难溶电解质的溶解平衡(谭兴汉

1、难溶电解质的溶解平衡,考纲要求： 1、理解难溶电解质存在的沉淀溶解平衡； 2、能运用溶度积常数进行简单的计算,问题1：在饱和的NaCl溶液中加入NaCl晶体会有什 么现象呢？,现象：有白色的NaCl晶体出现，并且有多少NaCl晶 体投入就会有多少NaCl晶体出现。,问题2：如果在饱和的NaCl溶液中加入浓盐酸会出现 什么现象呢？,易溶电解质饱和溶液的溶解平衡,饱和,实验：在装有3mL饱和的NaCl溶液的试管中滴入2mL 浓HCl，观察现象。,现象：有白色固体析出。,解释：在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq) 加浓盐酸会使c(Cl- )增加,平

2、衡向左移动，因 而有 NaCl 晶体析出。,难溶电解质的溶解平衡,实验验证,得出结论,提出问题,难溶的电解质在水中是否也存 在溶解平衡呢？,难溶电解质的溶解平衡（以AgCl为例）,提出问题,实验验证,得出结论,【实验】向盛有2 mL 0.1mol/L AgNO3溶液的试 管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl 溶液。,【实验】取上层清液，滴加 KI 溶液，有何现 象？,【现象】有白色沉淀产生。,【现象】有黄色沉淀产生。,难溶电解质的溶解平衡（以AgCl为例）,提出问题,实验验证,得出结论,1、难溶电解质AgCl的水溶液中仍然存在Ag+， 生成沉淀的离子反应并不能真正的进行到 底。,3、

3、难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡。,2、“溶”与“不溶”是相对的，没有绝对的 不溶。,资料：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5 mol/L时，沉淀达到完全。,1、难溶电解质溶解平衡的定义,在一定温度下，难溶电解质溶于水，沉 淀的溶解和生成速率相等，溶液达到饱和状 态时，即建立了溶解平衡（也叫沉淀溶解平 衡） 。符合勒夏特列原理。,2、难溶电解质溶解平衡的建立（以AgCl为例）,当v（溶解） v（沉淀）时， 得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡,3、特征,动,动态平衡,等,溶解和沉淀速率相等,定,平衡时溶液中离子浓度不变,变,改变外界条件平衡移动,：逆、动、等、定、变,逆,溶解和沉淀

4、是可逆的过程,几点说明： 溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底。 当溶液中残留的离子浓度 1 10-5 mol/L时，沉淀就达到完全。 难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0。 溶解平衡存在于饱和溶液中。 溶解平衡与化学平衡一样，受外界条件的影响而发生移动。,结论：在电解质的饱和溶液中，不管 是易溶的、微溶的还是难溶的 电解质都存在着溶解平衡。,一、溶解平衡的概念与特点 1概念 在一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀析出的速率相等时，固体质量、离子浓度不变的状态。zxxk,固体溶解 溶解平衡 析出晶体,2、沉淀溶解平衡的表示方法：,AgCl（S) Ag+(aq)+Cl-(aq

5、),注意：不表示电离平衡,AgCl = Ag+Cl-,强电解质电离方程式,3.特征：,逆、动、等、定、变,3特征 (1)逆： (2)动： (3)等： (4)定： (5)变：,动态平衡， v溶解和v沉淀均不为零,v溶解= v沉淀,可逆过程,达到平衡时，溶液中的离子浓度不变。,当外界条件改变时，沉淀溶解平衡将发生移动，直至达到新的平衡状态。,二、影响沉淀溶解平衡的因素,1、内因：,2、外因：,浓度：,加水稀释，平衡向溶解方向移动,温度：,绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。,同离子效应：,离子反应效应,增大离子浓度，平衡向沉淀方向移动,减小离子浓度，平衡向溶解方向移动,难溶物本身的性质,三、溶度积常数

6、（简称溶度积）,1、定义,在一定条件下，难溶性电解质形成饱和溶液并达到溶解平衡时，其溶解平衡常数叫做溶度积常数,简称溶度积zxxk,例1：写出下列难溶电解质的溶解平衡关系式和溶度积表达式。 Ag2CrO4(s) Fe(OH)3(S),Ksp=Cm(An+) Cn(Bm-),2Ag+(aq)+CrO4-(aq),Ksp=C2 (Ag+) C (CrO4- ),Ksp=C (Fe3+) C3 (OH-),Fe3+(aq)+3OH-(aq),、意义：,一定温度下， Ksp的大小反映了物质在水中的溶解能力。对于同类型的难溶电解质，Ksp越大，其溶解能力越强。,、特点：,和其他平衡常数一样，Ksp 只与

