(1.6)2014届难容电解质的沉淀溶解平衡

1、难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡固体物质的溶解度固体物质的溶解度定义：在一定温度下，某固态物质在定义：在一定温度下，某固态物质在100100克溶剂克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质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在这种溶剂里的溶解度。溶解度。注意：注意： 条件：一定温度条件：一定温度 标准：标准：100100克溶剂克溶剂 状态：饱和状态状态：饱和状态 单位：克单位：克【知识回顾【知识回顾】溶解度与溶解性的关系：溶解度与溶解性的关系：20201010易溶易溶可溶可溶1 1 微溶微溶0.010.01难溶难溶S /gS /gKNOKNO3 3NaClNa

2、ClCa(OH)Ca(OH)2 2【思考】如氯化银、硫酸钡就属于难溶物。【思考】如氯化银、硫酸钡就属于难溶物。 那么，在水中是否存在那么，在水中是否存在AgAg+ +、SOSO4 42-2-？绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而升高绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而升高少数物质的溶解度随温度的变化而变化不大少数物质的溶解度随温度的变化而变化不大个别物质随温度的升高而减小个别物质随温度的升高而减小一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡1 1、概念：、概念：在在一定的温度一定的温度下下，当沉淀溶解的速率和沉淀生，当沉淀溶解的速率和沉淀生成成速率相等速率相等时，形成电解质的时，形成电解质的饱和溶液饱

3、和溶液，达到平衡状态，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。2 2、表示方法：、表示方法：3 3、意义：、意义：不是不是电离平衡电离平衡表示表示：一方面：少量的：一方面：少量的A An+n+ 和和B Bm m- -脱离脱离A Am mB Bn n表面进入水中，表面进入水中，另一方面：溶液中的另一方面：溶液中的A An+n+和和B Bm m- -受受A Am mB Bn n表面的阴、阳离子的表面的阴、阳离子的吸引回到吸引回到A Am mB Bn n的表面的表面4 4、特点：逆、等、动、定、变、特点：逆、等、动、定、变 A Am mB Bn n(s) mA(

4、s) mAn+n+(aq)+nB(aq)+nBm-m-(aq(aq) )( (同化学平衡同化学平衡) )PbIPbI2 2 (s)(s) PbPb2 2(aq(aq) )2I2I(aq(aq) ) 溶解溶解沉淀沉淀V V溶解溶解V V沉淀沉淀=0速率速率V0时间时间t.V V溶解溶解V V沉淀沉淀t1尽管尽管PbIPbI2 2固体难溶于水，但仍有部分固体难溶于水，但仍有部分Pb2+和和I离开离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的固体表面进入溶液，同时进入溶液的Pb2 +和和I又会又会在固体表面沉淀下来。在固体表面沉淀下来。沉淀溶解平衡表达式：沉淀溶解平衡表达式： AgCl(s)Ag+(aq) +

5、 Cl-(aq)Cu(OH)2(s)Cu2+(aq) + 2OH-(aq)电离方程式：电离方程式： AgClAg+ Cl-Cu(OH)2Cu2+ + 2OH-AgCl:Cu(OH)2:对比对比 写出写出AgClAgCl（s s） AgAg+ + (aq(aq) ) + Cl+ Cl- - (aq(aq) ) Fe(OH)Fe(OH)3 3（s s） FeFe3+ 3+ (aq(aq) ) +3OH+3OH- - (aq(aq) ) 的平衡常数表达式的平衡常数表达式二、溶度积常数（简称溶度积）二、溶度积常数（简称溶度积）在一定条件下，难溶性物质的在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液饱和溶液中，中，

6、存在溶解平衡，其存在溶解平衡，其平衡常数平衡常数叫做叫做溶度积常数溶度积常数或简称或简称溶度积溶度积1 1、定义、定义KspKsp= c= cm m( (A An+n+) ) c cn n( (B Bm m- -) ). .表达式表达式: : A Am mB Bn n(s) mA(s) mAn+n+(aq)+nB(aq)+nBm-m-(aq(aq) ) 写出下列难溶物的沉淀溶解平衡表达式和溶度积表达式写出下列难溶物的沉淀溶解平衡表达式和溶度积表达式 难溶物难溶物沉淀溶解平衡表达式沉淀溶解平衡表达式Ksp表达式表达式AgI BaSO4Mg(OH)2Ca3(PO4)2AgI(s) Ag+ (aq)

