第四节 难溶电解质的沉淀溶解平衡

第四节难溶电解质的溶解平衡1.理解难溶电解质的溶解平衡。2.知道溶度积的含义及其表达式，能进行相关计算。3.明确沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。学习目标：思考：Ag＋和Cl－的反应真能进行到底吗？我们知道，溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如，AgNO3溶液与NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：Ag++Cl-=AgCl↓，如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的，一般认为反应可以进行到底。问题讨论：1.当AgNO3与NaCl恰好完全反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？2.难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？（参照表3-4）3.难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡？如何表示？4.有沉淀生成的复分解类型离子反应能不能完全进行到底呢？不能，沉淀即是难溶电解质,不是绝对不溶，只不过溶解度很小，难溶电解质在水中存在溶解平衡。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。一.难溶电解质的溶解平衡在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态1.概念：2.溶解平衡的建立:v溶解____v沉淀,固体溶解v溶解____v沉淀,溶解平衡v溶解____v沉淀,析出晶体=固体溶质溶液中的溶质溶解沉淀溶解AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)沉淀3.表达式：4.特征:逆、等、动、定、变5.影响沉淀溶解平衡的因素:难溶物本身的性质①温度：②浓度：③同离子效应：(1)内因(2)外因改变条件平衡移动方向平衡时c(Ag+)平衡时c(Cl-)Ksp升温加水加AgCl(s)加NaCl(s)加AgNO3(s)加NaI(s)不移动减小减小不变不变正反应正反应正反应逆反应逆反应增大增大增大增大增大减小减小减小增大不变不变不变不变不变AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)如除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加CuO，调节溶液的pH，使Fe3+沉淀为Fe(OH)3而除去。Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+CuO+2H+=Cu2++H2O二.沉淀溶解平衡的的应用1.沉淀的生成（离子除杂）(1)调节pH法：H2S+Hg2+=HgS↓+2H+(2)沉淀剂法:如用H2S沉淀溶液中Hg2+：2.沉淀的溶解(1)酸溶解法:如CaCO3溶于盐酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O(2)盐溶液溶解法:3.沉淀的转化(1)实质：沉淀溶解平衡的移动例：已知常温下，AgCl、AgBr、AgI、Ag2S的KSP依次减小则：AgNO3NaClNaBrNaINa2SAgCl白色AgBr淡黄色AgI黄色Ag2S黑色沉淀转化的条件：溶解能力相对较强的物质转化为溶解能力相对较弱的物质。Ksp差值越大,沉淀转化越彻底。一般说来，溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。(2)规律:CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS：CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-Cu2++ZnSCuS+Zn2+(3)应用:①锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3：②矿物转化(1)如果要除去某溶液中的SO42－，应选择加入钙盐还是钡盐，为什么？(2)若向等浓度的NaCl、Na2S的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先产生哪种沉淀(参照表3-5)？(3)以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。对于溶解平衡：Ksp＝cm(Mn＋)·cn(Am－)三.沉淀溶解平衡常数——溶度积（Ksp）1.表达式:MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm—(aq)Ksp只受温度影响，与沉淀的量和溶液中离子浓度无关。2.意义:3.影响因素:Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。4.应用:某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc(离子积)与Ksp的关系QcKsp—溶液不饱和，无沉淀析出。Qc=Ksp—溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。QcKsp—溶液过饱和，有沉淀析出。(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度。a如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝√mol·L－1。5.有关计算:(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度。如某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1mol/L的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10amol·L－1。(3)两种离子与同一沉淀剂生成Ksp类型相同的沉淀后，溶液中剩余离子的浓度比等于二者的Ksp之比。如：向含Mg2＋、Cu2＋的溶液中加入足量NaOH溶液，先生成Ksp较小的Cu(OH)2沉淀，当生成Mg(OH)2沉淀后，溶液中c(Mg2＋)∶c(Cu2＋)＝Ksp[Mg(OH)2]∶Ksp[Cu(OH)2]。20℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：电解质在水中的溶解度：Ag+Cl-溶解AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)沉淀