水溶液难溶电解质的多相平衡学习教案

1、会计学1水溶液难溶电解质的多相平衡水溶液难溶电解质的多相平衡第一页，共30页。 叫溶度积常数(chngsh). 对通式NoImagesp242SOBaKKspK2 溶度积常数(chngsh)(aqSO(aq)Ba (s)BaSO2424溶解沉淀溶解(rngji)与沉淀过程AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq) Kspn+m Bm-n第2页/共30页第二页，共30页。 Ksp值的大小反映了难溶电解质的溶解(rngji)程度。 其值与温度有关，与浓度无关。一些常见难溶强电解质的Ksp值见附录。溶度积常数(chngsh) Ksp第3页/共30页第三页，共30页。3 溶度积和溶解度的关

2、系(gun x)溶解度用中学的表示法显然(xinrn)很麻烦，如 AgCl 在 25 时的溶解度为 0.000135 g/100g H2OBaSO4 在 25 时的溶解度为 0.000223 g/100g H2OHgS 在 25 时的溶解度为 0.0000013 g/100g H2O若溶解度用S ( mol L-1 ）表示(biosh)：平衡浓度1Lmolmsns(aq)nB(aq)mA (s)BAmnnm.;4 2 ABBA AB)ns()ms(3sp32sp22spnmsp其它类推型或型KssKKsK对对第4页/共30页第四页，共30页。两者之间有联系也有差别： 与溶解度概念应用范围不同，

3、Ksp只用来表示难溶电解质的溶解度； Ksp不受离子浓度的影响，而溶解度则不同。 用Ksp比较(bjio)难溶电解质的溶解性能,只能在相同类型化合物之间进行，溶解度则比较(bjio)直观。第5页/共30页第五页，共30页。例1 在水中的溶解度。，求其的若1242sp42101 . 1)CrO(AgCrOAgK第6页/共30页第六页，共30页。解153123spLmol 105 . 64101 . 1 4 Ks Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42-平衡(pnghng)浓度 2s sKspAg+2 CrO42- (2s)2 s第7页/共30页第七页，共30页。 (A) AgCl与Ag2CrO

4、4的溶解度相等。 (B) AgCl的溶解度大于Ag2CrO4 的溶解度。 (C) 二者类型不同(b tn)，不能由Ksp大小直接判断溶解度大小。例2 AgCl 和 Ag2CrO4的溶度积分别(fnbi)为 1.810-10 和 1.1 10-12 ，则下面叙述中正确的是：第8页/共30页第八页，共30页。解分子式溶度积溶解度/ AgBr AgIAgClmol dm-31.810 -10 Ag2CrO41.310 -55.010 -137.110 -78.310 -179.110 -101.110 -126.510 -5经计算(j sun)可知：结论： （1）相同类型(lixng)， 大的 s

5、也大 减小 s 减小 (2) 不同类型(lixng)的比较，要通过计算说明。spKAgClAgBrAgIspK第9页/共30页第九页，共30页。(aq)nB(aq)mA (s)BAmnnm)(B)A(mnnmccQi 按照平衡移动(ydng)原理以及溶液中离子浓度与 的关系，溶液中沉淀的生成、溶解和转化存在着定量关系。spK Qi 称离子积，和反应商的意义(yy)是相同的。溶度积是离子积的一种特例（平衡态的离子积）。1. 溶度积规则第10页/共30页第十页，共30页。 (1) Qi ，过饱和溶液，沉淀析出。spKspK溶度积规则(guz)：spK第11页/共30页第十一页，共30页。 对下列平

6、衡： 分别给其加入HCl、BaCl2 或 Na2CO3 溶液，结果怎样？(aq)CO (aq)Ba (s)BaCO2323例3第12页/共30页第十二页，共30页。2223COOHCO2H，利于(ly) BaCO3 的溶解。 加 或 或 促使(csh)BaCO3的生成。2Ba23COsp23 , , )(COK QQcii)(Ba2csp23 )(COK QQcii 加酸解第13页/共30页第十三页，共30页。 25时，晴纶纤维生产的某种溶液中，c(SO42-)为 6. 010-4 molL-1 。 若在 40.0L该溶液中，加入 0.010 molL-1 BaCl2溶液 10.0 L ，问是

7、否能生成(shn chn) BaSO4 沉淀？例4第14页/共30页第十四页，共30页。沉淀析出。，所以有4sp10sp73422413214424BaSO 101.1106 . 9 100 . 2108 . 4 )Ba()SO(Lmol 100 . 20 .500 .10010. 0)Ba(Lmol 108 . 40 .500 .40100 . 6)SO(KQKccQccii解第15页/共30页第十五页，共30页。 同离子效应 在难溶电解质的饱和溶液中加入与其含有(hn yu)相同离子的易溶强电解质，使难溶电解质的溶解度降低的作用。 求 25时， Ag2CrO4在 0.010 molL-1

