特点1．溶解平衡的建立固体溶解溶解平衡析出晶体

2．溶解平衡的定义 在一定温度下，某难溶电解质溶液中，当__________的速率等于__________的速率时，建立了一个固体与溶液中离子之间的动态平衡，叫沉淀溶解平衡。沉淀溶解沉淀生成第2页,共36页，2024年2月25日，星期天3．溶解平衡的特点等动定变

(1)逆：固体溶解和沉淀过程是可逆的。

(2)_____：v(溶解)＝v(沉淀)。

(3)_____：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率相等且不为0。

(4)_____：达到平衡时，溶液中离子浓度保持不变。

(5)_____：当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。第3页,共36页，2024年2月25日，星期天溶解性难溶微溶可溶易溶

S的范围S<____________～__________～_____S>_____4．电解质在水中的溶解度0.01g0.01g1g20℃时，电解质在水中的溶解度(S)与溶解性存在如下关系：二、用溶度积概念理解溶解平衡1g10g10g1．溶度积常数cm(Mn＋)·cn(Nm＋)温度

___________________，与其他平衡一样，Ksp

仅受______的影响。第4页,共36页，2024年2月25日，星期天2．溶度积规则溶液过饱和，有沉淀析出难溶电解质溶液中有关离子浓度幂的乘积称为离子积，符号Qc。溶液饱和，处于溶解平衡态(1)Qc>Ksp，___________________________。(2)Qc＝Ksp，___________________________。(3)Qc<Ksp，___________________________。溶液未饱和，沉淀溶解第5页,共36页，2024年2月25日，星期天外因对溶解平衡的影响浓度加水稀释，溶解平衡向沉淀溶解的方向移动温度大多数难溶电解质的溶解平衡是吸热反应，升高温度，溶解平衡向沉淀溶解的方向移动；少数向生成沉淀方向移动，如Ca(OH)2

的溶解平衡同离子 效应向平衡体系中加入难溶物产生的离子，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。化学反应若加入物质使难溶电解质生成更难溶的电解质、弱电解质或气体时，溶解平衡向沉淀溶解的方向移动考点1外界条件对沉淀溶解平衡的影响第6页,共36页，2024年2月25日，星期天

【例1】对于难溶盐MX，其饱和溶液中的M＋和X－的物质

c(X－)＝Ksp

的关系。现将足量的AgCl固体分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的顺序为()。①20mL0.01mol/LKCl溶液；②30mL0.02mol/LCaCl2

溶液；③40mL0.03mol/LHCl溶液；④10mL蒸馏水；⑤50mL0.05mol/LAgNO3

溶液。A．①②③④⑤C．⑤④②①③

B．④①③②⑤D．④③⑤②①第7页,共36页，2024年2月25日，星期天答案：B第8页,共36页，2024年2月25日，星期天【变式训练】

1．(双选)常温时，氢氧化镁固体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页,共36页，2024年2月25日，星期天考点2沉淀溶解平衡的应用

1．沉淀的溶解与生成

(1)在难溶电解质的溶液中，当Qc>Ksp

时，就会生成沉淀。据此，加入沉淀剂或者调整pH，是分离除杂的常用方法。如工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，使其溶于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使铁离子生成氢氧化铁沉淀而除去；以硫化钠或

淀。硫化氢为沉淀剂可使Cu2＋、Hg＋等生成极难溶CuS、Hg2S等沉第10页,共36页，2024年2月25日，星期天饱和溶液中c(S2－)特别小，不溶于非氧化性酸，只溶于氧化性酸(如硝酸，王水)，S2－因被氧化导致离子浓度减小，从而使沉淀溶(2)当Qc<Ksp

时，沉淀就会溶解，常用的方法有：①酸碱溶解法。

加入酸或碱与溶解平衡体系中的离子发生反应，降低离子浓度，使平衡向沉淀溶解方向移动。如碳酸钡溶于盐酸。②发生氧化还原反应而使沉淀溶解。有些金属硫化物如CuS、Hg2S等，其溶解度特别小，在其解。此法适用于那些具有明显氧化性或者还原性的难溶物。第11页,共36页，2024年2月25日，星期天③生成配合物使沉淀溶解。

向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配合剂，使溶液中某种离子生成稳定的配合物，以减小其离子浓度，从而使沉淀溶解。如(3)实例探究。①利用沉淀溶解平衡移动原理解释用硫酸钡做钡餐而不用碳酸钡的原因。②误服可溶性钡盐引起中毒，应尽快使用硫酸钠稀溶液洗胃，使硫酸根离子和钡离子生成沉淀而排出体外。③从沉淀溶解平衡的角度解释溶洞的形成。第12页,共36页，2024年2月25日，星期天2．沉淀的转化(1)沉淀转化的实质。沉淀转化的实质就是溶解平衡的移动。一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。

根据难溶物溶解度的大小，难溶物间可以进行转化，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，有淡黄色AgBr沉淀生成；向新的固体混合物中加入NaI溶液，有黄色AgI沉淀生成，最后在滴入Na2S溶液，有黑色Ag2S沉淀生成。说明AgCl、AgBr、AgI、Ag2S的Ksp

