難溶電解質(zhì)的溶解平衡下載

第三章水溶液中的離子平衡第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡討論:(1)如何判斷某NaCl溶液是否已經(jīng)達(dá)到飽和？實(shí)驗(yàn)：在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸,觀察。(2)飽和的NaCl溶液中NaCl是否不再溶解了呢？實(shí)驗(yàn)探究(3)NaCl能不能和鹽酸反應(yīng)？(4)要使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體，還可以采取什么措施？加熱濃縮、降溫、加入鈉離子濃度更大的其它溶液可溶的電解質(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？一、Ag＋和Cl－的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？思考與交流：閱讀課本P65～66我們知道，溶液中有難溶于水的沉淀生成是離子反應(yīng)發(fā)生的條件之一。例如，AgNO3溶液與NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：Ag++Cl-=AgCl↓，如果上述兩種溶液是等物質(zhì)的量濃度、等體積的，一般認(rèn)為反應(yīng)可以進(jìn)行到底。一、Ag＋和Cl－的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？Ag＋+Cl－==AgCl↓討論1.當(dāng)AgNO3與NaCl反應(yīng)生成難溶AgCl時(shí)，溶液中是否含有Ag+和Cl-？

表3-4幾種電解質(zhì)的溶解度(20℃)化學(xué)式溶解度/g化學(xué)式溶解度/gAgCl1.5×10-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.4×10-4AgBr8.4×10-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.3×10-16Mg(OH)29×10-4BaCl235.7Fe(OH)33×10-9討論2.談?wù)勀銓?duì)酸、堿和鹽的溶解度表中“溶”與“不溶”的理解。大于10g，易溶1g～10g，可溶0.01g～1g，微溶小于0.01g，難溶20℃時(shí)，溶解度：討論3.難溶電解質(zhì)(如AgCl)是否存在溶解平衡？如何表示？

Ag+Cl-一、Ag＋和Cl－的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀初始狀態(tài)：Ｖ(溶解)>Ｖ(沉淀)溶解平衡：Ｖ(溶解)=Ｖ(沉淀)1、生成沉淀的離子反應(yīng)能發(fā)生的原因生成物的溶解度很小2、溶解平衡的建立1)概念：在一定條件下，難溶電解質(zhì)電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡）2)表達(dá)式：練習(xí)：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達(dá)式小結(jié)

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀3、溶解平衡的特征逆、等、動(dòng)、定、變4、生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度難溶電解質(zhì)的溶解度小于0.01g，離子反應(yīng)生成難溶電解質(zhì)，離子濃度小于1×10－5mol/L時(shí)，認(rèn)為反應(yīng)完全，但溶液中還有相應(yīng)的離子。1.石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)，加入下列溶液，可使Ca(OH)2減少的是A、Na2CO3溶液B、AlCl3溶液C、NaOH溶液D、CaCl2溶液課堂練習(xí)思考與交流1、如果要除去某溶液中的SO42-，你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽？為什么？加入鋇鹽，因?yàn)锽aSO4比CaSO4更難溶，使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全2、以你現(xiàn)有的知識(shí)，你認(rèn)為判斷沉淀能否生成可從哪方面考慮？是否可能使要除去的離子通過(guò)沉淀反應(yīng)全部除去？說(shuō)明原因。從溶解度方面可判斷沉淀能否生成不可能使要除去的離子通過(guò)沉淀完全除去2、沉淀的溶解(1)原理設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)(2)舉例a、難溶于水的鹽溶于酸中如：CaCO3溶于鹽酸，F(xiàn)eS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于強(qiáng)酸CaCO3Ca2++CO32-+H+HCO3-H2CO3

