第47讲　沉淀溶解平衡(基础课)（共46张PPT）-2024届高考化学一轮复习

(共46张PPT)
第47讲　沉淀溶解平衡(基础课)
第四部分　化学反应原理
第八章　水溶液中的离子反应与平衡
　1.了解沉淀溶解平衡的建立与特征。　2.理解溶度积(Ksp)的表达式、基本计算和应用。　3.理解沉淀溶解平衡影响因素和三种应用(沉淀溶解、生成和转化)。
知识点一　沉淀溶解平衡和溶度积常数
必备知识梳理
关键能力训练
01
1．沉淀溶解平衡
(1)AgCl溶于水中的过程
一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面进入水中，即______过程；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出，即______过程。在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液，即建立动态平衡AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。
溶解
沉淀
(2)沉淀溶解平衡的含义与特征
①含义：在一定温度下的水溶液中，当难溶电解质沉淀和溶解的速率______时，即建立了沉淀溶解平衡。
②四大特征：等—动—定—变。
相等
(3)沉淀溶解平衡的影响因素
溶解方
向
增大
吸热
溶解方向
不变
不变
沉淀方向
溶解方向
　20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：
2．溶度积常数——简称溶度积
(1)溶度积与离子积比较
溶度积 离子积
符号 Ksp Q
表达式 Ksp(AmBn)＝______________________，式中的浓度都是平衡时浓度 Q(AmBn)＝______________________，
式中的浓度是任意时刻的浓度
cm(An＋)·cn(Bm－)
cm(An＋)·cn(Bm－)
溶度积 离子积
应用 判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 ①Q＞Ksp：溶液过饱和，有______析出 ②Q＝Ksp：溶液饱和，处于______状态 ③Q＜Ksp：溶液________，无沉淀析出 沉淀
平衡
未饱和
(2)溶度积(Ksp)的意义与影响因素
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，与难溶电解质的性质和______有关，与浓度、酸碱性无关。
绝大多数难溶盐的溶解是______过程，升高温度，平衡向______方向移动，Ksp______。
温度
吸热
溶解
增大
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)向AgNO3溶液中加过量稀盐酸充分反应，溶液中c(Ag＋)＝0 mol/L。(　　)
(2)一定温度下，AgCl在水中的溶解度大于在稀盐酸中的溶解度，但Ksp(AgCl)相同。(　　)
(3)BaSO4在任何溶液达平衡时，c(Ba2＋)＝c(SO )，Ksp(BaSO4)不变。(　　)
(4)Fe(OH)3的溶度积Ksp＝c(Fe3＋)·c(OH－)。(　　)
(5)当沉淀溶解平衡移动时，该沉淀的Ksp一定改变。(　　)
(6)用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去，一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全。(　　)
[答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√
　沉淀溶解平衡的影响因素
1．下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中正确的是(　　)
A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等
B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度减小
D．在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体，AgCl沉淀溶解的量不变
[答案]　A
2．已知：常温下，Ksp(BaSO4)＝a。取过量BaSO4溶于蒸馏水，过滤得到滤液R溶液。下列有关说法正确的是(　　)
A．R溶液中c(Ba2＋)＝a mol·L－1
B．常温下，向R溶液中加入少量Na2SO4固体，产生白色沉淀
C．常温下，向R溶液中加入少量BaCl2固体，Ksp(BaSO4)增大
　Ksp的基本计算与应用
3．在25 ℃时，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝1.3×10－36，ZnS的Ksp＝1.3×10－24。下列有关说法中正确的是(　　)
A．饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36 mol·L－1
B．25 ℃时，FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成
D．向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体，ZnS的Ksp变大
B　[A项，c(Cu2＋)＝ ×10－18 mol·L－1，错误；C项，ZnS比FeS难溶，ZnS先沉淀，错误；D项，Ksp只与温度有关，错误。]
4．(1)某温度下，已知Ksp(AgCl)＝1.80×10－10，将2.2×10－3 mol·L－1的NaCl和2.0×10－3 mol·L－1 AgNO3等体积混合是否有沉淀生成？写出推理过程。若有沉淀生成，请计算反应后Ag＋浓度。______________________。
(2)室温下，Mg(OH)2的Ksp＝5×10－13，计算室温下，饱和Mg(OH)2的pH＝________。
(3)已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO 的浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为________________。
知识点二　沉淀溶解平衡的应用
02
必备知识梳理
关键能力训练
1．沉淀的生成——分离提纯某些离子
(1)调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为________________________________________________。
(2)沉淀剂法
①用沉淀剂Na2S除去废水中的Cu2＋、Hg2＋，其离子方程式分别为____________________________、____________________________。
②除去某溶液中的SO ，用钡盐而不用钙盐的原因是____________________
__________________________________________________________________。
Cu2＋＋S2－===CuS↓
Hg2＋＋S2－===HgS↓
(2)Mg(OH)2溶于盐酸、NH4Cl溶液的离子方程式分别为_____________
_________________、_______________________________________。
减小
<
溶解
Mg(OH)2＋2H＋
===Mg2＋＋2H2O
3．沉淀的转化
(1)实验探究
