高三化学一轮复习精品课件-8.4沉淀溶解平衡

这是一份高三化学一轮复习精品课件-8.4沉淀溶解平衡，共55页。PPT课件主要包含了幂之积，溶解度更小，抽样分析等内容，欢迎下载使用。
…………三年12考 高考指数:★★★★1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关计算。
一、沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡的建立 v溶解___v沉淀,固体溶解固体溶质 溶液中的溶质 v溶解___v沉淀,溶解平衡 v溶解___v沉淀,析出晶体
2.“三大”特征 — 动 —v溶解__v沉淀___0 — 定 —达到平衡时,固体质量、离子浓度保持_____ — 变 —外界条件改变，溶解平衡将发生移动3.沉淀溶解平衡常数——溶度积(1)溶度积(Ksp)。在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，离子浓度的_______。
(2)表达式。对于沉淀溶解平衡：MmNn(s) mMn+(aq)+nNm-(aq)，Ksp=______________。(3)意义。反映了难溶电解质在水中的溶解能力。(4)影响因素。在一定的温度下，它是一个常数，只受_____影响，不受溶液中物质浓度的影响。
［Mn+］m［Nm-］n
二、沉淀反应的应用1.沉淀的生成(1)调节pH法。如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为：_________________________，___________________
Fe3++3H2O====Fe(OH)3↓+3H+
CuO+2H+====Cu2++H2O
(2)沉淀剂法。如用H2S沉淀Hg2+的离子方程式为：_____________________2.沉淀的溶解(1)酸溶解法。如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为：__________________________。Cu(OH)2溶于稀硫酸，离子方程式为：_______________________。
H2S+Hg2+====HgS↓+2H+
CaCO3+2H+====Ca2++CO2↑+H2O
Cu(OH)2+2H+====Cu2++2H2O
(2)盐溶液溶解法。如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为：________________________________。3.沉淀的转化(1)实质：沉淀溶解平衡的移动。(2)规律：一般说来，溶解度小的沉淀容易转化成__________的沉淀。沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。
(3)应用。①锅炉除垢将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为：__________________________。②矿物转化CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为：_____________________。
1.BaSO4====Ba2++ 和BaSO4(s) Ba2+(aq)+ ，两式所表示的意义相同。 ( )【分析】前者为BaSO4的电离方程式，后者为BaSO4沉淀溶解平衡的离子方程式。
2.在AgCl的饱和溶液中，加入NaCl溶液，AgCl沉淀质量增大，但Ksp(AgCl)不变。( )【分析】难溶电解质达到溶解平衡后，加入含与此物质电离产生相同离子的物质，会使平衡向生成沉淀的方向移动，但溶度积只受温度影响。3.难溶电解质不能转化成溶解度稍大的难溶电解质。( )【分析】当溶解度较大的沉淀的离子积Qc大于其溶度积Ksp时，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。
4.沉淀完全是指溶液中该物质的浓度为0。( )【分析】任何难溶电解质都有一定的溶解度，不可能全部沉淀，当该物质的浓度小于10-5 ml/L时，即可认为沉淀完全了。
影响沉淀溶解平衡的因素1.影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因——本质因素。难溶电解质本身的性质，也是主要因素。
(2)外因。以AgCl为例：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
2.物质的溶解度和溶度积溶度积(Ksp)反映难溶电解质在水中的溶解能力，对同类型的电解质而言，Ksp数值越大，电解质在水中溶解度越大； Ksp数值越小，难溶电解质的溶解度也越小。
【高考警示钟】(1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。(2)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。(3)复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行，若生成难溶电解质，则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。
【典例1】某温度时，AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)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.加入AgNO3，可以使溶液由c点变到d点B.加入固体NaCl，则AgCl的溶解度减小，Ksp也减小C.d点有AgCl沉淀生成D.c点对应的Ksp小于a点对应的Ksp【解题指南】解答本题要注意两点：(1)不可孤立的看问题。［Ag+］变化，必然导致［Cl-］变化。(2)Ksp只受温度影响，与离子浓度变化无关。
