考点二 沉淀溶解平衡
1 沉淀溶解平衡 (1)含义
在一定温度下,当难溶电解质的饱和溶液中,固体溶解的速率与溶液中离子生成沉淀的速率相等时,即达到沉淀的溶解平衡状态。
(2)建立过程
溶解
?v溶解>v沉淀,固体溶解固体溶质溶液中的离子??v溶解=v沉淀,溶解平衡
沉淀??v溶解 1 (3)特点 (4)表示方法(方程式) AgCl在水溶液中的电离方程式为AgCl===Ag+Cl。 AgCl的溶解平衡方程式为(5)影响因素 ①内因 难溶电解质本身的性质。 溶度积(Ksp)反映难溶电解质在水中的溶解能力。对同类型的电解质而言,Ksp数值越大,电解质在水中溶解度越大;Ksp数值越小,难溶电解质的溶解度也越小。 ②外因 a.浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但Ksp不变。 b.温度:多数难溶电解质的溶解过程是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,同时Ksp变大。 c.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,但Ksp不变。 d.其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,使平衡向溶解的方向移动,Ksp不变。 如 外界条件的变化 升高温度 降低温度 加入NaCl 固体 加入AgNO3 固体 加入NaBr 固体 + + + - (aq)+Cl(aq)。 - (aq)+Cl(aq) ΔH>0: - 移动 方向 正向 逆向 逆向 逆向 正向 c(Ag+) 变化 增大 减小 减小 增大 减小 c(Cl-) 变化 增大 减小 增大 减小 增大 原因分析 AgCl的溶解度随温度升高而增大 增大了Cl的浓度 增大了Ag的浓度 相同温度时,AgBr的溶解度比AgCl2 +-的溶解度小 加入NaI 固体 加入Na2S 固体 通入NH3 相同温度时,AgI正向 减小 增大 的溶解度比AgCl的溶解度小 相同温度时,Ag2S正向 减小 增大 的溶解度比AgCl的溶解度小 正向 减小 增大 [Ag(NH3)2]的稳定性强 +2 溶度积和离子积 以A mBn 概念 符号 表达式 mAn+(aq)+nBm-(aq)为例: 溶度积 沉淀溶解平衡常数 离子积 溶液中有关离子浓度幂的乘积 Ksp Ksp(A mBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度都是平衡浓度 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 ①Qc>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出 ②Qc=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态 ③Qc (3)只有组成相似的物质(如AgCl与AgI、CaCO3与BaCO3),才能用Ksp的相对大小来判断物质溶解度的相对大小。 (4)Ksp小的难溶电解质也能向Ksp大的难溶电解质转化,需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。 (5)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 mol·L时,沉淀已经完全。 -5 -1 1.思维辨析 (1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度。 ( ) (2)在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。 ( ) (3)常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小。( ) (4)常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变。 ( ) (5)常温下,向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生,说明Ksp(BaCO3) (6)AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同。( ) 3 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× 2.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为Ksp(Ag2SO4)=7.7×10、Ksp(AgCl)=1.8×10 -10 -5 、Ksp(AgI)=8.3×10 -17 。下列有关说法中错误的是( ) - A.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱 B.在AgCl悬浊液中加入NaI固体,发生反应的离子方程式为AgCl+ID.在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出 答案 C 解析 根据三种物质的Ksp的相对大小,推知Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱,A正确;Ksp(AgI) 2 + 2- +Cl - C.Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比 Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),Ksp(AgI)=c(Ag+)·c(I-),故C错误;Ag2SO4饱和溶液中存在 沉淀溶解平衡:Ag2SO4 + (aq)+SO4(aq),加入Na2SO4固体,SO4的浓度增大,平 2-2- 衡逆向移动,有Ag2SO4固体析出,D正确。 [考法综述] 沉淀溶解平衡及Ksp是新课标新增重要内容,是高考的热点。主要考 查沉淀的溶度积及沉淀的生成、溶解及转化,Ksp与图象相结合考查。 命题法1 难溶电解质的溶解平衡 典例1 实验: ①0.1 mol·L AgNO3溶液和0.1 mol·L NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c; ②向滤液b中滴加0.1 mol·L KI溶液,出现浑浊; ③向沉淀c中滴加0.1 mol·L KI溶液,沉淀变为黄色。 下列分析不正确的是( ) A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:B.滤液b中不含有Ag C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶 [解析] 由题干信息可推知,AgNO3溶液和NaCl溶液恰好反应,AgNO3+NaCl===AgCl↓+ NaNO3,沉淀c为AgCl(白色),滤液b为NaNO3溶液,AgCl虽然为难溶性物质,但在水中仍有少量溶解,故滤液b中仍有极少量的Ag,当加入KI溶液时,Ag+I===AgI↓,生成了溶解度更小的AgI沉淀。故可判定B项错误,其他选项正确。 [答案] B 【解题法】 沉淀的生成、溶解与转化 (1)沉淀的生成 ①原理:当Qc>Ksp时,难溶电解质的溶解平衡向左移动,就会生成沉淀。②方法: a.调节pH法 如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe+3H2 3+ 3 3+ + + - + + -1-1 -1 -1 (aq)+Cl(aq) - +3H,CuO+2H===Cu+H2O。 4 ++2+
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