第四节—难溶电解质的溶解平衡.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 水溶液中的离子平衡,第四节 难溶电解质的溶解平衡,第四节 难溶电解质的溶解平衡,一、难溶电解质的溶解平衡,1、沉淀溶解平衡：,（1）概念：,在一定条件下，当难溶电解质的,溶解速率,与溶液中的有关离子重新,生成沉淀的速率,相等时，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。,溶解平衡时的溶液是饱和溶液,。,（2）特征：,逆、等、动、定、变,（3）影响因素：,内因、外因（浓度、温度）,（4）过程表示：,例如：,A,gCl(s）Ag,+,(aq)+Cl,-,(aq),生成沉淀的离子反应反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小。,例如，AgCl 20时在100g水中仅能溶解1.510,-4,g。尽管AgCl溶解很小，但并不是绝对不溶（,溶解是绝对的,），生成的AgCl沉淀会有少量溶解。因此，生成AgCl沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在反应体系中共存。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0。,大于10g,易溶；,1g10g,可溶,0.01g1g,微溶；,小于0.01g,难溶,0.01g 的量是很小的，一般情况下，相当量的离子相互反应生成难溶电解质，可以认为反应完全了。,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于,110,-5,mol/L,，沉淀就达完全。,课堂练习,1、下列说法中正确的是（）,A.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,C.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,2、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（）,I,ClO,NO,3,H,K,NH,4,HCO,3,OH,SO,4,2,SO,3,2-,Cl,OH,Fe,3+,Cu,2+,SO,4,2,Cl,H,K,AlO,2,HSO,3,Ca,2,Na,SO,4,2-,CO,3,2-,ABCD,B,B,课堂练习,3、试利用平衡移动原理解释下列事实：,(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中,(2)CaCO,3,难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中,(3)分别用等体积的蒸馏水和0010mol/L硫酸洗涤,BaSO,4,沉淀，用水洗涤造成BaSO,4,的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量,2.,溶度积常数,（1）,难溶电解质的,溶度积常数,的含义,A,gCl(s)Ag,+,(aq)+Cl,-,(aq),当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态,K,sp，,AgCl,=C,Ag+,C,Cl-,为一常数，该常数称为,难溶电解质的,溶度积常数,，,简称溶度积。,（2）,难溶电解质的,溶度积常数,用,K,sp,表示。通式：A,n,B,m,(s)nA,m+,(aq)+mB,n-,(aq)则,K,sp,AnBm,=C,Am+,n.,C,Bn-,m,练习：,BaSO,4,、Ag,2,CrO,4,、Mg(OH),2,、Fe(OH),3,的溶度积,3,、溶度积与溶解度之间的关系,例1、,已知,K,sp,AgCl,1.,56,10,-10,，,K,sp,Ag2CrO4,9.0,10,-1,2,，,试求AgCl和Ag,2,CrO,4,的溶解度（用g/L表示）,解：,（1）设AgCl的浓度为S,1,（molL),则：,A,gCl(s)Ag,+,(aq)+Cl,-,(aq),平衡 S,1,S,1,(,2),设Ag,2,CrO,4,的浓度为S,2,（mol/dm,3,),则：,Ag,2,CrO,4,(s)2Ag,+,(aq)+CrO,4,2-,(aq),平 2S,2,S,2,在水中：AgCl溶解度小于Ag,2,CrO,4,的溶解度,例2、,把足量的AgCl放入1L,1.0 mol L的盐酸溶液中溶解度是多少？（g/L）,解：,设AgCl的溶解度为S（molL),A,gCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),平 S S 1 1,AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的,小,。