第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡
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1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。
沉淀溶解平衡及应用
1.沉淀溶解平衡
(1)含义:在一定温度下的水溶液中,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的建立及特征
(3)沉淀溶解平衡的影响因素
2.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至7~8,离子方程式为Fe3++3NH3•H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4。
②沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为Cu2++H2S===CuS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
②盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH+4===Mg2++2NH3•H2O。
(3)沉淀的转化
①实质:沉淀溶解平衡的移动。
②规律:一般说来,溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。但溶解度小的沉淀在一定条件下也可以转化为溶解度大的沉淀。
③应用
a.锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+CO2-3(aq)===CaCO3(s)+SO2-4(aq)。
b.矿物转化:CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为Cu2+(aq)+PbS(s)===CuS(s)+Pb2+(aq)。
[补短板]
(1)20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:
(2)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1×10-5 mol•L-1时,沉淀已经完全。
[基础判断]
(1)沉淀达到溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度一定相等,且保持不变。 ( )
(2)在相同温度下,BaSO4在同物质的量浓度的Na2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液中溶解度和Ksp均相同。 ( )
(3)常温下,向Ca(OH)2的悬浊液中加少量CaO,充分反应后,恢复到常温,c(OH-)增大。 ( )
(4)BaSO4(s)+CO2-3(aq) BaCO3(s)+SO2-4(aq)可说明BaCO3的溶解度比BaSO4的小。 ( )
(5)向20 mL 0.1 mol•L-1的NaOH溶液中加10 mL 0.05 mol•L-1 MgCl2溶液,充分反应后,再加入FeCl3溶液,可发现白色沉淀变为红褐色沉淀,说明Mg(OH)2可以转化为Fe(OH)3沉淀。 ( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
[知识应用]
1.试用平衡移动原理解释下列事实:
(1)Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液。
(2)分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol•L-1的稀盐酸洗涤AgCl沉淀,用水洗涤造成AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。
[答案] (1)Mg(OH)2在水中存在Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入NH4Cl溶液,OH-与NH+4反应生成NH3•H2O,c(OH-)减小,平衡向右移动,使Mg(OH)2溶解。
(2)用水洗涤AgCl,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡右移,AgCl的质量减少,用稀盐酸洗涤AgCl,稀释的同时HCl电离产生的Cl-会使平衡左移,AgCl减少的质量要小些。
2.以AgCl为例:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0。请填表:
外界条件 移动方向 c(Ag+) Ksp
①加AgCl固体 ________ ________ ________
②加入Na2S ________ ________ ________
③通入HCl ________ ________ ________
[答案] ①不移动 不变 不变 ②右 减小 不变
③左 减小 不变