难溶电解质的溶解平衡教案.docx

1、难溶电解质的溶解平衡教案难溶电解质的溶解平衡1沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时, 溶解速率 和生成沉淀速率相等的状态。2、溶解平衡的建立固体溶质溶解溶液中的溶质1v溶解 v沉淀 ,固体溶解2v溶解=v沉淀，溶解平衡3v溶解 v沉淀, 析出晶体3、 溶解平衡的特点4、 影响沉淀溶解平衡的因素1内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。2外因以 AgCI(s)? Ag (aq) + C(aq) AH0 为例外界条 件移动方 向平衡后c(Ag+)平衡后c(CI)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向减小减小不变加入少量AgNO 3逆向增大减小不变通

2、入HCI逆向减小增大不变通入fS正向减小增大不变(5)电解质在水中的溶解度20 C时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 2难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较1.从物质类别方面看，难溶电解质可以是强电解质也可以是弱 电解质如BaSO是强电解质，而 AI(OH)3是弱电解质，而难电离物 质只能是弱电解质。2.从变化的过程来看溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与 溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分 子与离子之间的转化从而达到平衡状态。3.表示方法不同：以 AI(OH)3为例，AI(0H)3(s戸aL(aq) + 30H- (aq)表示

3、溶解平衡，AI(OH)3=AI3+ + 3OH表示电离平衡。需要注意的是：BaSO(s)= Ba2+ (aq) + SO4-(aq)表示BaSO的溶解平衡，而 BaSO溶于水的部分完全电离，因此电离方程式为： BaSQ=Ba + SO4 o4.难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平 衡，符合勒夏特列原理，外界条件改变时，平衡将会发生移动。 3溶度积问题1.溶度积和溶解度的值都可用来表示物质的溶解能力；2 .用溶度积直接比较时，物质的类型必须相同：AB 型物质：Ksp= c(A+)c(B-);AB2(或 A2B)型物质：Ksp= c(A ) c (B)或 Ksp = c (A )

4、c(B);A2B3型物质：Ksp = c2(A3+) c3(B2) 对于同类型物质，心越小，其溶解度越小。 5溶度积常数及应用1.溶度积和离子积以 AmBn(s)? mAn + (aq) + nBm-(aq)为例：离子积溶度积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幕的乘积符号KspQc表达式Ksp (Am Bn) = c (A)cn(Bm-),式中的浓度 都是平衡浓度Qc(AmBn)= cm(An) cn(BmJ,式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出Qc= Ksp：溶 液饱和，处于平衡状态QcKsp：溶液未饱和， 无沉淀析出2.Ksp的

5、影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。(2)外因1浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但 Ksp不变。2温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程， 升高温度，平衡向溶 解方向移动，Kp增大。3其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质 或更难电离物质或气体的离子时， 平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。 4沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成加入沉淀剂， 应用同离子效应， 控制溶液的pH ,当时有沉淀生成。Qc Ksp1调节pH法：加入氨水调节pH至78，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。2加沉淀剂法： 以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2+、 Hg2+等生成极难容的硫化

6、物CuSHgS沉淀2.沉淀的溶解3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。Ksp越小越先沉淀， 且Ksp相差越大分步沉淀越完 全;如 AgCI、 AgBr、 AgI、 Ag2S一般认为沉淀离子浓度小于1.0X10-5 mol/L时， 则认为已经沉淀完全4、 同离子效应（ 1）同离子效应的来源HAc H+ + Ac- 加入 NaAc，NaAc = Na+ + Ac-溶液中 Ac- 大大增加， 平衡向左移动， 降低了 HAc 的电离度 .同离子效应：向弱电解质中加入具有相同离子 （阳离子或阴离子 ）的强电解质

