难溶电解质的溶解平衡及应用 原创.ppt

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1、难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡1、盐类的水解实质：、盐类的水解实质：2、水解规律：、水解规律：3 3、影响因素、影响因素、影响因素、影响因素有弱才水解有弱才水解,无弱不水解无弱不水解;谁弱谁水解谁弱谁水解,谁强显谁性谁强显谁性;越弱越水解越弱越水解,都弱双水解。都弱双水解。温度：温度：温度：温度：溶液酸碱性：溶液酸碱性：溶液酸碱性：溶液酸碱性：浓度：浓度：浓度：浓度：越稀越水解越稀越水解越稀越水解越稀越水解盐电离出来的离子与盐电离出来的离子与水电离出来的水电离出来的H+或或OH 结合结合，从而使水的电离平衡发生移动的过程。，从而使水的电离平衡发生移动的过程。越热越水解越热越水解固体物

2、质的固体物质的溶解度溶解度：在一定温度下，某固体物质在一定温度下，某固体物质在在100克溶剂克溶剂里里达到饱和状态时所达到饱和状态时所溶解的溶解的质量质量，叫做这种物质在这，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。种溶剂里的溶解度。符号：符号：S，单位：单位：克（克（g）思考与讨论思考与讨论(1)NaCl在在饱和饱和溶液里达到溶液平衡状态时有何特征？溶液里达到溶液平衡状态时有何特征？(2)(2)要使要使NaClNaCl饱和溶液中析出饱和溶液中析出NaClNaCl固体，可采取什么固体，可采取什么措施？措施？加热浓缩加热浓缩降温降温（3）在饱和）在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有何现象？溶液中加入浓盐酸有

3、何现象？解释解释:在在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸会使加浓盐酸会使c(Cl-)增加增加,平衡向左移动平衡向左移动,因而有因而有 NaCl晶体析出晶体析出.可溶的电解质溶液中存在可溶的电解质溶液中存在溶解平衡溶解平衡，难溶的，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？一、一、Ag和和Cl的反应能进行到底吗？的反应能进行到底吗？阅读课本阅读课本P6566思考与交流思考与交流大于大于10g，易溶，易溶1g10g，可溶，可溶0.01g1g，微溶，微溶小于小于0.01g,难溶难溶20时，

4、溶解度：时，溶解度：讨论讨论1、谈谈对部分酸、碱和盐的溶解、谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中度表中“溶溶”与与”不溶不溶“的理解。的理解。讨论讨论2、根据对溶解度及反应限、根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否能明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。真正进行到底。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，AgCl 20AgCl 20时在时在100g100g水中仅能溶解水中仅能溶解1.5101.510-4-4g g。尽管。尽管AgClAgCl溶解很

5、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，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 难溶难溶第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡一、一、难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的

6、溶解平衡1 1 1 1、沉淀溶解平衡：、沉淀溶解平衡：、沉淀溶解平衡：、沉淀溶解平衡：（1 1 1 1）概念：）概念：）概念：）概念：在一定在一定在一定在一定温度温度温度温度下，当下，当下，当下，当沉淀沉淀沉淀沉淀的的的的溶解溶解溶解溶解与与与与生成的速生成的速生成的速生成的速率率率率相等时，相等时，相等时，相等时，即达到即达到即达到即达到沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡。（溶解平衡时的溶解平衡时的溶解平衡时的溶解平衡时的溶液是饱和溶液溶液是饱和溶液溶液是饱和溶液溶液是饱和溶液）。（2 2 2 2）特征：）特征：）特征：）特征：逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变逆、等、

7、动、定、变逆、等、动、定、变（3 3 3 3）表达式表达式表达式表达式：例如：例如：例如：例如：A AgCl(sgCl(s）Ag Ag+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)注：注：当当v（溶解）（溶解）v(沉淀）沉淀）时，得到时，得到饱和饱和AgCl溶液溶液，建立，建立溶解平衡溶解平衡练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式（4 4 4 4）影响难溶电解质溶解平衡的因素：）影响难溶电解质溶解平衡的因素：）影响难溶电解质溶解平衡的因素：）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。、绝对不溶的电解质是没有的。b、同是难溶电解质，溶

8、解度差别也很大。、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易溶溶质只要是饱和溶液也可存在溶解平衡易溶溶质只要是饱和溶液也可存在溶解平衡易溶溶质只要是饱和溶液也可存在溶解平衡内因：电解质本身的性质内因：电解质本身的性质 外因：外因：浓度浓度：加水，平衡向：加水，平衡向溶解溶解方向移动。方向移动。温度温度：升温，多数平衡向：升温，多数平衡向溶解溶解方向移动。方向移动。同离子效应：同离子效应：加入相同离子加入相同离子，平衡向，平衡向沉淀沉淀方向移动。方向移动。发生反应发生反应：加入加入与沉淀溶解所得离子反应的物质与沉淀溶解所得离子反应的物质，使平，使平衡向衡向溶解

