1、 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溶解平衡 1 1、沉淀溶解平衡：、沉淀溶解平衡： （1 1）概念：）概念：在一定条件下，当难溶电解质的在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率溶解速率 与溶液中的有关离子重新与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率生成沉淀的速率相等时，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 沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡。溶解平衡时的溶液是饱和溶液溶解平衡时的溶液是饱和溶液。 （2 2）特征：符合一切可逆规则）特征：符合一切可逆规则 （3 3）影响因素：）影响因素
2、：内因、外因（浓度、温度）内因、外因（浓度、温度） （4 4）过程表示：）过程表示： 例如：例如：A AgCl(sgCl(s） AgAg+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq)(aq) 1 生成沉淀的离子反应反应之所以能够发生，在于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。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1.51.51010- -4 4g g； 尽管尽管AgClAgCl溶解很小，但并不是绝对不溶（溶解很小，但并不是绝对不溶（溶解是绝对溶解是绝对 的的），生成的），生成的AgClAgC
3、l沉淀会有少量溶解。因此，生成沉淀会有少量溶解。因此，生成AgClAgCl 沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在反应体系中共存。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管很小，但不会等于难溶电解质的溶解度尽管很小，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 0.01g 的量是很小的，一般情况下，相当量的离子的量是很小的，一般情况下，相当量的离子 相互反应生成难溶电解质，可以认为反应完全了。相互反应生成难溶电解质，可以认为反应完全了。 化学上通
4、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。 2 1、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（ ） A.不溶于不的物质溶解度为不溶于不的物质溶解度为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
5、H K NH4 HCO3 OH SO42 SO32- Cl OH Fe3+ Cu2+ SO42 Cl H K AlO2 HSO3 Ca2 Na SO42- CO32- A B C D B B 3 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 BaSO4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
6、硫酸洗涤的损失量 4 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 Ksp sp，AgCl AgCl =C =CAg+ Ag+ C CCl Cl- - 为一常数，该常数称为 为一常数，该常数称为难溶电解质的难溶电解质的 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数用用K Kspsp表示。表示。 通式
7、：通式：A An nB Bm m(s) nA(s) nAm+ m+(aq) + mB (aq) + mBn n- -(aq)(aq) 则则K Ksp sp, AnBm, AnBm= C = Cn nAm+ Am+ . . C Cm mBn Bn- - 练习：练习：BaSOBaSO4 4、AgAg2 2CrOCrO4 4、Mg(OH)Mg(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶度积表达的溶度积表达 式式 溶解 结晶 5 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 例例1 1、已知已知K Ksp,AgCl sp,AgCl 1.561.56 1010- -10 10， ，
8、K Ksp,Ag2CrO4 sp,Ag2CrO4 9.09.0 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） 2 1 SKsp LgLmolS/5 .1431025. 1/1025. 1 55 1 3 22 2 2 4)2(SSSK sp LmolS/1031. 1 4 2 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 6 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
9、)2)设设AgAg2 2CrOCrO4 4的浓度为的浓度为S S2 2（mol/dmmol/dm3 3),),则：则： AgAg2 2CrOCrO4 4(s) 2Ag(s) 2Ag+ +(aq) + CrO(aq) + CrO4 42 2- -(aq)(aq) 平平 2S2S2 2 S S2 2 例例2、把足量的把足量的AgCl放入放入1L 1 .0 mol L的盐的盐 酸溶液中溶解度是多少？（酸溶液中溶解度是多少？（g/L） LmolSK sp /1056. 1 10 AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的在盐酸溶液中溶解度比在水中的小小。 7 解：设设AgCl的溶解度为的溶解度为S（molL
10、), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平 S S 1 1 4 4、溶度积规则、溶度积规则 离子积离子积 A An nB Bm m(s) nA(s) nAm+ m+(aq) + mB (aq) + mBn n- -(aq)(aq) (1)(1)Q Q c c KKsp sp 时，时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），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（此时体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Q Q c c =K=Ksp sp ） ） (2)(2)Q Q c c =K=Ksp sp 时， 时，沉淀与饱和溶液的平衡沉淀与饱和溶液的平衡 (3)(3)
