难溶电解质的溶解平衡.ppt

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1、第三章 水溶液中的离子平衡第四节 难溶电解质的溶解平衡A AgCl(sgCl(s） AgAg+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq(aq) ) 生成沉淀的离子反应反应之所以能够发生，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。在于生成物的溶解度小。 例如，例如，AgClAgCl 20 20时在时在100g100g水中仅能溶解水中仅能溶解1.51.51010-4-4g g。尽管。尽管AgClAgCl溶解很小，但并不是绝对不溶解很小，但并不是绝对不溶（溶（溶解是绝对的溶解是绝对的），生成的），生成的AgClAgCl沉淀会有少量溶沉淀会有少量溶解。因此，生成解。因此，

2、生成AgClAgCl沉淀后的溶液中三种有关反应沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在反应体系中共存。难溶电解质的溶解度尽的粒子在反应体系中共存。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于管很小，但不会等于0 0。大于大于10g10g 易溶；易溶；1g1g10g10g 可溶可溶0.01g0.01g1g1g 微溶；微溶；小于小于0.01g0.01g 难溶难溶 0.01g 的量是很小的，一般情况下，相当量的离子的量是很小的，一般情况下，相当量的离子相互反应生成难溶电解质，可以认为反应完全了。相互反应生成难溶电解质，可以认为反应完全了。 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于化学上通常认为残留在溶液中的离子

3、浓度小于110-5 mol/L，沉淀就达完全。，沉淀就达完全。1、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（ ） A.不溶于水的物质溶解度为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、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（是（ ）I ClO NO3 H K NH4 HCO3 OH SO42 SO32- Cl OH Fe3+ C

4、u2+ SO42 Cl H K AlO2 HSO3 Ca2 Na SO42- CO32- ABCDBB3、试利用平衡移动原理解释下列事实：、试利用平衡移动原理解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中不溶于水，但能溶于稀盐酸中(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中(3)分别用等体积的蒸馏水和分别用等体积的蒸馏水和0010mol/L硫酸洗涤硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量稀硫酸洗涤的损失量（1 1）难溶电解质的难溶电解质的溶度积常数溶度积常数的含义的含义 A AgCl(s)

5、AggCl(s) Ag+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq(aq) )当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态K Kspsp，AgClAgCl =C=CAg+Ag+C CClCl- - 为一常数，该常数称为为一常数，该常数称为难溶电解质的难溶电解质的溶度积常数溶度积常数，简称溶度积。简称溶度积。（2 2）难溶电解质的难溶电解质的溶度积常数溶度积常数用用K Kspsp表示。表示。 通式：通式：A An nB Bm m(s) nA(s) nAm+m+(aq) + mB(aq) + mBn-n-(aq(aq) ) 则则K Kspsp, AnBm, A

6、nBm= C= CAm+Am+n n . . C CBn-Bn-m m练习：练习：BaSOBaSO4 4、AgAg2 2CrOCrO4 4、Mg(OH)Mg(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶度积的溶度积溶解 结晶例例1 1、已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl1.561.56 1010-10-10， K Ksp,Ag2CrO4sp,Ag2CrO49.09.0 1010-1-12 2，试求试求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度（用的溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）设）设AgCl的浓度为的浓度为S1（molL),则：则： AgCl(s

7、) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡平衡 S1 S1 21SKspLgLmolS/5 .1431025. 1/1025. 1551322224)2(SSSKspLmolS/1031. 142(2)2)设设AgAg2 2CrOCrO4 4的浓度为的浓度为S S2 2（mol/dmmol/dm3 3),),则：则： AgAg2 2CrOCrO4 4(s) 2Ag(s) 2Ag+ +(aq) + CrO(aq) + CrO4 42-2-(aq)(aq) 平平 2S2S2 2 S S2 2在水中：在水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4的溶解度的溶解度例例2、把足量的把足量的AgCl

8、放入放入1L 1 .0 mol L的盐的盐酸溶液中溶解度是多少？（酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：设设AgCl的溶解度为的溶解度为S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平 S S 1 1LmolSKsp/1056. 110AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的在盐酸溶液中溶解度比在水中的小小。 A An nB Bm m(s) nA(s) nAm+m+(aq) + mB(aq) + mBn-n-(aq(aq) ) (1)(1)Q Q c c KKspsp 时，时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），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

9、时体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Q Q c c =K=Kspsp ）(2)(2)Q Q c c =K=Kspsp 时，时，沉淀与饱和溶液的平衡沉淀与饱和溶液的平衡(3)(3)Q Q c c KKspsp 时，时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡（此时会溶解直至达到平衡（此时Q Q c c =K=Kspsp ）Q Qc c= C= CAm+Am+n n C CBn-Bn-m m Q Qc c称为离子积，称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，为此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，所以其数值不定瞬间溶液中的实际浓度，

