难溶电解质的溶解平衡.ppt

难溶电解质的 溶解平衡,高二（理）化学 主讲教师:宋玉平,溶解平衡,溶解平衡的建立,开始时v（溶解）v（结晶） 平衡时v（溶解）= v（结晶）,知识回顾,固体溶质,溶液中溶质,溶解 结晶,思考与讨论,(1)要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体， 可以采取什么措施？,(2)预计在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸 有何现象？,(3) NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq),加热浓缩、降温,大量白色“沉淀”产生,可溶电解质的饱和溶液中存在溶解平衡，难溶 的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？,一、Ag和Cl的反应能进行到底吗？,表3-4 几种电解质的溶解度(20),大于10g，易溶 1g10g，可溶 0.01g1g，微溶 小于0.01g，难溶,20时，溶解度：,讨论：谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度 表中“溶”与“不溶”的理解。,注：通常认为在溶液中的离子浓度 小于1*10-5mol/L时，沉淀达到完全。,AgCl溶解平衡的建立,当v(溶解)v(沉淀）时，得到饱和AgCl 溶液，建立溶解平衡,AgCl(s) Ag(aq) + Cl(aq),用文字描述生成AgCl反应达到沉淀溶解平衡的 过程，并根据过程中各反应粒子的变化情况 (如变大、最大)填表,溶解,沉淀,练习,请写出CaCO3、Mg(OH)2的溶解平衡表达式,CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq) Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq),沉淀,溶解,难溶电解质的溶解平衡,1、概念：在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的 速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各 离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡),2、特征：,逆、等、动、定、变,3、影响难溶电解质溶解平衡的因素,a、绝对不溶的电解质是没有的 b、易溶电解质的饱和溶液也可存在溶解平衡,内因：电解质本身的性质,MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq),沉淀,溶解,3、影响难溶电解质溶解平衡的因素,外因：,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),沉淀,溶解,a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。,b、温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。,c、同离子效应： 增加与难溶电解质相同的离子，平衡向沉淀 方向移动。,MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq),沉淀,溶解,d、化学反应： 反应消耗难溶电解质的离子，平衡向溶解 方向移动。,3、影响难溶电解质溶解平衡的因素,外因：,对于表达式PbI2(s) Pb2+(aq) +2I-(aq), 下列描述正确的是（ ） A. 说明PbI2难电离 B. 说明PbI2不难溶解 C. 这是电离方程式 D. 这是沉淀溶解平衡表示式,D,练习,2. 有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是 A. AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但 速率相等 B. AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+、Cl- C. 升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大 D. 向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的 溶解度不变,AC,练习,3. 在一定温度下，一定量的水中，石灰乳 悬浊液存在下列平衡： Ca(OH)2(s) Ca2+(aq) + 2OH-(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时, 下列正确的是,练习,A. 溶液中n(Ca2+)增大 B. c(Ca2+)不变 C. 溶液中n(OH-)增大 D. c(OH-)不变,BD,AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq),Ksp = c(Ag+) c(Cl-),4、溶度积常数(Ksp),MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq),Ksp = c(Mn+)m c(Am-)n,注意：Ksp与温度有关,溶度积常数（Ksp）的意义：,(1)判断溶解度的大小,(同类型的盐Ksp越大溶解度越大),Ksp(AgCl)=1.7710-10,Ksp(AgBr)=5.3510-13,Ksp(AgI)=8.5110-17,Ksp(Ag2CO3)=8.4510-12,Ksp(AgCl)=1.7710-10,溶解度(mol/L)：AgClAgBrAgI,溶解度(mol/L)：AgClAg2CO3,练习：BaSO4 、PbI2、 Cu(OH)2、Ca3(PO4)2,例题： 25，Ksp(PbI2)=7.1*10-9，求PbI2饱和溶液 中c(Pb2+)、c(I-)。,c(Pb2+)=1.21*10-3 c(I-) =2.42*10-3,练习： 25 ，Ksp(AgBr)=510-10, Ksp(Mg(OH)2)=5.610-12，分别求以上饱和 溶液中c(Ag+)、c(Br-)、 c(Mg2+)、c(OH-) 。,c(Ag+)=2.2410-5 c(Br-) =2.2410-5,c(Mg+)=1.1110-4 c(OH-)=2.2210-4,练习,1、在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L AgNO3 溶液，下列说法正确 的是（ ）已知(AgCl KSp=1.810-10) A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀 C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl,A,2、已知298K时， MgCO3的Ksp = 6.8210-6， 溶液中c(Mg2 ) = 0.0001 molL-1， c(CO32 ) = 0.0001molL-1，此时Mg2 和 CO32 能否共存？ 解：MgCO3 Mg2+ + CO32 c(Mg2+) . c(CO32 ) = (0.0001)2 =110-8 110-8 6.8210-6 所以，此时Mg2+和CO32-能共存,练习,(2)通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度的幂 之积(离子积Qc)的相对大小，判断难溶 电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。,Qc = Ksp：溶液饱和，沉淀和溶解处于平衡状态;,Qc Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出;,Qc Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出。,MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq),Ksp = c(Mn+)m c(Am-)n,二、沉淀反应的应用,1、沉淀的生成,(1) 调pH值,工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和 CrO42-，它们会对人类生态系统产生很大 危害，必须进行处理。