難溶電解質(zhì)的溶解平衡

1、 第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡一、沉淀溶解平衡1.定義：在一定溫度下，當(dāng)沉淀 和 的速率相等，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。2.表達(dá)式： MmAn (s) mMn（aq） nAm（aq）如： AgCl (s)： 3.特征：（與化學(xué)平衡相比較） ：可逆過程 ：v（溶解） v（沉淀） ：達(dá)到平衡時(shí)，溶液中各離子濃度保持不變 ：動(dòng)態(tài)平衡，v（溶解） v（沉淀） 0 ：當(dāng)外界條件改變時(shí)，溶解平衡將發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到新的平衡。4.影響因素：（1）內(nèi)因： （2）外因：遵循 原理濃度：加水，平衡向 方向移動(dòng)。溫度：絕大數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程，升高溫度，多數(shù)平衡向 方向移動(dòng)。少數(shù)平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)，如

2、Ca(OH)2的溶解平衡。 同離子效應(yīng)：向平衡體系中加入相同的離子，使平衡向 的方向移動(dòng)。5生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度不同電解質(zhì)在水中的溶解度差別很大，例如AgCl和AgNO3；但難溶電解質(zhì)與易溶電解質(zhì)之間并無嚴(yán)格的界限，習(xí)慣上將溶解度小于 g的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。 化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于 mol·L1時(shí)，沉淀就達(dá)完全?！踞槍?duì)訓(xùn)練】1下列有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說法正確的是()AAgCl沉淀生成和沉淀溶解達(dá)平衡后不再進(jìn)行BAgCl難溶于水，溶液中沒有Ag和ClC升高溫度，AgCl沉淀的溶解度增大D向AgCl沉淀中加入NaCl固體，AgCl沉淀的溶解度不變2下

3、列對(duì)沉淀溶解平衡的描述正確的是()A反應(yīng)開始時(shí)，溶液中各離子的濃度相等B沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等且保持不變D沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進(jìn)溶解3在一定溫度下，一定量的水中，石灰乳懸濁液存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2OH(aq)，當(dāng)向此懸濁液中加入少量生石灰時(shí)，若溫度不變，下列說法正確的是()A溶液中Ca2數(shù)目減少 Bc(Ca2)增大C溶液中c(OH)減小 Dc(OH)增大二、溶度積1.定義： 2表達(dá)式對(duì)于下列沉淀溶解平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Ksp 。3意

4、義Ksp表示難溶電解質(zhì)在溶液中的 。當(dāng)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同時(shí)，Ksp數(shù)值越大則難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。4規(guī)則 通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積離子積Qc的相對(duì)大小，可以判斷在給定條件下沉淀能否生成或溶解：Qc>Ksp，溶液 ，有沉淀析出；QcKsp，溶液飽和，沉淀與溶解處于 ；Qc<Ksp，溶液 。4.影響溶度積的因素：Ksp 只與難溶電解質(zhì)的 和 有關(guān)，而與沉淀的量無關(guān)，并且溶液中的離子濃度的變化能使平衡移動(dòng)，并不改變Ksp ?！踞槍?duì)訓(xùn)練】4在100 mL 0.01 mol·L1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol

5、3;L1 AgNO3溶液，下列說法正確的是(AgCl的Ksp1.8×1010 mol2·L2)()A有AgCl沉淀析出 B無AgCl沉淀C無法確定 D有沉淀但不是AgCl5下列說法正確的是()A在一定溫度下的AgCl水溶液中，Ag和Cl濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)BAgCl的Ksp1.8×1010 mol2·L2，在任何含AgCl固體的溶液中，c(Ag)c(Cl)且Ag與Cl濃度的乘積等于1.8×1010 mol2·L2C溫度一定時(shí)，當(dāng)溶液中Ag和Cl濃度的乘積等于Ksp值時(shí)，此溶液為AgCl的飽和溶液D向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp

6、值變大6對(duì)于難溶鹽MX，其飽和溶液中M和X的物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系類似于c(H)·c(OH)KW，存在等式c(M)·c(X)Ksp。一定溫度下，將足量的AgCl分別加入下列物質(zhì)中，AgCl的溶解度由大到小的排列順序是()20 mL 0.01 mol·L1 KCl； 30 mL 0.02 mol·L1 CaCl2溶液；40 mL 0.03 mol·L1 HCl溶液；10 mL蒸餾水；50 mL 0.05 mol·L1 AgNO3溶液A>>>> B>>>>C>>>>

7、D>>>>三、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1沉淀的生成在涉及 、 的生產(chǎn)、科研、 等領(lǐng)域中，常利用 來達(dá)到分離或除去某些離子的目的。(1)調(diào)節(jié)pH法：如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至78，可使Fe3轉(zhuǎn)變?yōu)?沉淀而除去。反應(yīng)如下： (2) 加沉淀劑法：如以Na2S、H2S等作沉淀劑，使某些金屬離子，如Cu2、Hg2等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。反應(yīng)如下： （1） 原理：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，只要不斷 溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，平衡就向沉淀溶解的方向移動(dòng)，從而使沉淀溶解。（2） 方法：酸溶解法

8、：難溶電解質(zhì)CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2、可溶于強(qiáng)酸，其反應(yīng)的離子方程式如下： 鹽溶液溶解法：Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液，反應(yīng)的離子方程式為： 3.沉淀的轉(zhuǎn)化1實(shí)驗(yàn)探究(1)Ag的沉淀物的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有白色沉淀生成白色沉淀變?yōu)辄S色黃色沉淀變?yōu)楹谏瘜W(xué)方程式AgNO3NaCl=AgClNaNO3AgClKI=AgIKCl2AgINa2S=Ag2S2NaI實(shí)驗(yàn)結(jié)論 的沉淀可以轉(zhuǎn)化成 的沉淀(2)Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生紅褐色沉淀化學(xué)方程式MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl3Mg(OH)22FeCl3=2F

9、e(OH)33MgCl2實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe(OH)3比Mg(OH)2 2.沉淀轉(zhuǎn)化的方法對(duì)于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先將其轉(zhuǎn)化為 或其他方法能溶解的沉淀。3沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是 。一般說來， 的沉淀轉(zhuǎn)化成 的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。兩種沉淀的溶解度差別 ，沉淀轉(zhuǎn)化越容易。4沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。(1)鍋爐除水垢水垢CaSO4(s)CaCO3Ca2(aq)其反應(yīng)方程式是 ， 。(2)對(duì)一些自然現(xiàn)象的解釋在自然界也發(fā)生著溶解度小的礦物轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。例如，各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后可變成CuSO4溶液，并向深部滲透，遇到深層的

10、閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)時(shí)，便慢慢地使之轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。其反應(yīng)如下： 【針對(duì)訓(xùn)練】7在含有濃度均為0.01 mol·L1的Cl、Br、I的溶液中，緩慢且少量的加入AgNO3稀溶液，結(jié)合溶解度判斷析出三種沉淀的先后順序是()AAgCl、AgBr、AgI BAgI、AgBr、AgClCAgBr、AgCl、AgI D三種沉淀同時(shí)析出8為除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是()ANaOH BNa2CO3 C氨水 DMgO9要使工業(yè)廢水中的重金屬Pb2沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2與這些離子形成的化合物的溶解度如下：化合

11、物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×1041.81×1071.84×1014由上述數(shù)據(jù)可知，選用沉淀劑最好為()A硫化物 B硫酸鹽 C碳酸鹽 D以上沉淀劑均可【課后訓(xùn)練】1CaCO3在下列哪種液體中，溶解度最大()AH2O BNa2CO3溶液 CCaCl2溶液 D乙醇2下列說法正確的是()A溶度積就是溶解平衡時(shí)難溶電解質(zhì)在溶液中的各離子濃度的乘積B溶度積常數(shù)是不受任何條件影響的常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積C可用離子積Qc判斷沉淀溶解平衡進(jìn)行的方向D所有物質(zhì)的溶度積都是隨溫度的升高而增大的3AgCl和Ag2CrO4的溶度積分別為1.8×1010 mol2&

