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第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡,考綱要求 1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。2.了解溶度積的含義及其表達式，能進行相關(guān)的計算。,1．沉淀溶解平衡 (1)溶解平衡的建立：,考點一 沉淀溶解平衡及應(yīng)用,(2)特征：,(4)電解質(zhì)在水中的溶解度： 20 ℃時，電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系：,2．沉淀溶解平衡的應(yīng)用 (1)沉淀的生成： ①調(diào)節(jié)pH法： 如除去CuCl2溶液中的雜質(zhì)FeCl3，可以向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。離子方程式為： ， 。 ②沉淀劑法： 如用H2S沉淀Hg2＋的離子方程式為： 。,CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O,Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋,(2)沉淀的溶解： ①酸溶解法：如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為： 。 ②鹽溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為： 。,CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O,(3)沉淀的轉(zhuǎn)化： ①實質(zhì)： 的移動。 ②特征： a．一般來說，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度 的沉淀容易實現(xiàn)。 b．沉淀的溶解度差別 ，越容易轉(zhuǎn)化。 ③應(yīng)用： a．鍋爐除垢： 將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，離子方程式為： 。 b．礦物轉(zhuǎn)化： CuSO4溶液遇ZnS(閃鋅礦)轉(zhuǎn)化為CuS(銅藍)的離子方程式為： 。,沉淀溶解平衡,更小,越大,Cu2＋(aq)＋ZnS(s)===CuS(s)＋Zn2＋(aq),提示：(1)不同。①式表示難溶電解質(zhì)AgCl在水溶液中的溶解平衡方程式；②式表示強電解質(zhì)AgCl在水溶液中的電離方程式。 (2)不可能將要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于110－5 molL－1時，沉淀已經(jīng)完全。,提示：取適量的AgCl溶解于試管中，滴加酸化的AgNO3溶液，生成白色沉淀，證明溶液中含Cl－，另取適量AgCl溶解于試管中，滴加Na2S溶液，生成黑色沉淀，證明溶液中含Ag＋。 3．若向等濃度的NaCl、Na2S的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先產(chǎn)生哪種沉淀？ 提示：先產(chǎn)生Ag2S沉淀，因為Ag2S的Ksp遠小于AgCl的Ksp，在S2－、Cl－濃度相同時，形成Ag2S沉淀所需Ag＋濃度遠小于形成AgCl沉淀所需Ag＋濃度，因此Ag2S先沉淀。,4．試用平衡移動原理解釋下列事實： (1)BaCO3不溶于水，為什么不能做鋇餐？ (2)CaCO3難溶于稀H2SO4，卻能溶于醋酸中。 (3)分別用等體積的蒸餾水和0.01 molL－1的鹽酸洗滌AgCl沉淀，用水洗滌造成的AgCl的損失大于用稀鹽酸洗滌的損失量。,1．判斷正誤正確的打“√”，錯誤打“” (1)25 ℃時Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度。( ) (2)CaCO3難溶于稀硫酸，也難溶于醋酸。( ) (3)室溫下，AgCl在水中的溶解度小于在食鹽水中的溶解度。( ) (4)在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固體，c(Ba2＋)增大。( ) (5)相同溫度下，將足量氯化銀固體分別放入相同體積的①蒸餾水、②0.1 molL－1鹽酸、③0.1 molL－1氯化鎂溶液、④0.1 molL－1硝酸銀溶液中，Ag＋濃度：①④＝②③。( ) 答案：(1)√ (2) (3) (4) (5),沉淀溶解平衡及其影響因素,答案：C,A．加入AgNO3，可以使溶液由c點變到d點 B．加入固體NaCl，則AgCl的溶解度減小，Ksp也減小 C．d點有AgCl沉淀生成 D．c點對應(yīng)的Ksp小于a點對應(yīng)的Ksp,,解析：A項，當(dāng)加入AgNO3時，溶液中的c(Ag＋)增大，而c(Cl－)減小，即溶液不能由c點變到d點，A項錯；B項，加入固體NaCl，則AgCl的溶解度減小，但Ksp不變，B項錯；C項，d點時的c(Ag＋)c(Cl－)Ksp，有沉淀生成，正確；D項，曲線上的點對應(yīng)的是溶解平衡時的離子濃度關(guān)系，而當(dāng)溫度一定時，Ksp不變，即c點對應(yīng)的Ksp與a點對應(yīng)的Ksp相等，D項錯。 