(2)Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。同类型的难溶电解质,在同温度下,Ksp越大,溶解度越大;不同类型的难溶电解质,应通过计算才能进行比较。 (4)溶度积与溶解度的关系: ① 已知溶度积求溶解度:
+-??? 以AgCl ???Ag(aq)+Cl(aq)为例,已知Ksp,则饱和溶液中:
c(Ag+)=c(Cl-)= 利用公式
Ksp,结合溶液体积即求出溶解的AgCl的质量,
Sm(溶质),即可求出溶解度。 =100gm(溶剂)② 已经溶解度求溶度积:
已知溶解度S(因为溶液中溶解的电解质很少,所以溶液的密度可视为1g﹒cm3),则100g水即0.1L溶液中溶解的电解质的质量m为已知,则1L溶液中所含离子的物质的量可求出,利用公式Ksp=[ Ag+]﹒[Cl-]即可求出。 二、沉淀溶解平衡的应用: 1、沉淀的生成:
原理:若Qc > Ksp ,难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动,就会生成沉淀。 应用:常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。常见方法有: (1)调节溶液的PH法:使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节PH至7~8: Fe + 3NH3﹒H2O===Fe(OH)3↓+ 3NH4
(2)加沉淀剂法:Ksp越小(即沉淀越难溶),沉淀越完全;沉淀剂过量能使沉淀更完全。 如用H2S沉淀Cu:Cu + H2S === CuS↓+ 2H2、沉淀生成先后顺序的分析:
对于同一类型的难溶电解质,在离子浓度相同或相近的情况下,溶解度较小的难溶电解质首先沉
淀析出。
如:将AgNO3溶液同时加入NaCl、NaBr、KI溶液中,由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp逐渐减小,故首
先析出AgI沉淀,然后是AgBr,最后是AgCl。 3、沉淀的溶解:
原理:若Qc < Ksp ,难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动,沉淀就会溶解。
(1)酸碱溶解法:加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解方向移动。
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2+
2+
+
3+
+
(2)盐溶解法:加入盐溶液,与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成稳定的配合物,减小离子浓度使沉淀溶解。
如AgCl溶于氨水:AgCl+2 NH3﹒H2O ===[Ag(NH3)2] +Cl+2H2O (3)氧化还原法:通过氧化还原反应是平衡体系中的离子浓度降低。 如Ag2S溶于稀硝酸:3Ag2S+8H+8NO3 ===6Ag+ + 3SO4 +8NO↑+4H2O 3、沉淀的转化:
溶解度大的生成溶解度小的,溶解度小的生成溶解度 更小 的。
如:AgNO3 AgCl(白色沉淀) AgBr(淡黄色) AgI (黄色) Ag2S(黑色) 沉淀转化的应用:
Na2CO3HCl(1)锅炉除水垢:CaSO4(s)????CaCO3(s)????Ca(aq)
2+
+
-2-+
-
???反应有:CaSO4+Na2CO3???CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl ==CaCl2+CO2?+H2O
(2)矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝): ZnS(s)+Cu(aq)===CuS(s)+Zn(aq) 三、生活中的沉淀溶解平衡实例:
1、医疗上用BaSO4而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”:
胃酸会与BaCO3反应生成Ba,引起人体中毒。 2、误服可溶性钡餐造成中毒,可用Na2SO4溶液洗胃: 生成Ba SO4沉淀,随后导泻可使钡盐排出。 3、 石笋、钟乳石和石柱的形成:
先是石灰岩中的CaCO3与水及CO2反应转化为Ca(HCO3)2,存在平衡:
2+
2+
2+
???CaCO3+CO2+H2O???Ca(HCO3)2,溶有Ca(HCO3)2的水从溶洞顶滴落时,在水分蒸发、压
强减小、温度升高等条件下,CO2的溶解度减小导致平衡逆向逆向移动而析出CaCO3,逐渐形成这些奇迹。 4、 珊瑚的形成:
海洋中的珊瑚是珊瑚虫利用海水中的Ca2+和HCO3-形成的石灰石外壳:
??? Ca2+ + HCO3-???CaCO3+CO2+H2O,周围CO2减少,则珊瑚生长,否则珊瑚死亡。
5、 水垢的生成:
天然水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、MgSO4、CaSO4、CaCl2、MgCl2等钙盐和镁盐。天然水煮沸时,可发生以下反应:
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??Ca(HCO3)2???CaCO3?+CO2?+H2O,Mg(HCO3)2???MgCO3?+CO2?+H2O
2+2-2-???生成的MgCO3在水中建立平衡:MgCO3???Mg + CO3,生成CO3的发生水解反应: ---???CO32-+H2O???HCO3+OH,水中OH浓度增大,生成Mg(OH)2沉淀。
所以,水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2。
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