12、#183;L2和2.0×1012 mol3·L3，若用難溶鹽在溶液中的濃度來表示其溶解度，則下面的敘述中正確的是()AAgCl和Ag2CrO4的溶解度相等BAgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度C兩者類型不同，不能由Ksp的大小直接判斷溶解能力的大小D都是難溶鹽，溶解度無意義4已知Ag2SO4的Ksp為2.0×105 mol3·L3，將適量Ag2SO4固體溶于100 mL水中至剛好飽和，該過程中Ag和SO濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示飽和Ag2SO4溶液中c(Ag)0.034 mol·L1。若t1時(shí)刻在上述體系中加入100 mL 0.020 m

13、ol·L1 Na2SO4溶液，下列示意圖中，能正確表示t1時(shí)刻后Ag和SO濃度隨時(shí)間變化關(guān)系的是()5已知HF的Ka3.6×104 mol·L1，CaF2的Ksp1.46×1010 mol2·L2。向1 L 0.1 mol·L1的HF溶液中加入11.1 g CaCl2，下列有關(guān)說法正確的是()A通過計(jì)算得知，HF與CaCl2反應(yīng)生成白色沉淀B通過計(jì)算得知，HF與CaCl2不反應(yīng)C因?yàn)镠F是弱酸，HF與CaCl2不反應(yīng)D如果升高溫度，HF的Ka、CaF2的Ksp可能增大，也可能減小6已知：25時(shí)，KspMg(OH)25.61×

14、1012 mol3·L3，KspMgF27.42×1011 mol3·L3。下列說法正確的是()A25時(shí)，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大B25時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2)增大C25時(shí)，Mg(OH)2固體在20 mL 0.01 mol·L1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L1 NH4Cl溶液中的Ksp小D25時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后， Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為MgF27當(dāng)氫氧化鎂固體在水中達(dá)到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2(aq

15、)2OH(aq)時(shí)，為使Mg(OH)2固體的量減少，須加入少量的() AMgCl2 BNaOH CMgSO4 DNaHSO48含有較多Ca2、Mg2和HCO的水稱為暫時(shí)硬水，加熱可除去Ca2、Mg2，使水變?yōu)檐浰，F(xiàn)有一鍋爐廠使用這種水，試判斷其水垢的主要成分為()(已知Ksp(MgCO3)6.8×106 mol2·L2，KspMg(OH)25.6×1012 mol3·L3)ACaO、MgO BCaCO3、MgCO3 CCaCO3、Mg(OH)2 DCaCO3、MgO9某溫度時(shí)，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。提示：BaSO4(s)Ba2(a

16、q)SO(aq)的平衡常數(shù)Kspc(Ba2)·c(SO)，稱為溶度積常數(shù)，下列說法正確的是()提示：BaSO4(s) Ba2(aq)SO(aq)的平衡常數(shù)Kspc(Ba2)·c(SO)，稱為溶度積常數(shù)。A加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)B通過蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)Cd點(diǎn)無BaSO4沉淀生成Da點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp10金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液的pH，以達(dá)到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L1)如下圖。 (1)pH3時(shí)溶液中銅元素的主要存在形式是_。(2)若要除去C

17、uCl2溶液中的少量Fe3，應(yīng)該控制溶液的pH為_。A1 B4左右 C6(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2雜質(zhì)，_(填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去，理由是_。(4)要使氫氧化銅沉淀溶解，除了加入酸之外，還可以加入氨水，生成Cu(NH3)42，寫出反應(yīng)的離子方程式_。(5)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表：物質(zhì)FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10182.5×10131.3×10363.4×10286.4×10531.6×1024某工業(yè)廢水中含有Cu2、Pb2、Hg2，最適宜向此工業(yè)廢水中加入

18、過量的_除去它們。(選填序號(hào))ANaOH BFeS CNa2S11已知難溶電解質(zhì)在水溶液中存在溶解平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspc(Mn)m·c(Am)n，稱為溶度積。某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性，查得如下資料：(25)難溶電解質(zhì)CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2Ksp2.8×109 mol2·L29.1×106 mol2·L26.8×106 mol2·L21.8×1012 mol3·L3實(shí)驗(yàn)步驟如下：往100 mL 0.1 mol·L1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。向上述懸濁液中加入固體Na2CO3 3 g，