沉淀的溶解平衡11.29.ppt

1、沉淀的溶解平衡,沉淀溶解平衡小结,回顾:观察.思考,1.将少量难溶的PbI2黄色固体加到盛有一定量水的试管中，振荡，静置一段时间。,在上层清液中滴加几滴AgNO3溶液，振荡，观察实验现象。,2.为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?,由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.91.5)，如果服下BaCO3，胃酸会与CO32反应生成CO2和水，使CO32浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。,所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。,而SO42不与H结合生成硫酸，胃酸中的H对BaSO4的溶解平衡没

2、有影响，Ba2浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。,自我诊断 1.下列说法中,正确的是 ( ) A.饱和石灰水中加入一定量生石灰,温度明显升高, 所得溶液的pH会增大 B.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡会向左 移动,溶液中离子的总浓度会减小 C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色, 证明此条件下Ksp(AgCl)Ksp(AgI) D.硬水含有较多Ca2+、Mg2+、HCO 、SO ,加热 煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+,c,基础回归 1.沉淀的生成: QcKsp (1)调节p

3、H法 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: 。 (2)沉淀剂法 如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为: 。 2.沉淀的溶解 QcKsp (1)酸溶解法 如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为:,H2S+Cu2+ CuS+2H+,Fe3+3NH3H2O Fe(OH)3+3NH,CaCO3 + 2H+ Ca2+H2O+CO2,(2)盐溶液溶解法 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为 。 (3)氧化还原溶解法 如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。 (4)配位溶解法 如AgCl溶于氨水,离子方程式为 。 3.沉淀的转化 (1)实质: 的移动

4、(沉淀的溶解度差 别 ,越容易转化)。 (2)应用:锅炉除垢、矿物转化等。,AgCl + 2NH3H2O Ag(NH3)2+Cl-+2H2O,沉淀溶解平衡,越大,Mg(OH)2 + 2NH Mg2+ 2NH3H2O,3Ag2S8HNO3=6AgNO33S2NO4H2O,锅炉除水垢 除水垢CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2+(aq) 其反应如下: CaSO4+Na2CO3 CaCO3+Na2SO4, CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O。,盐酸,要点 沉淀溶解平衡的影响因素及应用 1.影响因素 (1)内因:难溶物质本身性质,这是主要决定因素。 (2)外因 浓度:加水冲稀,平衡

5、向溶解方向移动,但Ksp不变。 温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高 温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大。 其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反 应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向 溶解方向移动,但Ksp不变。,2.应用 (1)沉淀的生成 原理:若Qc大于Ksp,难溶电解质的沉淀溶解平衡向 左移动,就会生成沉淀。 调节溶液的pH法:使杂质离子转化为氢氧化物 沉淀。 加沉淀剂法:如除去溶液中的Cu2+、Hg2+,可加入 Na2S、H2S等作为沉淀剂。,特别提醒 选用沉淀剂的原则是:使生成沉淀的反应进行得越完全越好(所沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能的小,即沉淀溶解度越小越好

6、)。 不能影响其他离子的存在,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。,【要点深化】 P123 (2)沉淀的溶解 根据溶度积规则，当QcKsp时，沉淀就向溶解的方向进行。因此，使沉淀溶解的总原则是：设法使构成晶体离子的浓度减小使之满足QcKsp。 化学方法溶解沉淀的原则是：使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。,常用的方法有： (1)酸碱溶解法 难溶酸用强碱溶；难溶碱用强酸或较强酸溶；难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶解。,2沉淀的转化 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。,因为ZnS电离生成的S2可与Cu2结合生成更难溶的黑色沉淀C

7、uS，并促进ZnS的沉淀溶解平衡向右移动，结果使ZnS沉淀逐渐转化为CuS沉淀，总反应式为： ZnS(s)Cu2(aq) CuS(s)Zn2(aq)。 如在工业废水处理过程中，用FeS等难溶物作沉淀剂除去废水中的重金属离子。,BaSO4中加入饱和Na2CO3溶液使BaSO4转化 为BaCO3，再将BaCO3溶于盐酸。,试利用平衡移动原理解释下列事实： (1)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中 (2)分别用等体积的蒸馏水和0010mol/L硫酸洗涤 BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量,P123 变式训练1 2010海南卷 已知：Ksp(AgCl)1.810

8、10， Ksp(AgI)1.51016，Ksp(Ag2CrO4)2.01012，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag浓度大小顺序正确的是() AAgClAgIAg2CrO4 BAgClAg2CrO4AgI CAg2CrO4AgClAgI DAg2CrO4AgIAgCl,答案C,【典例精析】 例2已知：25 时，KspMg(OH)25.611012，Ksp(MgF2)7.421011。下列说法正确的是() A25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大 B25 时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大 C25 时，Mg(OH)2固体在20

9、mL 0.01 molL1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL1NH4Cl溶液中的Ksp小 D25 时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2,B,NH4+可以结合Mg(OH)2电离出的OH离子,不变,但二者的Ksp相近，当c(F)较大时，仍会出现 c(Mg 2)c(F)2Ksp(MgF2)，从而生成MgF2沉淀,定时检测 一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分) 1.(2009天津理综,4)下列叙述正确的是 ( ) A.0.1 mol/L C6H5ONa溶液中:c(Na+)c(C6H5O-) c(H+)c(OH-) B.Na2C

