第8章-沉淀溶解平衡课件

第第8章章 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡14.1 难溶化合物的溶度积难溶化合物的溶度积什么是难溶化合物？通常区分难溶物的标什么是难溶化合物？通常区分难溶物的标准是什么？准是什么？什么是沉淀溶解平衡？什么是沉淀溶解平衡？沉淀溶解平衡的常数称为什么？其表达式沉淀溶解平衡的常数称为什么？其表达式如何书写？如何书写？沉淀溶解平衡常数有哪些特点？量纲如何沉淀溶解平衡常数有哪些特点？量纲如何？如何获得沉淀溶解平衡常数的数值？如何获得沉淀溶解平衡常数的数值？p难溶化合物难溶化合物 绝对不溶的物质是不存在的。通常在绝对不溶的物质是不存在的。通常在100g水中溶水中溶解度小于解度小于0.01 g的物质称为难溶物。的物质称为难溶物。p沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡难溶电解质在水中，在水分子的作用下，有解离难溶电解质在水中，在水分子的作用下，有解离形成水合阴阳离子的趋势（形成水合阴阳离子的趋势（溶解溶解过程），同时这过程），同时这些水合阴阳离子也有重新回到难溶电解质表面的些水合阴阳离子也有重新回到难溶电解质表面的趋势（趋势（沉淀沉淀过程）。过程）。溶解过程和沉淀过程速率相等时即达到溶解过程和沉淀过程速率相等时即达到沉淀溶解沉淀溶解平衡平衡。3p溶度积常数溶度积常数沉淀溶解平衡常数沉淀溶解平衡常数 Ksp 溶度积常数，简称溶度积。溶度积常数，简称溶度积。Ksp具有标准平衡常数的特征，取决于难溶电解具有标准平衡常数的特征，取决于难溶电解质的本性和温度。质的本性和温度。Ksp反映了难溶电解质溶解能力。反映了难溶电解质溶解能力。Ksp值可以通过查表得到值可以通过查表得到 (aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+什么是难溶电解质的溶解度？其量纲如何什么是难溶电解质的溶解度？其量纲如何？溶解度和溶度积的换算关系如何？溶解度和溶度积的换算关系如何？如何用溶度积来比较难溶电解质的溶解度如何用溶度积来比较难溶电解质的溶解度大小？大小？p溶度积和溶解度的关系溶度积和溶解度的关系溶解度（溶解度（S/molL-1）：一定温度下）：一定温度下1L难溶电解质难溶电解质饱和溶液中所含溶质的物质的量。饱和溶液中所含溶质的物质的量。对于难溶强电解质，不包含易水解的难溶电解质对于难溶强电解质，不包含易水解的难溶电解质和难溶弱电解质，有和难溶弱电解质，有nSmS6AB型型AB3或或A3B型型AB2或或A2B型型对同一类型难溶电解质可以用对同一类型难溶电解质可以用Ksp的大小来比较的大小来比较其其S的大小，的大小，Ksp越大，则越大，则S越大。越大。对于不同类型的难溶电解质，则不能通过对于不同类型的难溶电解质，则不能通过Ksp直直接比较溶解度的大小，而是需要通过具体计算接比较溶解度的大小，而是需要通过具体计算S加加以判断。以判断。7 例：比较室温下例：比较室温下AgCl和和Ag2CrO4的溶解度的溶解度 298K,Ksp(AgCl)1.7710-10，Ksp(Ag2CrO4)1.1210-12，什么是难溶电解质的离子积，其与溶度积什么是难溶电解质的离子积，其与溶度积有何区别和联系？有何区别和联系？什么是溶度积规则？什么是溶度积规则？溶度积规则溶度积规则通过通过Q和和Ksp的比较，判断沉淀平的比较，判断沉淀平衡移动的方向。衡移动的方向。离子离子积 Q：任意状态下，难溶电解质的溶液中离子浓度的任意状态下，难溶电解质的溶液中离子浓度的乘积乘积 Q Ksp，过饱和溶液，沉淀析出。和溶液，沉淀析出。p溶度积规则溶度积规则9影响沉淀溶解平衡的因素有哪些？