沉淀溶解平衡的影响因素

(1)内因：难溶电解质本身的性质。

(2)外因

a．浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，但不变。

b.温度：多数难溶电解质溶于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，同时变大。

c.同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入含原体系中某离子的物质，平衡向沉淀生成的方向移动，但不变。

d．其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系巾某些离子反应生成更难溶的物质或气体的物质，平衡向溶解的方向移动，不变。

沉淀溶解平衡的特征

(1)逆：沉淀溶解平衡是可逆过程。

(2)等：

(3)动：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率相等且不为零。

(4)定：达到平衡时，溶液中各离子的浓度保持不变，

(5)变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。

沉淀溶解平衡

1、定义：在一定条件下，当难容电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡。

沉淀溶解平衡的应用：

沉淀的生成

意义：在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。

方法

调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使转变为沉淀而除去。

加沉淀剂法：如以等作沉淀剂，使某些金属离子如等生成极难溶的硫化物 等沉淀，也是分离、除杂常用的方法。

说明：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全。

沉淀的溶解

意义：在实际工作中，常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题、根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去沉淀溶解平衡体系中的相应离子，使平衡就会向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解。

方法

生成弱电解质：加入适当的物质，使其与沉淀溶解平衡体系中的某离子反应生成弱电解质。如向沉淀中加入溶液，结合生成使的溶解平衡向右移动。

生成配合物：加入适当的物质，使其与沉淀反应生成配合物。

氧化还原法：加入适当的物质，使其与沉淀发生氧化还原反应而使沉淀溶解。

沉淀转化溶解法：本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀，然后再溶解：

如向中加入饱和溶液使转化为再将溶于盐酸。

沉淀的转化

实质：沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。 例如

沉淀转化在工业上的应用在工业废水处理的过程中，用FeS等难溶物作沉淀剂除去废水中的重金属离子．

固体物质的溶解度:

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。不同的固体物质在水中的溶解度差别很大，可将物质进行如下分类：

沉淀溶解平衡学习知识点

　　基础达标

　　1.在100 mL 0.10 mol•L-1的AgNO3溶液中加入100 mL 溶有2.08 g BaCl2的溶液，再加入100 mL溶有0.010 mol CuSO4•5H2O的溶液，充分反应。下列说法中正确的是( )

　　A.最终得到白色沉淀和无色溶液

　　B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物

　　C.最终得到的溶液中，Cl-的物质的量为0.02 mol

　　D.在最终得到的溶液中，Cu2+的物质的量浓度为0.01 mol•L-1

　　解析：此题为一计算推断题。经计算AgNO3、BaCl2、CuSO4•5H2O三种物质的物质的量都为0.01 mol，反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01 mol,溶液中剩余的是0.01 mol 、0.01 mol Cl-和0.01 mol Cu2+，所以溶液应呈蓝色，故A、C是错误的，三种溶液混合后溶液的体积增大两倍，Cu2+的物质的量浓度为0.033 mol•L-1。

　　答案：B

　　2.一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(固体) Ba2++2OH-。向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末，下列叙述正确的是( )

　　A.溶液中钡离子数目减小 B.溶液中钡离子浓度减小

　　C.溶液中氢氧根离子浓度增大 D.pH减小

　　解析：氢氧化钡悬浊液中存在氢氧化钡的固体和氢氧化钡饱和溶液的溶解平衡，即氢氧化钡的固体溶解到溶液中电离生成钡离子和氢氧根离子，溶液中的钡离子和氢氧根离子结合，沉淀出氢氧化钡的固体，再加入少量的氢氧化钡粉末，由于溶液中固体不存在浓度问题，平衡没有发生移动。可是选项中所描述的量都发生变化，与结论相矛盾。是否从该体系的另一方面分析，水的量发生变化考虑?由于加入的氢氧化钡粉末在水中转化为结晶水合物，消耗了一定量的水，平衡发生移动。溶解的离子结合生成氢氧化钡的固体，引起溶解物质相应的量发生变化。选项A中的钡离子的个数随着水的量的减少，溶液质量、溶质质量都相应减少，其个数必然减少。