→H2O+CO2↑思考：為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：BaSO4Ba2++SO42-Ksp=1.1×10-10mol2L-2BaCO3Ba2++CO32-Ksp=5.1×10-9mol2L-2由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸會(huì)與CO32-反應(yīng)生成CO2和水，使CO32-離子濃度降低，使Qc<Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3Ba2++CO32-+H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H+結(jié)合生成硫酸，胃酸中的H+對(duì)BaSO4的溶解平衡沒(méi)有影響，Ba2+濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4作“鋇餐”。b、難溶于水的電解質(zhì)溶于某些鹽溶液思考與交流用平衡移動(dòng)的原理分析Mg(OH)2溶于鹽酸和NH4Cl溶液的原因【教師指導(dǎo)學(xué)生完成試驗(yàn)3-3】滴加試劑蒸餾水鹽酸氯化氨溶液現(xiàn)象固體無(wú)明顯溶解現(xiàn)象迅速溶解逐漸溶解解釋在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)加入鹽酸時(shí)，H＋中和OH-,使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解加入NH4Cl時(shí)，NH4＋水解，產(chǎn)生的H＋中和OH－,使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解思考：某學(xué)生在制得的Mg(OH)2沉淀中加入濃的CH3COONH4溶液，結(jié)果沉淀也完全溶解。試解釋之。小結(jié)：難溶電解質(zhì)溶解的規(guī)律不斷減小溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，平衡就向沉淀溶解的方向移動(dòng)，從而使沉淀溶解(3)方法加入足量的水使沉淀轉(zhuǎn)化為氣體使沉淀轉(zhuǎn)化為弱電解質(zhì)氧化還原法()適用于具有明顯氧化性或還原性的難溶物⑤使沉淀轉(zhuǎn)化為配合物AgClAg＋＋Cl－

（AgCl加氨水生成銀氨離子可溶）⑥使沉淀轉(zhuǎn)化為其他沉淀【練習(xí)1】為除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是（）A、NaOHB、Na2CO3C、氨水D、MgOD【練習(xí)2】試用平衡移動(dòng)原理解釋下列事實(shí)1)FeS不溶于水，但卻能溶于稀鹽酸中。CaCO3難溶于稀硫酸，但卻能溶于醋酸中。2)分別用等體積的蒸餾水和0.010mol/L硫酸洗滌3)BaSO4沉淀，用水洗滌造成的BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌造成的損失量。3、沉淀的轉(zhuǎn)化【教師指導(dǎo)學(xué)生完成試驗(yàn)3-4】步驟NaCl和AgNO3溶液混合向所得固體混合物中滴加KI溶液向新得固體混合物中滴加Na2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色【教師指導(dǎo)學(xué)生完成試驗(yàn)3-5】步驟向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液靜置現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀變紅褐色紅褐色沉淀析出溶液褪至無(wú)色思考:如果將上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中沉淀生成和轉(zhuǎn)化的操作步驟顛倒順序，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？沉淀不會(huì)轉(zhuǎn)化。沉淀只是從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化（實(shí)驗(yàn)3－4、3－5沉淀轉(zhuǎn)化）1、沉淀的轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：使溶液中的離子濃度更小3、沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用（1）鍋爐除水垢（CaSO4）（2）一些自然現(xiàn)象的解釋沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。2、沉淀轉(zhuǎn)化的方法:加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動(dòng)?！揪毩?xí)3】將AgNO3溶液依次加入氯化鈉溶液、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液中都會(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：

?！揪毩?xí)4】牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s）=5Ca2++3PO43-+OH-進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因是

。已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、質(zhì)地更堅(jiān)固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因

。

【小結(jié)】：沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化本質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動(dòng)問(wèn)題，其基本依據(jù)主要有：①濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。②溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。③加入相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。④加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動(dòng)。選修4化學(xué)反應(yīng)原理模塊例：重晶石不溶于水，也不溶于酸，且溶解度小于BaCO3的溶解度，但在實(shí)際生產(chǎn)中，常用重晶石（BaSO4）為原料制備其它鋇化合物，例如通常用飽和Na2CO3溶液處理卻可使BaSO4轉(zhuǎn)化為溶解度較大且可溶于鹽酸、硝酸的BaCO3，處理方法是，在飽和Na2CO3溶液中加入BaSO4，攪拌，靜置，移走上層清液，再加飽和Na2CO3溶液，如此多次重復(fù)，可使大部分BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3，如果加入鹽酸，可使BaCO3轉(zhuǎn)變成可溶的氯化鋇。

