难溶电解质的溶解平衡知识点

1、难溶电解质的溶解平衡知识点难溶电解质的溶解平衡固体物质的溶解度1. 溶解度：在一左温度下，某固体物质在100g溶剂里到达饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这剂里的溶解度。符号：S单位：g,公式：S二(m Wm MJ ) XIOOg2. 不同物质在水中溶解度差异很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类：种溶溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度>i0gi-i0g0. 01-lg<0. Olg3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶 随温度的升高而减小。解度二、沉淀溶解平衡1. 溶解平衡的建立讲固态物质溶于水中时，一方而，在水分子的作用下

2、，分子或离子脱离固体表而进入水中，这一过程叫 过程：另一方而，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体外表聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。 相反过程速率相等时，物质的溶解到达最大限度，形成饱和溶液，到达溶解平衡状态。溶解 当这两个溶质溶解的过程是一个可逆过程固体溶质 T 溶解 溶液中的溶质 T 结晶 jn" 溶解 > " 结品 -> 固体溶解 V 溶解 =%品 T 溶解平衡 " 細 I 结品 T 晶体析岀难溶电解质的溶解平衡知识点3) 意义：反响了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质， Ksp 数值越大，电解质在 水中的溶解能力越强。4) 影

3、响因素：与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的疑和溶液中离子的浓度无关。四. 影响沉淀溶解平衡的因素1) 内因：难溶电解质本身的性质2) 外因：浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。 同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，参加相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。 其他：向体系中参加可与体系中某些离子反响生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解方向移动。五. 溶度积规那么1、 通过比拟溶度积Ksp与溶液中有关离子的离子积 Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给左条件下沉 淀 能否生成或溶解。对AgCI而言，英Qc

4、二c(Ag)? c (CD,该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度， 而Ksp计算 式中的离子浓度一定是平衡浓度。1) 假设Qc>Ksp，那么溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，到达新的平衡。2) 假设Qc二Ksp,那么溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。3) 假设Qc Ksp,那么溶液未饱和，无沉淀析岀，假设参加过虽难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。2、溶度积陰的性质(1) 溶度积KSP的大小和平衡常数一样，它与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动，而不能改变溶度积Ksp的大小。难溶电解质的溶解平衡知识点(2)加沉淀剂法：如以Na: S、H：

5、S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu=等生成极难溶的硫化物 CuSHgS等沉淀，也是别离、除去杂质常用的方法。反响如下：(；屮 + 旷=(：诒 I。Cu214-HcS=CuS I +2H'。Hg:，+S3_=HgS I 0 Hg"+H : S=HgS I +2H°应用：提纯、废水处理等，目的是利用沉淀去除或者别离某种离子2. 沉淀的溶解(1) 沉淀溶解的原理根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离 ,使平 衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。(2) 溶解沉淀的化学方法I ?酸碱溶解法注意:用酸溶解含金属离子的难溶物时，所选

6、用酸的酸根与金属离子不反响。女口：使CaCO沉淀溶解，可以参加盐酸降低型一的浓度，使平衡向溶解的方向移动。U ?氧化复原溶解法原理是通过氧化复原反响使难溶物的离子浓度降低，使平衡向右移动而溶解。此法适用于具有明显氧化性或复原性的难溶物，如不溶于盐酸的硫化物Ag： S溶于HNO,就是一个例子：3Ag: S+8HNO5 二=6AgNOs+3S I +2N0 t +4H : 0HI-配位溶解法生成络合物使沉淀溶解法,如溶解AgCl可以参加氨水以生成 Ag (XHJ而使英溶解IV.沉淀转化溶解法本法是将难溶物转化为能用上述两种方法之一溶解的沉淀，然后再溶解。例如BaSO：中参加饱和Nag溶液使BaSO

