内容正文:
第四节 难溶电解质的溶解平衡
【备考目标】 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。3.能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。
考点1 沉淀溶解平衡及其应用
梳理必备知识
1.沉淀溶解平衡
(1)建立
固体溶质溶液中的溶质
(2)特征
(3)影响因素
①内因:难溶物本身的性质,这是主要决定因素。
②外因(以AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例)
移动方向
平衡后c(Ag+)
平衡后c(Cl-)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加过量水稀释
正向
减小
减小
不变
加入少量AgNO3
逆向
增大
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
通入H2S
正向
减小
增大
不变
(4)难溶、微溶、可溶、易溶的界定(20 ℃,100 g水)
[思考] 常温下,将AgCl分别溶于水和0.1 mol·L-1的NaCl溶液中,其溶解度相同吗?为什么?
提示:不同。在NaCl溶液中,Cl-的存在会导致AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)向左移动,使AgCl溶解度变得更小。
2.沉淀反应的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法:如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至3~4,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。
②沉淀剂法:如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+===_CuS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解
酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===_Ca2++H2O+CO2↑
盐溶液
溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O
配位
溶解法
如AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
氧化还
原溶解法
如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3
(3)沉淀的转化
①实质:沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化)。
示例:MgCl2溶液Mg(OH)2Fe(OH)3。
②应用
锅炉
除垢
将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+CO(aq) CaCO3(s)+SO(aq)
矿物
转化
CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为Cu2+(aq)+PbS(s) CuS(s)+Pb2+(aq)
[思考] 分析龋齿产生的原因,使用含氟牙膏为何能防治龋齿?[已知:牙齿表面存在反应Ca5(PO4)3OH5Ca2++3PO+OH-]
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提示:牙齿表面的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]在水中存在如下平衡:Ca5(PO4)3OH5Ca2++3PO+OH-,糖在酶的作用下产生的乳酸能电离产生H+,H+与OH-结合生成水,导致c(OH-)下降,平衡向溶解羟基磷灰石的方向移动,导致羟基磷灰石溶解而形成龋齿。使用含氟牙膏之后,F-与Ca2+、PO结合生成难溶解的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F],Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq) Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq),氟磷灰石更能抵御酸的侵蚀,从而使牙齿变得更坚固、更健康。
巩固题组过关
题组一 沉淀溶解平衡及影响因素
1.饱和BaCO3溶液中存在平衡:BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO(aq)。当碳酸钡固体在水中达到溶解平衡后,为使溶液中Ba2+的物质的量浓度增大,下列操作不可行的是( )
A.加入少量0.1 mol·L-1盐酸
B.加入少量硝酸钡固体
C.加入少量0.1 mol·L-1硫酸
D.加入少量氢氧化钡固体
解析:选C。加入少量0.1 mol·L-1盐酸,氢离子会与CO发生反应,使平衡右移,Ba2+的物质的量浓度增大,A可行;加入少量硝酸钡固体,硝酸钡溶于水使Ba2+浓度增大,虽然平衡会左移,但根据化学平衡移动原理可知Ba2+的物质的量浓度依然增大,B可行;加入少量0.1 mol·L-1硫酸,硫酸会电离出氢离子和硫酸根,虽然氢离子会与CO发生反应,但BaSO4的溶解度比BaCO3更小,所以溶液中Ba2+的物质的量浓度会减小,C不可行;加入少量氢氧化钡固体,氢氧化钡溶于水使Ba2+浓