难溶物质的溶解平衡

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1、 第第29讲讲难溶电解质溶解平衡难溶电解质溶解平衡 难溶电解质的沉淀溶解平衡难溶电解质的沉淀溶解平衡一、一、一、一、 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡1 1 1 1、沉淀溶解平衡：、沉淀溶解平衡：、沉淀溶解平衡：、沉淀溶解平衡：（1 1 1 1）概念：）概念：）概念：）概念：在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液液中的有关离子重新生

2、成沉淀的速率相等时，此时溶液液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡. . . .溶解平衡时的溶液是饱和溶液。溶解平衡时的溶液是饱和溶液。溶解平衡时的溶液是饱和溶液。溶解平衡时的溶液是饱和溶液。（2 2 2 2）特征：）特征：）特征：）特征：逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变（3 3 3 3）影响因素：）影响因素：）影响因素：）影响因素：内因、外因（浓度、温度

3、）内因、外因（浓度、温度）内因、外因（浓度、温度）内因、外因（浓度、温度）（4 4 4 4）过程表示：）过程表示：）过程表示：）过程表示： 例如：例如：例如：例如：A AgCl(sgCl(s） AgAg+ +(aq(aq) + ) + ClCl- -(aq(aq) )2. 2. 溶度积常数溶度积常数 （1 1）难溶电解质的难溶电解质的溶度积常数溶度积常数的含义的含义 A AgCl(sgCl(s) ) AgAg+ +(aq(aq) + ) + ClCl- -(aq(aq) )当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态K Kspsp，AgClAgCl =Ag=Ag+

4、+ClCl- - 为一常数，该常数称为为一常数，该常数称为难溶电解质的难溶电解质的溶度溶度积常数，积常数，简称溶度积。简称溶度积。（2 2）难溶电解质的）难溶电解质的溶度积常数用溶度积常数用K Kspsp表示。表示。 通式：通式：A An nB Bm m(s(s) ) nAnAm+m+(aq(aq) + ) + mBmBn-n-(aq(aq) ) 则则K Kspsp, , AnBmAnBm= A= Am+m+ n . n . B Bn-n- m m练习：练习：BaSOBaSO4 4、AgAg2 2CrOCrO4 4、Mg(OH)Mg(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶度积的溶度积

5、3、溶度积、溶度积(Ksp )的性质的性质 溶度积溶度积(Ksp )的大小与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的的大小与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的量无关量无关.离子浓度的改变可使平衡发生移动离子浓度的改变可使平衡发生移动,而不能改变溶度积而不能改变溶度积.不同的难溶电解质在相同温度下不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。不同。几种难熔电解质在几种难熔电解质在25时的溶解平衡和溶度积：时的溶解平衡和溶度积： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= Ag+Cl- = 1.810-10mol2 L-2AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= Ag+Br- = 5.010-13mol

6、2 L-2AgI(s) Ag+ + I- Ksp= Ag+Br- = 8.310-17mol2 L-2Mg(OH)2(s) Mg2+2OH- Ksp= Mg2+OH- 2 = 5.610-12mol3 L-3相同类型的难溶电解质的相同类型的难溶电解质的Ksp越小，越小，溶解度越小，越难溶。溶解度越小，越难溶。如如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI)溶解度溶解度:AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI)Ksp 决定于难溶电解质的本性，与温度有关，决定于难溶电解质的本性，与温度有关，与溶液浓度无关。一定温度下，与溶液浓度无关。一定温度下，Ksp是常数。是常

7、数。Ksp 的大小反应了难溶电解质在水中的溶解能力的大小反应了难溶电解质在水中的溶解能力(1)对相同类型的难溶电解质溶度积大，溶解对相同类型的难溶电解质溶度积大，溶解度就大，可直接比较。度就大，可直接比较。 (2)(2) 对不同类型的难溶电解质不能认为溶度对不同类型的难溶电解质不能认为溶度积大，溶解度也大。积大，溶解度也大。注注 意意(3)同一物质的同一物质的Ksp与温度有关，与溶液中的溶与温度有关，与溶液中的溶质离子浓度无关质离子浓度无关。练习练习1.已知已知 Ksp ：AgClAgBrAgI向一含向一含Cl-、Br-、I-的混合溶液（离子浓度相的混合溶液（离子浓度相同）中滴加同）中滴加Ag

8、NO3，求离子的沉淀顺序？求离子的沉淀顺序？ I- 、Br-、 Cl- 练习练习2. 当当Ag2S 2Ag+S2- H0已达平已达平衡时，现改变下列一个条件，分别回答衡时，现改变下列一个条件，分别回答有关问题的变化情况。有关问题的变化情况。 平衡移动方向平衡移动方向 c(Ag+)和和c(S2-) Ksp A.加少量水；加少量水； B.加少量加少量Ag2S ； B.C. 加少量加少量Na2S； D.加少量高锰酸钾；加少量高锰酸钾；C.E. 升高溶液的温度升高溶液的温度4.4.4.4.溶度积与溶解度之间的关系溶度积与溶解度之间的关系溶度积与溶解度之间的关系溶度积与溶解度之间的关系例例1 1、已知已

