難溶物質(zhì)的溶解平衡

難溶物質(zhì)的溶解平衡第1頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡1、沉淀溶解平衡：（1）概念：在一定條件下，當(dāng)難溶電解質(zhì)的溶解速率與溶液中的有關(guān)離子重新生成沉淀的速率相等時，此時溶液中存在的溶解和沉淀間的動態(tài)平衡，稱為沉淀溶解平衡.溶解平衡時的溶液是飽和溶液。（2）特征：逆、等、動、定、變（3）影響因素：內(nèi)因、外因（濃度、溫度）（4）過程表示：

例如：AgCl(s）Ag+(aq)+Cl-(aq)第2頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四

2.溶度積常數(shù)

（1）難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)的含義AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

當(dāng)溶解與結(jié)晶速度相等時，達(dá)到平衡狀態(tài)Ksp，AgCl=[Ag+][Cl-]為一常數(shù)，該常數(shù)稱為難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。（2）難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)用Ksp表示。

通式：AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

則Ksp,AnBm=[Am+]n.[Bn-]m

練習(xí)：BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度積第3頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四3、溶度積(Ksp)的性質(zhì)溶度積(Ksp)的大小與難溶電解質(zhì)性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量無關(guān).離子濃度的改變可使平衡發(fā)生移動,而不能改變?nèi)芏确e.不同的難溶電解質(zhì)在相同溫度下Ksp不同。幾種難熔電解質(zhì)在25℃時的溶解平衡和溶度積：AgCl(s)Ag++Cl-

Ksp=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10mol2L-2AgBr(s)Ag++Br-

Ksp=[Ag+][Br-]=5.0×10-13mol2L-2AgI(s)Ag++I-Ksp=[Ag+][Br-]=8.3×10-17mol2L-2Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-

Ksp=[Mg2+][OH-]

2=5.6×10-12mol3L-3相同類型的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，溶解度越小，越難溶。如:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)溶解度:AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)第4頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四Ksp決定于難溶電解質(zhì)的本性，與溫度有關(guān)，與溶液濃度無關(guān)。一定溫度下，Ksp是常數(shù)。Ksp的大小反應(yīng)了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力對相同類型的難溶電解質(zhì)溶度積大，溶解度就大，可直接比較。(2)對不同類型的難溶電解質(zhì)不能認(rèn)為溶度積大，溶解度也大。注意(3)同一物質(zhì)的Ksp與溫度有關(guān)，與溶液中的溶質(zhì)離子濃度無關(guān)。第5頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí)1.已知Ksp：AgCl>AgBr>AgI向一含Cl-、Br-、I-的混合溶液（離子濃度相同）中滴加AgNO3，求離子的沉淀順序？I-、Br-、Cl-

第6頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí)2.當(dāng)Ag2S2Ag++S2-?H＞0已達(dá)平衡時，現(xiàn)改變下列一個條件，分別回答有關(guān)問題的變化情況。平衡移動方向c(Ag+)和c(S2-)Ksp

加少量水；B.加少量Ag2S；C.加少量Na2S；D.加少量高錳酸鉀；E.升高溶液的溫度第7頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四4.溶度積與溶解度之間的關(guān)系例1、已知Ksp,AgCl＝1.5610-10，Ksp,Ag2CrO4＝9.010-12，試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）設(shè)AgCl的濃度為S1（mol／L),則：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡S1S1

(2)設(shè)Ag2CrO4的濃度為S2（mol/dm3),則：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平2S2S2在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度第8頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四例2、把足量的AgCl放入1L

1.0mol／L的鹽酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：設(shè)AgCl的溶解度為S（mol／L),

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平SS＋11AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。已知:Ksp,AgCl＝1.5610-10，

第9頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1、沉淀的溶解與生成離子的濃度商Qc和離子積Ksp的關(guān)系：(1).當(dāng)Qc>Ksp時是過飽和溶液，離子生成沉淀即反應(yīng)向生成沉淀方向進(jìn)行，直到平衡狀態(tài)（飽和為止）。(2).當(dāng)Qc=Ksp時是飽和溶液，已達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)。(3).當(dāng)Qc<Ksp時是不飽和溶液，沉淀溶解即反應(yīng)向沉淀溶解的方向進(jìn)行，直到平衡狀態(tài)（飽和為止）。以上規(guī)則稱為溶度積規(guī)則。沉淀的生成和溶解這兩個相反的過程它們相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度的大小，控制離子濃度的大小，可以使反應(yīng)向所需要的方向轉(zhuǎn)化。

第10頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四1.沉淀溶解的原理根據(jù)平衡移動，對于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法不斷的移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解方向移動，就可以使沉淀溶解。第11頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四（1）生成弱電解質(zhì)例：CaC2O4(s)Ca2++C2O42-

+2H+H2C2O4

CaC2O4(s)+2H+H2C2O4+Ca2+

第12頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四（2）發(fā)生氧化還原反應(yīng)而溶解

CuS(s)Cu2++S2-

+HNO3

↓S+NO3CuS+8HNO3=Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O3.生成配離子而溶解

AgCl+2NH3Ag(NH3)2++Cl-請書寫化學(xué)方程式第13頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四2.沉淀的生成例1：將4×10-3molL-1的AgNO3溶液與4×10-3molL-1的NaCl溶液等體積混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2L-2解：只有當(dāng)Qc>Ksp時，離子才能生成沉淀?；旌虾螅篬Ag+]=2×10-3molL-1,[Cl-]=2×10-3molL-1Qc=[Ag+][Cl-]=2×10-3molL-1

