沉淀的生成、溶解、转化
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沉淀生成和溶解原理
沉淀生成和溶解原理是指在化学反应中,溶液中存在的物质能够发生沉淀生成或溶解的过程。
沉淀生成是指溶液中的溶质与溶剂反应后形成固体沉淀的过程,而溶解则是指固体沉淀在溶液中发生溶解的过程。
沉淀生成的原理主要是由于反应过程中产生的物质在溶剂中的溶解度较低,使其过饱和而发生沉淀。
在化学反应中,当反应物相互作用而生成固体产物时,由于固体产物在溶剂中的溶解度有限,会超过其溶解度而发生沉淀。
沉淀生成的驱动力是溶液中各种相互作用力的变化,包括温度、浓度、pH值等。
溶解的原理与沉淀生成相反,是指固体物质在溶剂中发生溶解的过程。
当溶液中存在的物质与其溶剂间存在相互作用力时,固体物质会分散到溶液中,形成均匀分布的溶液。
溶解的驱动力主要是溶剂与溶质之间的相互作用力,包括溶剂能力、溶质的分子结构等。
总的来说,沉淀生成和溶解的原理取决于物质在溶液中的相互作用力,当溶质溶解度较低时会发生沉淀生成,而当溶质溶解度较高时则会发生溶解。
这种相互转化的过程在化学反应、溶液制备以及分离纯化等各种化学领域中都有广泛的应用。
沉淀溶解平衡的应用[目标与要求]理解掌握沉淀溶解平衡的应用-----沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化,分析其原理 [每课一题]在20mL0.0025mol/LAgNO3溶液中,加入5mL0.01mol/L的K2CrO4溶液,是否有Ag2CrO4沉淀析出?[Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12][学习过程]1、除去NaCl中的FeCl3需要加入的试剂是()A、NaOHB、石灰水C、铜片D、氨水2、在pH=1的溶液中,可以大量共存的离子是()A.K+、Na+、SO42—、S2O32—B.NH4+、Mg2+、SO42—、Cl—C.Na+、K+、HCO3—、Cl—D.K+、Na+、AlO2—、NO3—3、下列化学反应原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是()①热的纯碱溶液的洗涤油污能力强;②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当成食盐食用时,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒;③溶洞、珊瑚的形成;④碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能;⑤泡沫灭火剂灭火的原理A、②③④B、①②③C、③④⑤D、①②③④⑤4、有一包白色固体,可能有①(NH4)2SO4,②Al2(SO4)3,③NaCl,④AgNO3,⑤KOH,⑥KI,⑦BaCl2中的一种或几种组成,该固体溶于水得到澄清溶液,而且该溶液能使酸酞呈红色,若在该溶液中加入适量的稀硝酸,可得到白色沉淀。
该白色固体可能的组成是(A)②③⑤(B)②⑤⑦(C)①③④⑤(D)①④⑤⑦5、为了除去MgCl2酸性溶性中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸.这种试剂是()A.NH3·H2O B.NaOH C.Na2CO3D.MgCO36、(2007年高考理综重庆卷)用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl等溶液,按图所示步骤分开五种离子,则溶液①、②、③、④是( )(A)①NaCl②NaOH ③NH3·H2O ④ H2SO4(B)①H2SO4 ②NaOH ③NH3·H2O ④NaCl(C)①H2SO4 ②NH3·H2O ③NaOH ④NaCl(D)①NaCl②NH3·H2O ③NaOH ④H2SO4堂堂清:沉淀的生成、溶解和转化的实质都是沉淀溶解平衡的移动;对于难溶物的生成、溶解和转化可利用浓度商和离子积判断Qc<Ksp,此时有沉淀析出,直至沉淀与溶解达到平衡状态;Qc=Ksp ,沉淀与溶解处于平衡状态;Qc>Ksp,若溶液中存在固体,则沉淀量减少,直至沉淀与溶解达到平衡状态。
化学反应中的溶解和沉淀知识点总结化学反应是物质之间发生变化的过程,其中涉及到溶解和沉淀两种常见的现象。
溶解是指溶质与溶剂相互作用使溶质分子或离子被溶解在溶剂中,而沉淀则是在反应中形成不溶于溶液的固体物质。
本文将对化学反应中的溶解和沉淀进行知识点总结。
一、溶解溶解是指溶质与溶剂之间发生相互作用,使溶质分散在溶剂中形成均匀的溶液。
溶解通常涉及到溶解度、饱和溶解度和离子溶解等概念。
1. 溶解度:指单位溶剂中能够溶解的溶质的最大量。
溶解度与温度和压力有关,通常用克/100克溶剂、摩尔/升或其他单位表示。
2. 饱和溶解度:指在给定条件下,溶剂中已经溶解的溶质量达到最大值的状态。
此时的溶液称为饱和溶液。
饱和溶液的溶解度取决于温度,温度升高通常会使溶解度增大。
3. 离子溶解:离子溶解是指当离子化合物溶解在水中时,其离子会与水分子进行相互作用形成水合离子。
例如,氯化钠(NaCl)溶解时,成为钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)的水合离子。
二、沉淀沉淀是指在化学反应中形成不溶于溶液的固体物质。
沉淀通常与溶解度、溶液浓度等因素有关,以下是一些与沉淀相关的知识点。
1. 沉淀反应:沉淀反应是指在化学反应中生成沉淀的反应。
通常涉及到两种反应物溶液混合后产生的固体产物,这些固体产物会沉淀到溶液底部形成沉淀物。
2. 溶解度积:溶解度积是指在饱和溶液中,离子化合物的离子浓度之间的乘积。
对于一般的溶解度积反应,当离子浓度乘积大于溶解度积时,产生沉淀。
3. 沉淀规律:对于一些沉淀物,其生成的条件往往与溶解度有关。
例如,当溶液中的离子浓度超过其溶解度时,就会生成沉淀。
此外,一些其他因素如温度变化、溶液酸碱性等也会影响沉淀的生成。
三、应用实例溶解和沉淀在化学中有着广泛的应用,以下是一些常见的应用实例。
1. 盐类结晶:通过溶解离子化合物,在适当条件下使其溶解度超过饱和溶解度,然后进行结晶操作,从而得到纯净的盐类物质。