7、后， 解离平衡发生左移， 降低电解质电离度的作用称为同离子效应， 电离度降 低。6 离子共存问题总结 离子能否在同一电解质溶液里大量存在， 决定于离子能否发生化 学反应，或离子的物理性质是否符合题目的相关规定。因此，要弄清 离子能否在同一溶液中大量共存的问题，关键是掌握离子的性质。1不能在酸性溶液中大量共存的离子 一般为弱酸根离子或易分解的酸的酸根、 易挥发的酸的酸根、 水 解呈碱性的离子等，如OH AIO；COJ HCOJ SiOT SOT HSOJ SO2- S2 HS- ? CIO- ? L ? PO厂? HPO4 ? fPO： 女口： H2O + AIO- + J =AI（OH） 3

8、J, AIO- + 4H + =AI十 + 2H2O。2 .不能在碱性溶液中大量共存的离子一般为能生成不溶性的碱的金属离子或生成弱碱的离子或酸式 盐的酸根离子等，如：HFe2Fe34Cu2 Ag Zn2 Mg2 aL NH：HCOJ ? HbPO： ? HPO4- ? HSOJ ? HS等。O I女口： H2PO+ 2OH- =PO4- + 2H2O, NH4 + OHNHa H2OO3.相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存如SO2与 Ba2、Pb2、Ag、Ca2等不共存； CO3与 Ca、 Mg2、Ba2等不共存； L与 Cu2、Pb2、Hg2、Ag、Fe2等不共 存；C17H35C

9、OO与Ca2、Mg2等生成沉淀不共存。4.因氧化性强而不能与强还原性离子大量共存如酸性条件下NOJ与、Fe2、S2、SO3-等不共存；酸性 条件下SO3与S2等不共存(但在碱性条件下可以共存)；3MnO】与I 一、S&-、B、C等不共存。5.能相互结合形成络合物的离子不能大量共存来源:学科网女口 Fe3与 SCN : Fe3 + SCN =Fe(SCN)2；Ag与 NH3H2O: Ag + 2NH3 H2O=Ag(NH 3)2 + 2H2O。6.水解显酸性的离子(如A|3、Fe3等)和水解显碱性的离子(AIO；、 co3-、hco;、CIO；等)不能大量共存女口： Al3与 AIO；、HCO；

10、: Al3 + 3AIO； + 6H2O=4AI(OH) 3 Al3 + 3HCO； =AI(OH) 3 J+ 3CO21；Fe3与 CIO；: Fe + 3CIO； + 3H2O=Fe(OH)3 J+ 3HCIO:Fe2与 CIO；: 2Fe2 + CIO； + 4OH； H2O=2Fe(OH)3 J+ Cl；。7 .溶液若无色，则不存在有色(溶液中)离子女口 Fe3、Cu2、MnO；、Fe等。&不能在中性溶液中大量存在的离子AI3、Fe3、Cu2等弱碱的阳离子，其本性是使溶液呈酸性，它们不能在中性溶液中大量存在；C&；、CIO；、PO3；等酸根阴离子，它们的本性是使溶液呈碱性，它们不能在中

11、性溶液中大量存在。精析二、例题【例题1 溶解平【题干下列对沉淀 衡的描述正确的是()A .反应开始时，溶液中各离子浓度相等B.沉淀的速率和溶解的速率相等溶液中溶质的离子浓度相等，且保持沉淀溶解达到平衡时，C.沉淀溶解达到平衡时， 不变如果再加入难溶性的该沉淀物，将促D .沉淀溶解达到平衡时，进溶解【例题2 【题干难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下， 溶液里各离子的浓度以它们系数为次方的乘积是一个常数， 叫溶度积常数(Ksp)。例如：Cu(OH)2=Cu2 + 20H，心=c(Cu2) c(OH)2 = 2X10 -20。当溶液中各离子的浓度次方的乘积大于溶度积时，则产生沉淀， 反之沉