×

2×10-3molL-1

=4.0×10-6mol2L-2>1.8×10-10mol2L-2Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。練習(xí)：將4×10-3molL-1的Pb(NO3)2溶液與4×10-3molL-1的KI溶液等體積混合能否有沉淀析出？Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3L-3解：Qc=[pb2+][I-]2=2×10-3molL-1

×(

2×10-3molL-1)2=8×10-9>Ksp(PbI2)所以有PbI2沉淀析出。第14頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四例2、下列情況下，有無CaCO3沉淀生成？已知Ksp,CaCO3=4.9610-9mol2/L2

（1）往盛有1.0L純水中加入0.1mL濃度為0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3；（2）改變CaCl2和Na2CO3的濃度為1.0mol/L呢？

[Ca2+]=[CO32-]=0.110-30.01/1.0=10-6

mol/L

Qc

=[Ca2+]×[CO32-]=10-12mol2/L2

<Ksp,CaCO3=4.9610-9mol2/L2

因此無CaCO3沉淀生成。[Ca2+]=[CO32-]=10-4

mol/L

Qc=[Ca2+]×[CO32-]=10-8>Ksp,CaCO3因此有CaCO3沉淀生成。第15頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四例3.在1L含1.0×10-3molL-1的SO42-溶液中，注入0.01molBaCl2溶液（假設(shè)溶液體積不變）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10

mol2L-2解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+過量，剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)因?yàn)?，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：當(dāng)剩余離子即平衡離子濃度≤10-5mol/L時，認(rèn)為離子已沉淀完全或離子已有效除去。第16頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四例.用5%的Na2SO4溶液能否有效除去誤食的Ba2+?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解：5%的Na2SO4溶液中的[SO42-]≈0.352mol/L,[Ba2+]=(1.1×10-10mol2L-2)/(0.352mol/L)=2.9×10-10molL-1

因?yàn)槭Ｓ嗟腫Ba2+]<10-5mol/L所以有效除去了誤食的Ba2+。第17頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四

小結(jié):沉淀生成的原理是什么？

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；其次希望沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好。鋇離子是有毒的重金屬離子，如果誤食可溶性鋇鹽，應(yīng)采取什么措施？可以用碳酸鈉或硫酸鈉洗胃嗎？

應(yīng)想辦法使鋇離子沉淀生成的沉淀既不溶于水也不溶于酸，因此，應(yīng)選用硫酸鈉將鋇離子沉淀。第18頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四3.沉淀的轉(zhuǎn)化

沉淀的轉(zhuǎn)化原理；沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動。一般來說，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。第19頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四1）沉淀的轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：使溶液中的離子濃度更小3）沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用①鍋爐除水垢（CaSO4）②一些自然現(xiàn)象的解釋2）沉淀轉(zhuǎn)化的方法:加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動。

3、沉淀的轉(zhuǎn)化第20頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四①鍋爐中水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4SO42-+

Ca2+

+CO32-CaCO3第21頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四CaCO3Ca2++CO32-+2HCO3-H2O+CO2CaCO3+H2O+CO2+2HCO3-Ca2+水滴石穿CaCO3+H2O+CO2Ca（HCO3）2滴水成石②對一些自然現(xiàn)象的解釋第22頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四例：重晶石不溶于水，也不溶于酸，且溶解度小于BaCO3的溶解度，但在實(shí)際生產(chǎn)中，常用重晶石（BaSO4）為原料制備其它鋇化合物，例如通常用飽和Na2CO3溶液處理卻可使BaSO4轉(zhuǎn)化為溶解度較大且可溶于鹽酸、硝酸的BaCO3，處理方法是，在飽和Na2CO3溶液中加入BaSO4，攪拌，靜置，移走上層清液，再加飽和Na2CO3溶液，如此多次重復(fù)，可使大部分BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3，如果加入鹽酸，可使BaCO3轉(zhuǎn)變成可溶的氯化鋇。

（1）反應(yīng)的一般規(guī)律通常都是向生成更難溶的沉淀的方向，為什么這里生成的是溶解度更大些的BaCO3？請運(yùn)用相關(guān)原理作一說明。

（2）上層清液是什么?寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

（1）把BaSO4加入飽和Na2CO3溶液中，雖然Ba2+濃度低，但C032-濃度高，可以使離子積大于其溶度積，從而使BaCO3沉淀析出。（2）上層清液是Na2SO4溶液。BaSO4+Na2CO3=BaCO3+Na2SO4第23頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí)1.(08江蘇·17改編題)⑵已知:向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時，[Ksp(AgCl)=2.0×10-10]2.7×10-3

5.4×10-13=求:Ksp(AgBr)

=

。第24頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí)2.(08山東改編題)某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法不正確的是A.加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn)B.使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)不可以通過通過蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)C.b點(diǎn)有BaSO4沉淀生成D.b點(diǎn)對應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對應(yīng)的KspD第25頁，共30頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí)3.在50ml0.2mol·L-1MgCl2溶液中加入等體積的0.2mol·L-1的氨水,有無Mg(OH)2沉淀生成?已知Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-10，氨水的Kb=1.78×10-5。解：c(Mg2+)=0.2/2=0.1(mol·L-1)c(NH3.H2O)=0.2/2=0.1(mol·L-1)

NH3.H2O