1、第三章 水溶液中的离子平衡 第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡 复习 1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？ 一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和 溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。 2、溶解性是指：_ 溶解性是物质的_性质。 溶解性大小跟 _有关。 一种物质溶解在另一种物质中的能力。一种物质溶解在另一种物质中的能力。 物理 溶质、溶剂的性质 物质的溶解性只能粗略表示物 质的溶解能力的强弱，为了精确表 示物质的溶解能力，化学上引入了 “溶解度”的概念。 固体物质的溶解度 定义：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂 里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质 在这种溶剂里的溶解度。 注
2、意：条件：一定温度。标准：100克溶剂 状态：饱和状态 单位：克 任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件 下某物质的溶解量也是有限的，不存在无限可溶 解的物质。 溶解度与溶解性的关系：20 易溶 物质 可溶 物质 微溶 物质 难溶 物质 S10g10gS1g 1gS0.01gS Ksp 过饱和，析出沉淀， Qc Ksp饱和，平衡状态 Qc KSP 练习2：已知Ag2SO4的Ksp为2.010-5，将适量 Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和，该过程中 Ag+和SO42-浓度随时间变化关系如图1（饱和 Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034mol/L）。若t1时刻在 上述体系中加入1
3、00mL 0.020mol/L Na2SO4溶液 ，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO42-浓 度随时间变化关系的是( ) 图1 B 刚好饱和 练习2解答 原溶液中： c(SO42-)=c(Ag+) 2=0.034mol/L2=0.017mol/L 加入Na2SO4后： c(Ag+)=0.034mol/L2=0.017mol/L c(SO42-)=(0.017mol/L+0.020mol/L) 2=0.0185mol/L 则QC= c(Ag+)2 c(SO42-)=0.01720.0185=5.3510-6 因QC Fe(OH)3。 3.小结Ksp的大小与沉淀转化的关系。 对于同类
4、型的难溶电解质， Ksp的大小与溶 解度的大小一致， Ksp较大的沉淀可以转化 为Ksp较小的沉淀。 注意：注意： 分步沉淀分步沉淀 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉 淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后 顺序沉淀，叫作分步沉淀。 对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相 差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI 对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算 才能确定。如AgCl和Ag2CrO4 一般认为沉淀离子浓度小于1.010-5 mol/L时, 则认为已经沉淀完全 例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL, 使Fe3+完全沉淀而使
5、Mg2+不沉淀的pH条件是什么? pOH = 10.8 , pH = 3.2 解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的OH-为: Mg2开始沉淀的pH值为: pOH = 4.9, pH =9.1 因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之间即可 使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。 Ksp (Mg(OH)2)= 1.810-11 强化练习强化练习 已知已知2525，AgIAgI的饱和溶液中的饱和溶液中c(Ag+)c(Ag+)为为 1.22101.2210-8 -8molL molL 1 1， ，AgClAgCl的
6、饱和溶液中的饱和溶液中 c(Agc(Ag + + ) )为为1.25101.2510-5 -5molL molL 1 1。若在 。若在5mL5mL含含 有有KClKCl和和KIKI各为各为0.01molL0.01molL 1 1的溶液中，加 的溶液中，加 入入8mL0.01molL8mL0.01molL 1 1AgNO AgNO 3 3 溶液，这时溶液溶液，这时溶液 中所含溶质的离子浓度由大到小的次序是中所含溶质的离子浓度由大到小的次序是 ： 。 答案：答案：c(Kc(K + + )c(NO)c(NO 3 3 - - )c(Cl)c(Cl - - )c(Ag)c(Ag + + )c(I)c(I
7、 - - ) ) 3、沉淀的溶解 （1）原理 设法不断移去溶解平衡体系中的相应 离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动 （2）举例 a 、难溶于水的盐溶于酸中 如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3 、Cu(OH)2溶于强酸 b 、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液 如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液 思考与交流 用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸 和NH4Cl溶液的原因 解释 在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq) 加入盐酸时，H中和OH-,使c(OH)减 小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解 加入NH4Cl时， 1、NH4直接
8、结合OH,使c(OH)减小，平衡 右移，从而使Mg(OH)2溶解 2、NH4水解，产生的H中和OH,使c(OH )减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解 思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐” ，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”? BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4 Ba2+ + SO42- Ksp=1.110-10mol2L-2 BaCO3 Ba2+ + CO32- Ksp=5.110-9mol2L-2 由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下 BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离 子浓度降低，使Qc
9、 Ksp(CuS),CuS的溶解 度远小于ZnS的溶解度。 当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时， ZnS溶解产生的S2-与 CuSO4溶液中的Cu2+足以满足QcKsp(CuS)的条件， S2-与 Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。 CuS沉淀的生成，使得S2-的浓度降低，导致S2-与Zn2+的 Qc KSP（AgI） 有AgI析出 AgCl+I AgI+Cl 改变条件，原沉淀溶解平衡发生移动，遵循勒沙特列 原理： 化学式溶解度/g （20） 溶度积 （25） BaCl235.7 Ba（OH）23.89 CaSO40.217.110-5 CaCO37.110-42.810-9 A
10、gCl1.510-41.810-10 AgBr8.410-65.410-13 AgI2.110-78.510-17 Cu（OH）22.210-20 Fe（OH）3310-94.010-38 沉淀的转化是_ _。 沉淀的转化实质是_的移动。 通常,一种沉淀可转化为更难溶的沉淀，两种 难溶物的_差别越大,这种转化的趋 势就越大。 沉淀溶解平衡 溶解能力 一种难溶电解质转化为另一种难溶 电解质的过程 锅炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液 处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 CaSO4 SO42- + Ca2+ + CO32- CaCO3 沉淀转化的应用 举例1 思考： 1
11、、在工业废水中常含有 Cu2+、Hg2+、Pb2+等重 金属离子，处理时通常投入 FeS固体以 除去这些 离子，试解释其原因？ 化学式 FeSCuSHgSPbS KSP6.310181.310366.410533.41028 牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的 物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+3PO43-+OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸， 这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 。 已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产 物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏 中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因 。 生成的
12、有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动 ，加速腐蚀牙齿 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 沉淀转化的应用 举例2 例：将足量的ZnS粉末加入到10mL0.001molL-1的CuSO4溶液 中，是否有CuS沉淀生成？请通过计算后回答。已知: Ksp(ZnS)=1.610-24 mol 2 L - 2 Ksp(CuS) =1.310-36 mol 2 L - 2 解：在ZnS沉淀溶解平衡体系中产生的硫离子浓度为： S2-=Zn2+=(Ksp)1/2 =(1.610-24 mol 2 L - 2 )1/2=1.2610-12 mol L - 1 Qc (CuS) =C(Cu2+) C(S2-) =1.010- 3mol L-1 1.2610-12mol L-1 =1.2610-15mol2L-2 因为：Qc(CuS) Ksp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀 。 有关一种沉淀为什么转化为另一种沉淀的定量计算: 7）为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的 条件下加入的一种试剂是（ ） A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO 6）在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后,恢复至原 来温度下列说法正确的是( ) A溶液中钙离子浓度变大 B溶液中氢氧化钙的质量分数增大 C溶液的PH不变 D溶液中钙离子的物质的量减少. C D D
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