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1、化学2、化学反应原理整合 专题4：溶液中的离子反应,2013高考一轮复习,课题5 沉淀溶解平衡,本课题主要内容：一、沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡概念、特征、方程式书写2、影响因素和溶度积常数二、 沉淀溶解平衡的应用三、沉淀溶解平衡数图结合题,课前习题：,现有一瓶0.2mol/L浓度的氯化铁溶液，请回答一下问题：,1、用氯化铁溶液制备氢氧化铁沉淀有那些方法？,2、浓度都是0.2mol/L氯化铁和NaOH溶液,等体积混合能否生成氢氧化铁沉淀？,请结合难溶物质的沉淀溶解平衡来解释。,3、浓度都是0.2mol/L氯化铁溶液和氨水，等体积混合能否生成氢氧化铁沉淀？,NH3. H2O Kb=1.810-5
2、 请结合难溶物质的沉淀溶解平衡来解释。,4、已知浓度均为0.5mol/L的下列溶液，其中的pH碳酸氢钠 pH=8 碳酸钠 pH=10能否跟0.2mol/L氯化铁溶液反应，生成沉淀？,一、沉淀溶解平衡,一定温度下，当沉淀溶解的速率(V溶)和沉淀生成的速率（V沉）相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。,1、概念：,2、方程式：,书写（1）AgCl（2）Fe(OH)3的沉淀溶解平衡方程式以及溶度积（ Ksp ）表达式。书写上述两种物质的电离方程式。,3、平衡常数溶度积常数-Ksp,(1)定义:达到沉淀溶解平衡时，难溶电解质电离出的离子浓度幂的乘积为一常数，称为
3、溶度积常数或溶度积。,AmBn(s) mAn+（aq）nBm（aq）,KspC(An+)mC(Bm)n,（3）意义：,(2)表达式：对AmBn(s) ：,反映了一定温度下难溶电解质在水中的溶解能力。,固体物质的溶解度：在一定温度下，某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。,已知某温度下几种难溶物的Ksp和溶解度,注意：（1）对相同类型的难溶电解质，如AgCl、AgBr、AgI等，溶度积大，溶解度大，可直接比较。（2）对不同类型的难溶电解质，如AgCl、 Ag2CrO4等，不能认为溶度积大，溶解度也大。,Ksp与溶解度有什么关系？,4、特征：,外界条件
4、变化，平衡将移动,一定温度下，当沉淀溶解的速率(V溶)和沉淀生成的速率（V沉）相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。,沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征。,思考：有哪些外因会使沉淀溶解平衡移动呢？,等动定变, V(溶)=V(沉),速率不为0,离子浓度一定,一、沉淀溶解平衡,1、概念：,思考：对于沉淀溶解平衡 AgCl Ag+Cl- H0若改变条件，对其有何影响?, ,不移动 不变 不变 不变, , 不变, 不变 不变 不变,不变,5、影响沉淀溶解平衡的外因：,a)浓度：,b)温度：,平衡左移（或右移）,多数平衡向溶解方向移动,升温,
5、增大（或减少） 相同离子浓度,注意：增加沉淀的量，平衡不移动。,一、沉淀溶解平衡,练习1：下列有关Ksp说法正确的是（ ）A.某温度下， CaSO4 溶液中的C(Ca2+ ) C（SO42-） 就是 KspB. 25 时， Fe(OH)3固体在0.01mol/LNH4Cl溶液中的溶解度增大，其Ksp也增大。C.溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高， Ksp就越大D.升高温度，若某沉淀溶解平衡逆向移动， Ksp也变小,请你解决问题：将410-3molL-1的AgNO3溶液与410-3molL-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.810-10,解：混合后：C（Ag+
6、）=2 10-3molL-1,C（Cl-）= 2 10-3molL-1 Qc=C（Ag+）C（Cl-）=2 10-3molL-1 2 10-3molL-1 =4.0 10-6mol2L-2 1.810-10mol2L-2 QcKsp,所以有AgCl沉淀析出。,Qc 是指溶液中离子浓度幂的乘积（离子积）,Qc=Ksp,溶液饱和,处于平衡状态,QcKsp,溶液未饱和,无沉淀析出,现有一瓶0.2mol/L浓度的氯化铁溶液，请回答一下问题：,1、用氯化铁溶液制备氢氧化铁沉淀有那些方法？,2、浓度都是0.2mol/L氯化铁和NaOH溶液,等体积混合能否生成氢氧化铁沉淀？,已知常温下氢氧化铁的溶度积常数为
7、2.610-39,3、浓度都是0.2mol/L氯化铁溶液和氨水，等体积混合能否生成氢氧化铁沉淀？,已知NH3. H2O Kb=1.810-5,4、已知浓度均为0.5mol/L的下列溶液，其中的pH碳酸氢钠 pH=8 碳酸钠 pH=10能否跟0.2mol/L氯化铁溶液反应，生成沉淀？,沉淀溶解平衡,生活,自然界,生产,二、沉淀溶解平衡的应用,练习2：锅炉水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。下列说法正确的是（ ）已知：Ksp （ CaSO4 ）= 2.510-5 Ksp （ CaCO3 ）= 510-9A.清除锅垢主要是考虑卫生问题B.沉淀转
