2012高考化学创新方案学习课件：第三章 第四节 第一课时　沉淀溶解平衡及应用

(共44张PPT)
第一课时　沉淀溶解平衡及应用
一、Ag＋和Cl－的反应真能进行到底吗？
1．生成沉淀的离子反应能够发生的原因
生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于
．但并不是 ．
生成物的溶解度小
绝对不溶
2．溶解平衡
以AgCl溶解为例：
从固体溶解平衡的角度，AgCl在溶液中存在两个过程，一方面，在水分子作用下，少量的Ag＋和Cl－
；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面正、负离子的吸引，
沉淀．在一定温度下，当
时，得到AgCl饱和溶液，
脱离AgCl的表面溶入水中
回到AgCl的表面析出
沉淀溶解和生成的速率相等
建立动态平衡．其溶解平衡可表示为：
．
AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
3．固体物质的溶解性
(1)将 的电解质称为难溶电解质．
(2)溶液中的离子浓度 时，沉淀就达
完全．
溶解度小于0.01 g
小于1×10－5 mol/L
二、沉淀反应的应用
1．沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用：在涉及 、 的生
产、 、 等领域中，常利用生成沉淀来
达到 的目的．
无机制备
提纯工艺
科研
废水处理
分离或除去某些离子
Fe(OH)3
②加沉淀剂法：以Na2S、H2S等作沉淀剂，除去Cu2＋、Hg2＋等．生成极难溶的CuS、HgS等沉淀，反应的离子方程式分别为：Na2S：
；
H2S： 、
.
S2－＋Cu2＋===CuS↓、
S2－＋Hg2＋===HgS↓
H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
H2S＋Hg2＋===HgS↓＋2H＋
沉淀溶解
(2)Mg(OH)2沉淀溶于NH4Cl溶液中
实验操作 实验现象 实验结论及解释
沉淀 Mg(OH)2 溶于水
不溶解
不
实验操作 实验现象 实验结论及解释
沉淀 Mg(OH)2 溶于盐酸
溶解平衡正向移动，沉淀溶解．
反应可表示为：
溶解
能
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2
＋2H2O
实验操作 实验现象 实验结论及解释
沉淀 Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液
溶解平衡正向移动，沉淀溶解．
反应表示为：
溶解
Mg(OH)2＋2NH4Cl
===MgCl2＋2NH3·H2O
2．Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液但是MgCl2溶液能与氨水反
应生成Mg(OH)2沉淀二者是否矛盾？
提示：不矛盾．根据前面学过的化学反应的方向及化学平衡有关理论，在不同条件下，化学反应可按不同方向进行，当NH4Cl浓度大时，便能溶解Mg(OH)2，而当c(Mg2＋)、c(NH3·H2O)较大的溶液相混时易于生成Mg(OH)2沉淀．
1．饱和溶液的物质的量浓度一定很大，不饱和溶液的物
质的量浓度一定很小 (　　)
提示：错误．溶液的物质的量浓度的大小与溶液的饱和与否没有直接关系，有的物质受溶解度的限制，容易达到饱和，但浓度却很小，如AgCl、Mg(OH)2等难溶物都是这种情况．
2．在不加入其他物质的情况下，对于饱和溶液，降低温
度可以生成沉淀，升高温度也可以生成沉淀 (　　)
提示：正确．不同的物质溶解度受温度的影响不同，大多数固体物质，温度越高溶解度越大，其饱和溶液在降低温度时可以生成沉淀；有的物质如Ca(OH)2当温度越高时溶解度越小其饱和溶液升高温度时可生成沉淀．
3．只有难溶物才可能得到沉淀，而对于易溶物如KNO3
不可能得到它们的沉淀 (　　)
提示：错误．固体物质在溶液中都存在溶解平衡，只要存在溶解平衡，改变适当的条件就会有沉淀析出．
一、难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的关系
1．弱电解质的电离平衡
(1)弱电解质的电离是一个可逆过程，溶液中未电离的电解质
分子和已电离的离子处于平衡状态．
(2)电离平衡是动态平衡，当浓度、温度等条件发生变化时，
平衡就向能够使这种变化减弱的方向移动．
(3)影响电离平衡的因素有很多，如温度、浓度、酸碱度等．
弱电解质的电离是吸热的，升高温度有利于弱电解质的
电离．浓度越大，弱电解质电离生成的离子碰撞的机会
越多，越容易结合生成弱电解质分子，电离程度越小．
弱电解质的电离还受酸碱度、盐离子效应等影响．
2．难溶电解质的溶解平衡
物质溶解性的大小是相对的，绝对不溶的物质是没有的．在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即达到溶解平衡状态．难溶电解质的溶解平衡也是有条件的，条件变化，平衡被破坏．通过条件的变化可以使沉淀生成、沉淀溶解，也可以使沉淀转化．
3．两者之间的关系
