難溶電解質(zhì)的溶解平衡及應(yīng)用 原創(chuàng)

1、難溶電解質(zhì)的溶解平衡11、鹽類的水解實(shí)質(zhì)：2、水解規(guī)律：3、影響因素有弱才水解,無(wú)弱不水解;誰(shuí)弱誰(shuí)水解,誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性;越弱越水解,都弱雙水解。溫度：溶液酸堿性：濃度：越稀越水解鹽電離出來(lái)的離子與水電離出來(lái)的H + 或OH 結(jié)合，從而使水的電離平衡發(fā)生移動(dòng)的過(guò)程。課前復(fù)習(xí)越熱越水解2固體物質(zhì)的溶解度： 在一定溫度下，某固體物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。 符號(hào)：S， 單位： 克（g）3思考與討論(1)NaCl在飽和溶液里達(dá)到溶液平衡狀態(tài)時(shí)有何特征？(2)要使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體，可采取什么措施？加熱濃縮降溫（3）在飽和NaCl溶液中加

2、入濃鹽酸有何現(xiàn)象？解釋: 在NaCl的飽和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)加濃鹽酸會(huì)使c(Cl- )增加,平衡向左移動(dòng),因而有 NaCl晶體析出.可溶的電解質(zhì)溶液中存在溶解平衡，難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢？4一、Ag和Cl的反應(yīng)能進(jìn)行到底嗎？閱讀課本P6566思考與交流大于10g，易溶1g10g，可溶0.01g1g，微溶小于0.01g,難溶20時(shí)，溶解度：討論1、談?wù)剬?duì)部分酸、堿和鹽的溶解度表中“溶”與”不溶“的理解。5討論2、根據(jù)對(duì)溶解度及反應(yīng)限度、化學(xué)平衡原理的認(rèn)識(shí)，說(shuō)明生成沉淀的離子反應(yīng)是否能真正進(jìn)行到底。6 生成沉淀的離子反應(yīng)反應(yīng)之所

3、以能夠發(fā)生，在于生成物的溶解度小。 例如，AgCl 20時(shí)在100g水中僅能溶解1.510-4g。盡管AgCl溶解很小，但并不是絕對(duì)不溶（溶解是絕對(duì)的），生成的AgCl沉淀會(huì)有少量溶解。因此，生成AgCl沉淀后的溶液中三種有關(guān)反應(yīng)的粒子在反應(yīng)體系中共存。難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會(huì)等于0。大于10g 易溶；1g10g 可溶0.01g1g 微溶；小于0.01g 難溶7第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡一、 難溶電解質(zhì)的溶解平衡1、沉淀溶解平衡：（1）概念：在一定溫度下，當(dāng)沉淀的溶解與生成的速率相等時(shí)，即達(dá)到沉淀溶解平衡。（溶解平衡時(shí)的溶液是飽和溶液）。（2）特征：逆、等、動(dòng)、定、變（3）表達(dá)式：

4、例如：AgCl(s） Ag+(aq) + Cl-(aq)注：當(dāng)v（溶解）v(沉淀）時(shí)，得到飽和AgCl溶液，建立溶解平衡練：書(shū)寫(xiě)碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達(dá)式8（4）影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素：a、絕對(duì)不溶的電解質(zhì)是沒(méi)有的。b、同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。c、易溶溶質(zhì)只要是飽和溶液也可存在溶解平衡內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì) 外因： 濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。同離子效應(yīng)：加入相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。發(fā)生反應(yīng)：加入與沉淀溶解所得離子反應(yīng)的物質(zhì)，使平衡向溶解的方向移動(dòng)。（沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動(dòng)的過(guò)程）化學(xué)上通常認(rèn)為殘留

