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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沉淀溶液中的溶质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AgCl(s)⇋Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag+)平衡后c(Cl-)K sp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AgNO3逆向增大减小不变通入HCl 逆向减小增大不变通入H2S 正向减小增大不变(5)20℃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BaSO4是强电解质,而Al(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Al(OH)3为例,Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)表示溶解平衡,Al(OH)3Al3++3OH-表示电离平衡。

需要注意的是:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq)表示BaSO4的溶解平衡,而BaSO4溶于水的部分完全电离,因此电离方程式为:BaSO4===Ba2++SO2-4。

4.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:K sp=c(A+)·c(B-);AB2(或A2B)型物质:K sp=c(A2+)·c2(B-)[或K sp=c2(A+)·c(B2-)];A2B3型物质:K sp=c2(A3+)·c3(B2-)对于同类型物质,K sp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A m B n(s)⇋m A n+(aq)+n B m-(aq)为例:溶度积离子积2.sp(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K sp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,K sp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K sp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7~8,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物CuS、HgS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AgCl、AgBr、AgI、Ag2S一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 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①OH-②AlO-2③CO2-3④HCO-3⑤SiO2-3⑥SO2-3⑦HSO-3⑧S2O2-3⑨S2-⑩HS-⑪ClO-⑫F-⑬PO3-4⑭HPO2-4⑮H2PO-4如:H2O+AlO-2+H+===Al(OH)3↓,AlO-2+4H+===Al3++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:①H+②Fe2+③Fe3+④Cu2+⑤Ag+⑥Zn2+⑦Mg2+⑧Al3+⑨NH+4⑩HCO-3⑪H2PO-4⑫HPO2-4⑬HSO-3⑭HS-等。

如:H2PO-4+2OH-===PO3-4+2H2O,NH+4+OH-3·H2O。

3.相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存如①SO2-4与Ba2+、Pb2+、Ag+、Ca2+等不共存;②CO2-3与Ca2+、Mg2+、Ba2+等不共存;③S2-与Cu2+、Pb2+、Hg2+、Ag+、Fe2+等不共存;④C17H35COO-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①酸性条件下NO-3与I-、Fe2+、S2-、SO2-3等不共存;②酸性条件下SO2-3与S2-等不共存(但在碱性条件下可以共存);③MnO-4与I-、Cl-等不共存。

-、S2-、SO2-3、Br5.能相互结合形成络合物的离子不能大量共存[来源:学科网]如①Fe3+与SCN-:Fe3++SCN-===[Fe(SCN)]2+;②Ag+与NH3·H2O:Ag++2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++2H2O。

6.水解显酸性的离子(如Al3+、Fe3+等)和水解显碱性的离子(AlO-2、CO2-3、HCO-3、ClO-等)不能大量共存如:①Al3+与AlO-2、HCO-3:Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓,Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑;②Fe3+与ClO-:Fe3++3ClO-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO;③Fe2+与ClO-:2Fe2++ClO-+4OH-+H2O===2Fe(OH)3↓+Cl-。

7.溶液若无色,则不存在有色(溶液中)离子如Fe3+、Cu2+、MnO-4、Fe2+等。

8.不能在中性溶液中大量存在的离子Al3+、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;CO2-3、ClO-、PO3-4等酸根阴离子,它们的本性是使溶液呈碱性,它们不能在中性溶液中大量存在。

三、例题精析【例题1】【题干】下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解【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(K sp)。

例如:Cu(OH)2Cu2++2OH-,K sp=c(Cu2+)·[c(OH-)]2=2×10-20。

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,反之沉淀溶解。

(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于____________才能达到目的。

(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-)=K w类似,FeS饱和溶液中存在:FeS(s)Fe2++S2-,c(Fe2+)·c(S2-)=K sp。

常温下K sp=8.1×10-17。

(1)理论上FeS的溶解度为________,而事实上其溶解度远大于这个数值,其原因可能是_______________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ______。

(2)又知FeS饱和溶液中c(H+)与c(S2-)之间存在以下限量关系:c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22,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:①0.1 mol·L-1AgNO3溶液和0.1 mol·L-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·L-1KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-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:AgCl(s)⇋Ag(aq)+Cl-(aq)B.滤液b中不含有Ag+C.③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.下列属于微溶物质的是( )A.AgCl B.BaCl2C.CaSO4 D.Ag2S3.在含有浓度均为0.01 mol/L的Cl-、Br-、I-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.AgCl、AgBr、AgI B.AgI、AgBr、AgCl C.AgBr、AgCl、AgI D.三种沉淀同时析出2.已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0,下列有关该平衡体系的说法正确的是( )①升高温度,平衡逆向移动②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高⑤给溶液加热,溶液的pH升高⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变A.①⑥B.①⑥⑦C.②③④⑥D.①②⑥⑦3.已知K sp(AgCl)=1.56×10-10,K sp(AgBr)=7.7×10-13,K sp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。

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