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(共53張PPT)
第四節(jié)　沉淀溶解平衡
第八章
水溶液中的離子反應(yīng)與平衡
課標(biāo)要求 核心素養(yǎng)
1.認(rèn)識(shí)難溶電解質(zhì)在水溶液中存在沉淀溶解平衡。
2.能綜合運(yùn)用沉淀的生成和轉(zhuǎn)化原理，分析和解決生產(chǎn)、生活中相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。 1.變化觀念與平衡思想：認(rèn)識(shí)難溶電解質(zhì)的溶解平衡有一定限度，是可以調(diào)控的。能多角度、動(dòng)態(tài)地分析難溶電解質(zhì)的溶解平衡，并運(yùn)用難溶電解質(zhì)的溶解平衡原理解決實(shí)際問(wèn)題(利用沉淀生成處理污水等)。
2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能發(fā)現(xiàn)和提出有關(guān)難溶電解質(zhì)的溶解平衡的判斷問(wèn)題；能從問(wèn)題和假設(shè)出發(fā)，確定探究目的，設(shè)計(jì)探究方案，進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)探究。
[目標(biāo)導(dǎo)航]
[自主測(cè)評(píng)]
1.易錯(cuò)易混辨析(正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”)。
(1)NaCl 溶解性很好，飽和 NaCl 溶液中不存在溶解平衡。
(
)
(2)沉淀達(dá)到溶解平衡時(shí)，溶液中難溶電解質(zhì)電離出的各個(gè)離
子濃度均相等。(
)
(3)室溫下，AgCl 在水中的溶解度小于在食鹽水中的溶解度。
(
)
(4)常溫下，向 BaCO3 的飽和溶液中加入 Na2CO3 固體，會(huì)有
BaCO3 生成。(
)
(5)Mg(OH)2 在 NaOH 溶液中的溶解度與在水中一樣。(
)
(6)在同濃度的鹽酸中，ZnS 可溶而 CuS 不溶，說(shuō)明 CuS 的
溶解度比 ZnS 的小。(
)
答案：(1)×
錯(cuò)因：易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時(shí)，即使是飽和溶液
也可存在溶解平衡。
(2)×
錯(cuò)因：溶解平衡時(shí)，溶液中各離子濃度不再改變，不
一定相等。
在水中的溶解度大于在食鹽水中的溶解度。
(4)√
解度小。
(6)√
(3)×　錯(cuò)因：食鹽水中c(Cl－)大，抑制AgCl的溶解，故AgCl
(5)×　錯(cuò)因：OH－抑制Mg(OH)2的溶解，在NaOH溶液中溶
2.將一定量的硫酸鋇放入水中，對(duì)此有關(guān)的敘述正確的是
(
)
A.硫酸鋇不溶于水，硫酸鋇固體質(zhì)量不會(huì)改變
B.最終會(huì)得到 BaSO4 的極稀的飽和溶液
D.因?yàn)锽aSO4難溶于水，所以改變外界條件也不會(huì)改變 BaSO4
的溶解性
答案：B
3.現(xiàn)向含 AgBr 的飽和溶液中加入下列固體。
答案：(1)變大　(2)不變　(3)變小　變大
(4)變大　變小
(1)加入固體AgNO3，則c(Ag＋)________(填“變大”“變小”或“不變”，下同)。
(2)加入更多的AgBr固體，則c(Ag＋)____________。
(3)加入AgCl固體，則c(Br－)_________，c(Ag＋)_________。
(4)加入Na2S固體，則c(Br－)_________，c(Ag＋)_________。
考點(diǎn)一 難溶電解質(zhì)的溶解平衡
1.概念
在一定溫度下，當(dāng)沉淀和溶解的速率相等時(shí)，即建立了動(dòng)態(tài)
平衡，這種平衡稱為難溶電解質(zhì)的溶解平衡。
2.建立過(guò)程(以 AgCl 為例)
3.平衡特征
4.影響沉淀溶解平衡的因素
沉淀溶解的方向
吸熱
沉淀溶解的方向
不變
不變
沉淀析出的方向
沉淀溶解的方向
項(xiàng)目 溶度積常數(shù)(Ksp) 離子積(Q)
含義 沉淀溶解平衡的平衡常數(shù) 溶液中有關(guān)離子濃度冪的
乘積
表達(dá)式 Ksp(AmBn)＝_____________，式中的濃度都是平衡濃度 Q(AmBn)＝______________，式中的濃度都是任意濃度
5.溶度積常數(shù)(Ksp)