11、Q Q c c K Ksp sp,CaCO3,CaCO3 因此有因此有CaCOCaCO3 3沉淀生成。沉淀生成。 9 （2 2）改变改变CaClCaCl2 2和和NaNa2 2COCO3 3的浓度为的浓度为1.0 mol /L 1.0 mol /L 呢？呢？ 二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用 1 1. . 沉淀的生成沉淀的生成 加入沉淀剂加入沉淀剂，应用同离子效应应用同离子效应，控制溶液控制溶液 的的pH，当当 时有沉淀生成时有沉淀生成。 sp cKQ 调节调节pH法：法：加入氨水调节加入氨水调节pH至至78，可，可 除去氯化铵中的杂质氯化铁。除去氯化铵中的杂质氯化铁。 加沉淀剂法
12、：加沉淀剂法：以以Na2S、H2S等作沉淀剂，等作沉淀剂， 使使Cu2+、Hg2+等生成极难容的硫化物等生成极难容的硫化物CuS、 HgS沉淀。沉淀。 10 例例1、向向1.010-3 mol L-3 的的K2CrO4溶液中滴加溶液中滴加 AgNO3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+= ? 已知：已知：Ksp，Ag2CrO4=9.010-12 12 43 25 4 9.0 10 Ag 9.5 10 mol L CrO1.0 10 Ksp 53 2 4 Ag 9.5 10 mol CrO sp K L CrO
13、42-沉淀完全时的浓度为沉淀完全时的浓度为1.0 10-5 mol L-3 故有故有 11 解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 CrO42- 2 2. . 沉淀的溶解沉淀的溶解 Q Qc c K Ksp sp 时 时, ,沉淀发生溶解沉淀发生溶解，使使Q Qc c减小减小的方法有：的方法有： ( (1 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 2) ) 生成弱电解质生成弱电解质。如：如： H H2 2S S FeSFeS FeFe2 2+ + + + S S2 2- - S + NO + HS + NO +
14、H2 2O O (3) (3) 生成配位化合物，例银铵溶液的配制生成配位化合物，例银铵溶液的配制 H+ HNO3 12 3 3. . 分步沉淀分步沉淀 溶液中含有几种离子溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉加入某沉淀剂均可生成沉 淀淀，沉淀生成的先后顺序按沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后离子积大于溶度积的先后 顺序沉淀顺序沉淀，叫作分步沉淀叫作分步沉淀。 KspKsp越小越先沉淀越小越先沉淀，且且KspKsp相差越大分步沉淀越完相差越大分步沉淀越完 全全; ;如如AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI、AgAg2 2S S 一般认为沉淀离子浓度小于一般认为沉淀离子浓度
15、小于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 13 3、以、以MnO2为原料制得的为原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、 Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解等金属离子，通过添加过量难溶电解 质质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经 过滤除去包括过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，在内的沉淀，再经蒸发、结晶， 可得纯净的可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知。根据上述实验事实，可推知 MnS具有的相关性质是（具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度与
16、溶解度与CuS、PbS、CdS等相同等相同 C.溶解度大于溶解度大于CuS、PbS、CdS D溶解度小于溶解度小于CuS、PbS、CdS C 14 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 mol L, 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条件条件 是什么是什么? 相应的相应的Ksp查阅教材查阅教材P65页表格中数据页表格中数据。 111 3 5 39 3 3 Lmol105 . 1 101 100 . 4 Fe OH sp K pH = 3.2 15 解解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3
17、 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为: Mg2 开始沉淀的 开始沉淀的pH值为值为: 15 2 111 2 1 2 Lmol103 . 1 ) 1 . 0 108 . 1 () Mg (OH sp K pH =9.1 因此因此, 只要控制只要控制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。 16 4 4、 同离子效应同离子效应 （1）同离子效应的来源 HAc H+ + Ac- 加入NaAc， NaAc Na+ + Ac- 溶液中Ac-大大增加，平衡向左移动，降低了HAc 的电离度. 同离子效应：向弱
18、电解质中加入具有相同离子 (阳离子或阴离子)的强电解质后，解离平衡发生左移， 降低电解质电离度的作用称为同离子效应称为同离子效应，电离度降降 低低。 17 （2）同离子效应在沉淀溶解平衡中应用 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 加入加入AgNO3，平衡向沉淀方向移动，平衡向沉淀方向移动， Cl-减少。减少。 18 沉淀的转化沉淀的转化 将氯化银固体放入稀碘化钾溶液中并搅拌将氯化银固体放入稀碘化钾溶液中并搅拌 现象？从原理上解释现象？从原理上解释 将溴化银固体放入氯化钠溶液中并搅拌将溴化银固体放入氯化钠溶液中并搅拌 有没有白色固体出现？有没有白色固体出现？ 设计一方案如何将硫酸钡固体转化为氯化钡设计一方案如何将硫酸钡固体转化为氯化钡？