逐渐减小。第13页,共36页，2024年2月25日，星期天(2)实例探究。

往ZnS的溶解平衡体系中加入CuSO4溶液，可使其转化为更难溶的CuS沉淀。因为FeS、MnS、ZnS的Ksp

远大于CuS、HgS、PbS的Ksp，利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用FeS(s)、MnS(s)、ZnS等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等重金属离子。第14页,共36页，2024年2月25日，星期天【例2】已知

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

溶液，加入NaCl溶液，静置，过滤，洗涤后，再加入Na2S溶液，描述现象，并写出反应的离子方程式。_____________________________________________________________________________________________________________。

思路指导：一般来说溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。第15页,共36页，2024年2月25日，星期天答案：现象：白色沉淀(AgCl)转化为黑色沉淀(Ag2S)；离子方程式：S2－＋2AgCl===Ag2S＋2Cl－第16页,共36页，2024年2月25日，星期天

当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时，所需的离子浓度越小越先沉淀，如果生成各种沉淀所需试剂的离子浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。第17页,共36页，2024年2月25日，星期天A．25℃时，0.1mol·L【变式训练】－1HF溶液中pH＝1B．Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C．该体系中没有沉淀产生D．该体系中HF与CaCl2

反应产生沉淀第18页,共36页，2024年2月25日，星期天答案：D第19页,共36页，2024年2月25日，星期天考点3溶度积曲线

溶度积曲线分别以阳、阴离子的对数浓度为坐标轴作出的曲线，不同温度下曲线形状不尽相同。曲线上方表示该物质在某一温度下的过饱和溶液；曲线上表示该物质在该温度下的饱和溶液；而曲线下方表示该物质在某一温度下的不饱和溶液。第20页,共36页，2024年2月25日，星期天【变式训练】

3．某温度时，BaSO4

在水中的沉淀溶解平衡曲线如图3－20－2所示。下列说法正确的是()。图3－20－2第21页,共36页，2024年2月25日，星期天A．加入Na2SO4

可以使溶液由a点变到b点B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C．d点无BaSO4

沉淀生成D．a点对应的Ksp

大于c点对应的Ksp

解析：A中b点处于曲线上方，溶液过饱和，要生成沉淀的；B中d点蒸发时硫酸根离子和钡离子浓度同时增大；D中温度不变，溶度积不变。答案：C第22页,共36页，2024年2月25日，星期天利用溶解平衡制备、分离物质

[考向分析]近年高考中常在非选择题部分的“无机化工流程题”或“无机物制备题”中考查沉淀溶解平衡知识，利用溶解平衡制备、分离物质。这里主要讲述两种类型问题。

1．利用元素在不同pH范围内的不同存在形式进行分离、提纯、制备物质。这种类型的考题主要是利用两性氢氧化物在不同pH范围内存在形式的不同，进行分离、提纯和制备。第23页,共36页，2024年2月25日，星期天

2．利用难溶物的溶解性相对难易进行分离等。这种类型的考题主要是利用Ksp

的相对大小，判断难溶物的溶解性的相对难易，控制pH实现逐步分离或者相互转化。如Fe(OH)3

完全沉淀时溶液的pH为3.2，而Cu(OH)2

完全沉淀时溶液的pH为6.7，那么Fe(OH)3

比Cu(OH)2更难溶，调节pH在5左右可使Fe(OH)3完全沉淀，而Cu(OH)2

不沉淀，达到分离除杂等目的。第24页,共36页，2024年2月25日，星期天已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，【突破训练】

1．(2010年广东高考)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已知β－锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原材料制备Li2CO3

的工艺流程如下：图3－20－5溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。第25页,共36页，2024年2月25日，星期天

(1)步骤Ⅰ前，β－锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是______________________________________________________。加入____________(填“石灰石”、“氯化钠”或“稀硫酸”)，以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。

(3)步骤Ⅱ中，将适量的H2O2

溶液、石灰乳和Na2CO3

溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________。

(4)步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为：______________。

(5)从母液中可回收的主要物质是____________。第26页,共36页，2024年2月25日，星期天第27页,共36页，2024年2月25日，星期天

答案：(1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率

(2)石灰石

(5)Na2SO4第28页,共36页，2024年2月25日，星期天

2．工业上制取纯净的CuCl2·2H2O的主要过程是：①将粗氧化铜(含少量Fe)溶解于稀盐酸中，加热、过滤，调节滤液的pH为3～4；②对①所得滤液按下列步骤进行操作：图3－20－6已知Cu2＋、Fe2＋在pH为3～4时不水解，而Fe3＋却几乎完全水解而沉淀。请回答下列问题：第29页,共36页，2024年2月25日，星期天(1)X是________，其反应的离子方程式是：__________________________________。(2)Y物质应具备的条件是____________________________，______________生产中Y可选：____________。(3)溶液乙在蒸发结晶时应注意：______________________。又不能引入新杂质，氧化铜或氢氧化铜均可。第30页,共36页，2024年2月25日，星期天Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－

(3)CuCl2

溶液在蒸发结晶的过程中发生水解，为抑制其水解，应加HCl或者HCl气氛下蒸发，结合产物可知，不能蒸干，否则失去结晶水而得到无水CuCl2。答案：(1)Cl2CuO[或

(2)能够调节溶液的pH为3～4，且不引入新的杂质Cu(OH)2] (3)在HCl气氛下蒸发，且不能蒸干第31页,共36页，2024年2月25日，星期天

A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等

C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大

D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低