沉淀溶解平衡的知識點(diǎn)

適用標(biāo)準(zhǔn)文案難溶電解質(zhì)的溶解均衡一．固體物質(zhì)的溶解度溶質(zhì) 溶解度：在必定溫度下，某固體物質(zhì)在100g溶劑里到達(dá)飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量，叫做這類物質(zhì)在這類溶劑里的溶解度。符號：S，單位：g，公式：S=〔m /m 〕×溶質(zhì) 不一樣物質(zhì)在水中溶解度差異很大，從溶解度角度，可將物質(zhì)進(jìn)展以下分類：

易溶>10g

可溶1-10g

微溶 難溶絕大局部固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的高升而增大，少量物質(zhì)的溶解度隨溫度變化不明顯，個別物質(zhì)的溶解度隨溫度的高升而減小。積淀溶解均衡溶解均衡的成立講固態(tài)物質(zhì)溶于水中時，一方面，在水分子的作用下，分子或離子離開固體外表進(jìn)入水中，這一過程叫溶解過程；另一方面，溶液中的分子或離子又在未溶解的固體外表齊集成晶體，這一過程叫結(jié)晶過程。當(dāng)這兩個相反過程速率相等時，物質(zhì)的溶解到達(dá)最大限度，形成飽和溶液，到達(dá)溶解均衡狀態(tài)。溶質(zhì)溶解的過程是一個可逆過程：固體溶質(zhì) 溶解溶液中的溶質(zhì) 結(jié)晶

v v溶解 結(jié)晶vv溶解 結(jié)晶vv

固體溶解溶解均衡v v溶解 結(jié)晶

晶體析出積淀溶解均衡確定不溶解的物質(zhì)是不存在的，任何難溶物質(zhì)的溶解度都不為零。以淀溶解和生成的速率相等時，便獲得飽和溶液，即成立以下動向均衡：溶解

AgCl為例：在必定溫度下，當(dāng)沉AgCl(s)積淀溶解均衡的特點(diǎn)〕動：動向均衡

Ag＋(aq)＋

—(aq)〕等：溶解和積淀速率相等〕定：到達(dá)均衡，溶液中離子濃度保持不變〕變：當(dāng)外界條件轉(zhuǎn)變時，溶解均衡將發(fā)生挪動，到達(dá)的均衡。三．積淀溶解均衡常數(shù)——溶度積〕定義：在必定溫度下，難溶性物質(zhì)的飽和溶液中，存在積淀溶解均衡，其均衡常數(shù)叫溶度積常數(shù)?！潮磉_(dá)式：即：AmBn(s)

mAn+(aq)＋nBm－(aq)

Ksp=[n]·[B－]n

AgCl(s)

－Ag+(aq)＋Cl (aq)，Ksp(AgCl)=[Ag

－10]＝×10

+ 2-Ag2CrO4(s) 2Ag (aq)＋CrO4(aq)，Ksp(Ag CrO)=[Ag+]2[CrO2-4]2 4

＝1.1×1012〕意義：反響了物質(zhì)在水中的溶解力量。關(guān)于陰陽離子個數(shù)比同樣的電解質(zhì)，

Ksp數(shù)值越大，電解質(zhì)在

適用標(biāo)準(zhǔn)文案〕影響要素：與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度相關(guān)，而與積淀的量和溶液中離子的濃度沒關(guān)。四．影響積淀溶解均衡的要素〕內(nèi)因：難溶電解質(zhì)自己的性質(zhì)〕外因：①濃度：加水稀釋，積淀溶解均衡向溶解的方向挪動②溫度：多半難溶性電解質(zhì)溶解于水是吸熱的，因此高升溫度，積淀溶解均衡向溶解的方向挪動。③同離子效應(yīng)：向積淀溶解均衡系統(tǒng)中，參加同樣的離子，使均衡向積淀方向挪動。④其余：向系統(tǒng)中參加可與系統(tǒng)中某些離子反響生成更難溶或氣體的離子，使均衡向溶解方向挪動。五．溶度積規(guī)章1、經(jīng)過比較溶度積 Ksp與溶液中相關(guān)離子的離子積 Qc的相對大小,能夠推斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀可否生成或溶解?對AgCl而言,其Qc=c(Ag+)·c(Cl-),該計(jì)算式中的離子濃度不必定是均衡濃度 ,而Ksp計(jì)算式中的離子濃度必定是均衡濃度 ?Qc>Ksp,則溶液過飽和,有積淀析出,直至溶液飽和,到達(dá)的均衡?Qc=Ksp,,積淀與溶解處于均衡狀態(tài)?Qc<Ksp,,,,?2、溶KSP

