内容正文:
高效作业18 沉淀溶解平衡
一、沉淀溶解平衡
1.溶解平衡
溶质溶解的过程是一个可逆过程:
固体溶质
溶解
结晶 溶液中的溶质
v溶解>v结晶 固体溶解
v溶解=v结晶 溶解平衡
v溶解<v结晶 析出晶体
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溶解平衡的特点:逆、等、动、定、变(适用平
衡移动原理).
2.沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因:难溶物质本身性质是主要决定
因素.
(2)外因:
①浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但
Ksp不变.
②温度:升温时,多数平衡向沉淀溶解的
方向移 动,少 数 平 衡 向 沉 淀 生 成 的 方 向
移动,如 Ca(OH)2 的 溶 解 平 衡,升 高 温
度,平衡向 析 出 Ca(OH)2 的 方 向 移 动,
即溶解度减小.
③同离子效应:向平衡体系中加入难溶产物
溶解时产生的离子,平衡逆向移动.
④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些
离子反应生成更难溶或更难电离或气体的
离子时,平衡向溶解方向移动.
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二、溶度积
1.沉淀溶解平衡常数———溶度积
(1)表达式:对于溶解平衡 MmAn(s)
mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m[c(Am-)]n.
(2)意义:溶度积(Ksp)反映了物质在水中的
溶解能力.
(3)影响因素:溶度积常数只与难溶性电解
质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液
中离子的浓度无关.
2.溶度积的应用
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂
的乘积———离子积(Qc)的相对大小,判断难
溶电解质在给定条件下能否生成和溶解:
当Qc>Ksp时,溶液为过饱和溶液,沉淀
析出;
当Qc=Ksp时,溶液为饱和溶液,处于平衡
状态;
当Qc<Ksp时,溶液为不饱和溶液,沉淀
溶解.
三、沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成与溶解
(1)在难溶电解质的溶液中,当Qc>Ksp时,
就会生成沉淀.据此,加入沉淀剂析出沉
淀,是分离、除杂常用的方法.如以 Na2S、
H2S等 作 沉 淀 剂,使 某 些 金 属 离 子 (如
Cu2+、Hg2+等)生成极难溶的硫化物(CuS、
HgS等)沉淀,从而达到分离或除杂的目的.
(2)当Qc<Ksp时,沉淀就会溶解.常用的
方法有:
①酸碱溶解法
加入酸或碱与沉淀溶解平衡体系中的相应
离子反应,降低相应离子的浓度,使平衡向
沉淀 溶 解 的 方 向 移 动.如 难 溶 于 水 的
BaCO3 可溶于盐酸中.
②发生氧化还原反应使沉淀溶解
某些金属硫化物(如 CuS、HgS等),其溶度
积特别小,在其饱和溶液中c(S2-)特别小.
这些金属硫化物只能溶于氧化性酸(如硝
酸、王水等),S2- 被氧化,其浓度减小,从而
达到沉淀溶解的目的.此法适用于那些具
有明显氧化性或还原性的难溶物.
③生成配合物使沉淀溶解
向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配位剂,
使溶液中某种离子生成稳定的配合物,以减
小其离子浓度,从而使沉淀溶解.如溶解
AgCl可加入氨水以生成[Ag(NH3)2]+.
2.沉淀的转化
(1)沉淀转化的实质
沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动.
通常,一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,
两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化
的趋势就越大.
(2)沉淀转化的应用
①除去废水中的 Cu2+、Hg2+、Pb2+ 等,常
用 FeS、MnS 及 H2S、Na2S、NaHS、
(NH4)2S等.
②硬水中的 Mg(HCO3)2 煮沸时分解为
MgCO3,继 续 煮 沸 过 程 中,MgCO3 转 化
为 Mg(OH)2.
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1.下列有关CaCO3 的溶解平衡的说法不正确
的是 ( )
A.CaCO3 沉淀析出和沉淀溶解