影响沉淀溶解平衡的因素有哪些？这些因素作用的机制如何？这些因素作用的机制如何？p影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素 有三种重要因素影响沉淀溶解平衡：同离子效有三种重要因素影响沉淀溶解平衡：同离子效应、盐效应、副反应应、盐效应、副反应(酸效应、配位效应等酸效应、配位效应等)a.同离子效应同离子效应 在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用。用。b.盐效应盐效应 在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质而使难在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。溶电解质的溶解度增大的作用。11例：求例：求 25时，时，Ag2CrO4在在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中溶液中的溶解度。的溶解度。12未加入时未加入时例：例：AgCl在在KNO3溶液中的溶解度溶液中的溶解度(25)0.00 0.00100 0.00500 0.0100 1.278 1.325 1.385 1.42713(1)当当 时，增大，增大，S(PbSO4)显著减小，同离子效著减小，同离子效应占主占主导；(2)当当 时，增大，增大，S(PbSO4)缓慢增大，慢增大，同离子效同离子效应和和盐效效应同同时存在，以同离子效存在，以同离子效应为主，主，当外加当外加电解解质浓度度较大，大，电荷荷较高及高及Ksp较大，大，须考考虑盐效效应；当溶液中各离子当溶液中各离子浓度不大或度不大或Ksp较小小时，不考，不考虑盐效效应。14c.酸效应酸效应 若组成难溶电解质的阴离子是弱碱（如若组成难溶电解质的阴离子是弱碱（如CO32-)，当溶液当溶液pH值降低，使平衡向正向移动，即沉淀的值降低，使平衡向正向移动，即沉淀的溶解度增大。溶解度增大。d.配位效应配位效应 组成难溶电解质的离子若能形成配离子，也能使组成难溶电解质的离子若能形成配离子，也能使 溶解度比计算值大溶解度比计算值大154.2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解p沉淀的生成沉淀的生成条件：条件：方法：加入沉淀剂方法：加入沉淀剂 控制溶液控制溶液pH16 加入沉淀剂加入沉淀剂例例：25时，某种溶液中，时，某种溶液中，c(SO42-)为 6.010-4 molL-1。若在若在 40.0L该溶液中，加入溶液中，加入 0.010 molL-1 BaCl2溶液溶液 10.0L，是否能生成，是否能生成BaSO4 沉淀？沉淀？17有有BaSO4沉淀生成沉淀生成控制溶液控制溶液pH值值 一些阴离子（一些阴离子（CO32-，PO43-，OH-，S2-）在）在形成难溶电解质时，受到溶液酸度的影响。形成难溶电解质时，受到溶液酸度的影响。例：使浓度为例：使浓度为0.010molL-1的的Fe3+开始沉淀和沉开始沉淀和沉淀完全时溶液的淀完全时溶液的pH？解：解：Fe(OH)3(s)=Fe3+(aq)+3OH-(aq)平衡时平衡时开始沉淀时开始沉淀时pOH=12.19，pH=1.8118沉淀完全时溶液的沉淀完全时溶液的pH当沉淀完全时当沉淀完全时Fe3+Ksp可可使使沉沉淀淀析析出出，那那么么相相应减减小小难溶溶饱和和溶溶液液中中某某一一离离子子的的浓度度使使 Q Ksp，沉沉淀淀就就会溶解，减小离子会溶解，减小离子浓度的度的办法有：法有：1、生成弱、生成弱电解解质酸碱反酸碱反应 由于生成由于生成H2O等弱等弱电解解质和和挥发性气体使沉淀溶解平性气体使沉淀溶解平衡向溶解方向移衡向溶解方向移动。