化学：34《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第四节 难溶溶电解解质的溶解平衡的溶解平衡 生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度的溶解度更更小。例如，小。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溶解度很小，但并不是绝对不溶溶解度很小，但并不是绝对不溶（溶解是绝对的），生成的（溶解是绝对的），生成的AgClAgCl沉淀会有少量溶解。因沉淀会有少量溶解。因此，生成此，生成AgClAgCl沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在反沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子

2、在反应体系中共存。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会应体系中共存。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于等于0 0。溶解度：大于溶解度：大于10g10g 易溶；易溶；1g1g10g10g 可溶可溶 0.01g 0.01g1g1g 微溶；微溶；小于小于0.01g0.01g 难溶难溶 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于于1 11010-5-5 mol/Lmol/L，沉淀就达完全。，沉淀就达完全。一、一、一、一、难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡1 1 1 1、沉淀溶解平衡：、沉淀溶解平衡：、沉淀溶解平衡：、沉

3、淀溶解平衡：（1 1 1 1）概念：在一定条件下，当难溶电解质的）概念：在一定条件下，当难溶电解质的）概念：在一定条件下，当难溶电解质的）概念：在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率溶解速率溶解速率溶解速率与溶液中的有关离子重新与溶液中的有关离子重新与溶液中的有关离子重新与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率生成沉淀的速率生成沉淀的速率生成沉淀的速率相等时，相等时，相等时，相等时，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡。沉

4、淀溶解平衡。达到溶解平衡时的溶液是饱和溶液达到溶解平衡时的溶液是饱和溶液达到溶解平衡时的溶液是饱和溶液达到溶解平衡时的溶液是饱和溶液。（2 2 2 2）特征：）特征：）特征：）特征：（3 3 3 3）过程表示：）过程表示：）过程表示：）过程表示：（4 4 4 4）影响因素：）影响因素：）影响因素：）影响因素：(1)(1)内因：电解质本身的性质。内因：电解质本身的性质。(2)(2)外因：外因：温度：温度升高，多数溶解平衡向溶解的方温度：温度升高，多数溶解平衡向溶解的方 向移动。向移动。稀释：向溶解方向移动。稀释：向溶解方向移动。同离子效应：加入与难溶电解质构成离子相同离子效应：加入与难溶电解质构

5、成离子相 同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。能反应的物质：加入与难溶电解质溶解所得能反应的物质：加入与难溶电解质溶解所得 的离子反应的物质，溶解平衡向沉淀溶解的的离子反应的物质，溶解平衡向沉淀溶解的 向移动。向移动。1 1、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是 A.A.不溶于水的物质溶解度为不溶于水的物质溶解度为0 0 B.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.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 0 D.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

6、物质不溶于水2 2、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是 I I、ClOClO、NONO3 3、H H K K、NHNH4 4、HCOHCO3 3、OHOH SOSO4 42 2、SOSO3 32-2-、ClCl、OHOH FeFe3+3+、CuCu2+2+、SOSO4 42 2、ClCl H H、K K、AlOAlO2 2、HSOHSO3 3 CaCa2 2、NaNa、SOSO4 42-2-、COCO3 32-2-A AB BC CD DBB3 3、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(1

7、)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)CaCO(2)CaCO3 3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)(3)分别用等体积的蒸馏水和分别用等体积的蒸馏水和0 001mol/L01mol/L硫酸洗涤硫酸洗涤 BaSO BaSO4 4沉淀，用水洗涤造成沉淀，用水洗涤造成BaSOBaSO4 4的损失量大于用稀硫酸的损失量大于用稀硫酸 洗涤的损失量洗涤的损失量2.2.溶度积常数溶度积常数（1 1）概念：一）概念：一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积为常数，称之为溶度积常数，用各离子浓度幂之积为常数

