高三一轮复习沉淀溶解平衡-PPT.ppt

高三一轮复习沉淀溶解平衡（1 1）了解难溶电解质在水中的溶解情况和特点。）了解难溶电解质在水中的溶解情况和特点。（2 2）正确理解和掌握溶度积）正确理解和掌握溶度积K KSPSP的概念。的概念。（3 3）掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶）掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。解、生成和沉淀的转化。（4 4）掌握简单的利用）掌握简单的利用K KSPSP的表达式计算溶液中相关的表达式计算溶液中相关离子的浓度。离子的浓度。课程标准与考纲要求课程标准与考纲要求1 1、书写、书写Fe(OH)Fe(OH)3 3的沉淀溶解平衡方程式的沉淀溶解平衡方程式_，其，其KspKsp的表达式为的表达式为_。2 2、已知、已知Fe(OH)Fe(OH)3 3溶解时吸热，则温度升高，溶解时吸热，则温度升高，Ksp_Ksp_，Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶解度的溶解度_；向；向Fe(OH)Fe(OH)3 3饱和溶液中，加入少量饱和溶液中，加入少量NaOHNaOH，则，则ksp_ksp_，Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶解度的溶解度_(_(填填“增大增大”、“变小变小”或或“不变不变”)。预习检测：预习检测：（1）固态物质的溶解度一定温度下，某固态溶质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。有时也用1L水中所溶解的溶质的物质的量来表示。（2）溶解度与溶解性的关系 0.01 1 10 S(g)溶解性(20)易溶可溶微溶难溶(不溶)溶解度一、一、沉淀沉淀溶解平衡溶解平衡3 3特征：特征：逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变 一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶生成的速率相等时，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 。2 2 2 2表达式：表达式：表达式：表达式：1概念：概念：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)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、满足平衡的变化基本规律。4 4意义：不表示意义：不表示 电离平衡表示：一方面：少量的电离平衡表示：一方面：少量的MgMg2+2+和和OHOH-脱离脱离Mg(OH)Mg(OH)2 2表面进入水中，另一方面：表面进入水中，另一方面：溶液中的溶液中的MgMg2+2+和和OHOH-受受Mg(OH)Mg(OH)2 2表面的阴、阳离子的表面的阴、阳离子的吸引回到吸引回到Mg(OH)Mg(OH)2 2的表面的表面4 4影响溶解平衡的因素：影响溶解平衡的因素：内因：电解质本身的性质内因：电解质本身的性质 外因：外因：a)浓度：浓度：b)温度：温度：AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)平衡右移平衡右移多数平衡向溶解方向移动多数平衡向溶解方向移动升温升温加水加水c)c)同离子效应：同离子效应：d)d)其它：其它：加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。动。加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离的离子，使平衡向溶解的方向移动。更难电离的离子，使平衡向溶解的方向移动。思考：对于平衡思考：对于平衡 AgCl Ag+Cl-若改变条件，对其有何影响若改变条件，对其有何影响?不移动不移动 不变不变 不变不变 大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点对于平衡对于平衡 Cu(OH)Cu(OH)2 2（S S）CuCu2+2+(aq)+2OH(aq)+2OH-(aq)(aq)改变哪些条件，平衡能发生移动？改变哪些条件，平衡能发生移动？不变不变 不变不变 不移动不移动 不变不变 不变不变 Cu(OH)Cu(OH)2 2 ：KspKsp=2.210=2.210-20-20 mol mol3 3L L-3-3 CuS CuS：Ksp=1.310Ksp=1.310-36-36molmol2 2L L-2-2练一练练一练1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（）A反应开始时，溶液中各离子浓度相等反应开始时，溶液中各离子浓度相等B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等的速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变相等且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解物，将促进溶解 B2、石灰乳中存在下列平衡：、石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2 OH(aq),加入下列溶液，可使加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（减少的是（）A.Na2CO3溶液溶液 B.AlCl3溶液溶液 C.NaOH溶液溶液 D.CaCl2溶液溶液 练一练练一练A B二、溶度积常数二、溶度积常数(Ksp)：如如 Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)表达式表达式表达式表达式 难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。