12、淀溶解。 , 2 +(1)某 CuSO4 溶液里 c(Cu ) = 0.02 mol/L ,如要生成 Cu(OH)2 沉淀，应调整溶液的pH,使之大于 E达到目的。(2)要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH 为 。【例题4】【题干】与c(H) c(OH)= Kw类似，FeS饱和溶液中存在：FeS(s片Fe2 +一，c(Fe) c(L)= Ksp。常温下 Ksp = 8.1x10一17。(2)又知FeS饱和溶液中c(H)与c&J之间存在以下限量关系： c(H)c(S2)= 1.0X10-22，

13、为了使溶液中 c(Fe2)达到 1 mol/L，现将适 量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H )为【四、课堂运用【基础】1. 实验：0.1 mol L- 1AgNO3溶液和0.1 mol 1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀C；2向滤液b中滴加0.1 mol 1KI溶液，出现浑浊；3向沉淀C中滴加0.1 mol 1KI溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCI(s)? Ag(aq) + C(aq)B.滤液b中不含有Ag+C.中颜色变化说明AgCl转化为AgID .实验可以证明AgI比AgCl更难溶2.C. CaSOD. A

14、g2S下列属于微溶物质的是()A.AgCl B. BaCb3.在含有浓度均为0.01 mol/L的Cl、Br、1离子的溶液中，缓慢 且少量的加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后 顺序是()A.B. Agl、AgBr、AgCID .三种沉淀同时析出AgCI、AgBr、AgIC.AgBr、AgCl、AgI2.已知溶液中存在平衡：AH5o要使 Cu2+ 浓度降至 0.2 mol/L/1 000 = 2X10一4 mol/L , c(OHr)=2 X10 -20、 mol/L =y 2X108 I 610- mol/L，c(H )= 10- mol/L。此时溶液的 pH = 6。答案

15、】(1)7.92X10-8g FeS在水中存在下列平衡：FeS(s) Ff (aq) + S2-(aq), 而Fe2+、sT均可以发生水解：Fe + + 2H2O 涯 夜 Fe(0H)2 + 2H+、S2-+ H2O崖HS- + OH，使上述平衡中的c(Fe2+)、c(g-)降低，平衡向右移动，造成更多的 FeS溶解(2)1.11 X10-3 mol/L【解析】(1)由FeS(s遅ffiFe +-c(Fe2+) =VKSP/8.1X10- = 9X10-9 mol/L即1 L水中可溶解9X10-9 mol的FeS由 100 : S= 1000 ： (9X10-9x88) g 所以 S= 7.9

16、2X10一8 g1.0X10-22c(S2-)(2)c(Fe2+)= 1 mol/L，贝卩 c(S2-) = 5=8.1 X10-17 mol/L。又 0(1) c(S2-)= 1.0X10-22，所以 c(H *)=叫=1.11X10-3 mol/L o8.1X10【答案】AB【解析】在浊液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，正确；B项，向滤液b中加入 0.1 mol L 1更难溶解，向有 应，生成黄色的【答案】【解析】【答案】【解析】KI溶液，出现浑浊，说明含有少量Ag:错误；由于Agl比AgClAgCl存在的c中加入0.1 mol LkI溶液，能发生沉淀转化反 Agl, C项和D项都正确。

17、CBaC2易溶，AgCl、AgzS属难溶物。BAgl比AgBr、AgCl更难溶于水，故Ag+不足时先生成Agl，析出沉淀的先后顺序是Agl、AgBr、AgCl，答案为B。【答案】A错。C根据已知的三种阴离子的浓度计算出要产生三种沉淀所需 所需Ag +浓度最小的先沉淀。1 56 X 1010【解析】会生成CaCO3，使Ca2+浓度减小，错误；加入氢氧化钠溶液会使平 衡左移，有Ca(OH)2沉淀生成，但Ca(OH)2的溶度积较大，要除去Ca2+，应把Ca +转化为更难溶的CaCO3,错误；恒温下Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2 的饱和溶液，pH不变，错；加热，Ca(OH)2的溶解度

