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第三章水溶液中的离子平衡

第四节难溶电解质的溶解平衡复习：1.离子反应发生的条件有哪些？2.生成弱电解质的反应能进行到底吗？举例说明。3.生成难溶于水的沉淀的反应能进行到底吗？4.易溶、可溶、微溶、难溶的标准是什么？一、难溶电解质的溶解平衡1.概念：在一定条件下，当难溶电解质溶解与生成速率相等时，得到难溶电解质的饱和溶液，即达到溶解平衡。例：AgNO3溶液与NaCl溶液混合时，有以下关系：Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)一、难溶电解质的溶解平衡2.几点说明：溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底。习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了，因对于常量的反应来说，0.01g是很小的。当溶液中残留的离子浓度1×10-5mol/L时，沉淀就达到完全。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0。如Ag2S的溶解度为1.3×10-16g。溶解平衡与化学平衡一样，受外界条件的影响而发生移动。练习：石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（）A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液二、沉淀反应的应用1.利用沉淀来分离或除去某些离子例：NH4Cl中含有FeCl3，使其溶于水，再加氨水调节pH到7~8，使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀而除去。Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋常用沉淀剂还有Na2S、H2S等，与某些金属离子生成极难溶的硫化物沉淀。例：Cu2++H2S=CuS↓+2H+Hg2++S2-=HgS↓思考与交流1.如果要除去某溶液中的SO42－，选择加入钙盐还是钡盐？为什么？2.如果要除去某溶液中的Mg2+，应该加入什么离子比较好？为什么？3.以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从那些方面考虑？是否可使要除去的离子全部通过沉淀除去？如何尽可能多地除去？二、沉淀反应的应用2.沉淀的溶解原理：不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就达到使沉淀溶解的目的。例：CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)实验：向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别加入适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象：二、沉淀反应的应用2.沉淀的溶解某些盐因水解呈酸性，也可用来溶解某些难溶电解质。三、沉淀的转化实验3－4：实验3－5：三、沉淀的转化思考与交流1.根据你所观察到的现象，分析所发生的反应。2.如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的步骤颠倒顺序，会产生什么结果？试用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释，并找出这类反应发生的特点。沉淀转化的应用举例1.对于一些用酸或其它方法不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀。例水垢中的CaSO4，用Na2CO3处理，使之转化为CaCO3，而后用酸除去。CaSO4(s)SO42-(aq)+Ca2+(aq)沉淀转化的应用举例2.自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。科学视野—溶度积KSP对于溶解平衡：MmNn(s)mMn+(aq)+nNm+(aq)有：KSP=[c(Mn+)]m·[c(Nm+)]n在一定温度下，KSP是一个常数。溶液中有关离子浓度幂的乘积—离子积QC。练习：1.向0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成为止。取其中澄清溶液，逐滴加入饱和Na2S溶液，有无沉淀生成？是否可以用Na2SO4代替Na2S？如果先向AgNO3溶液中加Na2S溶液至沉淀完全，再向上层清液中滴加NaCl，情况又如何？试解释原因。练习：2.在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时，为了除去Fe2+，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化为Fe3+，然后再加少量碱到溶液pH=4，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。试解释原因。溶解性：Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3。3.小结Ksp的大小与沉淀转化的关系。对于同类型的难溶电解质，Ksp的大小与溶解度的大小一致，Ksp较大的沉淀可