的性質(zhì)〔1〕KSP

的大小和均衡常數(shù)同樣，它與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度相關(guān)，與濃度沒關(guān)，離子濃度的改,KSP

的大小?！?〕溶度積K 反響了難溶電解質(zhì)在水中的溶解力量的大小。同樣種類的難溶電解質(zhì)的SP越小，越難溶于水；反之 Ksp越大，溶解度越大。如：Ksp(AgCl)=1.8×10-10;Ksp(AgBr)=5.0 ×10-13;Ksp(AgI)=8.3×10-17.由于:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI), 因此溶解度:AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI) 不一樣種類的難溶電解質(zhì)，不行以簡潔地依據(jù)Ksp大小，推斷難溶電解質(zhì)溶解度的大小。

Ksp越小，溶解度3、、溶度積的應(yīng)用①經(jīng)過比較溶度積與溶液中相關(guān)離子濃度冪的乘積——濃度積在給定條件下積淀可否生成或溶解。

(Q)的相對大小，能夠推斷難溶電解質(zhì)cQ>Kc

，溶液過飽和，有積淀析出，直至溶液飽和，到達(dá)的均衡；Q＝Kc

，溶液飽和，積淀與溶解處于均衡狀態(tài)；Q<Kc

，溶液未飽和，無積淀析出，假設(shè)參加過度難溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。②難溶電解質(zhì)的構(gòu)成種類同樣時， Ksp

越大，其溶解力量越大，反之，越小。以上規(guī)章稱為溶度積規(guī)章。積淀的生成和溶解這兩個相反的過程它們相互轉(zhuǎn)變的條件是離子濃度的大小，掌握離子濃度的大小，能夠使反響向所需要的方向轉(zhuǎn)變。六、積淀反響的應(yīng)用1、積淀的生成(1)pH法：如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再參加氨水調(diào)理

pH7～8，

3＋ Fe(OH)

33

3＋ ＋。2 42 4(2)加積淀劑法：如以

NaS、HS等作積淀劑，使某些金屬離子如 Cu2＋、Hg2＋等生成極難溶的硫化物2 2適用標(biāo)準(zhǔn)文案CuSHgS等積淀，也是分別、除掉雜質(zhì)常用的方法。反響以下：2 Cu2＋＋S2－===CuS↓。Cu2＋HS===CuS↓＋2H＋。Hg2＋＋S2－===HgS↓。Hg2＋＋HS===HgS↓＋2H2 應(yīng)用：提純、廢水辦理等，目的是利用積淀去除或許分別某種離子積淀的溶解積淀溶解的原理依據(jù)均衡挪動，關(guān)于在水中難溶的電解質(zhì)，假設(shè)能想法不停地移去溶解均衡系統(tǒng)中的相應(yīng)離子，使均衡向積淀溶解的方向挪動，就能夠使積淀溶解。溶解積淀的化學(xué)方法.酸堿溶解法留意:用酸溶解含金屬離子的難溶物時 ,所承受酸的酸根與金屬離子不反響 ?CaCO,能夠參加鹽酸降低CO2-

,使均衡向溶解的方向挪動?3 .氧化復(fù)原溶解法原理是經(jīng)過氧化復(fù)原反響使難溶物的離子濃度降低化性或復(fù)原性的難溶物,如不溶于鹽酸的硫化物3AgS+8HNO===6AgNO+3S↓+2NO↑+4H O2 3 3 2.配位溶解法

