高三化學(xué) 第7單元第25講 沉淀溶解平衡復(fù)習(xí)課件 蘇教版

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1、 一、溶解平衡的概念與特點(diǎn) 1概念 在一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀析出的速率相等時(shí)，固體質(zhì)量、離子濃度不變的狀態(tài)。 2建立。 = vvvvvv溶解結(jié)晶溶解溶解結(jié)晶結(jié)晶溶解結(jié)晶 固體溶解固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì) 溶解平衡 析出晶體 3特征 (1)逆：可逆過(guò)程(離子間生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)不能完全進(jìn)行到底)。 (2)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不為0。 (3)等：v溶解v沉淀。 (4)定：達(dá)到平衡時(shí)，固體質(zhì)量、離子濃度不變。 (5)變：當(dāng)外界條件改變時(shí)，溶解平衡將發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到新的平衡狀態(tài)。 4表示 一般用溶解平衡方程式表示：AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)。AgCl固體的溶解

2、平衡可表示如下：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)。 需要說(shuō)明的是，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)與AgCl AgCl所表示的意義不相同(“相同”或“不相同”)。前者表示難溶電解質(zhì)AgCl在水溶液中的溶解平衡方程式，后者表示強(qiáng)電解質(zhì)AgCl在水溶液中的電離方程式。 5電解質(zhì)在水中的溶解度 20時(shí)電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系：溶解性溶解性難溶難溶微溶微溶可溶可溶易溶易溶S的范圍的范圍S0.01 g0.01 gS1 g1 gS10 g 在A(yíng)gCl的溶液中，一方面，在水分子作用下，少量Ag和Cl脫離AgCl的表面溶于水中AgCl AgCl；另一方面，溶液中的Ag和Cl受AgC

3、l表面正、負(fù)離子的吸引，回到AgCl的表面析出沉淀，AgCl AgCl。在一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時(shí)，便得到了AgCl的飽和溶液，即建立如下動(dòng)態(tài)平衡： AgCl sClaqAgaq溶解沉淀 難溶電解質(zhì)的溶解平衡也是有條件的，條件變化，平衡破壞。如上述的沉淀和溶解平衡就受溫度、濃度等的影響，通過(guò)條件的變化可以使沉淀生成、沉淀溶解，也可以使沉淀轉(zhuǎn)化。 二、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NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì)，可首先加入氨水調(diào)節(jié)pH至78，離子方程式： 。 (2)加沉淀劑法：如用H2S沉淀Cu2，離子方程式為 ，用Na2S沉淀Hg2，離子方程式為

4、。33243Fe3NH H OFe OH3NH22CuH SCuS2H22HgSHgS 2沉淀的溶解 (1)酸溶解法：如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為 。 如Cu(OH)2溶于稀硫酸，離子方程式為Cu(OH)2 。 (2)鹽溶液溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為 。 3沉淀的轉(zhuǎn)化 (1)實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)。 (2)特征 一般說(shuō)來(lái)，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。24322Mg OH2NHMg2NH H O232CaCO2HCaH OCO2222HCu2H O 沉淀的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化。 例如： ： ( 淡黃 色沉淀) Ag2S(黑色沉淀) (

5、3)應(yīng)用 鍋爐除垢 將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，離子方程式為 。 礦物轉(zhuǎn)化 CuSO4溶液遇ZnS(閃鋅礦)轉(zhuǎn)化為CuS(銅藍(lán))的離子方程式為Cu2ZnS CuSZn2。 NaClNaBr3Ag NOAgCl()AgBr 色沉淀白2Na SNaIAgI() 黃色沉淀224334CaSOCOCaCOSO 在難溶電解質(zhì)的溶液中，欲使沉淀溶解常用的方法是：在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中加入適當(dāng)溶劑使之與組成沉淀的一種構(gòu)晶離子結(jié)合成另一類(lèi)化合物，從而使之溶解。具體方法可采用酸堿溶解法、配位溶解法、氧化還原溶解法以及沉淀轉(zhuǎn)化溶解法。 三、溶度積和離子積 1溶度積常數(shù) (1)定義：對(duì)于溶解平衡：AmBn(s)

6、mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)cn(Bm)，與其他平衡常數(shù)一樣，Ksp僅受溫度的影響。(2)四種重要的動(dòng)態(tài)平衡的比較比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目化學(xué)平衡化學(xué)平衡電離平衡電離平衡水解平衡水解平衡沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡平衡特征平衡特征逆、動(dòng)、等、定、變逆、動(dòng)、等、定、變v(正正)v(逆逆)v(電離電離)v(結(jié)合結(jié)合)v(水解水解)v(中和中和)v(沉淀沉淀)v(溶解溶解)舉例舉例N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)CH3COOH CH3COOH H2OOHAgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)存在條件存在條件一定條件下的可逆一定條件下的可逆反應(yīng)反應(yīng)一定條件下弱電解質(zhì)的一定條件下弱電解質(zhì)

