
化学:《沉淀溶解平衡》(鲁科选修)导学.doc
3页第三节 沉淀溶解平衡学习目标1、 了解沉淀溶解平衡的概念及影响因素2、 了解溶度积及其计算3、 掌握沉淀溶解平衡的应用一、沉淀溶解平衡与溶度积1、沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡是指在一定温度下,的饱和溶液里的速率和的速率相等,溶解达到平衡状态2)溶度积:的平衡常数叫溶度积常数或溶度积,通常用符号来表示3)溶度积的影响因素:溶度积只是的函数4)溶度积的意义:Ksp反映了难溶电解质在水中的能力,当化学式表示的组成中阴阳离子个数比相同时,的难溶电解质在水中的溶解能力越强二、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的溶解与生成(1)在难溶电解质溶液中,当QcKsp时,就会有沉淀生成2)当QcKsp时,就会使沉淀溶解2、沉淀的转化沉淀转化的实质是的移动,通常一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,这两种难溶物的差别越大,这种转化趋势就越的例题解析[例1]下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )A 电解质的溶解开始后,只有电解质的溶解过程,没有电解质的析出过程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,将促进溶解解析:本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。
A溶解开始后,离子就已开始结合析出,只不过是析出速率小于溶解速率,B项正确;C项:沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等;D项,沉淀溶解达到平衡时如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动答案:B[例2] 已知AgCl在298K时溶解了1.92×10-3g/L,计算其Ksp解析:AgCl的摩尔质量=143.4g/mol[Ag+]=[Cl-]=(1.92×10-3g/L)/(143.4g/mol)=1.34×10-5mol/LKsp =[Ag+]×[Cl-]=1.8×10-10mol2/L2答案:见解析[例3] 0.004 mol•L-1AgNO3与0.004 mol•L-1K2CrO4等体积混合,此时有无Ag2 CrO4沉淀生成?(Ag2 CrO4的Ksp=1.1×10-12mol3•L-3 )解析:2Ag++CO42- Ag2 CrO4[Ag+]=[ CO42-]=0.5×0.004 mol•L-1=0.002 mol•L-1Qc=c(Ag+)2•c(CO42-)=(0.002 mol•L-1)2×0.002 mol•L-1=8×10-9 mol3•L-38×10-9 mol3•L-3>1.1×10-12mol3•L-3Qc >Ksp (Ag2 CrO4),所以有Ag2 CrO4沉淀生成。
答案:见解析[例4]:某溶液中含有1.0 mol·L-1的Ni2+和0.1mol·L-1的Fe3+,当逐滴加入NaOH溶液(忽略溶液体积的改变),问:(1)哪种离子先沉淀,哪种离子后沉淀?沉淀能否达到分离?(2)要想使Fe3+沉淀完全,Ni2+不沉淀,溶液的pH值需控制在什么范围?解析: (1)根据溶度积规则,可以分别计算出生成Fe(OH)3和Ni(OH)2沉淀所需要的OH-的最低浓度所以Fe(OH)3开始沉淀时c(OH-)为1.59×10-13mol·L-1所以Ni(OH)2开始沉淀时c(OH-)为4.47×10-8mol·L-1可见Fe(OH)3先沉淀,Ni(OH)2后沉淀那么,刚有Ni(OH)2沉淀生成时,溶液中的Fe3+浓度又是多大呢?所以,当Ni(OH)2开始沉淀时,溶液中的Fe3+的浓度仅为4.48×10-16ol·L-1可见,在Ni(OH)2开始沉淀时,Fe3+早已沉淀完全(c(Fe3+)<10-5mol·L-1) 一般说来,在任一种沉淀开始时,若溶液中先发生沉淀的离子浓度小于或等于10-5mol·L-1时,则能够实现沉淀分离,反之,则不能此题即为通过沉淀实现分离的一个例子。
2)由(1)计算可知,欲不生成Ni(OH)2沉淀,则溶液的OH-浓度应小于4.47×10-8mol·L-1即 pOH>-log(4.47×10-8)≈7.3 pH<14-pOH=6.7使Fe3+沉淀完全,则必须使c(Fe3+)≤10-5mol·L-1,则溶液的OH-浓度应为:即 c(OH-)>1.59×10-11(mol·L-1)pOH<-log(1.59×10-11)=10.8 pH>3.2因此,溶液的pH值应控制在3.2~6.7范围之内,方能使Fe3+沉淀完全,而Ni2+不沉淀答案:见解析3 / 3。