2. 沉淀析出:在一些化学反应中,通过反应生成的沉淀物可以用作分离、纯化和分析物质的工具。
沉淀溶解平衡一沉淀溶解平衡1.溶解平衡的建立:讲固态物质溶于水中时,一方面,在水分子的作用下,分子或离子脱离固体表面进入水中,这一过程叫溶解过程;另一方面,溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体,这一过程叫结晶过程。
当这两个相反过程速率相等时,物质的溶解达到最大限度,形成饱和溶液,达到溶解平衡状态。
2.沉淀溶解平衡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。
以AgCl 为例:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,便得到饱和溶液,即建立下列动态平衡: AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq)3.溶解平衡的特征1)动:动态平衡 2)等:溶解和沉淀速率相等3)定:达到平衡,溶液中离子浓度保持不变4)变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
二.沉淀溶解平衡常数——溶度积1)定义:在一定温度下,难溶性物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积常数。
2)表达式:以MmAn(s) mMn +(aq)+nAm -(aq)为例:Ksp=[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n3)意义:反应了物质在水中的溶解能力。
对于阴阳离子个数比相同的电解质,Ksp 数值越大,电解质在水中的溶解能力越强。
4)影响因素:与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
三.影响沉淀溶解平衡的因素1)内因:难溶电解质本身的性质2)外因:①浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动②温度:多数难溶性电解质溶解于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
③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。
④其他:向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,使平衡向溶解方向移动。
四.溶度积规则1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。3)若Qc<Ksp,则溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解溶解 沉淀直至溶液饱和。五.沉淀的生成和溶解和转化1.生成:在难溶电解质溶液中,当Qc>Ksp时,就会有沉淀生成,如沉淀溶液中的Cu2+,可以加入的沉淀剂是Na2S。2.溶解:用化学方法溶解沉淀的原则是:使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。当Qc<Ksp时,就会使沉淀溶解。3.转化:沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动,通常一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,这两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大。如:在ZnS的溶解平衡体系中加入CuSO4溶液,可以使其转化为更难溶的CuS沉淀,这说明溶解度ZnS>CuS。转化的方程式可以表示为ZnS(s)+Cu2+(aq)===CuS(s)+Zn2+(aq)。练习题一、选择题:1.下列叙述正确的是---------------------------------------------------( ) A.一般认为沉淀离子浓度小于10-4mol/L时,则认为已经沉淀完全B.反应AgCl+NaBr===AgBr+NaCl能在水溶液中进行,因为AgBr比AgCl更难溶于水C.Al(OH)3(s) Al3+(aq)+3OH-(aq)表示沉淀溶解平衡,Al(OH)3Al3++3OH-表示水解平衡 D.只有反应速率很高的化学反应才能应用于工业生产2.下列说法不正确的是( )A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小3.向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时,得到白色沉淀,然后向白色沉淀中滴加CuSO4溶液,发现沉淀变为黑色,则下列说法不正确的是( )A.白色沉淀为ZnS,黑色沉淀为CuSB.上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的KspC.利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀D.该过程破坏了ZnS的溶解平衡4.下列说法中正确的是( )A.饱和石灰水中加入一定量生石灰,温度明显升高,所得溶液的pH增大B.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,溶液中离子的总浓度会减小C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D.硬水中含有较多的Ca2+、Mg2+、HCO、SO42-,加热煮沸可以完全除去其中Ca2+、Mg2+5.下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是( )A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大C.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,溶解平衡不移动6.