,使均衡向右挪動而溶解 ?此法合用于擁有明顯氧AgSHNO就是一個例子:2 3+.積淀轉(zhuǎn)變?nèi)芙夥?/p>

,AgCl能夠參加氨水以生成Ag〔NH〕3 2

?本法是將難溶物轉(zhuǎn)變成能用上述兩種方法之一溶解的積淀BaSO轉(zhuǎn)變成BaCO,BaCO?4 3 3

,BaSO

中參加飽和NaCO4 2 33、積淀的轉(zhuǎn)變積淀轉(zhuǎn)變的實(shí)質(zhì)是溶解均衡的挪動，一般來說，溶解度小的積淀轉(zhuǎn)變成溶解度更小的積淀比較簡潔〔轉(zhuǎn)變成更難溶的物質(zhì)〕。這兩種難溶物的溶解力量差異越大,這類轉(zhuǎn)變的趨向就越大?如:在ZnS的溶解均衡系統(tǒng)中參加CuSO 溶液,能夠使其轉(zhuǎn)變成更難溶的CuS積淀,這說明溶解度ZnS>CuS?轉(zhuǎn)變的方4程式能夠表示為ZnS(s)+Cu 2+(aq)===CuS(s)+Zn 2+(aq)?關(guān)于一些用酸或其余方法不行以溶解的積淀，能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)變成另一種用酸或其余方法能溶解的積淀，而后出去。比方鍋爐除水垢例、很多在水溶液中的反響,常常有易溶物轉(zhuǎn)變犯難溶物或難溶物轉(zhuǎn)變成更難溶物的現(xiàn)象 ?下表為同樣溫度下某物質(zhì)的溶解度物質(zhì)

?AgCl AgS2

CaSO4

Ca(OH)2物質(zhì)

Ca(HCO)

CaCO

NHHCO

(NH) SO3 2 3 4 3 4 2 4溶解度(g) 1.5×10-3 21假設(shè)在有氯化銀固體的水中參加硫化鈉溶液,可能觀察到的現(xiàn)象是 ?

,同時會生成黑色固體生成硫酸銨化肥的方法之一是把石膏粉

(CaSO )懸浮于水中,不停通入氨氣并通入二氧化碳 ,充分反4應(yīng)后馬上過濾, 濾液經(jīng)蒸發(fā)而獲得硫酸銨晶體,寫出該反響的化學(xué)方程式:CaSO +CO+HO+2NH===CaCO ↓+(NH)SO_?4 2 2 3 3 4 2 4一． 考察積淀溶解均衡中溶質(zhì)濃度的計(jì)算例3：：某溫度時，Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl－]＝×10－10Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2-4] ＝×10

－12適用標(biāo)準(zhǔn)文案試求：〔1〕此溫度下AgCl飽和溶液和Ag2CrO4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度，并比較二者的大小?！?〕此溫度下，在0.010mo1 ·L-1的AgNO3溶液中，AgCl與Ag2CrO4分別能到達(dá)的最大物質(zhì)的量濃度，并比較二者的大小。分析①AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)c(AgCl)Ag2CrO4(s)

Ksp(AgCl)1.810 10 1.3105mol L12Ag＋(aq)＋CrO42－(aq)(2x)

2x x2·x=Ksp

4

3 1.110124

5 110 mol L∴ c(AgCl)＜c(Ag2CrO4)②在0.010mol·L-1AgNO3溶液中，c(Ag+)=0.010mol ·L-1＋ －AgCl(s)溶解均衡時：

Ag (aq) ＋＋x

Cl(aq)＋x)·x＝×10＝×10(m8·

—10—8

∵x很小，∴ ＋x ≈—1c(AgCl)=1.8×10(mol·L )

Ag2CrO4(s)

＋2Ag ＋x

＋ x＋2x)2·x＝×10－12

∵x很小，∴

＋2x≈

—8 －110(mol·L )

∴c(Ag

2CrO

4)＝×10-8

－1(mol·L)∴ c(AgCl)＞c(Ag2CrO4)二． 考察積淀溶解均衡中的溶度積規(guī)章例4．將等體積的4×10-3mo1L-1的AgNO3和4×10-3mo1·L1K2CrO4混淆，有無Ag2CrO4積淀產(chǎn)生?KSP(Ag2CrO4)＝×10-12。解：等體積混淆后濃度為原來的一半。+ -3 -1 2- -3 -1c(Ag)=2×10 mol·L ;c(CrO4 mol·L＝(2×l0-3)2×2×l0-3

(CrO )SP因此有積淀析出

4-2【練習(xí)】在

3溶液，以下說法正確的選溶液中，參加 項(xiàng)是—10〔AgCl的Ksp＝×10 〕 ( )A．有AgCl積淀析出 B．無AgCl積淀C．沒法確立 D．有積淀，但不是AgCl三． 考察積淀溶解均衡中的同離子效應(yīng)例5．將足量BaCO3分別參加：①30mL 水②2CO3溶液

