第30講難溶電解質(zhì)的溶解平衡

1、第30講 難溶電解質(zhì)的溶解平衡, 探究點(diǎn)一 難溶電解質(zhì)的溶解平衡,【知識(shí)梳理】 1物質(zhì)的溶解性分類：20 時(shí)電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系：,溶解,生成,=,AgIAg2CrO4 BAgClAg2CrO4AgI CAg2CrO4AgClAgI DAg2CrO4AgIAgCl,解析 考查根據(jù)溶度積求飽和鹽溶液中離子濃度的方法。 分析各離子濃度的數(shù)量級(jí)即可比較大小。據(jù)此可順利比較大小， 故選C。,C, 探究點(diǎn)二 影響溶解平衡的因素,【知識(shí)梳理】 1內(nèi)因 難溶性電解質(zhì)本身的性質(zhì)。 2外因 (1)濃度：加水沖稀，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，但Ksp_。 (2)溫度：多數(shù)難溶性電解質(zhì)溶解于水

2、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_。,不變,變大,(3)同離子效應(yīng)：向沉淀溶解平衡體系中加入相同的離子，使平衡向沉淀方向移動(dòng)，但Ksp_。 (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)生成更難溶或氣體的離子，使平衡向溶解的方向移動(dòng)，但Ksp不變。,不變,【要點(diǎn)深化】 四類動(dòng)態(tài)平衡比較,【典例精析】 例2 已知：25 時(shí)，KspMg(OH)25.611012，Ksp(MgF2)7.421011。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的懸濁液加入少量的NH4C

3、l固體，c(Mg2)增大 C25 時(shí)，Mg(OH)2固體在20 mL 0.01 molL1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL1NH4Cl溶液中的Ksp小 D25 時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成為MgF2,B,例2 B 解析 A項(xiàng)，由于Mg(OH)2的溶度積小，故其電離出的Mg2濃度要小一些，所以A項(xiàng)錯(cuò)。B項(xiàng)，NH可以結(jié)合Mg(OH)2電離出的OH離子，從而促使Mg(OH)2的電離平衡正向移動(dòng)，c(Mg2)增大，B項(xiàng)正確。C項(xiàng)，Ksp僅與溫度有關(guān)，故C項(xiàng)錯(cuò)。D項(xiàng)，雖Mg(OH)2的Ksp較小，但二者的Ksp相近，當(dāng)c( F)較大時(shí)，仍會(huì)出現(xiàn)

4、c(Mg2) c(F)2Ksp(MgF2)，從而生成MgF2沉淀，故D錯(cuò)。,點(diǎn)評(píng) 決定溶度積常數(shù)大小的是難溶物本身的溶解性， 難溶物質(zhì)一旦確定，溶度積常數(shù)還受到外界溫度的影響， 相應(yīng)離子的濃度改變(如B、C項(xiàng)條件的改變)，使溶解平衡 發(fā)生移動(dòng)，但是并不影響溶度積常數(shù)。變式題則對(duì)比辨析 平衡移動(dòng)和平衡常數(shù)變化差異，以及沉淀次序等問題。,變式題,解析 AgCl的溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān)，A錯(cuò)；由題信息 可知，AgBr比AgCl更難溶，故AgCl的溶度積常數(shù)較大，B錯(cuò)； 由溶度積常數(shù)來看，先形成AgCl沉淀，C錯(cuò)。,D, 探究點(diǎn)三 沉淀溶解平衡的應(yīng)用,【知識(shí)梳理】 1以AmBn(s) mAn(aq)n

5、Bm(aq)為例：,沉淀溶解平衡,濃度冪,Anm,Bmn,c(An)m,c(Bm)n,難溶電解質(zhì)性質(zhì),溫度,通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積濃度商Qc的相對(duì)大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解：_，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡。 _，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。 _，溶液未飽和，無沉淀析出，若加入過量難溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。 2(1)沉淀的生成原理：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_；其次希望沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行得越_越好。,QcKsp,QcKsp,QcKsp,進(jìn)行,徹底,(2)沉淀溶解的原理：根據(jù)

