高三高考化学一轮复习课件第57讲沉淀溶解平衡

第57讲沉淀溶解平衡任务一：沉淀溶解平衡的建立

饱和溶液

如何从微观层面理解“不能再溶解”？任务一：沉淀溶解平衡的建立t/min

v/mol∙L-1∙min-1

v(溶解)

v(结合)

v(溶解)=v(结合)t0沉淀溶解平衡状态没有绝对不溶的物质，只有溶解量的大与小。任务一：沉淀溶解平衡的建立AgCl固体AgCl沉淀AgCl饱和溶液【思考】这个表达式和“AgCl是强电解质”是否矛盾？说出你的判断理由。任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数识别标记：solubilityproduct溶度积1.表达式任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.意义【思考】你能否仿照这段话，给出溶度积的意义？溶度积是难溶电解质的固有属性，物质确定，温度确定，则溶度积的数值确定。绝对不能认为达到沉淀溶解平衡才有溶度积。任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.意义1.卤化银在水中的溶解性（1）AgF易溶，其他卤化银难溶。（2）基于AgCl、AgBr、AgI的Ksp数据，能否定量比较它们的溶解性？用什么指标？初中：溶解度基于质量，使用不便科研：饱和溶液中该物质的物质的量浓度。任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.意义它们都强电解质，溶解部分完全电离，不存在“AgX”整体，只有Ag+和X-，因此应首先考虑用哪种离子浓度代表物质浓度。【问题1】如何基于Ksp数据计算饱和溶液中物质的溶解度？水溶液中，Ag+和X-都来自AgX的电离，定量眼光审视化学式不难发现，二者浓度之比1：1，因此此时两种离子都可代表物质浓度。cccccc卤化银的Ksp越小，则其溶解性越小。任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.意义AgCl1.8×10-10Ag2CrO41.12×10-12【问题2】能否通过Ksp数据直接得出Ag2CrO4的溶解性小于AgCl，为什么？对处于沉淀溶平衡状态的AgCl：对处于沉淀溶平衡状态的Ag2CrO4：【思考1】应该用c(Ag+)还是c(CrO42-)代表Ag2CrO4的浓度，为什么？xmol/L2xmol/L任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.意义AgCl1.8×10-10Ag2CrO41.12×10-12【思考2】对比二者Ksp数据和溶解能力，你能得出什么结论？（1）不同类型的难溶电解质，

比较Ksp数据无意义。（2）不同类型的难溶电解质，Ksp数据无意义不同的原因：一方面是溶解性差异，另一方面则是Ksp的算法不同。除非两个Ksp数据相差十几个数量级以上。虽然Ag2CrO4中c(Ag+)、c(CrO42-)大一点，但仍是很小的数，架不住把c(Ag+)多乘了一次，使Ksp降低。任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.意义2.极难溶【思考】定量研究CuS的溶解性。CuS与AgX都属1-1型难溶电解质，沉淀溶解平衡状态时，物质浓度的计算方法相同。【追问】H2S饱和水溶液中，c(S2-)约为1.3×10-13mol/L。与上方数据对比，你有什么想法？任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.意义3.微溶【思考】定量对比CaSO4和CaCO3的溶解性。对CaSO4：对CaCO3：【小结】微溶，主要还是看沉淀。4.S2-、OH-是常用沉淀剂任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.意义c(Ag+)/mol∙L-1

c(Cl-)/mol∙L-1

【思考1】AgCl水溶液中c(Ag+)、c(Cl-)有何关系，如何在坐标系中把它们表示出来？∙25℃时AgCl饱和水溶液【思考2】恒温25℃，向AgCl饱和水溶液中加入NaCl固体，红点如何移动？加入AgNO3固体呢？∙B【思考3】如何使B点达到25℃的沉淀溶解平衡状态？采取不同的措施时，B点分别如何移动？【思考4】已知AgCl溶解吸热，升高温度，曲线如何变化？同离子效应任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数1.在T

