制作人：孔令杰
沉淀溶解平衡
一沉淀溶解平衡
1.溶解平衡的建立：讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 2.沉淀溶解平衡
绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平
溶解 衡：
AgCl(s)沉淀 Ag＋(aq)＋Cl－(aq) 3.溶解平衡的特征
1）动：动态平衡 2）等：溶解和沉淀速率相等 3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变
4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 二．沉淀溶解平衡常数——溶度积
1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。
2）表达式：以MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)为例：
Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp数
值越大，电解质在水中的溶解能力越强。
4）影响因素：与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
三．影响沉淀溶解平衡的因素
1）内因：难溶电解质本身的性质
2）外因：①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动
②温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平
衡向溶解的方向移动。
③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。
④其他：向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，
使平衡向溶解方向移动。
四．溶度积规则
1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡? 2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态?
3)若Qc 1 制作人：孔令杰 直至溶液饱和? 五．沉淀的生成和溶解和转化 1.生成：在难溶电解质溶液中,当Qc>Ksp时,就会有沉淀生成,如沉淀溶液中的Cu2+,可以 加入的沉淀剂是Na2S? 2.溶解：用化学方法溶解沉淀的原则是:使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动? 当Qc 3.转化：沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动,通常一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀, 这两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大?如:在ZnS的溶解平衡体系中加入CuSO4溶液,可以使其转化为更难溶的CuS沉淀,这说明溶解度ZnS>CuS?转化的方程式可以表示为ZnS(s)+Cu2+(aq)===CuS(s)+Zn2+(aq)? 练习题 一、选择题： 1．下列叙述正确的是---------------------------------------------------( ) A．一般认为沉淀离子浓度小于10－4 mol/L时，则认为已经沉淀完全 B．反应AgCl＋NaBr===AgBr＋NaCl能在水溶液中进行，因为AgBr比AgCl更难溶于水 C．Al(OH)3(s) － Al3＋(aq)＋3OH－(aq)表示沉淀溶解平衡，Al(OH)3 Al3＋＋3OH 表示水解平衡 D．只有反应速率很高的化学反应才能应用于工业生产 2．下列说法不正确的是( ) A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 B．由于Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀 C．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变 D．两种难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小 3．向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时，得到白色沉淀，然后向白色沉淀中滴加CuSO4溶液， 发现沉淀变为黑色，则下列说法不正确的是( ) A．白色沉淀为ZnS，黑色沉淀为CuS B．上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的Ksp C．利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀 D．该过程破坏了ZnS的溶解平衡 4．下列说法中正确的是( ) A．饱和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，所得溶液的pH增大 B．AgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，往其中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，溶液中离子的总浓度会减小 C．AgCl悬浊液中加入KI溶液，白色沉淀变成黄色，证明此条件下Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) D．硬水中含有较多的Ca2＋、Mg2＋、HCO、SO42-，加热煮沸可以完全除去其中Ca2＋、Mg2＋ 2 制作人：孔令杰 5．下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是( ) A．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度 B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大 C．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀 D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，溶解平衡不移动 6．已知：在一定温度下，微溶电解质Ca(OH)2在饱和溶液中建立沉淀—溶解平衡： 2＋－2＋－2 Ca(OH)2(s) Ca＋2OH，浓度积常数Ksp＝[Ca][OH].下列有关说法不正确的是( ) A．饱和石灰水中加入生石灰，若保持温度不变，则溶液中Ca2＋的物质的量不变 B．升高饱和石灰水的温度时，Ca(OH)2溶度积常数Ksp减小 C．饱和石灰水中加入生石灰，若保持温度不变，则pH不变 D．向饱和石灰水中加入浓CaCl2溶液会有Ca(OH)2沉淀析出 7．已知如下物质的溶度积常数FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝1.3×10－36； ZnS：Ksp＝1.6×10 －24 .下列说法正确的是( ) A．同温度下，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度 B．将足量CuSO4溶解在0.1 mol·L－1的H2S溶液中，Cu2＋能达到的最大浓度 为1.3×10－35 mol·L－1 C．因为H2SO4是强酸，所以Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋不能发生 D．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS做沉淀剂 8.将足量BaCO3分别加入：① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液 ④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的为： 9.工业上制取纯净的CuCl2·2H2O的主要过程是：①将粗氧化铜（含少量Fe）溶解于稀盐酸中，加热、过滤、调节滤液的pH为3；②对①所得滤液按下列步骤进行操作： 已知Cu2+、Fe2+在pH为4—5时不水解，而Fe3+却几乎完全水解而沉淀。请回答下列问题： （1）X是什么物质？其反应的离子方程式______________________________________。 （2）Y物质应具备的条件是_______________________，生产中Y可选：______________。 3 制作人：孔令杰 （3）溶液乙在蒸发结晶时应注意：_______________________________________。 10．已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)＝1.8×10－10， Ksp(AgY)＝1.0×10－12，Ksp(AgZ)＝8.7×10－17. (1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为__________________________． (2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y－)____(填“增大”“减小”或“不变”)． (3)在25℃时，若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液 － 体积的变化)，则溶液中Y的物质的量浓度为__________________． (4)由上述Ksp判断，在上述(3)的体系中，________(填“能”或“否”)实现AgY向AgZ的转化，简述理由：______________________________________________________ ______________________________________________________________. 11．沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用．难溶物在水中溶解达到饱和时，即建立沉淀溶解平衡，平衡常数称为溶度积(Ksp)． 已知25℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9. (1)将浓度均为0.1 mol·L－1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c(Ba2＋)＝________mol·L－1.取100 mL滤液与100 mL 2 mol·L－1的Na2SO4溶液混合，混合液中c(Ba2＋)＝________mol·L－1. (2)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂．胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是 ________________________________(用沉淀溶解平衡原理解释)．万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5 mol·L－1 Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2＋浓度仅为________mol·L－1. (3)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率．水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去． ①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为___________________________________． ②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：________________________________________. 4