6、平衡移動(dòng)，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)_，使平衡向沉淀_的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解。 除_可以溶解難溶電解質(zhì)，某些_也可用來溶解沉淀。 (3)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_。一般來說，溶解度_的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度_的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。,離子,溶解,水,酸,移動(dòng),大,小,【要點(diǎn)深化】 1沉淀的溶解 根據(jù)溶度積規(guī)則，當(dāng)QcKsp時(shí)，沉淀就向溶解的方向進(jìn)行。因此，使沉淀溶解的總原則就是設(shè)法使構(gòu)成晶體離子的濃度減小使之滿足QcKsp。 化學(xué)方法溶解沉淀的原則是：使沉淀溶解平衡向著溶解的方向移動(dòng)。 常用的方法有： (1)酸堿溶解法 借助某些可溶性弱電解

7、質(zhì)(水、弱酸或弱堿)，使難溶物的離子濃度降低而溶解。本法適用于溶解氫氧化物、弱酸或弱堿鹽等難溶物質(zhì)。具體辦法是：難溶酸用強(qiáng)堿溶；難溶堿用強(qiáng)酸或較強(qiáng)酸溶；難溶弱酸鹽用強(qiáng)酸或較強(qiáng)酸溶解。,(2)配位溶解法 在難溶物中加入配位劑，因形成配合物而降低難溶物的某種離子濃度，使平衡向右移動(dòng)而溶解，配位劑的濃度越大，或生成配合物穩(wěn)定性越大，則難溶物的溶解度也越大。例如，含AgCl(s)的溶液中加入氨水，而使AgCl溶解度增加或完全溶解。 AgCl(s)2NH3(aq) Ag(NH3)2(aq)Cl (3)氧化還原溶解法 通過氧化還原反應(yīng)使難溶物的離子濃度降低，使平衡向右移動(dòng)而溶解。此法適用于具有明顯氧化性或

8、還原性的難溶物，如，不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于HNO3就是一個(gè)例子： 3Ag2S8HNO3=6AgNO33S2NO4H2O,(4)沉淀轉(zhuǎn)化溶解法 將難溶物轉(zhuǎn)化為能用上述三種方法之一溶解的沉淀，然后再溶解。例如，BaSO4中加入飽和Na2CO3溶液使BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3，再將BaCO3溶于鹽酸。 2沉淀的轉(zhuǎn)化 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一般說來，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)。 根據(jù)難溶物質(zhì)溶解度的大小，難溶物質(zhì)間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化，例如：,因?yàn)閆nS電離生成的S2可與Cu2結(jié)合生成更難溶的黑色沉淀CuS，并促進(jìn)ZnS的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，結(jié)果使ZnS沉淀逐漸轉(zhuǎn)化

9、為CuS沉淀，總反應(yīng)式為： ZnS(s)Cu2(aq) CuS(s)Zn2(aq)。 沉淀轉(zhuǎn)化在工業(yè)上的應(yīng)用 在工業(yè)廢水處理過程中，用FeS等難溶物作沉淀劑除去廢水中的重金屬離子。,【典例精析】 例3 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，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，molL1)見圖282。,圖282,(1)pH3時(shí)溶液中銅元素的主要存在形式是_(寫化學(xué)式)。 (2)若要除去CuCl2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(NO3)2溶液中含有少量的Co2雜質(zhì)，_ (“能”或“不能”

10、)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_。,Cu2,B,不能,Co2和Ni2沉淀的pH范圍相差太小,Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O,(5)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表。,某工業(yè)廢水中含有Cu2、Pb2、Hg2，最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的_除去它們。(選填序號(hào)) ANaOH BFeS CNa2S,B,解析 由圖可知，在pH3時(shí)，溶液中不會(huì)出現(xiàn)Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3的同時(shí)必須保證Cu2不能沉淀，因此pH應(yīng)保持在4左右。(3)從圖示關(guān)系

11、可看出，Co2和Ni2沉淀的pH范圍相差太小，無法控制溶液的pH。(4)Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，加入氨水后生成難電離Cu(NH3)4，促進(jìn)了Cu(OH)2的溶解。(5)要使三種離子生成沉淀，最好選擇難溶于水的FeS，使它們轉(zhuǎn)化為更難溶解的金屬硫化物沉淀，同時(shí)又不引入其他離子。,點(diǎn)評(píng) 利用難溶電解質(zhì)的Ksp確定控制溶液的pH、選擇沉 淀試劑或溶液中某些離子的濃度，以達(dá)到分離溶液中金屬離子 的作用，這已經(jīng)是在工業(yè)生產(chǎn)中成熟的方法。變式題則是利用 沉淀轉(zhuǎn)化原理理解自然界中礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程。,變式題,2010北京卷 自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析正確的是( ) ACuS的溶解度大于PbS的溶解度 B原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍(lán)沒有還原性 CCuSO