10、所以其数值不定，但对一难，但对一难溶电解质，溶电解质，在一定温度下，在一定温度下，KspKsp 为一定值。为一定值。例：下列情况下，有无例：下列情况下，有无CaCOCaCO3 3沉淀生成？已知沉淀生成？已知Ksp,CaCO3=4.96 10-9（1 1）往盛有往盛有1.0 L1.0 L纯水中加入纯水中加入0.1 mL0.1 mL浓度为浓度为0.01 mol 0.01 mol /L /L 的的CaClCaCl2 2和和NaNa2 2COCO3 3；（2 2）改变改变CaClCaCl2 2和和NaNa2 2COCO3 3的浓度为的浓度为1.0 mol /L 1.0 mol /L 呢？呢？ CaCa

11、2+2+ =CO =CO3 32-2- = 0.1 = 0.1 1010-3-3 0.01/1.0 = 100.01/1.0 = 10-6-6 mol /Lmol /L Qc Qc = = CaCa2+2+ COCO3 32-2- = 10 = 10-12-12 K Kspsp,CaCO3,CaCO3 因此有因此有CaCOCaCO3 3沉淀生成。沉淀生成。pH，当当 时有沉淀生成。时有沉淀生成。spcKQ 调节调节pH法：法：加入氨水调节加入氨水调节pH至至78，可，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。除去氯化铵中的杂质氯化铁。加沉淀剂法：加沉淀剂法：以以Na2S、H2S等作沉淀剂，等作沉淀剂，使使C

12、u2+、Hg2+等生成极难容的硫化物等生成极难容的硫化物CuS、HgS沉淀。沉淀。例例1、向向1.010-3 mol L-3 的的K2CrO4溶液中滴加溶液中滴加AgNO3溶液溶液,求开始有求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的沉淀生成时的Ag+ =? CrO42-沉淀完全时沉淀完全时, Ag+= ?已知：已知：Ksp，Ag2CrO4=9.010-12解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 CrO42-12432549.0 10Ag 9.5 10 mol LCrO1.0 10Ksp5324Ag 9.5 10 molCrOspKLCrO42-沉淀完全时的浓度为沉淀完全

13、时的浓度为1.0 10-5 mol L-3故有故有Q Qc c K Kspsp 时时, ,沉淀发生溶解，沉淀发生溶解，使使Q Qc c减小减小的方法有：的方法有： (1) (1) 利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。 (2) (2) 生成弱电解质。如：生成弱电解质。如： H H2 2S SFeSFeS Fe Fe2+ 2+ + S+ S2- 2- S + NO + H S + NO + H2 2O O (3) (3) 生成络合物，例银铵溶液的配制生成络合物，例银铵溶液的配制H+HNO3 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉溶液中含有几种离子，加入某沉淀

14、剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，顺序沉淀，叫作分步沉淀。叫作分步沉淀。 KspKsp越小越先沉淀，且越小越先沉淀，且KspKsp相差越大分步沉淀越完相差越大分步沉淀越完全全; ;如如AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI、AgAg2 2S S 一般认为沉淀离子浓度小于一般认为沉淀离子浓度小于1.010-5 mol/L时时, ,则认为已经沉淀完全则认为已经沉淀完全3、以、以MnO2为原料制得的为原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解等金属离

15、子，通过添加过量难溶电解质质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度与溶解度与CuS、PbS、CdS等相同等相同 C.溶解度大于溶解度大于CuS、PbS、CdS D溶解度小于溶解度小于CuS、PbS、CdSC例例1：如果溶液中：如果溶液中Fe3+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.10 molL, 使使Fe3

16、+完全沉淀而使完全沉淀而使Mg2+不沉淀的不沉淀的pH条件条件是什么是什么? 相应的相应的Ksp查阅教材查阅教材P65页表格中数据页表格中数据。111353933Lmol105 . 1101100 . 4FeOHspKpH = 3.2解解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为:Mg2开始沉淀的开始沉淀的pH值为值为:152111212Lmol103 . 1)1 . 0108 . 1()Mg(OHspKpH =9.1因此因此, 只要控制只要控制pH值在值在3.2 9.1之之间即可使间即可使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不不沉淀。沉淀。（1）同离子效应的来源 HAc H+ + Ac- 加入NaAc， NaAc Na+ + Ac- 溶液中-大大增加，平衡向左移动，降低了HAc的电离度. 同离子效应：向弱电解质中加入具有相同离子(阳离子或阴离子)的强电解质后，解离平衡发生左移，降低电解质电离度的作用称为同离子效应，称为同离子效应，电离度降降低低。同离子效应在沉淀溶解平衡中应用 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 加入加入AgNO3，平衡向沉淀方向移动，平衡向沉淀方向移动， Cl-减少。减少。