难溶电解质的溶解平衡及应用 原创

1、难溶电解质的溶解平衡及应用 原创第1页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四1、盐类的水解实质：2、水解规律：3、影响因素有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,谁强显谁性;越弱越水解,都弱双水解。温度：溶液酸碱性：浓度：越稀越水解盐电离出来的离子与水电离出来的H + 或OH 结合，从而使水的电离平衡发生移动的过程。课前复习越热越水解第2页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四固体物质的溶解度： 在一定温度下，某固体物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。 符号：S， 单位： 克（g）第3页，共31页，2022年，5月20日

2、，1点13分，星期四思考与讨论(1)NaCl在饱和溶液里达到溶液平衡状态时有何特征？(2)要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取什么措施？加热浓缩降温（3）在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有何现象？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,平衡向左移动,因而有 NaCl晶体析出.可溶的电解质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？第4页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四一、Ag和Cl的反应能进行到底吗？阅读课本P6566思考与交流大于10g，易溶1g10g，可溶0

3、.01g1g，微溶小于0.01g,难溶20时，溶解度：讨论1、谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与”不溶“的理解。第5页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四讨论2、根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。第6页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四 生成沉淀的离子反应反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小。 例如，AgCl 20时在100g水中仅能溶解1.510-4g。尽管AgCl溶解很小，但并不是绝对不溶（溶解是绝对的），生成的AgCl沉淀会有少量溶解。因此，生成AgCl沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在反

4、应体系中共存。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0。大于10g 易溶；1g10g 可溶0.01g1g 微溶；小于0.01g 难溶第7页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四第四节 难溶电解质的溶解平衡一、 难溶电解质的溶解平衡1、沉淀溶解平衡：（1）概念：在一定温度下，当沉淀的溶解与生成的速率相等时，即达到沉淀溶解平衡。（溶解平衡时的溶液是饱和溶液）。（2）特征：逆、等、动、定、变（3）表达式：例如：AgCl(s） Ag+(aq) + Cl-(aq)注：当v（溶解）v(沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式第8页，共31页，20

5、22年，5月20日，1点13分，星期四（4）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、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。c、易溶溶质只要是饱和溶液也可存在溶解平衡内因：电解质本身的性质 外因： 浓度：加水，平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。同离子效应：加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。发生反应：加入与沉淀溶解所得离子反应的物质，使平衡向溶解的方向移动。（沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动的过程）化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于110-5 mol/L，沉淀就达完全。第9页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四课堂

6、练习1、下列说法中正确的是（ ） A.不溶于水的物质溶解度为0 B.绝对不溶解的物质是不存在的 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水2、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（ ）I ClO NO3 H K NH4 HCO3 OH SO42 SO32- Cl OH Fe3+ Cu2+ SO42 Cl H K AlO2 HSO3 Ca2 Na SO42- CO32- ABCDBB第10页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四课堂练习3、试利用平衡移动原理解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中(2)CaC

7、O3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中(3)分别用等体积的蒸馏水和0010mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量第11页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四2. 溶度积常数（1）难溶电解质的溶度积常数的含义 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态Ksp，AgCl =CAg+CCl- 为一常数，该常数称为难溶电解质的溶度积常数，简称溶度积。（2）难溶电解质的溶度积常数用Ksp表示。 通式：AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) 则Ksp, AnBm= CAm+n . CB

8、n-m练：BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积第12页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四Ksp的物理意义（1）Ksp的大小只与反应温度有关，而与难溶电解质的质量无关；（2）表达式中的浓度是平衡时离子的浓度，此时的溶液是饱和溶液；（3）由Ksp可以比较同种类型难溶电解质的溶解度的大小； 不同类型的难溶电解质不能用Ksp比较溶解度的大小。 第13页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四（3）溶度积与溶解度之间的关系例1、已知CaCO3的溶解度在25时是9.32710-5mol/L，求CaCO3的溶度积常数解：因为溶解的CaCO3完全

9、电离，而1molCaCO3含有1molCa2+和1molCO32 -，因此CaCO3饱和溶液中Ca2+ = CO32- = 9.32710 -5mol/LKsp(CaCO3) = Ca2+ CO32- = 9.32710 -59.32710 -5= 8.710 -9答：略第14页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四解：（1）设AgCl的溶解度为S1（molL),则： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl- (aq) 平衡 S1 S1 (2)设Ag2CrO4的浓度为S2（mol/L),则： Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq) 平 2S2 S2例