难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡是不同的，可从两个方面来比较分析：
(1)从物质类别方面看，要弄清难溶电解质可以是强电解
质，也可以是弱电解质，如BaSO4是强电解质，而Al(OH)3是弱电解质；而难电离物质是弱电解质．
(2)从变化过程来看，要弄清溶解平衡是指已溶解的溶
质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而弱电解质的电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态．
[特别关注]
溶解平衡遵循勒夏特列原理，当外界条件改变时，平衡可能会发生移动．
二、沉淀反应中的问题
生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂质或提纯物质的重要方法之一，但并不是唯一方法！
1．沉淀剂的选择
要求除去溶液中的某种离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去．如在AgNO3溶液中加入K2CrO4可产生Ag2CrO4沉淀．
2．形成沉淀和沉淀完全的条件
由于难溶电解质溶解平衡的存在，在合理选用沉淀剂的同时，有时还需要考虑溶液pH和温度的调控．
3．不同沉淀方法的应用
(1)直接沉淀：为除去指定的溶液中某种离子或获取该难
溶电解质；
(2)分步沉淀(为鉴别溶液中含有哪些离子，或是为分别获
得不同难溶电解质)；
(3)共沉淀：为除去一组某种性质相似的离子，加入合适
的沉淀剂．
(4)通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式，促
使其转变为溶解度更小的难溶电解质以便分离出去．
考查点一　沉淀溶解平衡
[答案]　 B
[解析]　AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后，溶解与沉淀速率相等，但不为0，A项正确；AgCl难溶于水，但溶解的部分电离出Ag＋和Cl－，B项错误；一般来说，升高温度有利于固体物质的溶解，C项正确；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，增大了Cl－浓度，促使溶解平衡向左移动，降低了AgCl的溶解度，D项正确．
[关键一点]
考虑温度对沉淀溶解平衡的影响时，要具体问题具体分析，绝大多数物质随温度升高，溶解度增大；也有的物质随温度升高溶解度反而减小，如Ca(OH)2.
1．下列叙述不正确的是 (　　)
A．CaCO3能够溶解在CO2的水溶液中
B．Mg(OH)2可溶于盐酸，不溶于NH4Cl溶液
C．AgCl可溶于氨水
D．MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2只得到一种沉淀
.
答案： BD
考查点二　沉淀溶解平衡的应用
[例2]　为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是(提示氢氧化铁完全沉淀时的pH为3.7，氢氧化镁完全沉淀时的pH为11.1) (　　)
A．NaOH　　　　　　　 B．Na2CO3
C．氨水 D．MgO
[解析]　要除FeCl3，实际上是除去Fe3＋.除Fe3＋的方法是，加入某物质，使之成为沉淀，过滤即可．由题目可知，
氢氧化铁饱和溶液的酸性较饱和氢氧化镁的强，也就是
说前者的氢氧根离子的浓度比后者小．在溶液的氢氧根
离子浓度达到某一数值(pH为3.7)时，镁离子不反应，铁离子已经完全沉淀了．即根据溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2＋
(aq)＋2OH－(aq)和Fe(OH)3(s) Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)与水解平衡Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入某物质消耗Fe3＋水解产生的H＋，使Fe(OH)3沉淀，不使Mg(OH)2沉淀，所给的物质均消耗H＋，使Fe(OH)3沉淀，但前三种物质会引入杂质，不符合除杂要求．
[答案]　 D
[关键一点]
在遇到含有多种弱碱阳离子的混合溶液的离子分离及除杂时，往往用到通过改变溶液的酸碱性来使离子分别沉淀的情况，此时要注意沉淀的pH.
2．当Mg(OH)2固体在水中溶解达到平衡时：
Mg(OH)2(s) Mg2＋＋2OH－， 为使Mg(OH)2固体的量减少，可加入 (　　)
A．NH4NO3 B．Na2S
C．MgSO4 D．CH3COONa
答案： A
解析：若使Mg(OH)2固体的量减少，应使Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，应减少c(Mg2＋)或c(OH－)．NH4NO3水解显酸性，使c(OH－)减小；B、D项水解显碱性，增大c(OH－)；C项增大了c(Mg2＋)．
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