7、i转化为BaCO,再将BaCO溶于盐酸。3、沉淀的转化沉淀转化的实质是溶解平衡的移动，一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀比拟容易(转化 成更难溶的物质)。这两种难溶物的溶解能力差异越大.这种转化的趋势就越大-如:在ZnS的溶解 平衡体系 中参加CuSOt溶液，可以使英转化为更难溶的 CuS沉淀，这说明溶解度ZnS>CuS转化的方 程式可以表 示为 ZnS (s) +Cu?(aq) =CuS (s) +Zn> (aq)。对于一些用酸或其他方法不能溶解的沉淀，可以将其转化成另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀，然后出去。例如锅炉除水垢例、许多在水溶液中的反响，往往有易溶物转化为

8、难溶物或难溶物转化为更难溶物的现象。下表为相同温度下某物质的溶解度。物质AgClAgcSCaSOCa(0H)3溶解度(g)1.5X10'1 21.3X10"0.20. 1651假设在有氯化银固体的水中参加硫化钠溶液，可能观察到的现象是一门色固体消失.同时会生成黑色固体一 O2生成硫酸钱化肥的方法之一是把石膏粉(CaSO,悬浮于水中，不断通入氨气并通入二氧化碳，充分反响后立即过滤，滤液经蒸发而得到硫酸彼晶体，写出该反响的化学方程式：CaSOi+CO +HePNH二二CaCO,丨 +(NH?SO： 一. 考査沉淀溶解平衡中溶质浓度的计算例 3:：某温度时，Ksp(AgCl)=(A

9、g +Cr =1.8X10 10物质Ca (HCOJ -CaCC3NHHCO,(NHASO;溶解度(g)16.61.5X10“2175.4难溶电解质的溶解平衡知识点Ksp(Ag2CrO4)=(Ag+2CrO2.4 =1.1X IO" 12试求：(1)此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度，并比拟两者的大小。(2) 此温度下，在O.OIOmol的AgNOs溶液中.AgCl与Ag2CrO4分别能到达的最大物质的量浓度，并比拟两者的大小。解析 AgCI(s)，Ag (aq)+CI (aq)c(AgCD = jKsp(AgQ) = JI? 8xl()T °.

10、3X1O"5 mol ?Ag2CrO4(s) _ 一 2Ag+(aq)+CrO4 2(aq)2x(2x)2 ? x=Ksp=6 5 xlO-Smol.溶解平衡时:溶解平衡时:2Ag? c(AgCI)vc(Ag2CrO4)在 0.010 mol ? L 1 AgNCh 溶液中,c(Ag+)=0.010 mol ? L 1AgCI(s)一 -Ag' (aq) + Cl (aq)溶解平衡时：0.010+xx(0.0104 -x) ? x= 1.8X10 10 I x 很小，？0.010+x 八0.010 x=1.8X10 8(mol ? L'1)Ag2CrO4(s)CrO2

11、4(aq)c(AgCI)= 1.8X10 8(mol ? L *(aq)(0.010+2x)2 ? x=l ? I X IO'12? x很小，？ 0.010+2x9.010x=I.IX10 8(mol ? L1)? c(Ag2CrO4)=I.IX10- 8(mol ? L'1) ? c(AgCI)>c(Ag2CrO4)二. 考査沉淀溶解平衡中的溶度积规那么例4.将等体积的4XI(Pmol ? LJ的AgNCh和4X 10讪01丄?？ CQi混合，有无 Ag2CrO4沉淀产生？ KSP (Ag2CrO4)=1.12X1012o解：等体积混合后，浓度为原来的一半。c(Ag*)

12、=2X 10- 3mol L，;c(CrO42)=2X 10-3mol L1Qi=c2(Ag+)-c(CrO42 -)=(2X10- 3)2X2X10-3=8X10 -9>Kesp (CrO42)所以有沉淀析出【练习】在IOOmlO.OImol/LKCI溶液中，参加lmlO.OImol/LAgNO3 溶液，以下说法正确的选项是(AgCl 的 Ksp=1.8X10'I(J)()A.有AgCl沉淀析岀B.无AgCl沉淀C无法确疋D.有沉淀，但不是 AgCl三. 考査沉淀溶解平衡中的同离子效应例5?将足M BaCOs分别参加：30mL水 IOmL 0.2mol/LNa 2CO3溶液 5

