1、1沉淀的生成、溶解、转化【考点精讲】1. 沉淀的生成调节 pH法如除去 NH4Cl溶液中的 FeCl3杂质,可加入氨水调节 pH至 78,离子方程式为Fe3 3NH 3H2O Fe(OH) 33NH 。4沉淀剂法如用 H2S沉淀 Cu2 ,离子方程式为 H2SCu 2 CuS2H 。2. 沉淀的溶解酸溶解法如 CaCO3溶于盐酸,离子方程式为 CaCO32H Ca2 H 2OCO 2。盐溶液溶解法实验一实验步骤 Mg(OH) 2沉淀加蒸馏水 Mg(OH) 2沉淀加盐酸 Mg(OH) 2沉淀加氯化铵溶液实验现象 固体无明显溶解现象 沉淀迅速溶解 沉淀溶解如 Mg(OH) 2溶于 NH4Cl溶液,
2、离子方程式为 Mg(OH) 22NH Mg2 2NH 3H2O。4氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物 Ag2S溶于稀 HNO3。配位溶解法如 AgCl溶于氨水,离子方程式为 AgCl2NH 3H2O Ag(NH 3) 2 Cl 2H 2O。3. 沉淀的转化实验二实验步骤 NaCl和 AgNO3溶液混合 向所得固液混合物中加 KI溶液 向所得固液混合物中加 Na2S溶液实验现象 产生白色沉淀 白色沉淀变为黄色 黄色沉淀变为黑色实验三实验步骤 向 MgCl2溶液中滴加NaOH溶液 向白色沉淀中滴加 FeCl3溶液静置实验现象 有白色沉淀生成 白色沉淀变为红褐色 红褐色沉淀析出, 溶液褪至无色实质:
3、沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化) 。应用:锅炉除垢、矿物转化等。【典例精析】例题 1 浙江理综已知相关物质的溶度积常数见下表:物质 Cu(OH) 2 Fe(OH) 3Ksp 2.21020 2.610392某酸性 CuCl2溶液中含有少量的 FeCl3,为得到纯净的 CuCl22H2O晶体,加入_,调至 pH4,使溶液中的 Fe3 转化为 Fe(OH) 3沉淀,此时溶液中的c(Fe 3 )_。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl22H2O晶体。思路导航:Fe(OH) 3、Cu(OH) 2的 Ksp分别为 2.61039 、2.210 20 ,则Fe3 、C
4、u 2 开始产生沉淀时 c(OH )分别为 2.971010 molL1 、3.5310 7 molL1 。除去酸性 CuCl2溶液中的少量 FeCl3,可加入 Cu(OH) 2或 Cu2(OH) 2CO3或 CuO或 CuCO3调节溶液的 pH,使 Fe3 先转化为沉淀析出。pH4 时, c(H )10 4 molL1 , c(OH ) molL1 110 10 molL1 ,此时110 1410 4393+ -3310.6(Fe)=molL=2.6spKOH910olL答案:Cu(OH) 2或 Cu2(OH) 2CO3或 CuO或 CuCO32.6109 molL1例题 2 已知常温下反应
5、:NH 3H NH (平衡常数为 K1) ,4Ag Cl AgCl(平衡常数为 K2) ,Ag 2NH 3 Ag(NH 3) (平衡常数为 K3) 。2、的平衡常数关系为 K1K3K2,据此所做的以下推测合理的是()A. 氯化银不溶于氨水B. 银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀C. 银氨溶液中加入盐酸有白色沉淀D. 银氨溶液可在酸性条件下稳定存在思路导航:因为 K3K2,所以 Ag 与 NH3的络合能力大于 Ag 与 Cl 之间的沉淀能力,AgCl溶于氨水,A、B 错误;由于 K1K3,所以在 Ag(NH 3) Ag 2NH 3中加入2HCl,H NH 3 NH ,致使平衡右移, c(Ag )