其离子浓度的次方的离子浓度保持不变（或一定）。其离子浓度的次方的乘积为一个常数这个常数是沉淀溶解平衡常数称之为乘积为一个常数这个常数是沉淀溶解平衡常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用溶度积常数简称为溶度积，用K Kspsp表示。表示。概念：概念：溶度积溶度积(K(Kspsp)的大小与难溶电解质性质和温度的大小与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的量无关有关，与沉淀的量无关.离子浓度的改变可使平衡发生离子浓度的改变可使平衡发生移动移动,而不能改变溶度积而不能改变溶度积.溶度积溶度积(Ksp)的性质的性质25时，时，Ksp=Mg2+OH-2=5.610-12mol3 L-3几种难溶电解质在几种难溶电解质在25时的溶解平衡和溶度积：时的溶解平衡和溶度积：AgCl(s)Ag+Cl-Ksp=Ag+Cl-=1.810-10mol2 L-2AgBr(s)Ag+Br-Ksp=Ag+Br-=5.010-13mol2 L-2AgI(s)Ag+I-Ksp=Ag+I-=8.310-17mol2 L-2相同类型相同类型(如如AB型型)的难溶电解质的的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难越小，溶解度越小，越难溶。溶。如如:Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)溶解度溶解度:AgCl AgBr AgI Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解性反映了难溶电解质在水中的溶解性注意：注意：KspKsp与其它化学平衡常数一样，只与难与其它化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和温度有关。溶性电解质的性质和温度有关。三、溶度积规则三、溶度积规则及沉淀溶解平衡的应用及沉淀溶解平衡的应用 Qc Ksp时时,过饱和溶液，沉淀生成。过饱和溶液，沉淀生成。Qc Ksp时时,饱和溶液，沉淀溶解平衡状态。饱和溶液，沉淀溶解平衡状态。Qc K Kspsp(Ag(Ag2 2CrOCrO4 4)有有AgAg2 2CrOCrO4 4 沉淀生成。沉淀生成。结论：利用溶度积规则可以判断沉淀能否生成。结论：利用溶度积规则可以判断沉淀能否生成。=(0.002)=(0.002)3 3=810=810-9-9例例2：锅炉中水垢中含有锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用，可先用Na2CO3溶液处理，使溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸之转化为疏松、易溶于酸的的CaCO3。CaSO4 SO42-+Ca2+CO32-CaCO3例例3 3、计算当、计算当COCO3 32-2-的浓度达到的浓度达到SOSO4 42-2-浓度的多少倍数时，浓度的多少倍数时，才能实现由才能实现由BaSOBaSO4 4转化成转化成BaCOBaCO3 3沉淀。沉淀。BaSOBaSO4 4+COCO3 32 2-BaCOBaCO3 3+SOSO4 42 2-则则该反应的平衡常数该反应的平衡常数K=K=c c（SOSO4 42-2-）c c（COCO3 32-2-）c c（SOSO4 42-2-）c c（BaBa2+2+）c c（COCO3 32-2-）c c（BaBa2+2+）=K KSPSP（BaSOBaSO4 4）K KSPSP（BaCOBaCO3 3）=1.1101.110-10-102.58102.5810-9-9=0.0430.043 答案答案 可以算出当溶液中可以算出当溶液中COCO3 32-2-的浓度达到的浓度达到SOSO4 42-2-浓度的浓度的23.323.3倍时倍时,就可以实现上述的转化就可以实现上述的转化.Ksp(BaCOKsp(BaCO3 3)=2.5810)=2.5810-9-9molmol2 2.L.L-2-2 ；Ksp(BaSOKsp(BaSO4 4)=1.110)=1.110-10-10molmol2 2.L.L-2-2 总结总结:利用溶度积规则可以判断沉淀能否转化。而利用溶度积规则可以判断沉淀能否转化。而且且一定条件下溶解能力小的物质也可以转化成溶一定条件下溶解能力小的物质也可以转化成溶解能力相对较大的物质。解能力相对较大的物质。例例4 4：在在1mol1molL L-1-1CuSOCuSO4 4溶溶液液中中含含有有少少量量的的FeFe3+3+杂质，杂质，pHpH值控制在什么范值控制在什么范 围才能除去围才能除去FeFe3+3+?使使c(Fec(Fe3+3+)10)10-5-5molmolL L-1-1 已知：已知：Fe(OH)3的的 Ksp=2.610-39 Cu(OH)2 的的Ksp=5.610-20 Fe(OH)3 Fe3+3OH Ksp=c(Fe3+)c3(OH)=2.610-39 C(H+)=1.5610-13 pH=2.8 pH 2.8解：解：Cu(OH)2 Cu 2+2OH Ksp=c(Cu 2+)c2(OH)=5.610-20 C(H+)=4.210-5 pH=4.4 控制控制 pH：2.8 4.4.