【解析】选C。A项，当加入AgNO3时，溶液中的［Ag+］增大，而［Cl-］减小，即溶液不能由c点变到d点，错；B项，加入固体NaCl，则AgCl的溶解度减小，但Ksp不变，错；C项，d点时的［Ag+］·［Cl-］>Ksp，有沉淀生成，对；D项，曲线上的点对应的是溶解平衡时的离子浓度关系，而当温度一定时，Ksp不变，即c点对应的Ksp与a点对应的Ksp相等，错。
【技巧点拨】沉淀溶解平衡图线解读(1)曲线上的任意一点，都代表指定温度下的饱和溶液，由对应的离子浓度可求Ksp。(2)可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态，是否有沉淀析出。处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态，一定会有沉淀析出，处于曲线下方的点，则表明溶液处于未饱和状态，不会有沉淀析出。
【互动探究】请指出在25℃时，AgCl固体在下列三种物质：(1)100 mL水中；(2)100 mL 0.01 ml·L-1AgNO3溶液；(3)100 mL 0.02 ml·L-1NaCl溶液中的溶解度由大到小的顺序是什么？原因是什么？提示：溶解度由大到小的顺序为：(1)＞(2)＞(3)。加水使AgCl固体继续溶解但溶解度不变；(2)(3)分别含有Ag+、Cl-，由于同离子效应都能抑制AgCl溶解，而［Cl-］＞［Ag+］,故它们对AgCl溶解所起的同离子效应不同，即抑制作用不同，(3)的抑制作用大于(2)的抑制作用，故AgCl在(2)中的溶解度大于在(3)中的溶解度，故正确的顺序为：(1)＞(2)＞(3)。
沉淀溶解平衡的应用1.沉淀转化(1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。(2)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。
实例：如AgNO3 AgCl(白色沉淀) AgBr(淡黄色沉淀)AgI(黄色沉淀) Ag2S(黑色沉淀)。(3)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀，如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。
2.溶度积的应用通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积(浓度商Qc)的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。(1)Qc＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和,达到新的平衡状态。(2)Qc=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。(3)Qc＜Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
【高考警示钟】(1)溶度积曲线上的点表示该条件下，达到溶解与沉淀平衡状态；在曲线下方的点表示该温度下未达到平衡；在曲线上方的点表示过饱和状态。(2)对于阴阳离子比例不同的物质，不能根据溶度积直接比较离子浓度，而应代入数据计算。(3)涉及Qc的计算时，易忽视等体积混合后离子的浓度均减半而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。
【典例2】(2012·济南模拟)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S，ml·L-1)如图。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是_________。(2)若要除去CuCl2溶液中少量的Fe3+，应该控制溶液的pH为___________。A.6(3)已知常温下一些难溶物的溶度积常数如表(单位：ml2 ·L-2)。
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，最适宜向此工业废水中加入过量的________除去它们。A.NaOH B.FeS C.Na2S【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)金属阳离子并不一定只在碱性溶液中生成沉淀，有些离子在酸性溶液中可生成沉淀，如Fe3+、Cu2+等。(2)除杂的关键之一是不能引入杂质离子。
【解析】(1)由题图可以看出pH=3时，不产生Cu(OH)2沉淀，铜元素主要是以Cu2+的形式存在。(2)由题图可知pH6时Cu2+也沉淀完全，故应控制pH在4左右。(3)根据几种硫化物的溶度积可知CuS、PbS、HgS的溶解度比FeS小得多；加入FeS可将Cu2+、Pb2+、Hg2+转化为硫化物沉淀，而过量的FeS不溶解，所以FeS为最佳试剂，而NaOH、Na2S过量时都会存在于废水中。
答案：(1)Cu2+ (2)B (3)B
【变式备选】已知25℃时，CaSO4在水中沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中，加入400 mL 0.01 ml·L-1的Na2SO4溶液，下列叙述正确的是( )
A.溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中［ ］较原来大B.溶液中无沉淀析出，溶液中［Ca2+］、［ ］都变小C.溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中［Ca2+］、［ ］都变小D.溶液中无沉淀析出，但最终溶液中［ ］较原来大
【解析】选D。由题意，Ksp(CaSO4) =［Ca2+］ ·［ ］=3.0×10-3 ml·L-1×3.0×10-3ml·L-1=9.0×10-6ml2·L-2，CaSO4饱和溶液中［Ca2+］=［ ］=3.0×10-3 ml·L-1。加入400 mL 0.01 ml·L-1 Na2SO4溶液后，［Ca2+］= =6.0×10-4 ml·L-1，
=8.6×10-3 ml·L-1，Qc=［Ca2+］·［ ］=6.0×10-4ml·L-1×8.6×10-3ml·L-1=5.16×10-6ml2·L-2Ksp(AgI)，［Cl-］·［Ag+］