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难溶电解质的溶解平衡考纲要求:1、理解难溶电解质存在的沉淀溶解平衡;2、能运用溶度积常数进行简单的计算一、溶解平衡的概念与特点1概念在一定温度下,当沉淀溶解的速率和沉淀析出的 速率相等时时,固体质质量、离子浓浓度不变变的状态态。固体溶解溶解平衡析出晶体2、沉淀溶解平衡的表示方法:AgCl(S) Ag+(aq)+Cl-(aq) 注意:不表示电离平衡AgCl = Ag+Cl-强电解质电离方程式3.特征:逆、动、等、定、变3特征 (1)逆:(2)动:(3)等:(4)定:(5)变:动态平衡, v溶解和v沉淀均不为零v溶解= v沉淀可逆过程达到平衡时,溶液中的离子浓度不变。当外界条件改变时,沉淀溶解平衡将发生移 动,直至达到新的平衡状态。二、影响沉淀溶解平衡的因素1、内因 :2、外因 :浓度:加水稀释,平衡向溶 解方向移动温度 :绝大多数难溶盐的溶 解是吸热过程。同离子效应 :离子反应效应增大离子浓度,平衡 向沉淀方向移动减小离子浓度,平衡 向溶解方向移动难溶物本身的性质三、溶度积常数(简称溶度积) 1、定义在一定条件下,难溶性电解质形成饱和溶液并达到溶解 平衡时,其溶解平衡常数叫做溶度积常数,简称溶度积 .表达式AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)例1:写出下列难溶电解质的溶解平衡关系式和溶度 积表达式。 Ag2CrO4(s) Fe(OH)3(S)Ksp=Cm(An+) Cn(Bm-)2Ag+(aq)+CrO4-(aq)Ksp=C2 (Ag+) C (CrO4- )Ksp=C (Fe3+) C3 (OH-)Fe3+(aq)+3OH-(aq)、意义:一定温度下, Ksp的大小反映了物质在 水中的溶解能力。对于同类型的难溶电解 质,Ksp越大,其溶解能力越强。 、特点:和其他平衡常数一样,Ksp 只与温度 有关,温度一定时,Ksp不变。化学式溶度积积AgCl1.81010AgBr7.71013AgI8.511016一定温度、Ksp=Cm(An+) Cn(Bm-) 假设溶液中离子溶度积为Qc1、QcKsp时溶液过饱和,逆向移动,有沉淀析出。2、Qc=Ksp时溶液为饱和溶液,处于平衡状态3、QcKsp2、生成沉淀的方法:加沉淀剂法:例:AgNO3溶液中加入NaCl可生成沉淀调节pH法 :(一) 沉淀的生成例2、若使Fe3+ (当c(Fe3+) 10-5molL-1 时认为已完全沉淀)完全沉淀,pH至少应为多少?Fe (OH)3(S) Fe3+ + 3OH Ksp = c(Fe3+ )c3(OH) = 2.610-39 pH = 2.8Cu(OH)2(S) Cu 2+ + 2OH Ksp = c(Cu 2+ )c2(OH ) = 5.610-20 pH = 4.4 控制 pH:2.8 4.4 .例3、1molL-1CuSO4溶液中,除去含有少量的Fe3+杂质,则pH应在什么范 围?例4、现有一定浓度的CuSO4和FeSO4的混合溶液,已知 :被沉淀离子开始沉淀pH完全沉淀pH Cu2+4.46.4 Fe2+7.69.6 Fe3+2.73.7若要除去Fe2+,如何处理?最好选用什么氧化剂氧化Fe2+( )A.稀硝酸 B.KMnO4(H+)溶液 C. Cl2 D.H2O2 选用什么物质调节pH( )A.NaOH B.氨水 C.CuO D.Cu(OH)2先将Fe2+氧化成Fe3+,再调节pH至约4。DCD绿色氧化剂Mg(OH)22NH4+=Mg22NH3H2O(二)、沉淀的溶解3Ag2S8H 2NO3-=6Ag3S2NO4H2OAgCl + 2NH3H2O =Ag(NH3)2+Cl-+2H2O1、酸溶解法 :如CaCO3溶于盐酸2、盐溶液溶解法 :3、氧化还原溶解法:4、配位溶解法:如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液如Ag2S溶于稀HNO3如AgCl溶于氨水CaCO32H=Ca2H2OCO2 例:已知常温下,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S的KSP依次减小AgNO3 ( ) ( ) ( ) ( )NaClNaBrNaINa2SAgCl 白色AgBr 淡黄色AgI 黄色Ag2S 黑色(1)你能解释为什么会发生上述沉淀的转化吗?AgBr+ AgCl Ag+ + Cl-NaBr = Br- + Na+沉淀转化的实质: 沉淀溶解平衡的移动。沉淀转化的特点: Ksp差值越大, 沉淀转化越彻底。(三)沉淀的转化 1、溶解能力相对较强的溶解能力相对较弱的例5、重晶石(主要成分是BaSO4)是重要原料,但由于BaSO4不溶 于酸,有人设想用饱和Na2CO3溶液处理,使之转化为易溶于酸的 BaCO3。 (1)BaSO4的Ksp比 BaCO3小,你认为能实现这一转化吗? (2)已知,常温下, BaCO3的KSP = 5.110-9BaSO4的KSP =1.010-10 若在上述体系中,实现BaSO4向BaCO3转化,则CO32-溶液中CO32 -浓度必须: 如何操作才能保证绝大多数BaSO4 转化为BaCO3?大于5.110-4mol/L 饱和Na2CO3溶液移走上层溶液BaSO4 、BaCO3BaSO4(重复操作)Ba2+BaCO3H+2、溶解能力相对较弱的溶解能力相对较强的BaSO4 Ba2+ + SO42-+BaCO3(s )BaSO4 + CO32- BaCO3 +SO42- Na2CO3 CO32- + 2Na+ 沉淀的转化: (1)实质: 沉淀溶解平衡的移动。(2)条件: 一般情况下,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。 反常:当两种难溶物溶解能力差别不大时, 溶 解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶 解能力相对较强的物质。沉淀溶解平衡小结
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