9、溶解的方向移动。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。，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.不溶于不溶于水水的物质溶解度为的物质溶解度为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

10、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+Cu2+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BaSO

11、4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2.2.溶度积常数溶度积常数（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)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，AgCl AgCl=C=CAg+Ag+C CCl-Cl-为一常数，该常数称为为一常数，该常数称为难溶电难溶电解质的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

12、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,AnBm=C=CAm+Am+n.n.C CBn-Bn-m m练练：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Ksp的物理意义的物理意义（1）Ksp的大小只与反应温度有关，而与的大小只与反应温度有关，而与难溶电解质的质量无关；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，）表达式中的浓度是平衡时离子的浓度，此时的

13、溶液是饱和溶液；此时的溶液是饱和溶液；（3）由）由Ksp可以比较同种类型难溶电解质可以比较同种类型难溶电解质的溶解度的大小；的溶解度的大小；不同类型的难溶电解质不能用不同类型的难溶电解质不能用Ksp比较比较溶解度的大小。溶解度的大小。（3）溶度积与溶解度之间的关系）溶度积与溶解度之间的关系例例1 1、已知已知CaCOCaCO3 3的溶解度在的溶解度在2525时是时是9.32710-5mol/L，求，求CaCO3的溶度积的溶度积常数常数解解：因为溶解的：因为溶解的CaCO3完全电离，而完全电离，而1molCaCO3含有含有1molCa2+和和1molCO32-，因此，因此CaCO3饱和溶饱和溶液

14、中液中Ca2+=CO32-=9.32710-5mol/LKsp(CaCO3)=Ca2+CO32-=9.32710-59.32710-5=8.710-9答：略答：略解：解：（1）设）设AgCl的溶解度为的溶解度为S1（molL),则：则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡平衡 S1 S1(2)2)设设AgAg2 2CrOCrO4 4的浓度为的浓度为S S2 2（mol/L),mol/L),则：则：AgAg2 2CrOCrO4 4(s)2Ag(s)2Ag+(aq)+CrO(aq)+CrO4 42-2-(aq)(aq)平平 2S 2S2 2 S S2 2例例2 2、已知已知K Ksp,

15、AgClsp,AgCl 1.1.5656 10 10-10-10，K Ksp,Ag2CrO4sp,Ag2CrO4 9.0 9.0 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）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3、把足量的把足量的AgCl放入放入1L 1.0 mol L的盐酸溶液的盐酸溶液中溶解度是多少？（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 1AgCl在盐酸溶液中溶

16、解度比在水中的在盐酸溶液中溶解度比在水中的小小。已知已知Ksp,AgCl 1.56 10-10（4）溶度积规则）溶度积规则 离子积离子积 AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)(1)Q c Ksp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），(2)体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Q c=Ksp）(3)(2)Q c=Ksp 时，沉淀与饱和溶液的平衡时，沉淀与饱和溶液的平衡(4)Q c Ksp 时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，(5)则沉淀会溶解直至达到平衡（此时则沉淀会溶解直至达到平衡

17、（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，难溶电解质，在一定温度下，Ksp 为一定值。为一定值。溶度积规则溶度积规则例例1、下列情况下，有无、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？沉淀生成？（1）往盛有往盛有1.0 L纯水中加入纯水中加入0.1 mL浓度为浓度为0.01 mol/L 的的CaCl2和和Na2CO3；（2）改变改变CaCl2和和Na2CO3的浓度为的浓度为1.0 mol/

18、L 呢？呢？Ca2+=CO32-=0.1 10-3 0.01/1.0=10-6 mol/L Qc=Ca2+CO32-=10-12 Ksp,CaCO3 因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。三、沉淀溶解平衡的应用三、沉淀溶解平衡的应用 1.沉淀的生成沉淀的生成根据溶度积规则，当溶液中离子浓度的乘积根据溶度积规则，当溶液中离子浓度的乘积大于溶度积大于溶度积 时，就会有沉淀生成。时，就会有沉淀生成。常用的方法有如下几种：常用的方法有如下几种：加入沉淀剂加入沉淀剂控制溶液的酸度控制溶液的酸度同离子效应同离子效应例例1、向向1.0 10-3 mol dm-3 的的K2CrO4溶液中滴溶液中滴加加Ag