7、+ I- (aq)BaSO4(s) Ba2+ (aq) +SO42- (aq)Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq)Ca3(PO4)2(s) 3Ca2+ (aq) + 2PO43- (aq)Ksp =Ag+ I- Ksp = Ba2+SO42-Ksp =Mg2+ OH- 2Ksp = Ca2+ 3PO43- 2几种难溶电解质在几种难溶电解质在25时的沉淀溶解平衡和溶度积：时的沉淀溶解平衡和溶度积： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl- (aq) Ksp= Ag+Cl- = 1.810-10mol2 L-2AgBr(s) Ag+(aq) + Br- (aq) Ksp

8、= Ag+Br- = 5.010-13mol2 L-2AgI(s) Ag+(aq) + I- (aq) Ksp= Ag+I- = 8.310-17mol2 L-23.K3.Kspsp的意义：反映了难溶电解质在水中的溶的意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力解能力AgCl、AgBr、AgI三种饱和溶液中三种饱和溶液中Ag+由大到小的顺序为：由大到小的顺序为： AgCl AgBr AgI如何计算？如何计算？溶解能力溶解能力:AgCl AgBr AgIKsp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI)【思考【思考】难溶电解质的难溶电解质的Ksp数值越小，表明其在水中的溶解数值越小，表明其

9、在水中的溶解能力就越弱，这种说法对吗？能力就越弱，这种说法对吗？【提示【提示】不对。当难溶电解质的化学式所表示不对。当难溶电解质的化学式所表示的组成中阴阳离子个数相同时，的组成中阴阳离子个数相同时，Ksp越小，难溶电越小，难溶电解质在水中的溶解能力就越弱，如果组成中阴、解质在水中的溶解能力就越弱，如果组成中阴、阳离子个数不同，阳离子个数不同，Ksp不能用于直接判断溶解能力不能用于直接判断溶解能力的强弱。的强弱。 例如：例如： Ksp(AgClKsp(AgCl)=1.8)=1.81010-10 -10 molmol2 2 L L-2-2KspMg(OH)KspMg(OH)2 2=5.6=5.61

10、010-12 -12 molmol2 2 L L-2-2而而Mg(OH)Mg(OH)2 2的溶解度比的溶解度比AgClAgCl大大4.K4.Kspsp的影响因素的影响因素 难溶电解质本身的难溶电解质本身的性质性质和和温度温度沉淀溶解平衡的影响因素沉淀溶解平衡的影响因素1 1内因：难溶物质本身性质，这是主要决定因素。内因：难溶物质本身性质，这是主要决定因素。2 2外因外因(1)(1)浓度：加水冲稀，平衡向溶解方向移动，但浓度：加水冲稀，平衡向溶解方向移动，但K Kspsp不变。不变。(2)(2)温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解

11、方向移动，度，平衡向溶解方向移动，K Kspsp增大。增大。(3)(3)同离子效应：向平衡体系中加入难溶产物溶解产同离子效应：向平衡体系中加入难溶产物溶解产生的离子，平衡逆向移动。生的离子，平衡逆向移动。(4)(4)其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离的离子或气体时，平衡向应生成更难溶或更难电离的离子或气体时，平衡向溶解方向移动，但溶解方向移动，但K Kspsp不变。不变。讨论总结：讨论总结：对于平衡对于平衡AgClAgCl（S S） AgAg+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq(aq) ) 若改变条件，对

12、其有何影响若改变条件，对其有何影响改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向 C C（AgAg+ + ）C C（ClCl- -）升升 温温加加 水水加加AgClAgCl（s s）加加NaClNaCl（s s）加加AgNOAgNO3 3(s)(s) 不变不变 不变不变不移动不移动 不变不变 不变不变 在平衡体系在平衡体系Ca(OH)Ca(OH)2 2(s) (s) CaCa2+2+2OH+2OH- -中，能使中，能使c(Cac(Ca2+2+) )减小，而使减小，而使c(OHc(OH- -) )增大的是（增大的是（ ）A A加入少量加入少量MgClMgCl2 2固体固体 B B加入少量加入少量NaN

13、a2 2COCO3 3固体固体 C C加入少量加入少量KClKCl固体固体 D D加入少量加入少量Ba(OH)Ba(OH)2 2固体固体 BDBDQ QC CK KSPSP=Q QC CK KSPSPQ QC CK KSPSP 1.8 1.81010-10-10所以有沉淀析出所以有沉淀析出(2) 0.1 mol(2) 0.1 molL L1 1的盐酸与的盐酸与0.1 mol0.1 molL L1 1的的AgNOAgNO3 3溶溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有_。（3 3）利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？）利用生成沉淀的方法能否全部除

