難溶電解質(zhì)的溶解平衡及應(yīng)用 原創(chuàng)

難溶電解質(zhì)的溶解平衡及應(yīng)用原創(chuàng)第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四1、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,無弱不水解;誰弱誰水解,誰強(qiáng)顯誰性;越弱越水解,都弱雙水解。①溫度：②溶液酸堿性：③濃度：越稀越水解鹽電離出來的離子與水電離出來的H+或OH–

結(jié)合，從而使水的電離平衡發(fā)生移動的過程。課前復(fù)習(xí)越熱越水解第2頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四固體物質(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：S，單位：克（g）第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四思考與討論(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)加濃鹽酸會使c(Cl-)增加,平衡向左移動,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？第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四一、Ag＋和Cl－的反應(yīng)能進(jìn)行到底嗎？閱讀課本P65~66思考與交流大于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1、談?wù)剬Σ糠炙?、堿和鹽的溶解度表中“溶”與”不溶“的理解。第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四討論2、根據(jù)對溶解度及反應(yīng)限度、化學(xué)平衡原理的認(rèn)識，說明生成沉淀的離子反應(yīng)是否能真正進(jìn)行到底。第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四生成沉淀的離子反應(yīng)反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，在于生成物的溶解度小。例如，AgCl20℃時(shí)在100g水中僅能溶解1.5×10-4g。盡管AgCl溶解很小，但并不是絕對不溶（溶解是絕對的），生成的AgCl沉淀會有少量溶解。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，但不會等于0。大于10g

易溶；1g～10g

可溶0.01g～1g

微溶；小于0.01g難溶第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四第四節(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、定、變（3）表達(dá)式：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：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達(dá)式第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四（4）影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素：a、絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。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①內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)②外因：①濃度：加水，平衡向溶解方向移動。②溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。③同離子效應(yīng)：加入相同離子，平衡向沉淀方向移動。④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。（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的過程）化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L，沉淀就達(dá)完全。第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四課堂練習(xí)1、下列說法中正確的是（）A.不溶于水的物質(zhì)溶解度為0B.絕對不溶解的物質(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0D.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（）①I－ClO－NO3－

H＋②K＋NH4＋

HCO3－OH－③SO42－SO32-Cl－OH－④Fe3+Cu2+SO42－Cl－⑤H＋K＋AlO2－HSO3－⑥Ca2＋Na＋SO42-CO32-

A．①⑥ B．③④ C．②⑤ D．①④BB第10頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四課堂練習(xí)3、試?yán)闷胶庖苿釉斫忉屜铝惺聦?shí)：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀鹽酸中(2)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0．010mol/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第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四

2.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)2、Fe(OH)3的溶度積第12頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四Ksp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??；不同類型的難溶電解質(zhì)不能用Ksp比較溶解度的大小。

第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四（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9.327×10-5mol/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-]=9.327×10-5mol/LKsp(CaCO3)=[Ca2+][CO32-]=9.327×10-5×9.327×10-5=8.7×10-9答：略第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四解：（1）設(shè)AgCl的溶解度為S1（mol／L),則：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡S1S1

(2)設(shè)Ag2CrO4的濃度為S2（mol/L),則：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平2S2S2例2、已知Ksp,AgCl＝1.5610-10，Ksp,Ag2CrO4＝9.010-12，試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度第15頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四例3、把足量的AgCl放入1L

1.0mol／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（mol／L),

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平SS＋11AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。已知Ksp,AgCl＝1.5610-10第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四（4）溶度積規(guī)則

①離子積

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

Qc

>Ksp時(shí)，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和），體系中不斷析出沉淀，直至達(dá)到平衡（此時(shí)Qc

=Ksp

）(2)Qc

=Ksp時(shí)，沉淀與飽和溶液的平衡Qc

<Ksp時(shí)，溶液不飽和，若體系中有沉淀，則沉淀會溶解直至達(dá)到平衡（此時(shí)Qc

=Ksp

）Qc=[Am+]n[Bn-]m

Qc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，但對一難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，Ksp為一定值。②溶度積規(guī)則第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四例1、下列情況下，有無CaCO3沉淀生成？（1）往盛有1.0L純水中加入0.1mL濃度為0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3；（2）改變CaCl2和Na2CO3的濃度為1.0mol/L呢？[Ca2+]=[CO32-]=0.110-30.01/1.0=10-6

mol/L

Qc

=[Ca2+]×[CO32-]=10-12<Ksp,CaCO3=4.9610-9因此無CaCO3沉淀生成。[Ca2+]=[CO32-]=10-4

mol/L

Qc=[Ca2+]×[CO32-]=10-8>Ksp,CaCO3因此有CaCO3沉淀生成。第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四三、沉淀溶解平衡的應(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)第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四例1、向1.0×10-3moldm-3的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求開始有Ag2CrO4沉淀生成時(shí)的[Ag+]=?

CrO42-沉淀完全時(shí),[Ag+]=?解:Ag2CrO42Ag++CrO42-

Ksp=[Ag+]2×[CrO42-]CrO42-沉淀完全時(shí)的濃度為1.0×10-5moldm-3故有第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四2.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)生成弱電解質(zhì)。如：H2SFeSFe2++S2-

S+NO+H2O

(3)生成絡(luò)合物，例銀銨溶液的配制（4）加足量的水第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四3.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對不同類型的沉淀，其沉淀先后順序要通過計(jì)算才能確定。如AgCl和Ag2CrO4一般認(rèn)為沉淀離子濃度小于1.0×10-5mol/L時(shí),則認(rèn)為已經(jīng)沉淀完全第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四例如：溶液中同時(shí)存在濃度均為0.01mol·L-1的Cl-、Br-、I-三種離子，在此溶液中逐滴加入0.1mol·L-1AgNO3溶液，則最先生成AgI，其次是AgBr，最后是AgCl沉淀。第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四4.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，平衡會向溶解的方向移動，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程,如:BaCO3+CrO42-BaCrO4+CO32-第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10mol／L,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)3Fe3++3OH-

Ksp=[Fe3+]×[OH-]3=4.0×10-39

Fe3+沉淀完全時(shí)的[OH-]為:第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四Mg2＋開始沉淀的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。第26頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí)：1、AgCl的Ksp=1.80×10-10,將0.001mol/LNaCl和0.001mol/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)=1/2×0.001mol/L=0.0005mol/L在混合溶液中,則C(Ag+)﹒c(Cl)=(0.0005)2=2.5×10-7＞Ksp,所以有AgCl沉淀生成。第27頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四2、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：_____（溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)。）第28頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四3