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專題 沉淀溶解平衡 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 高考第一輪復(fù)習(xí)《化學(xué)選修4》 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為 第3節(jié) 沉淀溶解平衡 1、沉淀溶解平衡。 2、容度積及其計(jì)算。 3、沉淀反應(yīng)原理及應(yīng)用和計(jì)算。 二. 教學(xué)目的： 1、理解物質(zhì)的溶解是可逆的，能用化學(xué)平衡的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)溶解平衡。 2、從平衡的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)溶度積，并能用于計(jì)算。 3、理解掌握沉淀反應(yīng)的原理和應(yīng)用——沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的轉(zhuǎn)化，能進(jìn)行有關(guān)分析和計(jì)算。 三. 重點(diǎn)和難點(diǎn)： 1、溶度積的概念及其計(jì)算。 2、沉淀溶解平衡的認(rèn)識(shí)。 3、沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化。 四. 考點(diǎn)分析： 本節(jié)內(nèi)容在高考中的主要考查點(diǎn)是： 1、判斷難溶電解質(zhì)在一定條件下能否生成沉淀或沉淀能否溶解。 2、沉淀的轉(zhuǎn)化。 3、利用沉淀溶解平衡理論解釋實(shí)驗(yàn)室及生活中的現(xiàn)象。 五. 知識(shí)要點(diǎn)： 1、沉淀溶解平衡 （1）沉淀溶解平衡是指______________，它的平衡常數(shù)叫______________，它是一個(gè)______________。 （2）難溶電解質(zhì)與易溶電解質(zhì)之間并無(wú)嚴(yán)格的界限，習(xí)慣上將溶解度______________的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)，在一般情況下，相當(dāng)量的離子互相反應(yīng)生成______________時(shí)，可以認(rèn)為反應(yīng)完全了。 2、溶度積 （1）在難溶電解質(zhì)達(dá)到______________時(shí)，溶液中______________的乘積為一常數(shù)，叫做______________常數(shù)，簡(jiǎn)稱______________，通常用______________表示。 （2）表達(dá)式 ______________ （3）反映了難溶電解質(zhì)在水中的______________，同類型物質(zhì)，數(shù)值______________，難溶電解質(zhì)在水中______________。 （4）只與難溶電解質(zhì)的______________和______________有關(guān)，而與______________無(wú)關(guān)。 3、沉淀溶解平衡應(yīng)用 （1）______________ 有沉淀析出 ______________ 處于平衡狀態(tài) ______________ 有固體可繼續(xù)溶解 （2）在難溶電解質(zhì)溶液中，當(dāng)______________時(shí)，就會(huì)有沉淀生成，如沉淀溶液中，可以加入的沉淀劑是______________。 （3）當(dāng)______________時(shí)，就會(huì)使沉淀溶解。常用的方法有______________，如要使沉淀溶解，可以加入______________降低______________的濃度，使平衡向溶解的方向移動(dòng)。______________如使CuS沉淀溶解，可以加入______________，減少溶液中______________的濃度，使平衡向溶解的方向移動(dòng)______________，如溶解AgCl可以加入______________以生成______________而使其溶解。 （4）沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是______________，通常一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，這兩種難溶物的______________差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)就越大。如：在ZnS的溶解平衡體積中加入溶液，可以將其轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀，這說(shuō)明溶解度______________>______________。轉(zhuǎn)化的方程式可以表示為_(kāi)_____________。 注意： 1、（1）概論：一定條件下難溶強(qiáng)電解質(zhì)AmBn溶于水形成飽和溶液時(shí)，溶質(zhì)的離子與該固態(tài)物質(zhì)之間建立的平衡狀態(tài)，稱沉淀溶解平衡。 （2）溶度積及表達(dá)式 一定條件下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，各離子濃度以其化學(xué)計(jì)量數(shù)為冪的乘積是一常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱該電解質(zhì)在此條件下的溶度積。 其意義在于既可表示該難溶強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中溶解趨勢(shì)的大小，也可表示該難溶強(qiáng)電解質(zhì)形成沉淀的難易，一般說(shuō)，只要?dú)埩粼谌芤褐械碾x子濃度小于時(shí)，認(rèn)為是沉淀完全。 （3）反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。 ①用溶度積直接比較時(shí)，物質(zhì)的類型（如AB型、A2B型、AB2型等）必須相同。 ②對(duì)于同類型物質(zhì)，數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。 如由數(shù)值可知，溶解能力：，。 （4）影響的因素 與化學(xué)平衡常數(shù)一樣，只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與濃度無(wú)關(guān)。 