13、0mL 0.01mol/L 氯化领4/74/74难溶电解质的溶解平衡知识点溶液？ 100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确龙各溶液中Ba?啲浓度由大到小的顺序为:例6?室温下BaSQ在纯水中的溶解度为1.07X 10? 5mol ? LJ BaSQ在O.OIOmol ? L “ N2SO4溶液中的溶解 度 是在纯水中溶解度的多少倍？Ksp(BaS04)=1.07X10>°解：设BaS04A0.010mol L 1 Na2SQ4溶液中的溶解度为xmol-L1,那么溶解平衡时：BaSO 导岂Ba(aq产+SQ伽f平衡时浓度 / mol.L-1x 0.010+xKSP(

14、BaSQ4)=c (Ba2+ ) -c ( S042)=x(0.010 + x)=1.Q7X1Q10因为溶解度X很小，所以Q.QlQ+xAQ.QlQQ.Q1CX=1.Q7X1Q10所以x=1.07XI0?(molLl)计算结果与BaSQ_在纯水中的溶解度相比拟，溶解度为原来的l? 07X 108/1.07X10- 5，即约为0? 0010倍。四. 考査沉淀溶解平衡中 的除杂和提纯例.CU(QH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡：Cu(QH)2(s)A=ACu 2+(aq)+2QH (aq),在常温下Ksp=2 X 10 20。在1常温下如果要生成 Cu(QH)2沉淀，需要向0.02 mol

15、? L的CuSQ溶液中参加固体碱来调整溶液的pH,使溶液的pH大于()A. 2B? 3C? 4D? 5【答案】D【解析】由溶度积的公式有，Ksp=c(Cu2+) - c2(QH )= 2X 10 20,假设要使0.02 mol - L丨的C0沉淀，那么需c(QHin 14)=1 X 10 9mol-L I'ilQ 水的离子积常数得，c(Hh =xlQ-，5八/ Z7，那么 pH=51x10 9例题7. 在l.Qmol L>Co2+溶液中，含有少量F2+杂质。问应如何控制pH值，才能到达除去FU+杂质的目的?KSP Co(QH)2)=1.09X10 KSP Fe(QH)3 =2.6

16、4X IQ 39解：使Fc"定量沉淀完全时的pH值：=1?38x10-MFe(QH)3(s) = Fe3+ + 3 OFFKspFe(QH) 3= c(Fe3+)c3(QH) pH=14 - (-logl.38X 10 9=3.14使 Co?不生成 Co(QH )2 沉淀的 pH 值：Co(QH)2(S) =CO2+2QH- KSPCO(QH)2)=C(CO2+)C2(QH)不生成 Co(QH)2KspCo(OH)J c(Co -)h? 09xl()T5 = 3.30x10"8LO 沉淀的条件是 c(Co2+)c2(QH) < KspCo(QH)2)CrorH+忑转还

17、顶难溶电解质的溶解平衡知识点pH = 14 -(? Iog3? 30X 10 s)=6.50所以应将PH值控制在之间才能保证除去F0,而Co?留在溶液中五. 考査沉淀溶解平衡中沉淀的转化例题& BaS为原料制备Ba(OH)2 - 8HQ的过程是：BaS与HCI反响，所得溶液在70 °C? 90C时与过量NaOH 溶液作用，除杂，冷却后得到 Ba(OH)2? 8H2O晶体。据最新报道，生产效率高、本钱低的 Ba(OH)2 - 8H2O晶体 的新方法是使BaS与CuO反响1. 新方法的反响方程式为： 2?该反响反响物CuO是不溶物，为什么该反响还能进行：其中第步存在平衡：2 Cr