8、，称之为溶度积常数，用K Kspsp表示。表示。（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(s)nAnAm+m+(aq(aq)+)+mBmBn-n-(aq(aq)则则K Kspsp,AnBmAnBm=C CAm+Am+n n.C CBn-Bn-m m 例如：例如：AgAg2 2SOSO4 4的溶度积常数为的溶度积常数为 K Ksp(Agsp(Ag2 2SOSO4 4)c c2 2(Ag(Ag)c c(SO(SO4 42-2-)练习：练习：BaSOBaSO4 4、Mg(OH)Mg(OH)2 2、Fe(OH)Fe(O

9、H)3 3的溶度积的溶度积注意：注意：(1)(1)K Kspsp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。的量和溶液中离子的浓度无关。(2)(2)同温条件时，对于同类型物质，同温条件时，对于同类型物质，K Kspsp数值越大，难数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由溶电解质在水中的溶解能力越强。如由K Kspsp数值可知，数值可知，溶解能力：溶解能力：AgClAgClAgBrAgBrAgIAgI，Cu(OH)Cu(OH)2 2Mg(OH)Mg(OH)2 2。(3)(3)不同类型的物质，不同类型的物质，K Kspsp差距不

10、大时不能直接作为比差距不大时不能直接作为比较依据较依据.如如(25)(25)：AgCl(sAgCl(s)Ag)Ag(aqaq)ClCl(aqaq)，K Kspsp1.8101.8101010，Mg(OH)Mg(OH)2 2(s)Mg(s)Mg2 2(aqaq)2OH2OH(aqaq)，K Kspsp1.8101.8101111，虽然，虽然Mg(OH)Mg(OH)2 2的的K Kspsp较小，但较小，但不能认为不能认为Mg(OH)Mg(OH)2 2比比AgClAgCl更难溶。更难溶。3 3 3 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、溶度积与溶解度之间的关系、溶度积与溶解度之间的

11、关系例例1 1、已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl1.1.5656 1010-10-10，K Ksp,Agsp,Ag2 2CrO4CrO49.09.0 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)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+(a

12、q)+CrO(aq)+CrO4 42-2-(aq)(aq)平平 2S2S2 2 S S2 2K Kspsp，AgClAgClK Kspsp，Ag2CrO4Ag2CrO4，但，但S S1 1S S2 2例例2 2、把足量的把足量的AgClAgCl放入放入1L1L 1.0 mol1.0 molL L的盐酸的盐酸溶液中溶解度是多少？（溶液中溶解度是多少？（g/Lg/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 1AgClAgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。4 4 4 4、溶度积规则、溶度积规则、

13、溶度积规则、溶度积规则 离子积离子积离子积离子积 A An nB Bm m(s(s)nAnAm+m+(aq(aq)+)+mBmBn-n-(aq(aq)(1)(1)Q Q c c K Kspsp 时，时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系沉淀从溶液中析出（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 K Kspsp 时，时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解

14、直至达到平衡（此时溶解直至达到平衡（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，为此瞬间溶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，所以其数值不定液中的实际浓度，所以其数值不定，但对一难溶电解质，但对一难溶电解质，在在一定温度下，一定温度下，KspKsp 为一定值为一定值。溶度积规则溶度积规则溶度积规则溶度积规则例：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K Ksp,sp,CaCOCaCO3 3=4.96=4.9

15、6 1010-9-9（1 1）往盛有往盛有1L1L纯水中加入纯水中加入0.1mL0.1mL浓度为浓度为0.01mol/L0.01mol/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1mol/L 1mol/L 呢？呢？c cCaCa2+2+=c cCOCO3 32-2-=0.1=0.1 1010-3-3 0.01/1.0=100.01/1.0=10-6-6 mol/Lmol/L Q Qc c =c cCaCa2+2+c cCOCO3 32-2-=10=10-12-12 K Kspsp,CaC