（1）反應(yīng)的一般規(guī)律通常都是向生成更難溶的沉淀的方向，為什么這里生成的是溶解度更大些的BaCO3？請(qǐng)運(yùn)用相關(guān)原理作一說(shuō)明。

（2）上層清液是什么?寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

（1）把BaSO4加入飽和Na2CO3溶液中，雖然Ba2+濃度低，但C032-濃度高，可以使離子積大于其溶度積，從而使BaCO3沉淀析出。（2）上層清液是Na2SO4溶液。BaSO4+Na2CO3=BaCO3+Na2SO4(創(chuàng)新課時(shí)訓(xùn)練P40)已知：Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag+)2c(CrO42-)=1.9×10-12

現(xiàn)有0.001mol/LAgNO3溶液滴定0.001mol/LKCl和0.001mol/L的K2CrO4的混和溶液，試通過(guò)計(jì)算回答：(1)Cl-和CrO42-中哪種先沉淀?(2)當(dāng)CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀時(shí)，溶液中的Cl-離子濃度是多少?CrO42-與Cl-能否達(dá)到有效的分離?(設(shè)當(dāng)一種離子開(kāi)始沉淀時(shí)，另一種離子濃度小于10-5mol/L時(shí)，則認(rèn)為可以達(dá)到有效分離)（1）AgCl飽和所需Ag+濃度c(Ag+)1=1.8×10-7mol/LAg2CrO4飽和所需Ag+濃度c(Ag+)2==4.36×10-5mol/L

c(Ag+)1<c(Ag+)2，Cl-先沉淀。

（2）Ag2CrO4開(kāi)始沉淀時(shí)c[Cl-]==4.13×10-6<10-5，所以能有效地分離。某二元酸（化學(xué)式用H2B表示）在水中的電離方程式是：H2B=H++HB– HB–

H++B2–

回答下列問(wèn)題：（1）Na2B溶液顯_________（填“酸性”，“中性”，或“堿性”）。理由是_____________________________（用離子方程式表示）。（2）在0.1mol/L的Na2B溶液中，下列粒子濃度關(guān)系式正確的是_

。A．c(B2–)+c(HB–)+c(H2B)=0.1mol/LB．c(Na+)+c(OH–)=c(H+)+c(HB–)C．c(Na+)+c(H+)=c(OH–)+c(HB–)+2c(B2–)D．c(Na+)=2c(B2–)+2c(HB–)（3）已知0.1mol/LNaHB溶液的pH=2，則0.1mol/LH2B溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度可能是_________0.11mol/L（填“<”，“>”，或“=”），理由是：________________________________。（4）0.1mol/LNaHB溶液中各種離子濃度由大到小的順序是_______________________。堿性B2-+H2OHB-+OH-CD<H2B第一步電離產(chǎn)生的H+抑制了HB-的電離c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)實(shí)驗(yàn)室有甲、乙兩瓶無(wú)色溶液，其中一瓶是稀鹽酸，另一瓶是碳酸鈉溶液。為測(cè)定甲、乙兩瓶溶液的成分及物質(zhì)的量濃度，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：取25mL甲溶液，向其中緩慢滴入乙溶液15mL，共收集到224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體。取15mL乙溶液，向其中緩慢滴入甲溶液25mL，共收集到112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體。（1）判斷：甲是

溶液，乙是

溶液；（2）甲溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_mol/L，乙溶液的物質(zhì)的量濃度為

mol/L（3）將nmL甲溶液與等體積乙溶液按上述兩種實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行反應(yīng)，所產(chǎn)生氣體體積為VmL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則V的取值范圍是