19、NO3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+=?解:Ag2CrO4 2Ag+CrO42-Ksp=Ag+2 CrO42-CrO42-沉淀完全时的浓度为沉淀完全时的浓度为1.0 10-5 mol dm-3故有故有2.沉淀的溶解沉淀的溶解Qc Ksp 时时,沉淀发生溶解，沉淀发生溶解，使使Qc减小减小的方法有的方法有 (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)生成弱电解质。如：生成弱电解质。如：H2SFeS Fe2+S2-S+NO+H S+NO+H2 2O O (3)(3)生成络合物

20、，例银铵溶液的配制生成络合物，例银铵溶液的配制（4 4）加足量的水）加足量的水3.分步沉淀分步沉淀 溶溶液液中中含含有有几几种种离离子子，加加入入某某沉沉淀淀剂剂均均可可生生成成沉沉淀淀，沉沉淀淀生生成成的的先先后后顺顺序序按按离离子子积积大大于于溶溶度度积积的的先先后后顺序沉淀，顺序沉淀，叫作分步沉淀。叫作分步沉淀。对对同同一一类类型型的的沉沉淀淀，Ksp越越小小越越先先沉沉淀淀，且且Ksp相相差越大分步沉淀越完全差越大分步沉淀越完全;如如AgCl、AgBr、AgI 对对不不同同类类型型的的沉沉淀淀，其其沉沉淀淀先先后后顺顺序序要要通通过过计计算算才能确定。如才能确定。如AgCl和和Ag2C

21、rO4 一一般般认认为为沉沉淀淀离离子子浓浓度度小小于于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例如：例如：溶液中同时存在浓度均为溶液中同时存在浓度均为0.01molL-1的的Cl-、Br-、I-三种离子，在此溶液中三种离子，在此溶液中逐滴加入逐滴加入0.1molL-1AgNO3溶液溶液，则，则最先生成最先生成AgI，其次是，其次是AgBr，最后是，最后是AgCl沉淀。沉淀。4.沉淀的转化沉淀的转化加加入入可可与与体体系系中中某某些些离离子子发发生生反反应应生生成成更更难难溶溶电电解解质质的的离离子子，平平衡衡会会向向溶溶解解的的方方向向移移动动，同同时时生生成另一

22、种溶解度更小的沉淀。即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由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,如如:BaCO3+CrO42-BaCrO4+CO32-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+完全沉淀而使完全沉淀而使Mg2+不沉淀的不沉淀的pH条件是什么条件是什么?pOH=10.8,pH=3.2解解:Fe(OH)3 Fe3+3OH-Ksp=Fe3+OH-3=4.0 10-39 Fe3+沉淀完全沉淀完全时的时的OH-为为:Mg2开始沉淀开始沉淀的的pH值为值为:pOH=4.9,pH=9.1因此因此,只要控制只要控制

23、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。练习：1、AgCl的Ksp=1.8010-10,将0.001 mol/L NaCl和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。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

24、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。）3、已知已知AgCl的的Ksp=1.8010-10,Ag2CrO4的的Ksp=1.110-12。在。在0.1 mol/L KCl和和0.1 mol/L K2CrO4混合溶液中混合溶液中,逐滴加入逐滴加入AgNO3溶溶液液,问问AgCl和和Ag2CrO4两种电解质两种电解质,哪个最先哪个最先产生沉淀产生沉淀?解解:设混合液中产生设混合液中产生AgCl沉淀时沉淀时,所需所需c(Ag+)为为x mol/L,而产生而产生Ag2CrO4沉淀时沉淀时,所需所需c(Ag+)为为y mol/L

25、;根据溶度积常数表达式根据溶度积常数表达式,则则X=Ksp/Cl-=1.810-9Y=Ksp/CrO4 2-1/2=3.310-6因为因为xy,就是说就是说产生产生AgCl沉淀时所需沉淀时所需c(Ag+)远小于产生远小于产生 Ag2CrO4沉淀时所需沉淀时所需c(Ag+)。所以，在混合溶液中，逐滴加入所以，在混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液时，最先析出溶液时，最先析出AgCl白色沉淀；白色沉淀；只有溶液中只有溶液中c(Ag+)达到达到3.310-6mol/L以上以上时，才能析出时，才能析出Ag2CrO4砖红色沉淀。砖红色沉淀。溶液中有两种以上能与同种离子反应溶液中有两种以上能与同种离子反应产生沉淀的离子时，最先析出的是溶解产生沉淀的离子时，最先析出的是溶解度较小的化合物，这就是分步沉淀度较小的化合物，这就是分步沉淀。4、要除去NaCl溶液中混有的少量Na2S，在下列试剂中，最理想的是（B）A、CuCl2 B、AgClC、NaOH D、Ag2S