7、的水溶液水溶液一定條件下含弱一定條件下含弱酸根或弱堿陽(yáng)離酸根或弱堿陽(yáng)離子的鹽溶液中子的鹽溶液中一定條件下（微溶、難溶）一定條件下（微溶、難溶）鹽的飽和水溶液中鹽的飽和水溶液中影響因素影響因素溫度；溫度；濃度；濃度；壓強(qiáng)壓強(qiáng)溫度；度；溫度；度；同離子的酸、堿、鹽同離子的酸、堿、鹽和化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)溫度；濃度；溫度；濃度；外加電解質(zhì)外加電解質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)溫度；溫度；濃度；濃度；酸、堿、鹽酸、堿、鹽平衡限度平衡限度平衡常數(shù)平衡常數(shù)K、Ka(Kb)、KW、Ksp以及轉(zhuǎn)化率或電離度或水解率以及轉(zhuǎn)化率或電離度或水解率平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)的判據(jù)的判據(jù)勒夏特列原理勒夏特列原理(向減弱條件改變的方向移動(dòng)向

8、減弱條件改變的方向移動(dòng))23CO3HCO 2.溶度積規(guī)則 某難溶電解質(zhì)的溶液中任一情況下有關(guān)離子濃度冪的乘積稱(chēng)為離子積，用Qc表示。 (1)當(dāng)QcKsp時(shí)，溶液過(guò)飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡。 難溶電解質(zhì)的溶解平衡也是動(dòng)態(tài)平衡，同樣可以改變條件使平衡移動(dòng)溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀或沉淀轉(zhuǎn)化為溶液中的離子。 當(dāng)溶液中QcKsp時(shí)，溶液中的離子生成沉淀，直至沉淀溶解與離子生成沉淀達(dá)到平衡狀態(tài)；當(dāng)溶液中QcKsp時(shí)，若體系中有足量的固體存在，則固體溶解，直至沉淀溶解與離子生成沉淀達(dá)到平衡狀態(tài)。 因此使沉淀溶解(或生成)的總原則就是設(shè)法使構(gòu)晶離子的濃度減小(或增大)使之滿(mǎn)足QcKsp)，利

9、用的原理是平衡移動(dòng)原理，改變條件使平衡發(fā)生移動(dòng)。 3溶度積常數(shù)與物質(zhì)的溶解性 Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。 (1)對(duì)于同類(lèi)型物質(zhì)，Ksp數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。如由Ksp數(shù)值可知，溶解能力：AgClAgBrAgI，Cu(OH)2 C11.8 【解析】本題以溶度積常數(shù)為背景綜合考查了物質(zhì)的溶解性、沉淀的轉(zhuǎn)化等問(wèn)題。在相同溫度下，Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，AgCl的溶解度大于A(yíng)gI的溶解度，而且AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI，故A、B不正確； 由Ksp(AgCl)1.81010 mol2/L2可求得AgCl溶液中c(Ag) mol/L，代入Ksp(AgI)1.01

10、016 mol2/L2中即可求得c(I) 1011 mol/L，故C正確； D選項(xiàng)中三種溶液中c(Cl)或c(Ag)由小到大的順序是，故D錯(cuò)誤。101.8 1011.8 點(diǎn)撥：難溶并不是絕對(duì)不溶，絕對(duì)不溶的物質(zhì)是沒(méi)有的，其溶解度的大小受條件的影響，溫度、濃度、同離子效應(yīng)等都會(huì)影響難溶電解質(zhì)的溶解平衡。溶度積常數(shù)Ksp是沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)，它能夠反映難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，用溶度積常數(shù)比較難溶電解質(zhì)的溶解能力大小時(shí)要以同種類(lèi)型(如AB型、A2B型、AB2型等)才能進(jìn)行比較，對(duì)于同種類(lèi)型的物質(zhì)Ksp越大，難溶電解質(zhì)的溶解能力越強(qiáng)。Ksp和化學(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

11、濃度無(wú)關(guān)。 【遷移訓(xùn)練3】(2010南通三模)某科研小組設(shè)計(jì)出利用工業(yè)廢酸(10%H2SO4)來(lái)堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦的方案，實(shí)現(xiàn)廢物綜合利用，方案如下圖所示。 已知：各離子開(kāi)始沉淀及完全沉淀時(shí)的pH如下表所示。離子離子開(kāi)始沉淀時(shí)的開(kāi)始沉淀時(shí)的pH完全沉淀時(shí)的完全沉淀時(shí)的pHFe26.349.7Fe32.34.1Zn26.28.0 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，則相同溫度下：Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(選填“”、“”或“”)。 (2)物質(zhì)A可使用下列物質(zhì)中的 。 AKMnO4 BO2 CH2O2 DCl2

12、(3)除鐵過(guò)程中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，pH應(yīng)控制在 。 (4)物質(zhì)B可直接用作氮肥，則B的化學(xué)式是 。 BC 4.16.2(NH4)2SO4 【解析】 (1)溶度積大的物質(zhì)先溶解，故相同條件下，Ksp(CuS)Ksp(ZnS)。 (2)“除鐵”過(guò)程中加入“A”和“氨水”后，使Fe()變?yōu)镕e()(氫氧化鐵)，故需要加入氧化劑，且不能引入雜質(zhì)離子，故選氧氣和過(guò)氧化氫。 (3)“除鐵”的目的是使鐵變成氫氧化鐵，而從表格數(shù)據(jù)可知?dú)溲趸F完全沉淀時(shí)的pH4.1，pH6.2時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)氫氧化鋅沉沉，為了保證鐵完全除去而又防止鋅的流失，pH應(yīng)控制在4.16.2。 ( 4 ) 結(jié) 合 “ 工 業(yè) 廢 酸 ” 為 硫 酸 可 知 B 為(NH4)2SO4。