18、O43?简述新方法生产效率髙、本钱低的原因。解答:(1) BaS+CuO+9H2O=Ba(OH>2 ? 8H2O+CuS也可写 Ba(OH)2 CuS的溶度积比CuO小得多(更难溶)，有利于该反响正向进行。 (fe)+2H + =C262 (橙色)+H?0(1) 假设平衡体系的pH=2,该溶液显 色a(2) 能说明第步反响达平衡状态的是 a. Cr2O72'和CrCV的浓度相同b? 2v(Cr2Oz2 )= v(CrO42")C溶液的颜色不变(3) 第步中，复原1 mol Cr2O72离子，需要 mol的FeSQ? 7H2O0(4) 第步生成的Cr(OHk在溶液中存在以

19、下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)A CrA(aq)+3OH (aq)Cr2or常温下，Cr(OH) 3 的溶度积 Ksp=c(Cr3+) - c(3 )CuS为难溶物(未反响的CuO也不溶),过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出 Ba(OH)2 ?出0晶 体，故生产效率髙：CuS在空气中焙烧氧化可得 CuO与SQ,故CuO可反复使用(SO?可用于制硫的化 合物)，因 而本钱低。11?工业废水中常含有一左呈的 ChO产和CrOF它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1:复原沉淀法该法的工艺流程为:(OH )= 1 X 10 32 要使 c(Cr3+

20、)降至 10 , mol - L-*,溶液 的 pH 应调 至o方法2:电解法该法用Fc做电极电解含Cr2O72的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升髙，产生Cr(OH)s沉淀。(5) 用Fc做电极的原因为-(6) 在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反响解释)。溶液中同时生成的沉淀还有。【答案】橙c6难溶电解质的溶解平衡知识点5(5) 阳极反响为Fe-2e =Fe2+提供复原剂Fc"(6) 2H+2c =H2 t + Fe(0H)3【解析】(1) 根据所给的平 衡体系可知，在酸性溶液中，平衡应该正向移动，故溶液显橙色。(2) 能说明第步 反响到达平衡的标志是溶液的颜色 不

21、变即冬离子的浓度 不变，但是离子的浓度不一定相等；反响过程中2v(Cr2O72)与v(CrO42-)-宜相等，所以b项无法判断是否到达平衡状态。(3) 因为锯兀素的化合价由+6变为+3 o所以1 mol Cr 2O72需要得到6 mol电子，故需要6 mol FeSO4? 7H2OV,(4) 根据心汁算可知，当 c(Cr3+)=10 5 mol -L 1 时.c(OH )=10 '9mol -L 故根据 Kw 讣算得此时 c(H+)=10 5 mol? L 故 溶液的pH=5o(5) 因为需要复原剂F2+，故应该讣铁作阳极，阳极反响为Fe-2e =F&+(6) 根据离子的放电顺

22、序 可知，阴极放电的微粒是氢离子，故阴极附近溶液的pH升高，因为Cr2O72将 亚铁离子氧化为铁离子，所以在溶液中还会生成氧氧化铁沉淀。2. 沉淀溶解平衡绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl为例：在一泄温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立以下动态平衡：AgCl (s)三Ag' (aq) +C1 (aq)沉淀3. 溶解平衡的特征1) 动：动态平衡2) 等：溶解和沉淀速率相等3) 建：到达平衡，溶液中离子浓度保持不变4) 变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，到达新的平衡。三.沉淀溶解平衡常数一-溶度积1) 左义：在一左温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。2 )表达式：即:AmBn(s) - mAn+(aq)4-nB m (aq)Ksp =An+m ? Bm n例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s) - Ag+(aq)+Cl (aq),Ksp(AgCl)=(AgACl =1.8X10' ，D常温下沉淀溶解平衡：Ag2CrO4 (s) = 2Ag*(aq)+CrOF-(aq),Ksp(