(1)溶度積常數(shù)和離子積
以 AmBn(s)
mAn＋(aq)＋nBm－(aq)為例：
cm(An＋)·cn(Bm－)
cm(An＋)·cn(Bm－)
項(xiàng)目 溶度積常數(shù)(Ksp) 離子積(Q)
應(yīng)用 判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解
①Q(mào)>Ksp：溶液中有沉淀析出；
②Q＝Ksp：沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)；
③Q＜Ksp：溶液中無(wú)沉淀析出
(續(xù)表)
(2)溶度積常數(shù)的意義
越小
越大
溶度積(Ksp)反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。Ksp 表達(dá)形
式相同時(shí)，Ksp 越小，溶解能力就_______；Ksp 越大，溶解能力就
_______。
注意：Ksp 表達(dá)形式不同，不能直接根據(jù) Ksp 大小比較其溶解
能力。
(3)溶度積常數(shù)的影響因素
溶度積常數(shù)只與難溶性電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與沉淀
的量和溶液中離子的濃度無(wú)關(guān)。
考點(diǎn)二 沉淀反應(yīng)的應(yīng)用
1.沉淀的生成
(1)原理：當(dāng) Q＞Ksp 時(shí)，難溶電解質(zhì)的溶解平衡向生成沉淀的
方向移動(dòng)，析出沉淀。
(2)應(yīng)用：可利用生成沉淀來(lái)達(dá)到分離或除去溶液中某些離子
的目的。
Fe(OH)3↓＋3NH
(3)方法
①調(diào)節(jié) pH 法：如除去 NH4Cl 溶液中的 FeCl3 雜質(zhì)，可加入
氨水調(diào)節(jié) pH 至 4 左右，離子方程式為_(kāi)_____________________
___________________。
②沉淀劑法：如用 Na2S 作沉淀劑沉淀 Cu2+，離子方程式為
____________________。
Cu2+＋S2-===CuS↓
Fe3+＋3NH3·H2O===
2.沉淀的溶解
(1)原理：當(dāng)Q＜Ksp時(shí)，難溶電解質(zhì)的溶解平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。
(2)方法
①酸溶解法： 如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為CaCO3＋
2H＋===Ca2+＋CO2↑＋H2O。
②配位溶解法：如AgCl溶于氨水，離子方程式為AgCl＋
2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
3.沉淀的轉(zhuǎn)化
(1)實(shí)質(zhì)：沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。
(2)舉例：MgCl2 溶液
Mg(OH)2
Fe(OH)3，則
Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3]。
(3)規(guī)律：一般來(lái)說(shuō)，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉
淀容易實(shí)現(xiàn)，兩者的溶解度差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。
(4)應(yīng)用
①鍋爐除水垢：將 CaSO4 轉(zhuǎn)化為 CaCO3，離子方程式為
________________________________。
②礦物轉(zhuǎn)化：CuSO4 溶液遇 ZnS 轉(zhuǎn)化為 CuS，離子方程式為
_________________________。
考向 1 沉淀溶解平衡及平衡圖像分析
1.(2023 年北京卷)利用平衡移動(dòng)原理，分析一定溫度下 Mg2+
在不同 pH 的 Na2CO3 體系中的可能產(chǎn)物。
已知：ⅰ.圖 1 中曲線表示 Na2CO3 體系中各含碳粒子的物質(zhì)
的量分?jǐn)?shù)與 pH 的關(guān)系。
下列說(shuō)法不正確的是(
)
答案：C
2.(2023 年湖州、衢州、麗水三地教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))常溫時(shí)，碳酸鈣