已知:在一定温度下,微溶电解质Ca(OH)2在饱和溶液中建立沉淀—溶解平衡:Ca(OH)2(s) Ca2++2OH-,浓度积常数Ksp=[Ca2+][OH-]2.下列有关说法不正确的是( )A.饱和石灰水中加入生石灰,若保持温度不变,则溶液中Ca2+的物质的量不变B.升高饱和石灰水的温度时,Ca(OH)2溶度积常数Ksp减小C.饱和石灰水中加入生石灰,若保持温度不变,则pH不变D.向饱和石灰水中加入浓CaCl2溶液会有Ca(OH)2沉淀析出7.已知如下物质的溶度积常数FeS:Ksp=6.3×10-18;CuS:Ksp=1.3×10-36;ZnS:Ksp=1.6×10-24.下列说法正确的是( )A.同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.将足量CuSO4溶解在0.1 mol·L-1的H2S溶液中,Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10-35mol·L-1C.因为H2SO4是强酸,所以Cu2++H2S===CuS↓+2H+不能发生D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS做沉淀剂8.将足量BaCO3分别加入:①30mL 水②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L 氯化钡溶液④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。
高考化学复习难点重点知识专题讲解专题二十七、沉淀溶解平衡连线高考沉淀溶解平衡就是难溶电解质的溶解平衡,其实质是指已经溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀于溶解的平衡状态。
同样遵循勒夏特列原理。
由于生产、生活、科研联系较为密切,在近几年高考中频繁出现,特别是广东卷、浙江卷、山东卷,考查的内容主要是沉淀的转化和溶度积的应用。
在高考中仪器了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的实质。
考试通常从图像题来考查溶解平衡原理、Ksp的简单计算、沉淀的生成、溶解和转化等,以生产、生活或产品的制备为背景解释某些现象。
重点、难点探源一溶解平衡1、溶解平衡的建立⑴v溶解>v沉淀,固体溶解;⑵v溶解=v沉淀,溶解平衡;⑶v溶解<v沉淀,析出晶体。
2、电解质在水中的溶解度20℃,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:一溶度积常数及其应用1、表达式对于溶解平衡M m A n(s)mM m+(aq)+nA n+(aq),K sp=c m(M n+)•c n(A m-)。
K sp仅受温度的影响。
2、溶度积规则某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Q c(离子积)与K sp的关系。
一沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的生成⑴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↓+3NH4+。
⑵加入沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为:H2S+ Cu2+=CuS↓+2H+2、沉淀的溶解⑴酸溶解法如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+ H2O。
⑵盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液:Mg(OH)2+2 NH4+=Mg2++2 NH3•H2O。
3、沉淀的转化⑴实质:难溶电解质溶解平衡的移动。
(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化)⑵应用:锅炉除垢、矿物转化等。
三、四大平衡的比较追踪高考1.【2018新课标3卷】用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。
沉淀生成和溶解的条件沉淀生成和溶解是化学反应中常见的现象,涉及到物质的相互转化。
本文将从化学反应条件的角度对沉淀生成和溶解进行探讨。
一、沉淀生成的条件1. 反应物浓度:沉淀生成的条件之一是反应物浓度的变化。
当溶液中的反应物浓度超过溶解度时,就会发生沉淀生成。
反之,如果溶解度高于反应物浓度,则不会形成沉淀。
2. 温度:温度也是影响沉淀生成的重要因素。
一般来说,温度升高会促使沉淀生成反应进行得更快。
这是因为温度升高会增加反应物的活动性,使反应物之间的碰撞频率增加,从而加速反应速率。
3. pH值:pH值是指溶液的酸碱性程度,也会影响沉淀生成的过程。
不同的物质在不同的pH值下具有不同的溶解度。
当溶液的pH值发生变化时,可能会导致物质的溶解度发生改变,进而影响沉淀生成的过程。
4. 反应时间:反应时间是指反应物发生化学反应所需要的时间。
有些沉淀生成反应是需要一定时间的,而有些反应则可以迅速生成沉淀。
反应时间的长短取决于反应物的性质以及反应条件。
二、溶解的条件1. 温度:与沉淀生成类似,溶解也受到温度的影响。
一般来说,溶解度随温度的升高而增加。
这是因为温度升高会增加溶质分子的平均动能,使其更容易克服吸引力而脱离溶剂分子,从而增加溶解度。
2. 压力:压力对溶解度的影响相对较小,但在某些情况下也是重要的。
例如,气体溶解在液体中时,压力的增加会使溶解度增加。
这是因为增加压力会增加气体分子与液体分子之间的碰撞频率,从而促进溶解过程。
3. 溶剂性质:溶解的条件还与溶剂的性质有关。
不同的溶剂对溶质的溶解度有不同的影响。
溶剂的极性、溶剂与溶质之间的相互作用力等因素都会影响溶解度。
4. 溶质的性质:溶质的性质也是影响溶解度的重要因素。
溶质的极性、分子大小、电荷等特性都会对溶解度产生影响。
溶质分子越小、极性越大,溶解度通常会越高。
沉淀生成和溶解是化学反应中常见的现象。
沉淀生成的条件包括反应物浓度、温度、pH值和反应时间;溶解的条件包括温度、压力、溶剂性质和溶质性质。