①2 mL 0.1 mol/L NaCl(aq)
黄
黑
②2 mL 0.1 mol/L MgCl2(aq)
(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。但溶解度小的沉淀在一定条件下也可以转化为溶解度大的沉淀。
(3)应用
①锅炉除垢：用Na2CO3溶液处理，将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为______________________________________________。
②矿物转化：CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为____________________________________________。　
溶解度更小
　沉淀溶解平衡的实验探究
1．为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。
关于该实验的分析不正确的是(　　)
A．①浊液中存在平衡：AgSCN(s) Ag＋(aq)＋SCN－(aq)
B．②中颜色变化说明上层清液中含有SCN－
C．③中颜色变化说明有AgI生成
D．该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
D　[根据信息，①中KSCN量不足，②中说明存在SCN－，因此存在溶解平衡：AgSCN(s) Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，故A说法正确，B说法正确；AgI是黄色沉淀，③中现象是有黄色沉淀生成，说明有AgI产生，故C说法正确；可能是浊液中剩余AgNO3，c(I－)×c(Ag＋)>Ksp(AgI)，出现黄色沉淀，故D说法错误。]
2．某兴趣小组进行下列实验：
①将0.1 mol·L－1 MgCl2溶液和0.5 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合得到浊液
②取少量①中浊液，滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，出现红褐色沉淀
③将①中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色沉淀
④另取少量白色沉淀，滴加饱和NH4Cl溶液，沉淀溶解
下列说法中不正确的是 (　　)
A．将①中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2＋
B．①中浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
C．实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶
D．NH4Cl溶液中的NH 可能是④中沉淀溶解的原因
C　[MgCl2溶液与NaOH溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液，剩余NaOH，但仍存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)。实验②中可能是因为剩余的NaOH能和氯化铁反应生成Fe(OH)3，不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力，故C错误。]
　沉淀溶解平衡的工业应用
3．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是(　　)
A．MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
4．往锅炉中注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是 (　　)
A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw增大，c(OH－)减小
B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸
真题感悟·明确考向
03
真题 感悟
情境 探究
1
3
2
1
3
2
2．(2021·海南等级考，T16节选)(1)25 ℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应：CaSO4(s)＋CO (aq) CaCO3(s)＋SO (aq)，其平衡常数K＝________。[已知Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9]
(2)溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因：___________
_________________________________________________________。
1
3
2
1
3
2
1
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2
(2)(2020·全国Ⅲ卷，T27改编)已知溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示：
1
3
2
金属离子 Ni2＋ Al3＋ Fe3＋ Fe2＋
开始沉淀时 (c＝0.01 mol·L－1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp＝________________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol·L－1，则“调pH”应控制的pH范围是______________(“转化”后的溶液中只有Ni2＋和Fe3＋，回收Ni2＋)。
1
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2
[答案]　(1)8.37
(2)0.01×(107.2－14)2[或10－5×(108.7－14)2]　3.2～6.2
1
3
2
　“钡餐”是一种造影剂，用于在X线照射下显示消化道有无病变。可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡(俗称“钡餐”)作为内服造影剂，其不溶于水和脂质，所以不会被胃肠道黏膜吸收，因此对人基本无毒性。医院抢救钡离子中毒患者时除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。
已知：Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9；Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。下列推断正确的是(　　)
A．BaCO3的溶度积常数表达式为Ksp(BaCO3)＝n(Ba2＋)·n(CO )
B．可用2%～5%的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
C．若误服含c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒
D．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
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