　　本题也可采用排除法，当平衡发生移动时，一定会引起相应物质的数量变化。若是讨论某种具体物质的数量，它应该绝对变化，如溶质微粒个数、溶质质量和溶液质量等。但若讨论两个量的比值，在特定条件下可能不变，如溶解度、浓度等。

　　答案：A

　　3.工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子，可通过加入过量的难溶电解质FeS、MnS，使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。根据以上事实，可推知FeS、MnS具有的相关性质是( )

　　A.在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbS

　　B. 在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbS

　　C.在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同

　　D.二者均具有较强的吸附性

　　解析：因FeS(s) Fe2++S2- MnS(s) Mn2++S2-,生成的S2-与Cu2+、Cd2+、Pb2+生成更难溶CuS、CdS、PbS，因而选A。

　　答案：A

　　4.在氯化亚铁溶液中加入下列物质能产生沉淀的是( )

　　A.通入硫化氢气体 B.加入氯化钠溶液

　　C.加入硫化钠溶液 D.通入二氧化碳气体

　　解析：Na2S溶液中有大量S2-，能与Fe2+反应生成不溶于水的FeS。即Fe2++S2-====FeS↓。

　　答案：C

　　5.要使工业废水中的重金属Pb2+沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下：

　　化合物 PbSO4 PbCO3 PbS

　　溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14

　　由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是( )

　　A.硫化物 B.硫酸盐

　　C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可

　　解析：由溶度积可知PbS的溶解度最小，则PbS最易沉淀析出。

　　答案：A

　　6.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的( )

　　A.NH4NO3 B.NaOH C.MgSO4 D.NaHSO4

　　解析：加入NH 4NO 3后 与OH-反应生成NH3•H2O，从而使Mg(OH)2溶解;加入NaHSO4后，H++OH-====H2O，使Mg(OH)2溶解，故选A、D。

　　答案：AD

　　7.25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在平衡PbI2(s) 2Pb2+(aq)+2I-(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是( )

　　A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大 B.溶度积常数Ksp增大

　　C.沉淀溶解平衡向左移动 D.浓度商Qc增大

　　解析：加入KI溶液，c(I-)增大，则溶解平衡向左移动，Qc增大。故选CD。

　　答案：CD

　　综合运用

　　8.对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释，其中正确的有( )

　　A.Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化

　　B.Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化

　　C.MgCO3电离出的 发生水解，使水中OH-浓度减小，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言 ，Qc

　　D.MgCO3电离出的 发生水解，使水中OH-浓度增大，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Qc>Ksp,生成Mg(OH)2沉淀

　　解析：Mg(OH)2的Ksp小于MgCO3的Ksp,故B正确;MgCO3水解产生OH-，而与Mg2+结合生成难溶物Mg(OH)2沉淀，故D正确。

　　答案：BD

　　9.已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体，Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体。向AgCl和水的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡，结果白色固体完全转化为黑色固体：

　　(1)写出白色固体转化为黑色固体的离子方程式：____________________________________。

　　(2)简要说明白色固体转化为黑色固体的原因：____________________________________。

　　解析：此题可以用平衡移动原理来解释。

　　答案：(1)2AgCl+S2-====Ag2S+2Cl-

　　(2)因为Ag2S的溶解度比AgCl的溶解度小，根据平衡移动原理，沉淀溶解平衡向离子浓度减小的方向移动

　　10.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是_______________________________________。

　　(2)Y物质应具备的条件是_______________________，生产中Y可选：______________。

　　(3)溶液乙在蒸发结晶时应注意：_______________________________________________。

　　解析：①根据框图，加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+，而没有增加新杂质，所以X为Cl2;②结合题示，调节pH至4—5，使Fe3+全部沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或Cu(OH)2;③CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发 生水解，为抑制其水解，根据Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+，加入盐酸可抑制其水解，在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干。

　　答案：(1) Cl2 Cl2+2Fe2+====2Fe3++2Cl-

　　(2)调节溶液酸性，使pH为4—5，且不引进新杂质 CuO或Cu(OH)2

　　(3)通入HCl气体(或加入盐酸)，并不断搅拌且不能蒸干