5、在溶液中的離子濃度小于110-5 mol/L，沉淀就達(dá)完全。9課堂練習(xí)1、下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.不溶于水的物質(zhì)溶解度為0 B.絕對(duì)不溶解的物質(zhì)是不存在的 C.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0 D.物質(zhì)的溶解性為難溶，則該物質(zhì)不溶于水2、下列各組離子，在水溶液中能以較高濃度大量共存的是（ ）I ClO NO3 H K NH4 HCO3 OH SO42 SO32- Cl OH Fe3+ Cu2+ SO42 Cl H K AlO2 HSO3 Ca2 Na SO42- CO32- ABCDBB10課堂練習(xí)3、試?yán)闷胶庖苿?dòng)原理解釋下列事實(shí)：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀鹽酸中(2

6、)CaCO3難溶于稀硫酸，卻能溶于醋酸中(3)分別用等體積的蒸餾水和0010mol/L硫酸洗滌BaSO4沉淀，用水洗滌造成BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌的損失量112. 溶度積常數(shù)（1）難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)的含義 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)當(dāng)溶解與結(jié)晶速度相等時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)Ksp，AgCl =CAg+CCl- 為一常數(shù)，該常數(shù)稱為難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。（2）難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)用Ksp表示。 通式：AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) 則Ksp, AnBm= CAm+n . CBn-m練：BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)

7、2、Fe(OH)3的溶度積12Ksp的物理意義（1）Ksp的大小只與反應(yīng)溫度有關(guān)，而與難溶電解質(zhì)的質(zhì)量無(wú)關(guān)；（2）表達(dá)式中的濃度是平衡時(shí)離子的濃度，此時(shí)的溶液是飽和溶液；（3）由Ksp可以比較同種類型難溶電解質(zhì)的溶解度的大小； 不同類型的難溶電解質(zhì)不能用Ksp比較溶解度的大小。 13（3）溶度積與溶解度之間的關(guān)系例1、已知CaCO3的溶解度在25時(shí)是9.32710-5mol/L，求CaCO3的溶度積常數(shù)解：因?yàn)槿芙獾腃aCO3完全電離，而1molCaCO3含有1molCa2+和1molCO32 -，因此CaCO3飽和溶液中Ca2+ = CO32- = 9.32710 -5mol/LKsp(Ca

8、CO3) = Ca2+ CO32- = 9.32710 -59.32710 -5= 8.710 -9答：略14解：（1）設(shè)AgCl的溶解度為S1（molL),則： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl- (aq) 平衡 S1 S1 (2)設(shè)Ag2CrO4的濃度為S2（mol/L),則： Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq) 平 2S2 S2例2、已知Ksp,AgCl 1.56 10-10， Ksp,Ag2CrO4 9.0 10-12，試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度15例3、把足量的AgCl放入

9、1L 1 .0 mol L的鹽酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：設(shè)AgCl的溶解度為S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl- (aq) 平 S S 1 1AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。已知Ksp,AgCl 1.56 10-1016（4）溶度積規(guī)則 離子積 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) Q c Ksp 時(shí)，沉淀從溶液中析出（溶液過(guò)飽和），體系中不斷析出沉淀，直至達(dá)到平衡（此時(shí)Q c =Ksp ）(2) Q c =Ksp 時(shí)，沉淀與飽和溶液的平衡Q c Ksp 時(shí)，溶液不飽和，若體系中有沉淀， 則沉淀會(huì)溶解直至達(dá)到平衡（此時(shí)Q c =Ksp

10、 ）Q c= Am+nBn-m Q c稱為離子積，其表達(dá)式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實(shí)際濃度，所以其數(shù)值不定，但對(duì)一難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，Ksp 為一定值。溶度積規(guī)則17例1、下列情況下，有無(wú)CaCO3沉淀生成？（1）往盛有1.0 L純水中加入0.1 mL濃度為0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3；（2）改變CaCl2和Na2CO3的濃度為1.0 mol /L 呢？ Ca2+ = CO32- = 0.110-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = Ca2+CO32- = 10-12 Ksp,CaCO3 因此有CaCO3沉淀生成。18三、沉淀溶解平