10、O3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和KW 均减小 C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中, c(H+)不相等 D.在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2-)下降,因为Ag2S更难溶,D,P123.变式2.(2009广东,18改编)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是 ( ) A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO42- )的增大而减小 B.三个不同温度中,313 K时Ksp(SrSO4)最大 C.283 K时,图中a点对应的溶液是饱和溶液 D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为 不饱和溶液,B. 31

11、3K时,c(Sr2+ )最大, Ksp最大,A.温度一定,Ksp(SrSO4)不变,C. a点c(Sr2+)小于平衡时c(Sr2+), 故未达到饱和,沉淀继续溶解,D. 从283 K升温到363 K要析出固体,依然为饱和溶液。,B,4.(2008广东,9)已知Ag2SO4的Ksp为2.010-5,将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO 浓度随时间变化关系如图所示饱和Ag2SO4溶液 中c(Ag+)=0.034 mol/L。若t1时刻在上述体系 中加入100 mL0.020 mol/L Na2SO4溶液,下列示 意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和SO 浓度随

12、时间变化关系的是( ),饱和溶液中c(SO ) = = 0.017 mol/L,c(SO )=,=0.018 5 mol/L,(此时QcKsp),B,0.034,0.017,5.已知25时,Ka(HF)=3.610-4, Ksp(CaF2)=1.4610-10,现向1 L 0.2 mol/L HF溶液中加入1 L0.2 mol/L CaCl2溶液,则下列说法中,正确的是 ( ) A.25时,0.1 mol/L HF溶液中pH=1 B.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 解:,D,1,c(H+) = KaC = 3.610

13、-40.1,=610-3mol/L,C(F-) =,Qc = C(Ca2+)C2(F-) = 0.1(610-3)2 =3.610-6mol/L,Ksp,6.将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量 浓AgNO3溶液,发生的反应为 ( ) A.只有AgBr沉淀生成 B.AgCl和AgBr沉淀等量生成 C.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主 D.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主 解析 因c(Cl-)c(Br-),所以析出AgCl多。,C,7.Cu(OH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡: Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温

14、下 Ksp=210-20。在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀, 需要向0.02 mol/L的CuSO4溶液中加入碱来调整溶 液的pH,应使溶液的pH大于 ( ) A.2 B.3 C.4 D.5 解析 要生成Cu(OH)2沉淀,就应满足: c(Cu2+)c(OH-)2 210-20 c(OH-) = 110-9 mol/L,所以pH5, D项正确。,D,8.(8分)已知25时: 在物质的提纯中,常利用难溶电解质的沉淀溶解平 衡原理除去某些离子。例如: 为了除去氯化铵晶体中的氯化铁杂质,先将混合 物溶于水,再加入一定量的试剂a反应,过滤结晶 即可;,氨水,为了除去氯化镁晶体中的氯化铁杂质,先将混

15、合物 溶于水,再加入足量的氢氧化镁充分反应,过滤结晶 即可; 为了除去硫酸铜晶体中的硫酸亚铁杂质,先将混合 物溶于水,再加入一定量的双氧水,将亚铁离子氧化, 然后加入试剂b调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。 (1)上述三种除杂方案都将Fe2+、Fe3+转化为 填（化学式)而除去。 (2)试剂a为 。 (3)写出中除杂所发生的总反应的离子方程式: 。,Fe(OH)3,氨水,2Fe3+ +Mg(OH)2 2Fe(OH)3+3Mg 2+,(4)下列与方案有关的叙述正确的是 (填 字母序号)。 A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引入杂质, 不产生污染 B.将亚铁离子氧化的主要原因是Fe(OH)2

16、沉淀比 Fe(OH)3沉淀较难过滤 C.调节溶液pH=4的试剂b是氢氧化铜或氧化铜 D.在pH大于4的溶液中Fe3+已完全不存在,A C,9.(10分)已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(Ag2CrO4) =1.910-12,现在向0.001 mol/L K2CrO4和0.01 mol/L KCl混合液中滴加0.01 mol/LAgNO3溶液,通过计算 回答: (1)Cl-、CrO 谁先沉淀？ (2)刚出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中Cl-浓度是多少？ (设混合溶液在反应中体积不变) 解析 由Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-) 得c(Ag+)=,由Ksp(Ag2CrO4

17、)=c2(Ag+)c(CrO ),得c(Ag+)= mol/L=4.3610-5 mol/L, 生成AgCl沉淀需c(Ag+)=1.810-8 mol/L生成 Ag2CrO4沉淀时所需c(Ag+),故Cl-先沉淀。刚开始 生成Ag2CrO4沉淀时,c(Cl-)= =4.1310-6 mol/L。 答案 (1)Cl-先沉淀 (2)4.1310-6 mol/L,(2008山东理综,15)某温度时, BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线 如图所示。下列说法正确的是 ( ) 提示 BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO (aq) 的平衡常数Ksp=c(Ba2+)c(SO ),称 为溶度积常数。 A.加

18、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,ac间,c(SO42- ) c(Ba 2+ )均增大,等于,12. 某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( ) AKspFe(OH)3KspCu(OH)2 B加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点 Cc、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH) 乘积相等 DFe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点 代表的溶液中达到饱和,B,当c(Fe3)和c(Cu2)相等时，此时c(Cu2)对应的c1(OH)1109.