14、去要沉淀的离子？答案：不可能将要除去的离子全部通过沉淀除去。答案：不可能将要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1 110105 5 molmolL L1 1时，沉淀已经完全。时，沉淀已经完全。试用平衡移动原理解释下列事实：试用平衡移动原理解释下列事实：(1)CaCO(1)CaCO3 3难溶于稀难溶于稀H H2 2SOSO4 4，却能溶于醋酸中；，却能溶于醋酸中；(2)(2)分别用等体积的蒸馏水和分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol0.01 molL L1 1的盐酸洗涤的盐酸洗涤AgClAgCl沉淀，用水洗涤造成的沉淀，用水洗涤造成

15、的AgClAgCl的损失大于用稀盐酸的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。洗涤的损失量。溶度积的有关计算及应用溶度积的有关计算及应用(1)(1)已知已知K Ksp(AgClsp(AgCl) )1.81.810101010，则将，则将AgClAgCl放放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c c(Ag(Ag) )是是多少？多少？K Ksp(AgClsp(AgCl) )1.81.810101010c c(Ag(Ag) )c c(Cl(Cl) )c c2 2(Ag(Ag) )解得解得c c(Ag(Ag) )1.31.310105 5molmolL L1 1(2)(2)已知已知K

16、 KspMg(OH)spMg(OH)2 2 1.81.810101111，则将，则将Mg(OH)Mg(OH)2 2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pHpH为多少？为多少？K KspMg(OH)spMg(OH)2 2 1.81.810101111c c(Mg(Mg2 2) )c c2 2(OH(OH) ) c c3 3(OH(OH)/2)/2c c(OH(OH) )3.33.310104 4molmolL L1 1 c c(H(H) )kw/kw/c c(OH(OH) ) 3.03.010101111molmolL L1 1 所以所以pHpH10.510.5(3)

17、(3)在在0.01 mol0.01 molL L1 1的的MgClMgCl2 2溶液中，逐滴加入溶液中，逐滴加入NaOHNaOH溶液，溶液，刚好出现沉淀时，溶液的刚好出现沉淀时，溶液的pHpH是多少？当是多少？当MgMg2 2完全沉淀时，完全沉淀时，溶液的溶液的pHpH为多少？为多少？已知已知K KspMg(OH)spMg(OH)2 2 1.81.810101111K KspMg(OH)spMg(OH)2 2 1.81.810101111 c c(Mg(Mg2 2) )c c2 2(OH(OH) )0.010.01c c2 2(OH(OH) )c c(OH(OH) )4.24.210105 5

18、molmolL L1 1 c c(H(H) )kw/kw/c c(OH(OH) ) 2.42.4101010 10 molmolL L1 1所以所以pHpH9.69.6，即当，即当pHpH9.69.6时，开始出现时，开始出现Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀。沉淀。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1 110105 5molmolL L1 1时，沉淀已经完全。时，沉淀已经完全。故故MgMg2 2完全沉淀时有：完全沉淀时有：1 110105 5c c2 2(OH(OH) )1.81.810101111所以所以c c(OH(OH) )1.341.3410103 3

19、 molmolL L1 1 c c(H(H) )kw/kw/c c(OH(OH) ) 7.467.4610101212 mol molL L1 1所以所以pHpH11.111.1（4 4）已知）已知K Ksp(AgClsp(AgCl) )1.81.810101010，K Ksp(Agsp(Ag2 2CrOCrO4 4) )1.91.910101212，现在向，现在向0.001 mol0.001 molL L1 1 K K2 2CrOCrO4 4和和0.01 0.01 molmolL L1 1 KCl KCl混合液中滴加混合液中滴加0.01 mol0.01 molL L1 1 AgNO AgNO

20、3 3溶液，溶液，通过计算回答：通过计算回答：(1)Cl(1)Cl、CrOCrO4 42-2-谁先沉淀？谁先沉淀？(2)(2)刚出现刚出现AgAg2 2CrOCrO4 4沉淀时，溶液中沉淀时，溶液中ClCl浓度是多少？浓度是多少？( (设混合溶液在反应中体积不变设混合溶液在反应中体积不变) )ClCl先沉淀先沉淀4.134.1310106 6 mol molL L1 1（5 5）已知）已知25 25 时，时，K KspFe(OH)3spFe(OH)32.792.7910103939，该温度下反应该温度下反应Fe(OH)Fe(OH)3 33H3HFeFe3 33H3H2 2O O的平衡常的平衡常