,4、溶度积规则,离子积,A,n,B,m,(s)nA,m+,(aq)+mB,n-,(aq),Q,c,K,sp,时，,沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Q,c,=K,sp,）,(2),Q,c,=K,sp,时，,沉淀与饱和溶液的平衡,Q,c,K,sp,时，,溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡（此时Q,c,=K,sp,）,Q,c,=C,Am+,n,C,Bn-,m,Q,c,称为离子积，,其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定,，但对一难溶电解质，,在一定温度下，,Ksp,为一定值。,溶度积规则,例：下列情况下，有无,CaCO,3,沉淀生成？已知,K,sp,CaCO,3,=4.96,10,-9,（1）,往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol/L 的CaCl,2,和,Na,2,CO,3,；,（2）,改变,CaCl,2,和,Na,2,CO,3,的浓度为1.0 mol/L 呢？,Ca,2+,=CO,3,2-,=0.1,10,-3,0.01/1.0=10,-6,mol/L,Q,c,=,Ca,2+,CO,3,2-,=10,-12,K,sp,CaCO3,因此有,CaCO,3,沉淀生成。,二、沉淀溶解平衡的应用,1.沉淀的生成,加入沉淀剂，,应用同离子效应,，控制溶液的,p,H，,当 时有沉淀生成。,调节pH法：,加入氨水调节pH至78，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。,加沉淀剂法：,以Na,2,S、H,2,S等作沉淀剂，使Cu,2+,、Hg,2+,等生成极难容的硫化物CuS、HgS沉淀。,例1,、,向1.010,-3,mol,L,-3,的K,2,CrO,4,溶液中滴加AgNO,3,溶液,求开始有Ag,2,CrO,4,沉淀生成时的Ag,+,=?CrO,4,2-,沉淀完全时,Ag,+,=?,已知：Ksp，Ag,2,CrO,4,=9.010,-12,解:Ag,2,CrO,4,2Ag,+,+CrO,4,2-,Ksp,=Ag,+,2,CrO,4,2-,CrO,4,2-,沉淀完全时的浓度为,1.0 10,-5,mol,L,-3,故有,2.沉淀的溶解,Q,c,K,sp,时,沉淀发生溶解，,使Q,c,减小,的方法有：,(1)利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。,(2)生成弱电解质。如：,H,2,S,FeS Fe,2+,+S,2-,S+NO+H,2,O,(3)生成络合物，例银铵溶液的配制,3.分步沉淀,溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按,离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，,叫作分步沉淀。,Ksp,越小越先沉淀，且,Ksp,相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI、Ag,2,S,一般认为沉淀离子浓度小于,1.0,10,-5,mol,/L,时,则认为已经沉淀完全,课堂练习,3、以MnO,2,为原料制得的MnCl,2,溶液中常含有Cu,2+,、Pb,2+,、Cd,2+,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，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl,2,。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（）,A.具有吸附性,B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同,C.溶解度大于CuS、PbS、CdS,D溶解度小于CuS、PbS、CdS,C,例1：如果溶液中Fe,3+,和Mg,2+,的浓度均为0.10 mol,L,使Fe,3+,完全沉淀而使Mg,2+,不沉淀的,pH,条件是什么?相应的Ksp查阅教材P65页表格中数据。,pH=3.2,解:,Fe(OH),3,Fe,3+,+3OH,-,K,sp,=Fe,3+,OH,-,3,=4.0 10,-39,Fe,3+,沉淀完全时的OH,-,为:,Mg,2,开始沉淀的pH值为:,pH=9.1,因此,只要控制pH值在3.2 9.1之间即可使Fe,3+,定量沉淀而使Mg,2+,不沉淀。,4、同离子效应,（1）同离子效应的来源,HA,c H,+,+Ac,-,加入NaAc，,NaAc,Na,+,+Ac,-,溶液中,Ac,-,大大增加，平衡向左移动，降低了,HA,c,的电离度.,同离子效应：向弱电解质中加入具有相同离子(阳离子或阴离子)的强电解质后，解离平衡发生左移，降低电解质电离度的作用,称为同离子效应，,电离度,降低,。,（2）,同离子效应在沉淀溶解平衡中应用,A,gCl(s)Ag,+,(aq)+Cl,-,(aq),加入,A,gNO,3,，平衡向沉淀方向移动，,Cl,-,减少。,