内容正文:
第30讲 难溶电解质的溶解平衡
1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。
2.了解沉淀的生成、溶解与转化及其在工农业生产中的应用。
沉淀溶解平衡及应用
1.沉淀溶解平衡
(1)含义。
在一定温度下的水溶液中,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了沉淀溶解平衡状态。
(2)建立。
固体溶质溶液中的溶质
(3)特征。
(4)表示:如AgCl沉淀溶解平衡为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。
2.沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
(2)外因。
①浓度:加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动。
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动。
③同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动。
④其他:向平衡体系中加入与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动。
3.沉淀溶解平衡原理的应用
(1)沉淀的生成。
①调节pH法。
如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+形成 Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+Cu2++H2O。
②沉淀剂法。
如用H2S沉淀Hg2+的离子方程式为H2S+Hg2+HgS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解。
①酸溶解法。
如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑。
②盐溶液溶解法。
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为
Mg(OH)2+2NMg2++2NH3·H2O。
③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。
如AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。
②规律:一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现,但溶解度小的沉淀在一定条件下也能转化为溶解度稍大的沉淀。
③应用。
a.锅炉除水垢:将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3,离子方程式为CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)。
b.矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为ZnS(s)+C(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)。
用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的杂质离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,沉淀已经完全。
[理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)难溶电解质都是弱电解质。( × )
提示:难溶电解质,只是溶解度小,若溶解部分完全电离,为强电解质,若部分电离,为弱电解质,如BaSO4为强电解质。
(2)升高温度沉淀的溶解平衡一定正向移动。( × )
提示: 绝大多数溶解平衡是吸热的,升高温度平衡会正向移动,少数例外如Ca(OH)2。
(3)只有难溶电解质存在溶解平衡。( × )
提示:易溶的电解质若过饱和析出,也会存在溶解平衡。
(4)一定温度下,难溶电解质的溶解度是定值。( × )
提示:如AgCl在纯水中的溶解度大于其在饱和氯化钠溶液中的溶解度。
沉淀溶解平衡及影响因素
1.(2023·贵州毕节阶段考试)将足量BaCO3粉末分别加入下列溶液(或溶剂)中,充分溶解至溶液饱和。各溶液中Ba2+的浓度最小的为( B )
A.40 mL 水
B.10 mL 0.2 mol·L-1Na2CO3溶液
C.50 mL 0.01 mol·L-1氯化钡溶液
D.100 mL 0.01 mol·L-1盐酸
解析:A项,将足量BaCO3粉末加入40 mL水中,充分溶解至溶液饱和,存在沉淀溶解平衡BaCO3(s)Ba2+(aq )+C(aq),则溶液中存在一定浓度的Ba2+,但浓度较小;B项,将足量BaCO3粉末加入10 mL 0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液中,由于碳酸根离子的浓度较大,抑制碳酸钡的溶解,则Ba2+的浓度很小;C项,将足量BaCO3粉末加入 50 mL 0.01 mol·L-1氯化钡溶液中,氯化钡电离产生0.01 mol·L-1Ba2+,则Ba2+的浓度较大;D项,将足量BaCO3粉末加入100 mL 0.01 mol·L-1盐酸中,碳酸钡与盐酸反应生成0.005 mol·L-1 Ba2+,则Ba2+的浓度较大。综上所述,故选B。
2.实验:①0.1 mol·L-1AgNO3溶液和0.1 mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。下列