高二化學選修4_難溶電解質的溶解平衡_課件

1、第三章第三章 水溶液中的離水溶液中的離子平衡子平衡第四節(jié) 難溶電解質的溶解平衡A AgCl(sgCl(s） AgAg+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq)(aq) 生成沉淀的離子反應反應之所以能夠發(fā)生，生成沉淀的離子反應反應之所以能夠發(fā)生，在于生成物的溶解度小。在于生成物的溶解度小。 例如，例如，AgCl 20AgCl 20時在時在100g100g水中僅能溶解水中僅能溶解1.51.51010-4-4g g。盡管。盡管AgClAgCl溶解很小，但并不是絕對不溶解很小，但并不是絕對不溶（溶（溶解是絕對的溶解是絕對的），生成的），生成的AgClAgCl沉淀會有少量溶沉淀會有少量溶解

2、。因此，生成解。因此，生成AgClAgCl沉淀后的溶液中三種有關反應沉淀后的溶液中三種有關反應的粒子在反應體系中共存。難溶電解質的溶解度盡的粒子在反應體系中共存。難溶電解質的溶解度盡管很小，但不會等于管很小，但不會等于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 難溶難溶 0.01g 的量是很小的，一般情況下，相當量的離子的量是很小的，一般情況下，相當量的離子相互反應生成難溶電解質，可以認為反應完全了。相互反應生成難溶電解質，可以認為反應完全了。 化學上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于化學上通常

3、認為殘留在溶液中的離子濃度小于110-5 mol/L，沉淀就達完全。，沉淀就達完全。1、下列說法中正確的是（、下列說法中正確的是（ ） A.不溶于不的物質溶解度為不溶于不的物質溶解度為0 B.絕對不溶解的物質是不存在的絕對不溶解的物質是不存在的 C.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0 D.物質的溶解性為難溶，則該物質不溶于水物質的溶解性為難溶，則該物質不溶于水2、下列各組離子，在水溶液中能以較高濃度大量共存的、下列各組離子，在水溶液中能以較高濃度大量共存的是（是（ ）I ClO NO3 H K NH4 HCO3 OH SO42 SO32- C

4、l OH Fe3+ Cu2+ SO42 Cl H K AlO2 HSO3 Ca2 Na SO42- CO32- ABCDBB3、試利用平衡移動原理解釋下列事實：、試利用平衡移動原理解釋下列事實：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀鹽酸中不溶于水，但能溶于稀鹽酸中(2)CaCO3難溶于稀硫酸，卻能溶于醋酸中難溶于稀硫酸，卻能溶于醋酸中(3)分別用等體積的蒸餾水和分別用等體積的蒸餾水和0010mol/L硫酸洗滌硫酸洗滌BaSO4沉淀，用水洗滌造成沉淀，用水洗滌造成BaSO4的損失量大于用的損失量大于用稀硫酸洗滌的損失量稀硫酸洗滌的損失量（1 1）難溶電解質的難溶電解質的溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)的含義的含義

5、 A AgCl(s) AggCl(s) Ag+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq)(aq)當溶解與結晶速度相等時，達到平衡狀態(tài)當溶解與結晶速度相等時，達到平衡狀態(tài)K Kspsp，AgCl AgCl =C=CAg+Ag+C CCl-Cl- 為一常數(shù)，該常數(shù)稱為為一常數(shù)，該常數(shù)稱為難溶電解質的難溶電解質的溶度積常溶度積常數(shù)數(shù)，簡稱溶度積。簡稱溶度積。（2 2）難溶電解質的難溶電解質的溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)用用K Kspsp表示。表示。 通式：通式：A An nB Bm m(s) nA(s) nAm+m+(aq) + mB(aq) + mBn-n-(aq)(aq) 則則K Kspsp

6、, AnBm, AnBm= C= CAm+Am+n . n . C CBn-Bn-m m練習：練習：BaSOBaSO4 4、AgAg2 2CrOCrO4 4、Mg(OH)Mg(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶度積的溶度積溶解 結晶例例1 1、已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl1.1.5656 1010-10-10， K Ksp,Ag2CrO4sp,Ag2CrO49.09.0 1010-1-12 2，試求試求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度（用的溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）設）設AgCl的濃度為的濃度為S1（molL),則：

7、則： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡平衡 S1 S1 21SKspLgLmolS/5 .1431025. 1/1025. 1551322224)2(SSSKspLmolS/1031. 142(2)2)設設AgAg2 2CrOCrO4 4的濃度為的濃度為S S2 2（mol/dmmol/dm3 3),),則：則： AgAg2 2CrOCrO4 4(s) 2Ag(s) 2Ag+ +(aq) + CrO(aq) + CrO4 42-2-(aq)(aq) 平平 2S2S2 2 S S2 2在水中：在水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4的溶解度的溶解度例例2、把足量

8、的把足量的AgCl放入放入1L 1 .0 mol L的鹽酸溶的鹽酸溶液中溶解度是多少？（液中溶解度是多少？（g/L）解：設設AgCl的溶解度為的溶解度為S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平 S S 1 1LmolSKsp/1056. 110AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小小。 A An nB Bm m(s) nA(s) nAm+m+(aq) + mB(aq) + mBn-n-(aq)(aq) Q Q c c KKspsp 時，時，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和），體沉淀從溶液中析出（溶液過飽和），體系中不斷析出沉淀，直至達到平