10、2、已知Ksp,AgCl 1.56 10-10， Ksp,Ag2CrO4 9.0 10-12，试求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页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四例3、把足量的AgCl放入1L 1 .0 mol L的盐酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：设AgCl的溶解度为S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl- (aq) 平 S S 1 1AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。已知Ksp,AgCl 1.56 10-10第16页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期

11、四（4）溶度积规则 离子积 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) Q c Ksp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Q c =Ksp ）(2) Q c =Ksp 时，沉淀与饱和溶液的平衡Q c Ksp 时，溶液不饱和，若体系中有沉淀， 则沉淀会溶解直至达到平衡（此时Q c =Ksp ）Q c= Am+nBn-m Q c称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，Ksp 为一定值。溶度积规则第17页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四例1、下列情况下，

12、有无CaCO3沉淀生成？（1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3；（2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？ Ca2+ = CO32- = 0.110-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = Ca2+CO32- = 10-12 Ksp,CaCO3 因此有CaCO3沉淀生成。第18页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四三、沉淀溶解平衡的应用 1. 沉淀的生成根据溶度积规则，当溶液中离子浓度的乘积大于溶度积 时，就会有沉淀生成。常用的方法有如下几种：加入沉淀剂控制溶液的酸度同

13、离子效应第19页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四例1、向1.0 10-3 moldm-3 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的Ag+ =? CrO42-沉淀完全时, Ag+= ?解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 CrO42-CrO42-沉淀完全时的浓度为1.0 10-5 moldm-3故有第20页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四2. 沉淀的溶解Qc Ksp 时,沉淀发生溶解，使Qc减小的方法有 (1) 利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。 (2) 生成弱电解质。如： H2SF

14、eS Fe2+ + S2- S + NO + H2O (3) 生成络合物，例银铵溶液的配制（4）加足量的水第21页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四3. 分步沉淀 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。 对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI 对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。如AgCl和Ag2CrO4 一般认为沉淀离子浓度小于1.010-5 mol/L时,则认为已经沉淀完全第22页，共31页，2022年，5月20日，1点1

15、3分，星期四例如：溶液中同时存在浓度均为0.01molL-1的Cl-、Br-、I-三种离子，在此溶液中逐滴加入0.1molL-1AgNO3溶液，则最先生成AgI，其次是AgBr，最后是AgCl沉淀。第23页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四4. 沉淀的转化加入可与体系中某些离子发生反应生成更难溶电解质的离子，平衡会向溶解的方向移动，同时生成另一种溶解度更小的沉淀。即 由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程, 如:BaCO3 + CrO42- BaCrO4 + CO32-第24页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.1

16、0 molL, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? pOH = 10.8 , pH = 3.2解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的OH-为:第25页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四Mg2开始沉淀的pH值为:pOH = 4.9, pH =9.1因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。第26页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四练习：1、AgCl的Ksp=1.8010-10,将0.001 mol/L NaCl和

17、0.001 mol/LAgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl 沉淀生成?解:两溶液等体积混合后, Ag+ 和Cl浓度都减小到原浓度的1/2.c(Ag+)=c(Cl)=1/20.001mol/L=0.0005mol/L在混合溶液中,则C(Ag+)c(Cl)=(0.0005)2 =2.5 10-7Ksp,所以有AgCl 沉淀生成。 第27页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四2、将AgNO3溶液加入氯化钠溶液中，再依次加入溴化钠溶液、碘化钾溶液会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是_ _ _。出现这种颜色变化的原因是：_ （溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。

18、 ）第28页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四3、已知AgCl的Ksp=1.8010-10, Ag2CrO4的Ksp=1.110-12。在0.1 mol/L KCl和0.1 mol/L K2CrO4混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,问AgCl和Ag2CrO4两种电解质,哪个最先产生沉淀 ?解:设混合液中产生AgCl沉淀时,所需c(Ag+)为x mol/L,而产生Ag2CrO4沉淀时,所需c(Ag+)为y mol/L;根据溶度积常数表达式,则X=Ksp / Cl-=1.810 -9Y=Ksp /CrO4 2-1/2=3.310-6第29页，共31页，2022年，5月20日，1点13分，星期四因为xy ,就是说产生AgCl沉淀时所需c(Ag+