8、化的方程式是C.同温时， CaSO4在水中和稀硫酸中的 溶解度相同D.要实现该转化C（CO3 2-）不低于 10-5mol/L,CaSO4+Na2CO3 Na2SO4+ CaCO3,沉淀生成实际应用1：,B,难溶物转化为更难溶物,练习3：重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料，但BaSO4不溶于水也不溶于酸，这给转化为其他钡盐带来了困难，工业上用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀，待达到平衡后，移走上层清夜，重复多次操作，将其转化为易溶于酸的BaCO3，再由BaCO3制备其它钡盐。,沉淀生成实际应用2：,1.010-10,2.510-9,KSP（BaSO4）=,KSP（Ba
9、CO3）=,思考：（1）写出沉淀转化的方程式： 。（2）要实现该转化C（CO32-）不低于 mol/L（3）必须更换Na2CO3溶液的原因是什么？,BaSO4+Na2CO3 BaCO3+ Na2SO4,更难溶物质转化为难溶物质,2.510-4,保证Na2CO3溶液的浓度不低于2.510-4mol/L,小结：溶度积规则应用,判断某沉淀能否生成：只要根据溶液中离子浓度，使 Qc Ksp, 就可以产生某沉淀或实现沉淀的转化。【难溶物更难溶物（容易实现）;更难溶物难溶物（一定条件）】,判断沉淀是否溶解：只要降低溶液中某一离子浓度，使 Qc Ksp, 就可以使沉淀溶解。,练习4：已知：25C时， Ksp
10、Mg(OH)2 =5.6110-12， KspMgF2= 7.4210-11 。下列说法正确的是 ( )A25时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B25 时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体， c(Mg2+)增大C25 时， Mg(OH)2固体在20ml0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20ml0.01mol/LNH4Cl溶液中的Ksp小D25 时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后， Mg(OH)2不可能转化成为MgF2,B,浙江09年高考,练习5：某温度下， Fe(OH)3（S）、 Cu(OH)2 （S）分别在溶液中达到沉淀溶解
11、平衡后，改变溶液pH值，金属阳离子浓度的变化如图所示。请回答下列问题：,（1）a、b、c、d四点的含义分别是什么？,（3）能实现ba的途径可以是 。A.在b状态加入少量NH4Cl固体B.在b状态加入少量FeCl3固体C.将b状态稍微升温 D.在b状态加少量水,（2）同一条件下， KspFe(OH)3 KspCu(OH)2 （填、或=）,AB,（4）等浓度的FeCl3和CuCl2混合液中逐滴加入氨水，先生成沉淀 （填化学式），生成该沉淀的离子方程式为 。,Fe(OH)3,在MgSO4溶液中含有少量的Fe3+、 Fe2+ 、Cu2 +杂质，现要制备纯净的MgO。实验步骤设计如下: 在混合液中加入足
12、量H2O2 灼烧固体,练习6：已知:,请回答：A、第步在混合液中加入足量H2O2 的作用是 。,B、请补充上述实验步骤，（说明： 到不一定填满，不足可以补充。）,氧化Fe2+变为Fe3+ ，便于控制实验的pH,在所得的混合液中加入NaOH溶液调节pH到6.7至10.4之间； 过滤，取滤液 ； 在滤液中加入NaOH溶液调节pH大于12.4 过滤；洗涤沉淀，检查是否洗涤干净,为除去某工业废水中的Cu2+，最适宜向此工业废水中加入过量的 。A、 NaOH B、FeS C、Na2S从平衡的角度说明能被除去的原因： 。,练习7： 已知一些难溶物的溶度积常数如下： Ksp(FeS)=6.310-18mol
13、2L-2Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2,B,FeS Fe 2+S2- , Cu2+与S2-结合成更难溶的CuS，从而Cu2+被除去。,练习8：图1是某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。图2是某温度时硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线，下列说法正确的是（ ）A图1中a点对应的Ksp大于c点对应的KspB d点无BaSO4沉淀生成C 三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最小D温度一定时，Ksp(SrSO4)随离子浓度的增大而减小,图1,B,图2,练习9：已知：KspFe(OH)3=2.610-39 KspCu(OH)2= 5.610-20 (
14、温度：25) 请问：可用什么方法除去CuSO4中少量的Fe3+？ 若要除尽Fe3+，须使沉淀后c(Fe3+)10-5molL-1，则pH至少应达到多少？(列式估算，取近似整数)若该溶液中CuSO4的浓度为1molL-1，则在 上述pH下Cu2+是否会沉淀？若要使Cu2+ (1molL-1)不沉淀，则pH应低于多少？要调节该酸性溶液的pH在上述范围，应选择什么物质？,pH = 2.8 pH 2.8,解：,Fe (OH)3 Fe3+ + 3OH Ksp = c(Fe3+ )c3(OH) = 2.610-39,22,Cu(OH)2 Cu 2+ + 2OH Ksp = c(Cu 2+ )c2(OH ) = 5.610-20,H = 4.4 控制 pH：2.8 4.4,