溶液中離子濃度的變化只能使溶解平衡移動(dòng)并不改變?nèi)芏确e。 （5）利用濃度商和溶度積判斷沉淀的生成、溶解情況以及沉淀溶解平衡的移動(dòng)方向。 ①，此時(shí)有沉淀析出，直至沉積與溶解達(dá)到平衡狀態(tài)； ②，沉積與溶解處于平衡狀態(tài)； ③若溶液中存在固體，則沉淀量減少，直至沉積與溶解達(dá)到平衡狀態(tài)。 2、（1）沉淀的溶解與生成 ①在難溶電解質(zhì)的溶液中，當(dāng)時(shí)，就會(huì)生成沉淀。 據(jù)此，可加入沉淀劑而析出沉淀，是分離、除雜常用的方法。如以、等作沉淀劑，使某些金屬離子如等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。 ②當(dāng)時(shí)，就會(huì)使沉淀溶解。常用的方法有： a. 酸堿溶解法。加入酸或堿與溶解平衡體系中的相應(yīng)離子反應(yīng)，降低離子濃度，使平衡向溶解方向移動(dòng)。 如難溶于水的可溶于酸中。 b. 發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解。 有些金屬硫化物如CuS、HgS等，其溶度積特別小，在其飽和溶液中特別小，不溶于非氧化性強(qiáng)酸，只溶于氧化性酸（如硝酸、王水等），被氧化以減小其濃度，而達(dá)到沉淀溶解的目的。 此法適用于那些具有明顯氧化性或還原性的難溶物。 c. 生成絡(luò)合物使沉淀溶解 向沉淀溶解平衡體系中加入適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑，使溶液中某種離子生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，以減少其離子濃度，從而使沉淀溶解。 如溶解AgCl可加入氨水以生成而使AgCl溶解。 ③實(shí)例探究 a. 利用沉淀溶解平衡移動(dòng)原理解釋作“鋇餐”用而不可用的原因。 b. 誤服可溶性鋇鹽引起中毒，應(yīng)盡快服用5.0%的溶液洗胃，使結(jié)合成沉淀而排出。 c. 從沉淀溶解平衡的角度解釋溶洞的形成。 （2）沉淀的轉(zhuǎn)化 ①沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì) 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。通常，一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)就越大。 ②實(shí)例探究 a. 往ZnS的溶解平衡體系中加入溶液可將其轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀。 b. 依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理，可用FeS等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的重金屬離子。 c. 硬水中的煮沸時(shí)分解為，繼續(xù)煮沸過(guò)程中，轉(zhuǎn)化為更難溶的。 【典型例題】 例1. 鉻酸銀在298K時(shí)的溶解度為0.00445g，求其溶度積。 分析：因鉻酸銀（）飽和溶液是極稀的，其密度可認(rèn)為是1g/mL，已知的相對(duì)分子質(zhì)量為332，所以飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為 因 所以 答案： 例2. 有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說(shuō)法正確的是（ ） A. AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行，但速率相等 B. AgCl難溶于水，溶液中沒(méi)有 C. 升高溫度，AgCl沉淀的溶解度增大 D. 向AgCl沉淀中加入NaCl固體，AgCl沉淀的溶解度不變 分析：A項(xiàng)正確。因?yàn)槌恋砣芙馄胶庖彩腔瘜W(xué)平衡，具有與化學(xué)平衡、電離平衡相同的特征。故達(dá)平衡后沉淀的生成和沉淀溶解仍不斷進(jìn)行。B項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)橛扇芏确e可知，任何難溶電解質(zhì)，不管其溶解度多么小，在其飽和溶液中總有與其達(dá)成平衡的離子，而且其離子濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)乘次冪之積必為常數(shù)。C項(xiàng)正確。因?yàn)槲镔|(zhì)的溶解過(guò)程多是吸熱過(guò)程。D項(xiàng)錯(cuò)誤。因向溶液中加入NaCl固體，增大了的濃度，使該平衡逆向移動(dòng)，AgCl的溶解度要減小。 答案：AC 例3. 已知25℃時(shí)的。請(qǐng)計(jì)算25℃時(shí)飽和溶液中的溶解度。 分析：因?yàn)? 所以 答案： 例4. FeS飽和溶液中存在溶解平衡：，常溫下 =。 （1）理論上FeS的溶解度為_(kāi)_____________。 （2）又知FeS飽和溶液中之間存在以下關(guān)系：，為了使溶液里達(dá)到，現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液中的為_(kāi)__________________。 分析：（1）由溶度積可知： 即1L水中可溶解的硫化亞鐵，可求出溶解度為 （2）由于一定溫度下，溶度積常數(shù)不隨離子濃度改變而改變。故已知某離子濃度時(shí)，可利用溶度積常數(shù)求其他離子的濃度。 ，則，又因氫離子與硫離子之間的平衡關(guān)系，可求出。 答案： （1） （2） 例5. 磷酸鎂銨（）是一種重要的鹽，難溶于水?；瘜W(xué)上制備磷酸鎂銨從反應(yīng)原理看，是用氯化鎂溶液、磷酸氫二鈉和氨水混合反應(yīng)的方法。 （1）寫(xiě)出制備磷酸鎂銨反應(yīng)的離子方程式：__________________________________。 （2）在實(shí)際制備的反應(yīng)中，要向混合液中加入適量的銨鹽（），請(qǐng)分析說(shuō)明加入銨鹽的目的是______________________________________________。 分析：第（2）題應(yīng)從得到的沉淀是否純凈來(lái)考慮，因?yàn)榘彼婋x出的能與反應(yīng)生成沉淀致使得到的磷酸鎂銨不純，加入銨鹽可抑制的電離，防止產(chǎn)生沉淀。 答案： （1） （2）抑制的電離，防止生成沉淀