和硫酸鈣的沉淀溶解平衡關(guān)系如圖所示，已知p(Ca2+)＝－lg c(Ca2+)，
p(酸根離子)＝－lg c(酸根離子)。下列說(shuō)法不正確的是(
)
A.曲線Ⅱ?yàn)?CaSO4 沉淀溶解曲線
B.加入適量的氯化鈣固體，可使溶液由
c 點(diǎn)變到 a 點(diǎn)
C.b 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的硫酸鈣溶液不飽和
D.向碳酸鈣飽和溶液中通入 CO2 氣體，溶液中 c(Ca2+)不變
解析：由圖像可知，Ⅰ對(duì)應(yīng)的物質(zhì) Ksp 小，Ⅱ?qū)?yīng)的物質(zhì) Ksp
大，碳酸鈣難溶于水，硫酸鈣微溶于水，曲線Ⅱ?yàn)?CaSO4 沉淀溶
解曲線，曲線Ⅰ為 CaCO3 沉淀溶解曲線，A 正確；加入適量的氯
化鈣固體，c(Ca2+)增大，CaCO3的溶解平衡向逆方向移動(dòng)，c(CO )
減小，可使溶液由 a 點(diǎn)變到 c 點(diǎn)，B 錯(cuò)誤；b 點(diǎn)對(duì)應(yīng) Q鈣溶液不飽和，C 正確；向碳酸鈣飽和溶液中通入 CO2 氣體，發(fā)
生反應(yīng)生成碳酸氫鈣，溶液體積不變，n(Ca2+)不變，則 c(Ca2+)不
變，D 正確。
答案：B
考向 2 溶度積常數(shù)及應(yīng)用
答案：B
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)
A.曲線Ⅰ可視為AgCl溶解度隨NH3濃度變化曲線
B.AgCl的溶度積常數(shù)Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.0×10-9.75
C.反應(yīng)[Ag(NH3)]＋＋NH3 [Ag(NH3)2]＋的平衡常數(shù)K的值為103.81
D.c(NH3)＝0.01 mol·L-1時(shí)，溶液中c{[Ag(NH3)2]＋}＞
c{[Ag(NH3)]＋}＞c(Ag＋)　
解析：氯化銀飽和溶液中銀離子和氯離子的濃度相等，向飽
和溶液中滴加氨水，溶液中銀離子濃度減小，氯離子濃度增大、
一氨合銀離子濃度增大，繼續(xù)滴加氨水，一氨合銀離子濃度增大
的幅度小于二氨合銀離子，則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別表示二氨
合銀離子、一氨合銀離子、銀離子、氯離子與氨氣濃度對(duì)數(shù)變化
的曲線。A 項(xiàng)，曲線Ⅰ為二氨合銀離子隨氨氣濃度對(duì)數(shù)變化的曲
線，A 錯(cuò)誤；由圖可知，當(dāng)氨分子濃度為 10-1 mol·L-1 時(shí)，溶液中
銀離子和氯離子濃度分別為10-7.40 mol·L-1、10-2.35 mol·L-1，則氯化
答案：A
[歸納提升]溶度積常數(shù)(Ksp)的相關(guān)計(jì)算
(2)建立 Ksp 與沉淀轉(zhuǎn)化平衡常數(shù)(K)的關(guān)系：一般是在 K 的表
達(dá)式分子分母中同乘以某個(gè)離子的濃度，將分子分母轉(zhuǎn)化為不同
物質(zhì)的 Ksp。
1.(2023年遼寧卷)某廢水處理過(guò)程中始終保持H2S飽和，即c(H2S)＝0.1 mol·L-1，通過(guò)調(diào)節(jié)pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分離，體系中pH與－lg c關(guān)系如下圖所示，c為HS－、S2-、Ni2+和Cd2+的濃度，單位為 mol·L-1。已知Ksp(NiS)＞Ksp(CdS)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.Ksp(CdS)＝10-18.4 B.③為pH與－lg c(HS－)的關(guān)系曲線
C.Ka1(H2S)＝10-8.1 D.Ka2(H2S)＝10-14.7
解析：已知 H2S 飽和溶液中隨著 pH 的增大，H2S 的濃度逐
漸減小，HS－的濃度增大，S2-濃度逐漸增大，則有－lg c(HS－)和
