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1、第28講難溶電解質(zhì)的溶解平衡,一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡 1.沉淀溶解平衡的概念 在一定溫度下,當(dāng)難溶電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時(shí),溶解速率和生成沉淀速率相等的狀態(tài)。 2.溶解平衡的建立 固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì) (1)v溶解v沉淀,固體溶解 (2)v溶解=v沉淀,溶解平衡 (3)v溶解
2、Mg(OH)2中,振蕩,可觀察到沉淀由白色變?yōu)榧t褐色( ) (3)AgCl沉淀易轉(zhuǎn)化為AgI沉淀且Ksp(AgX)=c(Ag+)c(X-),故Ksp(AgI)< Ksp(AgCl)( ) (4)CaCO3難溶于稀硫酸,也難溶于醋酸( ) (5)飽和石灰水中加入少量CaO,恢復(fù)至室溫后溶液的pH不變( ) (6)在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固體,c(Ba2+)增大( ) (7)AgCl在同濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同( ),,,,,,,,自測(cè)2下列說(shuō)法正確的是() 難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),溶液中各種離子的溶解(或沉淀)速率都相等 難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡
3、時(shí),增加難溶電解質(zhì)的量,平衡向溶解方向移動(dòng) 向Na2SO4溶液中加入過(guò)量的BaCl2溶液,則S沉淀完全,溶液中含有 Ba2+、Na+和Cl-,不含S Ksp小的物質(zhì)其溶解能力一定比Ksp大的物質(zhì)的溶解能力小 為減少洗滌過(guò)程中固體的損耗,最好選用稀H2SO4代替H2O來(lái)洗滌Ba-SO4沉淀 洗滌沉淀時(shí),洗滌次數(shù)越多越好,C,A.B. C. D.,答案C難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),不同離子溶解(或沉淀)的速率不一定相等;難溶電解質(zhì)是固體,其濃度可視為常數(shù),增加它的量對(duì)平衡無(wú)影響;因?yàn)榇嬖贐aSO4的沉淀溶解平衡,因此反應(yīng)后的溶液中含S;同類型物質(zhì)的Ksp越小,溶解能力越小,不同類型的物質(zhì)
4、則不 能直接比較;稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解;沉淀一般洗滌23次即可,次數(shù)過(guò)多會(huì)使沉淀因溶解而損耗。,二、溶度積 1.溶度積的概念 (1)溶度積常數(shù):一定溫度下難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各組分離子濃度冪的乘積為一常數(shù),用Ksp表示。對(duì)于沉淀溶解平衡:AmBn(s) mAn+ (aq)+nBm-(aq)Ksp=c(An+)mc(Bm-)n。,注:與其他平衡常數(shù)一樣,Ksp的大小只受溫度的影響。 (2)通過(guò)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,可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下能否生成或溶解。 當(dāng)QcKsp時(shí),溶液過(guò)飽和,有沉淀析出,直至溶液飽和,達(dá)到新的平衡。 2.
5、Ksp的影響因素 (1)內(nèi)因 難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)。 (2)外因 1)濃度:加水稀釋,沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng),但Ksp不變。,2)溫度:多數(shù)難溶電解質(zhì)溶于水是吸熱的,所以升高溫度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng),同時(shí)Ksp變大。 3)同離子效應(yīng):向沉淀溶解平衡體系中,加入含原體系中某離子的物質(zhì),平衡向沉淀生成的方向移動(dòng),但Ksp不變。 4)其他:向沉淀溶解平衡體系中,加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶的物質(zhì)或氣體的物質(zhì),平衡向溶解的方向移動(dòng),Ksp不變。 以AgCl為例:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),自測(cè)3判斷正誤,正確的劃“”,錯(cuò)誤的劃“”。 (1)Ksp(AB2)小
6、于Ksp(CD),則AB2的溶解度小于CD的溶解度( ) (2)在一定條件下,溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀( ) (3)常溫下,向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體,BaCO3的Ksp減小( ) (4)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響,溫度升高Ksp增大( ) (5)常溫下,向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體,Mg(OH)2的Ksp不變 ( ) (6)Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq), 該固體可溶于NH4Cl溶液( ),,,,,,,(7)向AgCl懸濁液中加入NaI溶液時(shí)出現(xiàn)黃色沉淀,則Ksp(AgCl)
7、
8、離、除雜常用的方法。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。 注意利用生成沉淀分離或除去某種離子,首先要使生成沉淀的反 應(yīng)能夠發(fā)生;其次使生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好。如要除去溶液中的Mg2+,可使用NaOH等使之轉(zhuǎn)化為溶解度較小的Mg(OH)2。 不可能使要除去的離子全部通過(guò)沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于110-5 molL-1時(shí),沉淀就達(dá)完全。為使除去的離子在溶,考點(diǎn)沉淀溶解平衡的應(yīng)用,液中殘留的濃度盡可能小,需要加入過(guò)量的沉淀劑。 (2)當(dāng)Qc=Ksp時(shí),體系處于平衡狀態(tài),沉淀質(zhì)量既不增加也不減少。 (3
9、)當(dāng)Qc
10、H3)2+而使AgCl溶解。 2.沉淀的轉(zhuǎn)化 (1)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì) 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。通常,一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀,兩種難溶物的溶解能力差別越大,這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)就越大。 (2)實(shí)例探究 往ZnS的溶解平衡體系中加入CuSO4溶液可將ZnS轉(zhuǎn)化為更難溶的,CuS沉淀。 ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq) 依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理,可用FeS等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的有毒重金屬離子。 FeS(s)+Hg2+(aq) HgS(s)+Fe2+(aq) 硬水中的Mg(HCO3)2在煮沸時(shí)分解為MgCO3,繼續(xù)煮沸,MgCO3轉(zhuǎn)化為更難溶的Mg(OH)2
11、。 AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(淺黃色沉淀)AgI (黃色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。,典例1(2017北京西城期末,11)以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+等金屬離子,通過(guò)添加過(guò)量難溶電解質(zhì)MnS,可使這些金屬離子形成硫化物沉淀,經(jīng)過(guò)濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí),下列說(shuō)法中,不正確的是() A.溶解度:MnS
12、質(zhì)離子,A,答案AA項(xiàng),添加過(guò)量難溶電解質(zhì)MnS,可使Pb2+形成硫化物沉淀,說(shuō)明溶解度PbS
13、溶解度,C,答案CA項(xiàng),溶度積小的難溶電解質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為溶度積更小的相同類型的難溶電解質(zhì),結(jié)合白色沉淀轉(zhuǎn)化為淺藍(lán)色沉淀可知,Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的溶度積小;B項(xiàng),硫化銅比硫化鋅更難溶,因此ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀;C項(xiàng),碳酸氫鈣溶液與過(guò)量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀、碳酸鈉和水,得不到氫氧化鈣;D項(xiàng),氫氧化銅在溶液中存在沉淀溶解平衡Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq), 硝酸銅溶液中銅離子濃度大,可抑制氫氧化銅的溶解,因此Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在硝酸銅溶液中的溶解度。,1-2為研究沉淀的生成及其轉(zhuǎn)化,某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析不正確的是(),D,A.濁液中存在平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq) B.中顏色變化說(shuō)明上層清液中含有SCN- C.中顏色變化說(shuō)明有AgI生成 D.該實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgSCN更難溶,答案DD項(xiàng),反應(yīng)中硝酸銀過(guò)量,KI可直接與AgNO3反應(yīng)生成黃色沉淀,故不能證明AgI比AgSCN更難溶。,
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