7、温度有关，温度一定时，Ksp不变。,一定温度、Ksp=Cm(An+) Cn(Bm-),假设溶液中离子积为Qc,1、QcKsp时,溶液过饱和，逆向移动，有沉淀析出。,2、Qc=Ksp时,溶液为饱和溶液，处于平衡状态,3、QcKsp时,溶液不饱，正向移动，沉淀溶解,沉淀溶解和生成的本质：平衡体系中离子浓度改变，导致Qc与Ksp不相等，沉淀溶解平衡发生移动。,1、已知Ksp (CaC2O4)=4.0109，若在c(Ca2) =0.020molL1的溶液生成CaC2O4沉淀，溶液中的c(C2O42)最小应为（ ） A4.0109molL1 B2.0107molL1 C2.0109molL1 D8.01

8、011molL1,【算算看】,2、已知室温下Al(OH)3的KSP=1.010-33欲使溶液中的c(Al3+) 1.010-6mol.L-1 溶液的pH_,B,Ksp = c(Al3+ )c3(OH) = 1.010-33,5,四、沉淀溶解平衡的应用,1、沉淀生成的条件：,QcKsp,2、生成沉淀的方法：,加沉淀剂法： 例：AgNO3溶液中加入NaCl可生成沉淀,调节pH法：,(一) 沉淀的生成,例2、若使Fe3+ （当c(Fe3+) 10-5molL-1 时认为已完全沉淀）完全沉淀，pH至少应为多少？,Fe (OH)3（S） Fe3+ + 3OH Ksp = c(Fe3+ )c3(OH) =

9、 2.610-39,pH = 2.8,Cu(OH)2（S） Cu 2+ + 2OH Ksp = c(Cu 2+ )c2(OH ) = 5.610-20,pH = 4.4 控制 pH：2.8 4.4 .,例3、1molL-1CuSO4溶液中,除去含有少量的Fe3+杂质，则pH应在什么范 围？Zx.xk,例4、现有一定浓度的CuSO4和FeSO4的混合溶液，已知：,若要除去Fe2+，如何处理？ 最好选用什么氧化剂氧化Fe2+（ ） A.稀硝酸 B.KMnO4(H+)溶液 C. Cl2 D.H2O2 选用什么物质调节pH（ ） A.NaOH B.氨水 C.CuO D.Cu(OH)2,先将Fe2+氧化

10、成Fe3+，再调节pH至约4。,D,CD,绿色氧化剂,Mg(OH)22NH4+=Mg22NH3H2O,(二)、沉淀的溶解,3Ag2S8H 2NO3-=6Ag3S2NO4H2O,AgCl + 2NH3H2O =Ag(NH3)2+Cl-+2H2O,1、酸溶解法：,如CaCO3溶于盐酸,2、盐溶液溶解法：,3、氧化还原溶解法：,4、配位溶解法:,如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,如Ag2S溶于稀HNO3,如AgCl溶于氨水,CaCO32H=Ca2H2OCO2,（1）你能解释为什么会发生上述沉淀的转化吗？,AgCl Ag+ + Cl-,NaBr = Br- + Na+,沉淀转化的实质： 沉淀溶解平衡

11、的移动。,沉淀转化的特点： Ksp差值越大,沉淀转化越彻底。,(三)沉淀的转化,1、溶解能力相对较强的,溶解能力相对较弱的,例5、重晶石（主要成分是BaSO4）是重要原料，但由于BaSO4不溶于酸，有人设想用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的BaCO3。 （1）BaSO4的Ksp比 BaCO3小，你认为能实现这一转化吗？ （2）已知，常温下， BaCO3的KSP = 5.110-9 BaSO4的KSP =1.010-10 若在上述体系中，实现BaSO4向BaCO3转化，则CO32-溶液中CO32-浓度必须： 如何操作才能保证绝大多数BaSO4 转化为BaCO3？,大于5.110-4mol/L,BaSO4 、BaCO3,BaSO4,Ba2+