6、增大, Ag Cl AgCl,D 错误,C4正确。答案:C例题 3 在 t时,AgBr 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知 t时 AgCl的Ksp410 10 ,下列说法不正确的是()A. 在 t时,AgBr 的 Ksp为 4.91013B. 在 AgBr饱和溶液中加入 NaBr固体,可使溶液由 c点变到 b点C. 图中 a点对应的是 AgBr的不饱和溶液D. 在 t时,AgCl(s)Br (aq) AgBr(s) Cl (aq)的平衡常数 K816思路导航:根据图中 c点的 c(Ag )和 c(Br )可得该温度下 AgBr的 Ksp为4.91013 ,A 正确。在 AgBr饱和溶液中加
7、入 NaBr固体后, c(Br )增大,溶解平衡逆3向移动, c(Ag )减小,故 B错。在 a点时 Qc Ksp,故为 AgBr的不饱和溶液,C 正确。选项 D中 K c(Cl )/ c(Br ) Ksp(AgCl)/ Ksp(AgBr) ,代入数据得 K816,D 正确。答案:B【总结提升】沉淀溶解平衡图像题的解题策略(1)溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点,均表示不饱和。(2)从图像中找到数据,根据 Ksp公式计算得出 Ksp的值。(3)比较溶液的 Qc与 Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉
8、及 Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。例题 1 已知 25 时,CaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向 100 mL该条件下的 CaSO4饱和溶液中加入 400 mL 0.01 molL1 Na2SO4溶液,下列叙述正确的是()A. 溶液中析出 CaSO4固体沉淀,最终溶液中 c(SO )比原来的大24B. 溶液中无沉淀析出,溶液中 c(Ca 2 ) 、 c(SO )都变小24C. 溶液中析出 CaSO4固体沉淀,溶液中 c(Ca 2 ) 、 c(SO )都变小24D. 溶液中无沉淀析出,但最终溶液中
9、c(SO )比原来的大24思路导航:本题是一道考查沉淀溶解平衡的图像题。由题意知, Ksp(CaSO 4) c(Ca 2 ) c(SO )243.010 3 3.0103 910 6 ,CaSO4饱和溶液中 c(Ca 2 ) c(SO )3.010 3 molL1 。24加入 400 mL 0.01 molL1 Na2SO4溶液后, c(Ca 2 ) 610 4 (molL 1 ) ,3.010 30.10.5c(SO ) 8.610 3 (molL 1 ) ,243.010 30.1 0.010.40.5Qc c(Ca 2 ) c(SO )610 4 8.6103 5.1610 6 Ksp,
10、所以没有沉淀24(CaSO 4固体)析出,但溶液中 c(SO )变大了, c(Ca 2 )变小了,故只有 D项正确。24答案:D例题 2 (山东理综)某温度下,Fe(OH) 3(s) 、Cu(OH) 2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液 pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是()4A. KspFe(OH) 3KspCu(OH) 2B. 加适量 NH4Cl固体可使溶液由 a点变到 b点C. c、d 两点代表的溶液中 c(H )与 c(OH )的乘积相等D. Fe(OH) 3、Cu(OH) 2分别在 b、c 两点代表的溶液中达到饱和思路导航:根据题意,图中曲线为沉淀溶解平衡曲线,曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液,D 正确;选取曲线上的 b、c 两点,当溶液中两种阳离子浓度相同时,Fe(OH) 3饱和溶液中的 OH 浓度小于 Cu(OH) 2饱和溶液中的 OH 浓度,所以KspFe(OH) 3 KspCu(OH) 2,A 正确;向 Fe(OH) 3饱和溶液中加入 NH4Cl固体,促进了氢氧化铁的溶解,溶液中铁离子浓度增大,B 错误;由于一定温度下的水溶液中,水的离子积是一个常数,所以 c、d 两点代表的溶液中 c(H )与 c(OH )的乘积相等,C 正确。答案:B