大学基础化学 第四节 难溶电解质的溶解平衡.ppt

第第4 4节节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡20℃易溶可溶微溶难溶溶解度/g>101~100.01~1QCKspKsp一、沉淀的生成1、应用：利用生成沉淀来分离或除去某些离子化学沉淀法废水处理工艺流程示意图2、方法：① 调pH值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至7~8Fe3＋ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋② 加沉淀剂如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－= CuS↓ Hg2＋+S2－= HgS↓③同离子效应法④ 氧化还原法硫酸中c(SO42-) 大，使平衡向沉淀的方向移动例：已知Fe3+在pH值3到4之间开始沉淀，在pH值7到8之间沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8到9之间开始沉淀11到12之间沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？例：为什么硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？答案：先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调pH至7到8使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀此题可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）此题可用：氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）(1)常用氧化剂:硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等(2)调pH可用:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜1、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钡盐还是 钙盐？为什么？加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可 使SO42-沉淀更完全。

2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可以从 哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应 全部除去？说明原因从Qc与Ksp的相对大小可判断沉淀能否生成；不可能使 要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对的 ，沉淀物在溶液中存在溶解平衡二、沉淀的溶解（1）原理：设法不断移去平衡体系中的相应离子，使平衡向溶解 的方向移动2）举例：如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2 溶于强酸（常用试剂）①溶于酸中②溶于某些盐溶液实验3-3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：滴加试剂蒸馏水盐 酸氯化铵溶液现 象无明显现象 沉淀溶解沉淀溶解请用平衡移动原理解释沉淀溶解的原因解释 ：在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：加入NH4Cl时：1、NH4＋直接结合OH－,使c(OH－)减小，平衡右移 ，从而使Mg(OH)2溶解2、NH4＋水解，产生的H＋中和OH－,使c(OH－)减小 ，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解Mg(OH)2＋2NH4Cl = MgCl2 + 2NH3↑+ 2H2OMg(OH)2(s)Mg2+(aq) + 2OH-(aq)NaCl和 AgNO3混合生成白色沉淀向所得固液 混合物中滴 加KI溶液白色沉淀转变 为黄色向新得固液混 合物中滴加 Na2S溶液黄色沉淀转变 为黑色实验3－4：三、沉淀的转化向MgCl2溶 液中滴加 NaOH溶液生成白 色沉淀向有白色沉淀的溶液中 滴加FeCl3溶液白色沉淀转变为红褐色静置红褐色沉淀析出 ，溶液变无色实验实验3 3－－5 51、根据你所观察到的现象，分析所发生的反应。

AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+特点：溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀 两者差别越大，转化越容易沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动AgCl Ag+ + Cl- + I-AgI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 例如： 水垢中的CaSO4，用Na2CO3处理，使之转化 为CaCO3，而后用酸除去 CaSO4 (s) SO42- + Ca2+ + CO32-CaCO3(s)AB石灰乳中存在下列平衡：石灰乳中存在下列平衡： Ca(OH)Ca(OH)2 2(s) Ca(s) Ca2+2+ (aq)+2OH(aq)+2OH- -(aq)(aq)，，加入下列溶液，可使加入下列溶液，可使Ca(OH)Ca(OH)2 2减少的是（减少的是（ ））A A、、NaNa2 2COCO3 3溶液溶液 B B、、AlClAlCl3 3溶液溶液C C、、NaOHNaOH溶液溶液 D D、、CaClCaCl2 2溶液溶液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)阅读P66 氟化物防治龋齿的化学原理+ F-氟磷灰石难溶物溶解度(25℃) Ca5(PO4)3(OH )1.5×10-10gCa5(PO4)3F 9.5×10-11g羟基磷灰石交流与讨论牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2++3PO43-+OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受 到腐蚀，其原因是 已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止 龋齿的原因 生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移 动，加速腐蚀牙齿 5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓ 思考 ：1、试利用平衡移动原理解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中(3)分别用等体积的蒸馏水和0．010mol/L硫酸洗涤 BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。

1)S2－与H＋作用生成的H2S气体会逸出反应体系，使FeS的沉淀 溶解平衡向溶解方向移动2) 硫酸钙也难溶于水，因此向碳酸钙中加硫酸是沉淀转化的 问题，但硫酸钙的溶解度大于碳酸钙，转化不能实现醋酸 钙溶于水，且醋酸提供的H＋与碳酸钙沉淀溶解平衡中的CO32- 作用，可生成CO2逸出反应体系，使其沉淀溶解平衡向溶解的 方向移动3) 硫酸溶液中的SO42-对BaSO4的沉淀溶解平衡有促进平衡向生 成沉淀的方向移动的作用2、已知常温下FeS的Ksp=6.25×10-18 （1）常温下FeS的溶解度为多少g？（设饱和溶液的密 度为1g•cm-3） （2）在常温下将过量FeS投入到0.10mol•L-1的Na2S溶 液中，则平衡时c(Fe2+)为多少？（1）2.2×10-8g （2）6.25×10-17mol•L-1 例：向少量Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和NH4Cl溶液，固体 完全溶解学生甲、乙分别作了如下解释： 甲的观点：①Mg(OH)2 Mg2++2OH-；②NH4++H2O NH3·H2O+H+；由于②的反应，平衡①右移，沉淀溶解 乙的观点：①Mg(OH)2 Mg2++2OH-；②NH4++ OH-NH3·H2O ；由于②的反应，平衡①右移，沉淀溶解。

为了验证甲、乙两位同学的结论，现提供下列仪器、药品及某些 弱电解质的相关数据： I、仪器：试管、胶头滴管、药匙、容量瓶、锥形瓶． II、药品：Na2CO3、NaHCO3、 ( NH4)2SO4、CH3COONH4、HF 、氨水、蒸馏水、醋酸 III、25 ℃ 时．0.1 mol／L溶液中某些弱电解质的电离度： 电解质HFHCOOHCH3COOHHCNNH3·H2O 电离度8.00%7.16%1.32%0.01%1.33%请设计一个简单的实验方案，验证甲、乙同学谁的观 点正确写出所选用的试剂以及实验方案中对两种解 释作出正误判断的依据 向Mg(OH)2悬浊液中加入适量饱和CH3COONH4溶液， 振荡，观察Mg(OH)2是否溶解；若溶解乙同学解释正确，不溶解则甲同学解释正确 答案： CH3COONH4溶液。