11、衡的應(yīng)用 1. 沉淀的生成根據(jù)溶度積規(guī)則，當(dāng)溶液中離子濃度的乘積大于溶度積 時(shí)，就會(huì)有沉淀生成。常用的方法有如下幾種：加入沉淀劑控制溶液的酸度同離子效應(yīng)19例1、向1.0 10-3 moldm-3 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求開(kāi)始有Ag2CrO4沉淀生成時(shí)的Ag+ =? CrO42-沉淀完全時(shí), Ag+= ?解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 CrO42-CrO42-沉淀完全時(shí)的濃度為1.0 10-5 moldm-3故有202. 沉淀的溶解Qc Ksp 時(shí),沉淀發(fā)生溶解，使Qc減小的方法有 (1) 利用氧化還原方法降低某一離子的濃度。 (2)

12、生成弱電解質(zhì)。如： H2SFeS Fe2+ + S2- S + NO + H2O (3) 生成絡(luò)合物，例銀銨溶液的配制（4）加足量的水213. 分步沉淀 溶液中含有幾種離子，加入某沉淀劑均可生成沉淀，沉淀生成的先后順序按離子積大于溶度積的先后順序沉淀，叫作分步沉淀。 對(duì)同一類型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI 對(duì)不同類型的沉淀，其沉淀先后順序要通過(guò)計(jì)算才能確定。如AgCl和Ag2CrO4 一般認(rèn)為沉淀離子濃度小于1.010-5 mol/L時(shí),則認(rèn)為已經(jīng)沉淀完全22例如：溶液中同時(shí)存在濃度均為0.01molL-1的Cl-、Br-、I-三種離

13、子，在此溶液中逐滴加入0.1molL-1AgNO3溶液，則最先生成AgI，其次是AgBr，最后是AgCl沉淀。234. 沉淀的轉(zhuǎn)化加入可與體系中某些離子發(fā)生反應(yīng)生成更難溶電解質(zhì)的離子，平衡會(huì)向溶解的方向移動(dòng)，同時(shí)生成另一種溶解度更小的沉淀。即 由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過(guò)程, 如:BaCO3 + CrO42- BaCrO4 + CO32-24例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10 molL, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH條件是什么? pOH = 10.8 , pH = 3.2解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 1

14、0-39 Fe3+ 沉淀完全時(shí)的OH-為:25Mg2開(kāi)始沉淀的pH值為:pOH = 4.9, pH =9.1因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之間即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。26練習(xí)：1、AgCl的Ksp=1.8010-10,將0.001 mol/L NaCl和0.001 mol/LAgNO3溶液等體積混合,是否有AgCl 沉淀生成?解:兩溶液等體積混合后, Ag+ 和Cl濃度都減小到原濃度的1/2.c(Ag+)=c(Cl)=1/20.001mol/L=0.0005mol/L在混合溶液中,則C(Ag+)c(Cl)=(0.0005)2 =2.5 10-7Ksp,所以有AgCl

15、沉淀生成。 272、將AgNO3溶液加入氯化鈉溶液中，再依次加入溴化鈉溶液、碘化鉀溶液會(huì)出現(xiàn)不同顏色的沉淀，沉淀的顏色變化是_ _ _。出現(xiàn)這種顏色變化的原因是：_ （溶解能力相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)較弱的物質(zhì)。 ）283、已知AgCl的Ksp=1.8010-10, Ag2CrO4的Ksp=1.110-12。在0.1 mol/L KCl和0.1 mol/L K2CrO4混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,問(wèn)AgCl和Ag2CrO4兩種電解質(zhì),哪個(gè)最先產(chǎn)生沉淀 ?解:設(shè)混合液中產(chǎn)生AgCl沉淀時(shí),所需c(Ag+)為x mol/L,而產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀時(shí),所需c(Ag+)為y mol/L;根據(jù)溶度積常數(shù)表達(dá)式,則X=Ksp / Cl-=1.810 -9Y=Ksp /CrO4 2-1/2=3.310-629因?yàn)閤y ,就是說(shuō)產(chǎn)生A