9、知K Ksp,AgClsp,AgCl 1.1.5656 10 10-10-10， K Ksp,Ag2CrO4sp,Ag2CrO4 9.09.0 1010-1-12 2，试求试求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度（用的溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）设）设AgCl的浓度为的浓度为S1（molL),则：则： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡平衡 S1 S1 (2)2)设设AgAg2 2CrOCrO4 4的浓度为的浓度为S S2 2（mol/dmmol/dm3 3),),则：则： AgAg2 2CrOCrO4 4(s) 2Ag(s)

10、2Ag+ +(aq) + CrO(aq) + CrO4 42-2-(aq)(aq) 平平 2S2S2 2 S S2 2在水中：在水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4的溶解度的溶解度例例2、把足量的把足量的AgCl放入放入1L 1 .0 mol L的盐的盐酸溶液中溶解度是多少？（酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：设设AgCl的溶解度为的溶解度为S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平 S S 1 1AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的在盐酸溶液中溶解度比在水中的小小。已知已知 :Ksp,AgCl 1.56 10-10， 二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀

11、溶解平衡的应用1 1、沉淀的溶解与生成、沉淀的溶解与生成离子的浓度商离子的浓度商Qc和离子积和离子积Ksp的关系：的关系：(1).当当 Qc Ksp时是过饱和溶液，时是过饱和溶液，离子生成沉淀离子生成沉淀即反应向生即反应向生成沉淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。成沉淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。(2).当当 Qc = Ksp时是饱和溶液，已达到时是饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。沉淀溶解平衡状态。(3).当当 Qc Ksp时，离子才能生成沉淀。时，离子才能生成沉淀。混合后：混合后：Ag+=2 10-3mol L-1,Cl-= 2 10-3mol L-1 Qc=Ag+Cl-=2 1

12、0-3mol L-1 2 10-3mol L-1 =4.0 10-6mol2 L-2 1.810-10mol2 L-2 QcKsp,所以有所以有AgCl沉淀析出。沉淀析出。练习：将练习：将410-3mol L-1的的Pb(NO3)2溶液与溶液与410-3mol L-1的的KI溶液溶液等体积混合能否有沉淀析出？等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(PbI2)= 7.110-9mol3 L-3解：解：Qc=pb2+I-2 =2 10-3mol L-1 ( 2 10-3mol L-1)2 =810-9 Ksp(PbI2) 所以有所以有PbI2沉淀析出。沉淀析出。例例2、下列情况下，有无、下列情况下，有无

13、CaCO3沉淀生成？沉淀生成？ 已知已知Ksp,CaCO3=4.96 10-9 mol 2/L2 （1）往盛有往盛有1.0 L纯水中加入纯水中加入0.1 mL浓度为浓度为0.01 mol /L 的的CaCl2和和Na2CO3；（2）改变改变CaCl2和和Na2CO3的浓度为的浓度为1.0 mol /L 呢？呢？ Ca2+ = CO32- = 0.1 10-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = Ca2+CO32- = 10-12mol 2/L2 Ksp,CaCO3 因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。例例3. 在在1L含含1.010-3mol L-1 的的SO42-溶

14、液中，注入溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知已知:Ksp(BaSO4)= 1.110-10 mol2 L-2解：解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成生成BaSO4沉沉淀后，淀后，Ba2+过量，剩余的即过量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.009mol/L. SO42-=Ksp/Ba2+= 1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/L) 因为，剩余的即因为，剩余的即SO42-=1.210-8mol/L1.010-5mol/L 所以

15、，所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：注意：当剩余离子即平衡离子浓度当剩余离子即平衡离子浓度10-5mol/L时，认为离子时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。已沉淀完全或离子已有效除去。例例. 用用5%的的Na2SO4溶液能否有效除去误食的溶液能否有效除去误食的Ba2+?已知已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2 L-2解：解：5% 的的Na2SO4溶液中的溶液中的SO42-0.352mol/L, Ba2+=(1.110-10mol2 L-2)/ (0.352mol/L) =2.910-10mol L-1 因为剩余的因为剩余的B

16、a2+ Ksp(Mg(OH)2) 有有Mg(OH)2 沉淀生成沉淀生成练练习习4.在在1molL-1CuSO4溶溶液液中中含含有有少少量量的的Fe3+杂杂质质，pH值值控控制制在在什什么么范范 围围才才能能除去除去Fe3+ ? 使使c(Fe3+) 10-5molL-1已知：已知： Fe(OH)3的的 Ksp = 2.610-39 Cu(OH)2 的的Ksp= 5.610-20 Fe (OH)3 Fe3+ + 3OH Ksp = c(Fe3+ )c3(OH) = 2.610-39 pH = 2.8 pH 2.8解：解：Cu(OH)2 Cu 2+ + 2OH Ksp = c(Cu 2+ )c2(OH ) = 5.610-20 pH = 4.4 控制控制 pH：2.8 4.4 .可加入什么物质？可加入什么物质？CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3