答案：C,(1)利用沉淀溶解平衡曲線判斷溶液所處的狀態(tài)：處于曲線上方的點表明溶液處于過飽和狀態(tài)，一定會有沉淀析出，處于曲線下方的點，則表明溶液處于未飽和狀態(tài)，不會有沉淀析出。 (2)難溶電解質(zhì)的溶解過程有的是吸熱過程，有的是放熱過程。,(一)控制溶液pH分離(或除去)金屬離子 4．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( ) A．NaOH B．Na2CO3 C．氨水 D．MgO 解析：本題常規(guī)方法是加入化學(xué)物質(zhì)直接與Fe3＋反應(yīng)形成沉淀，但在這里卻巧妙地利用了MgO消耗FeCl3水解生成的HCl促使FeCl3水解成Fe(OH)3，同時MgO轉(zhuǎn)化成MgCl2，即使MgO過量，但它不溶于水，不引入新雜質(zhì)。 答案：D,沉淀溶解平衡的應(yīng)用,5．金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液的pH，達到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S，molL－1)如圖。,,(1)pH＝3時溶液中銅元素的主要存在形式是_____________________________。 (2)若要除去CuCl2溶液中少量的Fe3＋，應(yīng)該控制溶液的pH為________。 A．6 (3)已知常溫下一些難溶物的溶度積常數(shù)如表(單位：mol2L－2)。,某工業(yè)廢水中含有Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋，最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的________除去它們。 A．NaOH B．FeS C．Na2S,解析：(1)由題圖可以看出pH＝3時，不產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀，銅元素主要是以Cu2＋的形式存在。 (2)由題圖可知pH6時Cu2＋也沉淀完全，故應(yīng)控制pH在4左右。 (3)根據(jù)幾種硫化物的溶度積可知CuS、PbS、HgS的溶解度比FeS小得多；加入FeS可將Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀，而過量的FeS不溶解，所以FeS為最佳試劑，而NaOH、Na2S過量時都會存在于廢水中。 答案：(1)Cu2＋ (2)B (3)B,(二)廢水處理 6．水是人類生存和發(fā)展的寶貴資源，而水質(zhì)的污染問題卻越來越嚴重。目前，世界各國已高度重視這個問題，并采取積極措施進行治理。 (1)工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法都正確的是________(填字母編號，可多選)。,(2)下圖是某市污水處理的工藝流程示意圖：,,①下列物質(zhì)中不可以作為混凝劑(沉降劑)使用的是________(填字母編號，可多選)。 A．偏鋁酸鈉 B．氧化鋁 C．堿式氯化鋁 D．氯化鐵 ②混凝劑除去懸浮物質(zhì)的過程是________(填字母編號)。 A．物理變化 B．化學(xué)變化 C．既有物理變化又有化學(xué)變化,答案：(1)BC (2)①B ②C (3)2 4 3 2 1 6 2 35.5,1．表達式 Ksp＝ 。 2．影響因素：只受 影響。,考點二 溶度積常數(shù)及其應(yīng)用,[c(Mn＋)]m[c(Am－)]n,溫度,3．應(yīng)用 某難溶電解質(zhì)的溶液中任一情況下有關(guān)離子濃度的乘積Qc(離子積)與Ksp的關(guān)系：,AgCl的Ksp＝1.8010－10，將0.002 molL－1的NaCl和0.002 molL－1的AgNO3溶液等體積混合，是否有AgCl沉淀生成？寫出推斷過程。 提示：c(Cl－)c(Ag＋)＝0.001 molL－10.001 molL－1＝10－6 mol2L－2Ksp，有沉淀生成。,1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“” (1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，則AB2的溶解度小于CD的溶解度。( ) (2)不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1.010－5 molL－1時，沉淀已經(jīng)完全。( ) (3)在一定條件下，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀。( ) (4)常溫下，向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小。( ) (5)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp增大。