结论：利用溶度积可以计算离子沉淀的结论：利用溶度积可以计算离子沉淀的pH值值,从而使离子达到有效分离。从而使离子达到有效分离。例例5 5：将：将410410-3-3mol.mol.L L-1-1的的AgNOAgNO3 3溶液与溶液与410410-3-3mol.mol.L L-1-1 的的NaClNaCl溶液溶液等体积混合能否有沉淀析出？等体积混合能否有沉淀析出？K Kspsp(AgCl)=1.810(AgCl)=1.810-10-10C(Ag+)=2 10-3,c(Cl-)=2 10-3 Qc=2 10-3 2 10-3 =4.0 10-6 1.810-10QcKsp,所以有所以有AgCl沉淀析出。沉淀析出。解：解：例例6、已知、已知CaCO3在常温下的在常温下的KSP为为5.010-9mol2L-2,则该温度下饱和溶液中则该温度下饱和溶液中Ca2+的物质的量浓度是多少？的物质的量浓度是多少？该温度下的溶解度又是多少？该温度下的溶解度又是多少？解：解：CaCO3 Ca2+CO32-所以所以 KsP=c(Ca2+)c(CO32-)因为因为c(Ca2+)=c(CO32-)=(5.010-9mol2L-2)0.5 =7.07110-5molL-1因因1升水中溶解了升水中溶解了7.07110-5mol的的CaCO3则则1升水中溶解的升水中溶解的CaCO3的质量为的质量为:7.07110-5mol100gmol-1 =7.07110-3g所以该温度下的溶解度为：所以该温度下的溶解度为：7.07110-4g例例7、25时，时，Ksp Mg(OH)2=5.610-12mol3L-3求求Mg(OH)2 的饱和溶液中的的饱和溶液中的c(Mg2+)和和PH值；若往此饱值；若往此饱和溶液中滴入无色酚酞则溶液呈什么颜色？和溶液中滴入无色酚酞则溶液呈什么颜色？解：设饱和溶液中解：设饱和溶液中Mg2+的浓度为的浓度为XKsp=c(Mg2+)c2(OH-)=X(2X)2 =5.610-12mol3L-3 得得 X=1.1210-4molL-1 c(OH-)=2.2410-4molL-1 C(H+)=4.4610-11molL-1PH=10.4PH在在8.210.0时显粉红色，时显粉红色，PH大于大于10.0显红色显红色结论：显红色。结论：显红色。例例4、实验测得某水样中的铁离子的浓度为、实验测得某水样中的铁离子的浓度为610-6moll-1若要使水中的铁离子转化为沉淀，则溶液的若要使水中的铁离子转化为沉淀，则溶液的PH值至少要值至少要控制在多少以上？控制在多少以上？已知已知Fe(OH)3的的Ksp为为2.610-39解：设溶液中的解：设溶液中的OH-离子的浓度最少为离子的浓度最少为X才能使水中的才能使水中的铁离子转化为沉淀。铁离子转化为沉淀。KSP=c(Fe3+)c3(OH-)=2.610-39 =610-6X3求得求得X=7.5710-12molL-1=c(OH-)C(H+)=1.3210-3molL-1 PH=2.88答：答：PH至少要控制在至少要控制在2.88以上。以上。1、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（）A.不溶于水的物质溶解度为不溶于水的物质溶解度为0 B.绝对不溶解的物质是不存在的绝对不溶解的物质是不存在的 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 D物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水2、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（是（）I ClO NO3 H K NH4 HCO3 OH SO42 SO32-Cl OH Fe3+Cu2+SO42 Cl H K AlO2 HSO3 Ca2 Na SO42-CO32-ABCDBBC3、以、以MnO2为原料制得的为原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的的MnCl2。根据上述实验事实，可推知。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相具有的相关性质是（关性质是（）A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度与溶解度与CuS、PbS、CdS等相同等相同 C.溶解度大于溶解度大于CuS、PbS、CdS D溶解度小于溶解度小于CuS、PbS、CdS4.（08山东卷）山东卷）某温度时，某温度时，BaSO4在水在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是列说法正确的是_A加入加入Na2SO4可以使溶液由可以使溶液由a点变到点变到b点点B通过蒸发可以使溶液由通过蒸发可以使溶液由d点变到点变到c点点Cd点无点无BaSO4沉淀生成沉淀生成Da点对应的点对应的Ksp大于大于c点对应的点对应的Ksp C总结：总结：在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线外的点（如外的点（如B、D）。）。溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：、原溶液不饱和时，离子浓度要增大，且都增大；、原溶液不饱和时，离子浓度要增大，且都增大；、原溶液饱和时，离子浓度都不变。、原溶液饱和时，离子浓度都不变。溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。