9、衡（此時系中不斷析出沉淀，直至達到平衡（此時Q Q c c =K=Kspsp ）(2)(2)Q Q c c =K=Kspsp 時，時，沉淀與飽和溶液的平衡沉淀與飽和溶液的平衡Q Q c c KKspsp 時，時，溶液不飽和，若體系中有沉淀，則沉淀溶液不飽和，若體系中有沉淀，則沉淀會溶解直至達到平衡（此時會溶解直至達到平衡（此時Q Q c c =K=Kspsp ）Q Qc c= C= CAm+Am+n n C CBn-Bn-m m Q Qc c稱為離子積，稱為離子積，其表達式中離子濃度是任意的，為此其表達式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實際濃度，所以其數(shù)值不定瞬間溶液中的實際濃度，所以其數(shù)

10、值不定，但對一難，但對一難溶電解質，溶電解質，在一定溫度下，在一定溫度下，KspKsp 為一定值。為一定值。例：下列情況下，有無例：下列情況下，有無CaCOCaCO3 3沉淀生成？已知沉淀生成？已知Ksp,CaCO3=4.96 10-9（1 1）往盛有往盛有1.0 L1.0 L純水中加入純水中加入0.1 mL0.1 mL濃度為濃度為0.01 mol /L 0.01 mol /L 的的CaClCaCl2 2和和NaNa2 2COCO3 3；（2 2）改變改變CaClCaCl2 2和和NaNa2 2COCO3 3的濃度為的濃度為1.0 mol /L 1.0 mol /L 呢？呢？ CaCa2+2+

11、 =CO =CO3 32-2- = 0.1 = 0.1 1010-3-3 0.01/1.0 = 100.01/1.0 = 10-6-6 mol /Lmol /L Q Qc c = = CaCa2+2+ COCO3 32-2- = 10 = 10-12-12 K Kspsp,CaCO3,CaCO3 因此有因此有CaCOCaCO3 3沉淀生成。沉淀生成。pH，當當 時有沉淀生成。時有沉淀生成。spcKQ 調節(jié)調節(jié)pH法：法：加入氨水調節(jié)加入氨水調節(jié)pH至至78，可，可除去氯化銨中的雜質氯化鐵。除去氯化銨中的雜質氯化鐵。加沉淀劑法：加沉淀劑法：以以Na2S、H2S等作沉淀劑，等作沉淀劑，使使Cu2+

12、、Hg2+等生成極難容的硫化物等生成極難容的硫化物CuS、HgS沉淀。沉淀。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,求開始有求開始有Ag2CrO4沉淀生成時的沉淀生成時的Ag+ =? CrO42-沉淀完全時沉淀完全時, Ag+= ?已知：已知：Ksp，Ag2CrO4=9.010-12解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 CrO42-12432549.0 10Ag 9.5 10 mol LCrO1.0 10Ksp5324Ag 9.5 10 molCrOspKLCrO42-沉淀完全時的濃度為沉淀完全時的濃

13、度為1.0 10-5 mol L-3故有故有創(chuàng)新設計P55 第2題Q Qc c K Kspsp 時時, ,沉淀發(fā)生溶解，沉淀發(fā)生溶解，使使Q Qc c減小減小的方法有：的方法有： (1) (1) 利用氧化還原方法降低某一離子的濃度。利用氧化還原方法降低某一離子的濃度。 (2) (2) 生成弱電解質。如：生成弱電解質。如： H H2 2S SFeS FeFeS Fe2+ 2+ + S+ S2- 2- S + NO + H S + NO + H2 2O O (3) (3) 生成絡合物，例銀銨溶液的配制生成絡合物，例銀銨溶液的配制H+HNO3 溶液中含有幾種離子，加入某沉淀劑均可生成沉溶液中含有幾種

14、離子，加入某沉淀劑均可生成沉淀，沉淀生成的先后順序按淀，沉淀生成的先后順序按離子積大于溶度積的先后離子積大于溶度積的先后順序沉淀，順序沉淀，叫作分步沉淀。叫作分步沉淀。 KspKsp越小越先沉淀，且越小越先沉淀，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 一般認為沉淀離子濃度小于一般認為沉淀離子濃度小于1.010-5 mol/L時時, ,則認為已經沉淀完全則認為已經沉淀完全3、以、以MnO2為原料制得的為原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子，通過添加過量

15、難溶電解等金屬離子，通過添加過量難溶電解質質MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經過濾除去包括過濾除去包括MnS在內的沉淀，再經蒸發(fā)、結晶，在內的沉淀，再經蒸發(fā)、結晶，可得純凈的可得純凈的MnCl2。根據上述實驗事實，可推知。根據上述實驗事實，可推知MnS具有的相關性質是（具有的相關性質是（ ） A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度與溶解度與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、CdSC例例1：如果溶液中：如果溶液中Fe3+和和Mg2+的濃度均為的濃度均為0.10 mol

16、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條件條件是什么是什么? 相應的相應的Ksp查閱教材查閱教材P65頁表格中數(shù)據頁表格中數(shù)據。111353933Lmol105 . 1101100 . 4FeOHspKpH = 3.2解解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全時的沉淀完全時的OH-為為:Mg2開始沉淀的開始沉淀的pH值為值為:152111212Lmol103 . 1)1 . 0108 . 1()Mg(OHspKpH =9.1因此因此, 只要控制只要控制pH值在值在3.2 9.1之之間即可使間即可使Fe3+定量沉淀而使定量沉