21、数数K K_。2.792.7910103 3AD B D B 沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用1 1沉淀的溶解与生成沉淀的溶解与生成(1)(1)在难溶电解质的溶液中，当在难溶电解质的溶液中，当 Q Qc c K Kspsp时，就会时，就会生成沉淀。据此，生成沉淀。据此，加入沉淀剂加入沉淀剂或者或者调整调整 pHpH，是分离，是分离除杂的常用方法。除杂的常用方法。 如工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，使其溶于如工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，使其溶于水，再加入氨水调节水，再加入氨水调节 pH pH 至至 3 34 4，可使铁离子生成，可使铁离子生成氢氧化铁沉淀而除去；以硫化氢氧化铁沉淀而除去；

22、以硫化钠或硫化氢为沉淀剂钠或硫化氢为沉淀剂可使可使CuCu2 2等生成极难溶等生成极难溶CuSCuS等沉淀。等沉淀。如何除去酸性硫酸铜溶液中的如何除去酸性硫酸铜溶液中的FeFe3+3+开始沉淀时开始沉淀时pH完全沉淀时完全沉淀时pHFe(OH)3 2.7 3.7Cu(OH)2 5.2 6.4如何除去酸性氯化镁溶液中的如何除去酸性氯化镁溶液中的Cu2+ 、Fe3+ 、 Fe2+ ，且分别得到，且分别得到Cu(OH)2 、Fe(OH)3。 物质物质开始沉淀时开始沉淀时pHpH完全沉淀时完全沉淀时pHpHFe(OH)Fe(OH)3 3 2.72.7 3.73.7Fe(OH)Fe(OH)2 2 7.6

23、7.6 9.69.6Cu(OH)Cu(OH)2 2 5.25.2 6.46.4Mg(OH)Mg(OH)2 2 9.19.1 加入酸或碱与溶解平衡体系中的离子发生反应，降加入酸或碱与溶解平衡体系中的离子发生反应，降低离子浓度，使平衡向沉淀溶解方向移动。如碳酸钡低离子浓度，使平衡向沉淀溶解方向移动。如碳酸钡溶于盐酸。溶于盐酸。(2)(2)当当Q Qc c K Kspsp 时，沉淀就会溶解，常用的方法有：时，沉淀就会溶解，常用的方法有：酸碱溶解法。酸碱溶解法。发生氧化还原反应而使沉淀溶解。发生氧化还原反应而使沉淀溶解。有些金属硫化物如有些金属硫化物如 CuSCuS、HgHg2 2S S等等, ,不溶

24、于非氧化性酸，不溶于非氧化性酸，只溶于氧化性酸只溶于氧化性酸( (如硝酸，王水如硝酸，王水) )，S S2 2因被氧化导致因被氧化导致离子浓度减小，从而使沉淀溶解。此法适用于那些离子浓度减小，从而使沉淀溶解。此法适用于那些具有明显氧化性或者还原性的难溶物。具有明显氧化性或者还原性的难溶物。如不溶于盐酸的硫化物如不溶于盐酸的硫化物AgAg2 2S S溶于稀溶于稀HNOHNO3 3。 生成配合物使沉淀溶解。生成配合物使沉淀溶解。向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配合剂，向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配合剂，使溶液中某种离子生成稳定的配合物，以减小使溶液中某种离子生成稳定的配合物，以减小其离子浓度，从而

25、使沉淀溶解。其离子浓度，从而使沉淀溶解。AgClAgCl2NH2NH3 3H H2 2O=Ag(NHO=Ag(NH3 3) )2 2 ClCl2H2H2 2O O。2 2沉淀的转化沉淀的转化(1)(1)沉淀转化的实质。沉淀转化的实质。沉淀转化的实质就是溶解平衡的移动。沉淀转化的实质就是溶解平衡的移动。一般来说，溶一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。根据难溶物溶解度的大小，难溶物间可以进行转化，根据难溶物溶解度的大小，难溶物间可以进行转化，例如：例如：向向AgNOAgNO3 3溶液中滴加溶液中滴加NaClNaCl溶液，有白色溶液，有

26、白色AgClAgCl沉淀生成；沉淀生成；向其中加入向其中加入NaBrNaBr溶液，有淡黄色溶液，有淡黄色AgBrAgBr沉淀生成；向沉淀生成；向新的固体混合物中加入新的固体混合物中加入NaINaI溶液，有黄色溶液，有黄色AgIAgI沉淀生沉淀生成，最后在滴入成，最后在滴入NaNa2 2S S溶液，有黑色溶液，有黑色AgAg2 2S S沉淀生成。说沉淀生成。说明明AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI、AgAg2 2S S的的K Kspsp逐渐减小。逐渐减小。 例如重晶石是制备钡的重要原料，但例如重晶石是制备钡的重要原料，但BaSOBaSO4 4不溶于不溶于酸，用饱和碳酸钠溶液处理即可转化为易溶于酸的酸