③ 氯化鋇溶液 ④鹽酸中溶解至溶液飽和。 請確立各溶液中Ba2+的濃度由大到小的次序?yàn)椋? 適用標(biāo)準(zhǔn)文案6BaSO4在純水中的溶解度為×10-5mol·L-1，BaSO40.010mol·L-1Na2SO4溶液中的溶解-10度是在純水中溶解度的多少倍 ? KSP (BaSO4)＝×10BaSO40.010mol·L-1Na2SO4溶液中的溶解度為xmol·L-1，則溶解均衡時：2+ 2—BaSO4(s) Ba(aq)+SO4(aq)均衡時濃度／mol.L-12+〕·c〔SO42-)=x(0.010+x)×10-10

x 0.010+xx很小，因此

0.010+x≈0.010x=1.07 ×10-10-8 -1因此 x=1.07×10 計(jì)算結(jié)果與BaSO4在純水中的溶解度比照較，10-8×10-5,00010倍。四． 考察積淀溶解均衡中的 除雜和提純Cu(OH)

2在水溶液中存在著以下積淀溶解均衡：

2(s)

Cu2+

－(aq)+2OH(aq)，在常溫下Ksp=2—2010 。在常溫下假設(shè)要生成

Cu(OH)

0.02mol·L－1CuSO

4溶液中參加固體堿來調(diào)2整溶液的pH，使溶液的pH大于 〔 〕2A．2D【分析】

B．3

C．4 D．5Ksp=c(Cu

2+)·c2

(OH)=210－20，假設(shè)要使0.02mol·L－1

Cu2+c(OH10—)=1 10

mol

1014·L－1，再依據(jù)水的離子積常數(shù)得， c(H)

1 109

1015

mol L1pH=5例題7． 在 ·L-1Co2+溶液中，含有少許Fe3+雜質(zhì)。問應(yīng)怎樣掌握的?KSP ｛Co(OH)2｝=1.09×l0-15，KSP｛Fe(OH)3｝×10-39Fe3+定量積淀完整時的pH值：

pH值，才能到達(dá)除掉Fe3+雜質(zhì)的目Fe(OH)3(s)=Fe3+KSP{Fe(OH)3}=

+3OH-3+ 3 -c(Fe c(OH) Ksp{Fe(OH)3}3

2.64103

39 1011c(Fe3 )pH＝14-(-log1.38 ×10-11)＝Co2+Co(OH)2pH值：Co(OH)2(s)=Co2++2OH-2+ 2 -

106KSP{Co(OH)2}=c(CoCo(OH)2積淀的條件是

)c(Co2+)c2(OH-) ＜KSP{Co(OH)2}c(OH) Ksp{Co(OH)2}c(Co2 )

1.0910 15 3.3010 8pH=14-(-log3.30 ×10-8)＝PH值掌握在之間才能保證除掉

Fe3+，而Co2+留在溶液中。適用標(biāo)準(zhǔn)文案五． 考積淀溶解均衡中積淀的化例8、BaS 原料制 Ba(OH)2·8H2O的程是：BaS與HCl反，所得溶液在

70℃～90C 與量NaOH 溶液作用，除，冷卻后獲得Ba(OH)2·8H2O晶體的方法是使方法的反方程式：

Ba(OH)2·8H2O晶體。據(jù)最道，生效率高、本錢低的BaSCuO反??反反物CuO是不溶物，什么反能行：述方法生效率高、本錢低的原由。解答：〔1〕BaSCuO＋9H2O＝Ba(OH)2·8H2OCuS［也可寫B(tài)a(OH)2］〔2〕CuS的溶度比CuO小得多〔更溶〕〔3〕CuS 溶物〔未反的CuO也不溶〕，后，將液、冷卻，便可在溶液中析出

Ba(OH)2·8H2O晶體，故生效率高；CuS合物〕，因此本錢低。

CuOSO2CuO可頻頻使用〔SO2可用于制硫的化．工水中常含有必定量的1：原積淀法法的工流程 :

Cr2O72－和CrO42，它會人及生系生很大害，必行此中第①步存在均衡；2CrO4 2－(黃色)+2H+ Cr2O72－(橙色)+H2O〔1〕假設(shè)均衡系統(tǒng)的 pH=2，溶液 色?！?〕能明第①步反達(dá)均衡狀的是 。Cr2O72－CrO42－的度同樣2－2v(Cr2O7溶液的色不〔3〕第②步中，原〔4〕第③步生成的

2－)=v(CrO4 )1molCr2O72－離子，需要 mol的FeSO4·7H2O。Cr(OH)3在溶液中存在以下積淀溶解均衡：Cr(OH)3(s)

－

(aq)

3