8、K2CrO4 溶液(rngy)中的溶解度。例 52 同离子效应(xioyng)和盐效应(xioyng)第16页/共30页第十六页，共30页。x.x cc0100 2 ) L/(mol 0.010 0 )L/(mol (aq)CrO (aq)2Ag (s)CrOAg 112442平衡初始1516241612sp2Lmol106.5 Lmol102 . 5 CrO Lmol 010. 0102 . 5 010. 0010. 0 101 . 1)010. 0()2(ssxxxKxx纯水中中很小，解第17页/共30页第十七页，共30页。 盐效应AgCl在KNO3溶液(rngy)中的溶解度 (25 )

9、盐效应：在难溶电解质的饱和溶液中，加入易溶强电解质(可能含有共同离子或不含共同离子)而使难溶电解质的溶解度增大(zn d)的作用. 0.00 0.00100 0.00500 0.0100 1.278 1.325 1.385 1.427c(KNO3)/mol L-1AgCl溶解度/10-5(molL-1)第18页/共30页第十八页，共30页。 工业上生产Al2O3 的过程：Al3+ + OH Al(OH)3 Al2O3 加入适当过量的沉淀剂Ca(OH)2，可以使溶液中Al3+ 沉淀完全。思考(sko)： 过量沉淀剂改为NaOH ，行吗？第19页/共30页第十九页，共30页。3 沉淀(chndin

10、)的转化243234SO(s)aCOC CO(s)CaSOCaCOCaSOCOSO2232242324K)(CaCO)(CaSO3sp4spKK951096. 41010. 741043. 1 在 1L Na2CO3 溶液中使 0.010 mol L-1 的CaSO4 全部转化为CaCO3 , 求Na2CO3的最初浓度(nngd)为多少? 例6第20页/共30页第二十页，共30页。41043. 1010. 0Kx71099. 6x)CONa(32c1Lmol010.0 x1Lmol/平衡浓度010. 0010. 01099. 67243234SO(s)CaCO CO(s)CaSO解初始(ch

11、sh)浓度 类型相同， 大（易溶）者向 小（难溶）者转化(zhunhu)容易， 二者 相差越大转化(zhunhu)越完全，反之 小者向 大者转 化困难.spKspKspKspKspK第21页/共30页第二十一页，共30页。废水处理 含Hg2+废水可以用硫化物进行处理，但若用易溶硫化物如Na2S等进行处理时，处理后的水中存在大量的硫离子，造成新的污染。利用沉淀转化(zhunhu)的方法，如用FeS处理含Hg2+废水，则可以解决这个问题。FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+(aq), K =2.47 1033过量的FeS不溶于水，可以过滤(gul)除去。 锅炉中的锅垢

12、的主要成分为CaSO4(Ksp =7.1010-5 ),由于 CaSO4不溶于酸，难以除去。若用Na2CO3溶液处理，可转化为更难溶但质地疏松、易溶于酸的物质CaCO3 (K s =4.9610-9 ) ，从而可以容易地用醋酸等弱酸清除。实际工作中不用醋酸，用盐酸。第22页/共30页第二十二页，共30页。根据溶度积规则，要使沉淀溶解，必须减小该难溶盐饱和溶液中某一离子(lz)的浓度，以使Qi 。减小离子(lz)浓度的办法有：4 沉淀(chndin)的溶解spK第23页/共30页第二十三页，共30页。由于加入H+使OH-和H+结合成弱电解质水，溶液中的OH-离子的浓度降低(jingd)，使平衡向

13、着溶解方向移动，从而使沉淀溶解。1. 生成(shn chn)弱电解质2第24页/共30页第二十四页，共30页。 CaC2O4(s) Ca2+ + C2O42- +2H+H2C2O4 CaC2O4(s) + 2H+ H2C2O4 + Ca2+ 又如：部分(b fen)金属硫化物FeS、ZnS、MnS、NiS等能溶于稀酸： ZnS + 2H+ Zn2+ + H2S 第25页/共30页第二十五页，共30页。2. 发生氧化还原反应而溶解 CuS(s) Cu2+ + S2- +HNO3 S + NO3CuS + 8HNO3 = Cu(NO3)2 + 3S+ 2NO+ 4H2O又如金属(jnsh)硫化物Ag2S、PbS等。第26页/共30页第二十六页，共30页。3. 生成配离子而溶解 AgCl(s) + 2NH3 Ag (NH3)2+ + Cl-Br)OAg(S O2SAgBr3232232(s)两性氢氧化物溶于碱，其实(qsh)也是生成配合物：Zn(OH)2 + 2OH- Zn(OH)42-第27页/共30页第二十七页，共30页。sp2222422