℃时，Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是A.T

℃时，Ag2CrO4的Ksp数量级是10－9B.T

℃时，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)

2AgCl(s)＋

(aq)

的平衡常数K＝2.5×107[T

℃时Ksp(AgCl)＝2×10－10]C.T

℃时，用0.01mol·L－1AgNO3溶液滴定20mL

0.01mol·L－1KCl和0.01mol·L－1K2CrO4的混合液，

先沉淀D.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体可使溶液由Y点到X点√任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.FeAsO4在不同温度下的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T2>T1)。下列说法不正确的是A.温度为T2时，Ksp(FeAsO4)＝10－2aB.c(FeAsO4)：Z>W＝XC.FeAsO4的溶解过程吸收能量D.将Z溶液升温一定可以得到Y溶液√任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.意义c(Ag+)/mol∙L-1

c(Cl-)/mol∙L-1

∙25℃时AgCl饱和水溶液∙B-lg[c(Ag+)/mol∙L-1]-lg[c(Cl-)/mol∙L-1]1.找表示AgCl饱和水溶液点的集合2.标出c(Ag+)、c(Cl-)增大的方向∙25℃时AgCl饱和水溶液c(Ag+)增大c(Cl-)增大3.向AgCl饱和水溶液中加入NaCl固体，红点如何移动？

加入AgNO3固体呢？4.升高温度，红线如何移动？5.哪个区域是25℃的不饱和溶液？过饱和呢？任务二：沉淀溶解平衡的平衡常数2.(2023·全国乙卷，13)一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀B.b点时，c(Cl－)＝c(

)，Ksp(AgCl)＝Ksp(Ag2CrO4)C.Ag2CrO4＋2Cl－

2AgCl＋

的平衡常数K＝107.9D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L－1的混合溶液中滴加

AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀√任务三：溶度积规则及其应用看齐意识ccc沉淀的生成沉淀的溶解沉淀的转化任务三：溶度积规则及其应用1.沉淀的生成3.(能否沉淀)25℃时，在1.00L0.03mol·L－1AgNO3溶液中加入0.50L0.06mol·L－1的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？(已知：AgCl的Ksp＝1.8×10－10)Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.02×0.04＝8.0×10－4>Ksp，所以有AgCl沉淀生成。【注意】发生反应是在溶液混合之后，所以c(Ag+)、c(Cl-)均不是初始浓度。任务三：溶度积规则及其应用1.沉淀的生成5.(沉淀的顺序)已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和

，浓度均为0.01mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.01mol·L－1的AgNO3溶液时，计算三种阴离子沉淀的先后顺序。答案三种阴离子浓度均为0.01mol·L－1时，产生沉淀所需要Ag＋浓度依次为【小结】Ksp数值小的不一定先沉淀；溶解度小的一定先沉淀。4.(沉淀的pH)常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，计算有关Cu2＋沉淀的pH。(1)某CuSO4溶液中c(Cu2＋)＝0.02mol·L－1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于____。任务三：溶度积规则及其应用1.沉淀的生成5(2)要使0.2mol·L－1CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH为____。6【小结】开始沉淀的临界条件：完全沉淀的临界条件：通常为10-5mol/L任务三：溶度积规则及其应用1.沉淀的生成可微调pH，实现金属离子的选择性沉淀发生共沉淀Ni2++S2-==NiS↓Mg2++2F-==MgF2↓Ca2++2F-==CaF2↓lg[c(Mn+)/mol∙L-1]任务三：溶度积规则及其应用1.沉淀的生成1.(2023·全国甲卷，13)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM－pH关系图(pM＝－lg[c(M)/(mol·L－1)]；c(M)≤10－5mol·L－1可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]＝10－8.5B.pH＝4时Al(OH)3的溶解度为