。HClNa2CO3

0.81[0，8.96n]雙指示劑法可用來(lái)測(cè)定NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一種或兩種物質(zhì)組成的混合物的含量。具體做法是：先向待測(cè)液中加入酚酞，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，當(dāng)NaOH或Na2CO3被轉(zhuǎn)化為NaCl或NaHCO3時(shí)，酚酞由紅色褪為無(wú)色，消耗V1mL的鹽酸；然后滴加甲基橙，繼續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定。當(dāng)NaHCO3轉(zhuǎn)化為NaCl時(shí)，溶液由黃色變?yōu)槌壬?，消耗V2ml鹽酸。試根據(jù)下表給出V1、V2數(shù)值范圍，判斷原混合物的成分(用化學(xué)式表示)：NaHCO3NaOHNa2CO3Na2CO3NaHCO3NaOHNa2CO3現(xiàn)有下列兩組溶液(Ⅰ)組：0.1mol/L的醋酸和鹽酸；(Ⅱ)組：pH值=11的氨水和氫氧化鈉溶液。⑴若將它們加水稀釋相同的倍數(shù)，試比較(Ⅰ)組和(Ⅱ)組中兩溶液pH值的大?。?Ⅰ)組

；(Ⅱ)組

。⑵若將它們稀釋成相同的pH值，試比較(Ⅰ)組和(Ⅱ)組溶液稀釋倍數(shù)大小：(Ⅰ)組

；(Ⅱ)組

．⑶現(xiàn)有兩瓶pH值相同醋酸和鹽酸，試用最簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)將其區(qū)別開(kāi)來(lái):

。硫酸和鹽酸的混合溶液20mL，加入0.05mol/L的Ba(OH)2溶液時(shí)，生成BaSO4沉淀量及溶液pH發(fā)生變化如圖所示(1)開(kāi)始時(shí)混合溶液中硫酸與鹽酸的物質(zhì)量濃度各是多少？(2)在A點(diǎn)溶液的pH是多少？【科學(xué)視野】閱讀P70科學(xué)視野有關(guān)內(nèi)容5)溶度積(平衡常數(shù))——Ksp

對(duì)于沉淀溶解平衡：（平衡時(shí)）

MmAn(s)

mMn＋(aq)＋nAm—(aq)

Ksp＝[c(Mn＋)]m·[c(Am—)]n固體物質(zhì)不列入平衡常數(shù)，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為：AgCl(s)?Ag+(aq)

+Cl-(aq)在一定溫度下，Ksp是一個(gè)常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。Ag2CrO4(s)?

2Ag+(aq)+CrO42-(aq)練習(xí)：寫出下列物質(zhì)達(dá)溶解平衡時(shí)的溶度積常數(shù)表達(dá)式練:氫氧化鈣的溶解度較小，20℃時(shí)，每100g水中僅溶解0.165g。

⑴20℃時(shí)，在燒杯中放入7.40gCa(OH)2固體，加水100g，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?，所得飽和溶液的體積為100mL，計(jì)算溶液中的OH-的物質(zhì)的量濃度。

⑵在⑴的燒杯中，需要加入多少升0.1mol/L的Na2CO3溶液，才能使沉淀全部轉(zhuǎn)為CaCO3，并使原溶液中的Ca2+降至0.01mol/L？⑴0.0446mol/L

⑵0.9L已知：某溫度時(shí)，Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl－)＝1.8×10－10 Ksp(Ag2CrO4)=(Ag+)2(CrO42-)＝1.1×10－12試求：（1）此溫度下AgCl飽和溶液和Ag2CrO4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度，并比較兩者的大小。（2）此溫度下，在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液中，AgCl與Ag2CrO4分別能達(dá)到的最大物質(zhì)的量濃度，并比較兩者的大小。

對(duì)相同類型的難溶電解質(zhì)溶度積大，溶解度就大，可直接比較。(2)對(duì)不同類型的難溶電解質(zhì)不能認(rèn)為溶度積大，溶解度也大。注意：1.110-86.510-51.110-12Ag2CrO41.810-81.310-51.810-10

AgCl

0.010AgNO3中溶解度mol·dm-3

水中溶解度mol·dm-3溶度積Ksp同離子效應(yīng)

在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，加入含有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，而使難溶電解質(zhì)溶解度降低的現(xiàn)象叫同離子效應(yīng)。對(duì)于沉淀溶解平衡：（平衡時(shí)）

MmAn(s)

mMn＋(aq)＋nAm—(aq)

K