16、O3,CaCO3 因此有因此有CaCOCaCO3 3沉淀生成。沉淀生成。二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用 1沉淀的生成沉淀的生成 (1)调节调节pH法：法：如加入氨水如加入氨水调节调节pH78，可除去，可除去氯氯化化铵铵中的中的杂质氯杂质氯化化铁铁。反反应应离子方程式：离子方程式：。(2)加沉淀加沉淀剂剂法：法：以以Na2S、H2S等作沉淀等作沉淀剂剂，使，使Cu2、Hg2等生成极等生成极难难溶溶的硫化物的硫化物CuS、HgS等沉淀。反等沉淀。反应应离子方程式如下：离子方程式如下：加加Na2S生成生成CuS：。通入通入H2S生成生成CuS：。S2Cu2=CuSH2SCu2=CuS2

17、H 2 2沉淀的溶解沉淀的溶解 (1)(1)原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断只要不断 溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。减少减少(2)实实例：例：CaCO3沉淀溶于沉淀溶于盐盐酸中：酸中：沉淀溶解沉淀溶解Mg(OH)2沉淀溶于沉淀溶于浓浓NH4Cl溶液中：溶液中：降低降低沉淀溶解沉淀溶解3沉淀的沉淀的转转化化(1)转转化化实验实验：难难溶性溶性银盐银盐之之间间的的转转化：化：实验步骤实验现象 色沉淀 色沉淀 色沉淀化学

18、方程式 白白黄黄黑黑NaClAgNO3=AgClNaNO3AgClKI=AgIKCl2AgINa2S=Ag2S2NaIMg(OH)2与与Fe(OH)3之之间间的的转转化：化：实验步骤实验现象 化学方程式 产产生白色沉淀生白色沉淀产产生的白色沉淀逐生的白色沉淀逐渐变渐变为红为红褐色褐色MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl3Mg(OH)22FeCl3=2Fe(OH)33MgCl2 (2)转转化的化的实质实质：溶解度小的沉淀溶解度小的沉淀转转化成溶解度更小的沉淀，两种沉淀的溶化成溶解度更小的沉淀，两种沉淀的溶解度差解度差别别 ，沉淀越容易，沉淀越容易转转化。化。越大越大CuSO4铜蓝铜蓝(

19、CuS)1 1、以、以MnOMnO2 2为原料制得的为原料制得的MnClMnCl2 2溶液中常含有溶液中常含有CuCu2+2+、PbPb2+2+、CdCd2+2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnSMnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括除去包括MnSMnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的纯净的MnClMnCl2 2。根据上述实验事实，可推知。根据上述实验事实，可推知MnSMnS具具有的相关性质是有的相关性质是 A.A.具有吸附性具有吸附性 B.B.溶解度与溶解度与

20、CuSCuS、PbSPbS、CdSCdS等相同等相同 C.C.溶解度大于溶解度大于CuSCuS、PbSPbS、CdSCdS D.D.溶解度小于溶解度小于CuSCuS、PbSPbS、CdSCdSC练习：练习：2在在NaCl溶液中含有少量的溶液中含有少量的Na2S，欲将，欲将S2除去，除去，可加入可加入 ()ACuCl2BAgCl CNaOH DAg2S3类类似于水的离子似于水的离子积积，难难溶溶盐盐AmBn也有离子也有离子积积Ksp，且且Kspc(An)mc(Bm)n，已知常温下，已知常温下BaSO4的溶的溶解度解度为为2.33104 g，则则其其Ksp为为 ()A2.33104 B1105C11010 D11012BC4.已知已知25时时，AgCl的溶度的溶度积积Ksp1.81010，则则下列下列说说法正确的是法正确的是 ()A向向饱饱和和AgCl水溶液中加入水溶液中加入盐盐酸，酸，Ksp值变值变大大 BAgNO3溶液与溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定溶液混合后的溶液中，一定有有c(Ag)c(Cl)C温度一定温度一定时时，当溶液中，当溶液中c(Ag)c(Cl)Ksp时时，此溶液中必有此溶液中必有AgCl的沉淀析出的沉淀析出 D将将AgCl加入到加入到较浓较浓的的KI溶液中，部分溶液中，部分AgCl转转化化为为AgI，因，因为为AgCl溶解度大于溶解度大于AgI