mol·L－1C.浓度均为0.01mol·L－1的Al3＋和Fe3＋可通过分步沉淀进

行分离D.Al3＋、Cu2＋混合溶液中c(Cu2＋)＝0.2mol·L－1时二者不会同时沉淀√任务三：溶度积规则及其应用3.[2022·重庆，15(2)]25℃时相关的溶度积见表。化学式Fe(OH)3Cu(OH)2溶度积4×10－382.5×10－20①在某滤液中Fe3＋和Cu2＋的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是__________。Fe(OH)3②25℃时，为了使Cu2＋沉淀完全（Cu2+浓度不超过10-5mol/L），需调节溶液H＋浓度不大于_________mol·L－1。2×10－71.沉淀的生成5.在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。已知：Cu＋Cu2＋

2Cu＋

K＝7.6×10－7；Ksp(CuCl)＝2.0×10－6。(1)通过计算说明上述除Cl－的反应能完全进行的原因为________________________。任务三：溶度积规则及其应用1.沉淀的生成(2)若用Zn替换Cu可加快除Cl－的速率，但需控制溶液的pH。若pH过低，除Cl－效果下降的原因是_______________________________________。若pH过低，锌会与溶液中的氢离子反应任务三：溶度积规则及其应用2.沉淀的溶解①Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。写出有关反应的离子方程式：__________________________________、_____________________________________。Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2ONH4+可当H+使生成更弱的电解质，c(OH-)降低，使c(Mg2+)∙c2(OH-)＜Ksp[Mg(OH)2]②已知：PbSO4不溶于水，但可溶于醋酸铵溶液，反应的化学方程式：PbSO4＋2CH3COONH4===(CH3COO)2Pb＋(NH4)2SO4，试对上述PbSO4沉淀的溶解加以解释。答案PbSO4(s)

Pb2＋(aq)＋

(aq)，当加入CH3COONH4溶液时，Pb2＋与CH3COO－结合生成更难电离的(CH3COO)2Pb，c(Pb2＋)减小，Q(PbSO4)<Ksp(PbSO4)，使PbSO4的沉淀溶解平衡向右移动，PbSO4溶解。【思考】问题切入点在哪里？无沉淀，但离子浓度还要降低生成难电离物质【小结】题目关键不是你背过“醋酸铅是弱电解质”，而是通过提给信息分析出该结论。核心素养：证据推理和模型认知任务三：溶度积规则及其应用2.沉淀的溶解2.[2023·北京，18(1)①]以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3＋。“浸锰”过程中，发生反应MnS＋2H＋===Mn2＋＋H2S↑，则可推断：Ksp(MnS)_____(填“>”或“<”)Ksp(Ag2S)。>任务三：溶度积规则及其应用2.沉淀的溶解特别提醒利用氧化还原反应、形成配合物也可以降低难溶电解质沉淀溶解平衡中的某种离子，使难溶电解质向溶解的方向移动。选择性必修三：配制银氨溶液选择性必修二：配制铜氨溶液通过调节溶剂极性，改变溶解度任务三：溶度积规则及其应用3.沉淀的转化任务三：溶度积规则及其应用3.沉淀的转化【思考】制备AgCl沉淀时，NaCl溶液和AgNO3溶液的用量能否颠倒？为什么？【小结】沉淀的转化实验中，公共离子必须少量，以确保它来自前一个沉淀的沉淀溶解平衡。Cl-过量【小结】沉淀的转化反应平衡常数表达式书写规律：Ksp“左上右下”。任务三：溶度积规则及其应用3.沉淀的转化1.下列判断错误的是________(填字母)。A.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中

增加(2016·全国卷Ⅲ，

13D)B.向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI，

一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象，说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)

(2017·全国卷Ⅱ，13D)C.向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀：3Mg(OH)2＋2FeCl3===

2Fe(OH)3＋3MgCl2(2019·全国卷Ⅱ，11D)A4.[2022·全国乙卷，26(1)(2)]废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等，为了保护环境、充分利用铅资源，通过右图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表：难溶电解质PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10－87.4×10－141.1×10－102.6×10－9(1)在“