－lg c(S2-)隨著pH增大而減小，且pH相同時(shí)，HS－濃度大于S2-，即－lg c(HS－)小于－lg c(S2-)；Ni2+和Cd2+濃度逐漸減小，且Ksp(NiS)＞Ksp(CdS)，即當(dāng)c(S2-)相同時(shí)，c(Ni2+)＞c(Cd2+)，則－lg c(Ni2+)和－lg c(Cd2+)隨著pH增大而增大，且有－lg c(Ni2+)小于－lg c(Cd2+)，由此可知曲線①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-、④代表HS－。由圖示曲線①③交點(diǎn)可知，此時(shí)c(Cd2+)＝c(S2-)＝10-13 mol·L-1，則有Ksp(CdS)＝c(Cd2+)·c(S2-)＝10-13×10-13＝10-26，A錯(cuò)誤；③為pH與－lg (S2-)的關(guān)系曲線，B錯(cuò)誤；由圖示曲線④兩點(diǎn)坐標(biāo)可知，當(dāng)
答案：D
2.(2023 年全國(guó)甲卷)下圖為Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水
中達(dá)沉淀溶解平衡時(shí)的 pM-pH 關(guān)系圖{pM＝－lg [c(M)/(mol·L-1)]；
c(M)≤10-5 mol·L-1可認(rèn)為M離子沉淀完全}。下列敘述正確的是
(
)
答案：C
3.(2022年湖南卷)室溫時(shí)，用0.100 mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定15.00 mL濃度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通過(guò)電位滴定法獲得lg c(Ag＋)與V(AgNO3)的關(guān)系曲線如圖所示[忽略沉淀對(duì)離子的吸附作用。若溶液中離子濃度小于1.0×10-5mol·L-1時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，Ksp(AgBr)＝5.4×10-13，Ksp(AgI)＝8.5×10-17]。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.a點(diǎn)：有白色沉淀生成
B.原溶液中I－的濃度為0.100 mol·L-1
C.當(dāng)Br－沉淀完全時(shí)，已經(jīng)有部分Cl－沉淀
D.b點(diǎn)：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋)
答案：C
4.(2022 年福建卷)鋰輝石是鋰的重要來(lái)源，其焙燒后的酸性浸
出液中含有 Fe3+、Al3+、Fe2+和 Mg2+雜
質(zhì)離子，可在 0～14 范圍內(nèi)調(diào)節(jié) pH 對(duì)
其 凈 化 ( 即 相 關(guān) 離 子 濃 度 c<10-5
mol·L-1)。25 ℃時(shí)，lg c 與 pH 關(guān)系見(jiàn)下
圖[堿性過(guò)強(qiáng)時(shí) Fe(OH)3 和 Fe(OH)2 會(huì)部
分溶解]。下列說(shuō)法正確的是(
)
A.Mg2+可被凈化的pH區(qū)間最大
B.加入適量H2O2，可進(jìn)一步提升凈化程度
C.凈化的先后順序：Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+
D.Ksp[Fe(OH)3]解析：對(duì)離子凈化時(shí)，相關(guān)離子濃度c<10-5 mol·L-1，則lg c<－5，
答案：B
由圖可知，可作凈化的pH區(qū)間最大的是Fe3+，A錯(cuò)誤；加入適量H2O2，可將Fe2+氧化為Fe3+，提高凈化程度，B正確；由圖可知，凈化的先后順序?yàn)镕e3+、Al3+、Fe2+、Mg2+，C錯(cuò)誤；由圖可知，F(xiàn)e3+完全沉淀的pH約為2.5，c(H＋)＝10-2.5 mol·L-1，c(OH－)＝10-11.5 mol·L-1，Ksp[Fe(OH)3]＝10-5 mol·L-1×(10-11.5 mol·L-1)3＝10-39.5，Al3+完全沉淀的pH約為4.5，c(H＋)＝10-4.5 mol·L-1，c(OH－)＝10-9.5 mol·L-1，Ksp[Al(OH)3]＝10-5 mol·L-1×(10-9.5 mol·L-1)3＝10-33.5，F(xiàn)e2+完全沉淀的pH約為8.5，c(H＋)＝10-8.5 mol·L-1，c(OH－)＝10-5.5 mol·L-1，Ksp[Fe(OH)2]＝10-5 mol·L-1×(10-5.5 mol·L-1)2＝10-16，則有Ksp[Fe(OH)3]<
Ksp[Al(OH)3]答案：BD

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