常温下，Cr(OH)3的 溶度积KSp=10-32，要使c(Cr3+)降低到 10-5mol/L,溶液的pH应调至多少？,pH=5,如： pH11.1时 Mg2+完全水解成Mg(OH)2 pH9.6时 Fe2+完全水解成Fe(OH)2 pH6.4时 Cu2+完全水解成Cu(OH)2 pH3.7时 Fe3+完全水解成Fe(OH)3,(2)加沉淀剂：,如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂。,Cu2+ + S2- = CuS Hg2+ + S2- = HgS,例题： 将410-3mol/LAgNO3溶液与410-3 mol/LKCl 溶液等体积混合能否有沉淀析出？已知 (AgCl KSp=1.810-10),Qc Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出；,例题： 在1L含1*10-3mol/LSO42-溶液中，加入 0.01mol BaCl2溶液(假设溶液体积不变)能否 有效除去SO42-？已知(BaSO4 KSp=1.110-10),c(SO42-)剩余=1.210-8,1.010-5,SO42-沉淀完全,(3)同离子效应法：如硫酸钡在硫酸中的溶解度 比在纯水中小。,硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于 沉淀生成。,BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42-(aq),练习：一定温度下，将足量的AgCl分别放入 下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列 顺序是( ) 20mL0.01molL1KCl溶液 30mL0.02molL1CaCl2溶液 40mL0.03molL1HCl溶液 10mL蒸馏水 50mL0.05molL-1AgNO3溶液 A. B. C. D. ,B,(4)氧化还原法,例：已知Fe3+在pH=3到4之间开始沉淀，在 pH=7到8之间沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8到9 之间开始沉淀，11到12之间沉淀完全，CuCl2中 混有少量Fe2+如何除去？,先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调pH至7到8使Fe3+ 转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀。,氧化剂可用：氯气，双氧水，氧气等 (不引入杂质),调pH可用：氧化铜，碳酸铜等（不引入杂质）,氧化剂:硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等,调pH：氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜,生成沉淀的本质：设法使溶液中难溶物的 离子积其溶度积,2、沉淀的溶解,CaCO3不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。试用 平衡移动原理解释该事实。,CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq),+H+,HCO3- H2CO3 H2O+CO2,生成沉淀的本质：设法使溶液中难溶物的 离子积其溶度积。,CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O+CO2,+H+,2、沉淀的溶解,实验3-3,向三支试管里分别加入少量的氯化镁溶液， 逐滴滴加氢氧化钠溶液当溶液里有大量沉淀 出现时，分别加入蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液， 观察并记录现象。并解释发生的现象。,无明显变化,沉淀溶解,沉淀溶解,(1)沉淀转化的方法,3、沉淀的转化,实验3-4,向盛有10滴0.1mol/LAgNO3溶液的试管里滴加 0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向 其中滴加0.1mol/LKI溶液，观察记录现象；再向 其中滴加0.1mol/LNa2S溶液，观察并记录现象。 并解释发生的现象。,白色沉淀,白,黄,黑,黄,原因分析,1.510-4,310-7,1.310-16,当向氯化银固液混合物里加入碘化钾溶液 时,碘离子与银离子结合生成更难溶的碘化银, 使氯化银的溶解平衡向右移动。,当向碘化银固液混合物里加入硫化钠 溶液时,硫离子与银离子结合生成更难溶的 硫化银,使碘化银的溶解平衡向右移动。,白,黄,黑,实验3-5,向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中 滴加1-2滴2mol/LNaOH溶液，有白色沉淀生成, 再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置。观察并 记录现象。并解释发生的现象。,白色沉淀,白,红褐,(2)沉淀转化的实质,沉淀溶解平衡的移动,例题： 在ZnS沉淀中加入10mL含0.001mol/LCuSO4 溶液是否有CuS沉淀生成？ 已知(ZnS KSp=1.610-24，CuS KSp=1.310-36),c(S2-)= KSp(ZnS)1/2=1.2610-12,Qc=c(Cu2+)c(S2-)=1.2610-12*0.001=1.26*10-15, KSp(CuS),生成CuS沉淀,锅炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3 溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的 CaCO3。,CaSO4 SO42- + Ca2+,+ CO32-,CaCO3,CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O,关于锅炉中硫酸钙的处理方法：,3、沉淀转化的应用,生成沉淀的离子反应的本质,反应生成沉淀使溶液中某些离子浓度 变得更小。,侯氏制碱法原理： NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3 +NH4Cl,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(s)减少 的是（ ） A. Na2CO3溶液 B. AlCl3溶液 C. NaOH溶液 D. CaCl2溶液,AB,课堂练习,2、某中学“酸雨对环境的危害”研究性 学习小组通过调查得出如下结论：酸性 雨水对大理石建筑的危害要比对花岗岩 建筑的危害大得多。已知大理石的主要 成分是CaCO3, 花岗岩的主要成分是SiO2， 你能从溶解平衡的角度加以解释吗？,课堂练习,课堂练习,3、在AgNO3溶液中逐滴加入氨水,先生成 难溶于水的AgOH沉淀,继续加入氨水, AgOH沉淀溶解,请从溶解平衡移动的角度 解释沉淀溶解的过程.,4.在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq),解释,加入NH4Cl浓溶液，使Mg(OH)2溶解， 你能从平衡移动的角度加以解释吗？,加入NH4Cl时， 1、NH4直接结合OH,使c(OH)减小， 平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,2、NH4水解，产生的H中和OH,使c(OH) 减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,(2008山东理综)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )。,溶度积,【例1】,A加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 Cd点无BaSO4沉淀生成 Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp,溶度积的表达式,1,溶度积的应用 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积