并且，。并且，难溶溶电解解质的溶度的溶度积越大，溶液越大，溶液中提供的中提供的H越大，形成的越大，形成的电解解质越弱，气体越易逸出，越弱，气体越易逸出，则该难溶溶盐的溶解度越大。的溶解度越大。26整个整个过程涉及到两个平衡程涉及到两个平衡根据多重平衡原理，根据多重平衡原理，难溶溶电解解质的溶解反的溶解反应及其及其标准平衡常准平衡常数数为27难溶电解质越容易溶解难溶电解质越容易溶解外加强酸外加强酸竞争平衡常数竞争平衡常数例例 试分分别计算算CaCO3溶于溶于盐酸和醋酸反酸和醋酸反应的的标准平衡常数，准平衡常数，并并说明明CaCO3在两种酸中的溶解情况。在两种酸中的溶解情况。解：解：CaCO3溶于溶于盐酸的反酸的反应为平衡常数很大，平衡常数很大，说明明CaCO3 易于在易于在盐酸中溶解酸中溶解CaCO3溶于醋酸溶于醋酸时，醋酸必，醋酸必须过量。量。28浓HCl浓HNO3 2、氧化、氧化还原溶解原溶解 3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O 3、配位溶解、配位溶解 AgCl(s)+2NH3 =Ag(NH3)2+Cl-294、综合作用、综合作用p沉淀的转化沉淀的转化同类型的难溶物质，同类型的难溶物质，沉淀转化的程度，取沉淀转化的程度，取决于它们溶度积的相决于它们溶度积的相对大小，相差大，转对大小，相差大，转化完全。化完全。30 例题例题:如果在如果在1.0LNa2CO3 溶液中使溶液中使0.010mol的的BaSO4完全转化为完全转化为BaCO3,问问Na2CO3的溶液最的溶液最初浓度为多少初浓度为多少?解解:31(1)(1)沉淀类型相同沉淀类型相同,大（易溶大（易溶)者向者向 小（难溶小（难溶)者转化容易者转化容易,二者二者 相差越相差越大，转化越完全大，转化越完全,反之反之 小者向小者向 大者大者 转化困难；转化困难；(2)(2)相差不大，控制一定条件可以使沉相差不大，控制一定条件可以使沉淀转化方向逆转，即难溶者向易溶者转淀转化方向逆转，即难溶者向易溶者转化。化。32作作 业业习题习题1、3、4、5、6、7练练 习习（1）在一含有浓度均为）在一含有浓度均为0.010 molL-1的的Cl-和和CrO42-的混合液中，逐滴加入的混合液中，逐滴加入AgNO3溶液（忽略体积变溶液（忽略体积变化），则最先沉淀的离子是（化），则最先沉淀的离子是（）（A）Cl-（B）CrO42-（C）Cl-和和CrO42-同时沉同时沉淀淀（2）在一含有浓度均为）在一含有浓度均为0.010 molL-1的的Cl-、Br-和和I-的混合液中，逐滴加入的混合液中，逐滴加入AgNO3溶液（忽略体积溶液（忽略体积变化），则最后沉淀的离子是（变化），则最后沉淀的离子是（）（A）Cl-（B）Br-（C）l-（3）在）在10 mL 0.020 molL-1的的Na2SO4溶液中加入溶液中加入10 mL 0.010 molL-1的的BaCl2溶液，将（溶液，将（）（A）有沉淀生成（有沉淀生成（B）无沉淀生成（无沉淀生成（C）无法判无法判断断（4）已知）已知Ksp(AB)4.010-10，Ksp(A2B)3.210-11，则二者在水中的溶解度关系为（，则二者在水中的溶解度关系为（）（A）S(AB)S(A2B)（B）S(AB)S(A2B)（C）S(AB)=S(A2B)（5）PbCl2在在0.10 molL-1 NaCl溶液中的溶解度为溶液中的溶解度为（）molL-1。Ksp(PbCl2)1.710-5（6）298K时，时，Mg(OH)2的溶度积是的溶度积是1.910-13，则，则此时此时Mg(OH)2饱和溶液的饱和溶液的pH是（是（）答答 案案（1）A（2）A（3）A（4）B（5）1.710-3（6）9.86