18、减小，溶液的pH降低， 错；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCQ 固体，固体质量增加，正确；加入NaOH固体平衡向左移动，Ca(OH)2固体质 量增加，【答案】Ag*的最【解析】小浓度，-L1;要产生 AgCl 沉淀，c(Ag+) mol = 1.56X 108 molL1；c(Ag JBr、Cl、【答案】【解析】度可以促进沉淀生成。A项中CaC03(s)崖瑾Cf (aq) + CO3-(aq), WCO遅腋H77 X 1013要产生 AgBr 沉淀，c(Ag+) mol - L1 = 7.7X 1011 mol - 解；D项中反应的离子方程式为 Mg2

19、 + + S&一 + Ba2+ + 2OH _ =Mg(OH) 2 ； + BaSO4 ；，得到两种沉淀。【答案】(1)BC B C (3)2 4 3 2 1 6 2 35.5【解析】(1)工业废水中的废酸可加生石灰中和， 属于化学变化。CuS、HgS、Ag2S 均难溶，所以加硫化物如Na2S可沉淀Cu2+等重金属离子，消除污染；纯碱可加 入石灰水生成CaCO3沉淀而除去。(2)偏铝酸钠、碱式氯化铝、氯化铁水解生成胶体，除去悬浮物，而 AI2O3难溶于水，不能产生胶体，不能作混凝剂。在除去悬浮物的过程中既有物理变化又有化 学变化。根据 KCN + 2KOH + CI2=KOCN + 2KCl

20、+ H2O、2KOCN + 4KOH +20 LX 0.650 g - L_165 g mo|T3Cl2=2CO 2 + N2+ 6KCl + 2H2O，n(KCN)=一一 = 0.2 mol，0.2 moln(Cb)= 0.2 mol +2 X 3 = 0.5 mol，所以 m(Cl2)= 0.5 mol X 71 g mol_ 1 = 35.5 g。【答案】D【解析】1 L溶液中溶解的CuS的质量为/T3x 10一 18X 96 g，同理1 L溶液中溶 解的ZnS的质量为13x10一12X 97 g，所以CuS的溶解度小于ZnS的溶解度， A、B错误；FeS的Ksp大于ZnS,所以C选项应

21、只有ZnS生成；D选项依据沉淀 的转化，溶度积大的FeS可以转化为溶度积小的CuS。【答案】(1)由 AgCI(s)崖珂iAg + (aq) + Cl_ (aq)知 c(Ag+)= c(Cl_)所以 Ksp(AgCI)= 1.8X 10_10 = c(Ag+) c(Cl_)= c2(Ag +)解得 c(Ag+)= 1.3X 10一5mol - L_1由 Mg(OH) 2(s)涯琏Mg2+ (aq)+ 2OH _ (aq)_ 11 2 丰 2 一解得 c(OH_) = 3.3X 10_4mol - L_1Kw知 KspMg(0H)2 = 1.8X 10_ = c(Mg ) c (OH一)=所以

22、c(H+)= = 3.0X 10_ 11mol L_1c OH所以 pH = 10.5由 KspMg(OH)2= 1.8X 10_ 11= c(Mg2+) c2(OH一) = 0.01 cQH_) 5 _ 1c(OH )= 4.2 X 10 mol - LKw+ I w 10 1c(H 戶 =2.4X 10 mol - Lc OH所以pH = 9.6,即当pH = 9.6时，开始出现 由于一般认为残留在溶液中的离子浓度小于 故Mg2+完全沉淀时有：-111 X 10-5 c2(OH-)= 1.8X 10所以 c(OH-)= 1.34X 10-3mol - L-1Kwc(H+)= 7,- = 7.46X 10-12 mol - L-1 c OH所以 pH = 11.1【答案】(1)CI-先沉淀(2)4.13X 10-6 molMg(0H)2 沉淀。1X 10- mol L-1时，沉淀已经完全。-L-1Ksp AgC