( ),溶度積常數(shù),(6)常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入少量NaOH固體，Mg(OH)2的Ksp不變。( ) 答案：(1) (2)√ (3)√ (4) (5) (6)√,2．(2014年高考新課標全國卷Ⅰ)溴酸銀(AgBrO3)溶解度隨溫度變化曲線如圖所示，下列說法錯誤的是( ) A．溴酸銀的溶解是放熱過程 B．溫度升高時溴酸銀溶解速度加快 C．60 ℃時溴酸銀的Ksp約等于610－4 D．若硝酸鉀中含有少量溴酸銀，可用重結(jié)晶方法提純,沉淀溶解平衡曲線,,答案：A,答案：BD,4.在t ℃時，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t ℃時AgCl的Ksp＝410－10，下列說法不正確的是( ) A．在t ℃時，AgBr的Ksp為4.910－13 B．在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體，可使溶液由c點變到b點 C．圖中a點對應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液 D．在t ℃時，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常數(shù)K≈816,,解析：根據(jù)圖中c點的c(Ag＋)和c(Br－)可得該溫度下AgBr的Ksp為4.910－13，A正確。在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移動，c(Ag＋)減小，故B錯。在a點時QcKsp，故為AgBr的不飽和溶液，C正確。選項D中K＝c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入數(shù)據(jù)得K≈816，D正確。 答案：B,(1)在溫度不變時，無論改變哪種離子的濃度，另一種離子的濃度只能在曲線上變化，不會出現(xiàn)在曲線外的點。 (2)溶液在蒸發(fā)時，離子濃度的變化分兩種情況：①原溶液不飽和時，離子濃度要增大都增大；②原溶液飽和時，離子濃度都不變。 (3)溶度積常數(shù)只是溫度的函數(shù)，與溶液中溶質(zhì)的離子濃度無關(guān)，在同一曲線上的任意點，溶度積常數(shù)相同。,有關(guān)溶度積常數(shù)的簡單計算,答案：C,6．海水中含有豐富的鎂資源。某同學(xué)設(shè)計了從模擬海水中制備MgO的實驗方案：,,注：溶液中某種離子的濃度小于1.010－5 molL－1，可認為該離子不存在；實驗過程中，假設(shè)溶液體積不變。 Ksp(CaCO3)＝4.9610－9， Ksp(MgCO3)＝6.8210－6， Ksp[Ca(OH)2]＝4.6810－6， Ksp[Mg(OH)2]＝5.6110－12。 下列說法正確的是( ) A．沉淀物X為CaCO3 B．濾液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋ C．濾液N中存在Mg2＋、Ca2＋ D．步驟②中若改為加入4.2 g NaOH固體，沉淀物Y為Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物,答案：A,沉淀洗滌是否干凈的標準 典例 氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的冶療。純化工業(yè)級氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì)]的流程如下：,提示：在本實驗條件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。 回答下列問題： 反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是_________________________________。,標準答案 取少量最后一次洗滌液于試管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈,滿分答題規(guī)則 在解答該類問題中，除了以上3個規(guī)則，還有： 規(guī)則4.文字表達要簡潔準確。 語言要準確，不能憑主觀想象和猜測來回答。如沉淀洗滌一定要準確表述其關(guān)鍵點，如“取最后一次洗滌液”。 規(guī)則5.化學(xué)專業(yè)用語要規(guī)范。 常出現(xiàn)的錯誤有： (1)錯誤字，如“藍色”寫成“蘭色”，“過濾”寫成“過慮”，“濾液”寫成“慮液”等； (2)混淆概念，如：“無色”與“白色”不分，“廣口瓶”寫成“集氣瓶”，“蒸餾燒瓶”寫成“圓底燒瓶”等。,答題模板 取少許最后一次洗滌濾液，滴入少量溶液(試劑)，若(現(xiàn)象)，表示已經(jīng)洗滌干凈。 得分要素：解答此類題目要注意三個得分點：取樣＋試劑＋現(xiàn)象。 (1)規(guī)范取樣：要明確取用“少許”洗滌濾液，且濾液一定是最后一次洗滌液； (2)選擇試劑：選擇合理的試劑，如本題中的“稀硝酸”“硝酸鋇溶液”等； (3)描述現(xiàn)象：需有明顯的現(xiàn)象或結(jié)論、判斷。,