逍遥右脑 2013-06-02 21:21
第3节 沉淀溶解平衡
学习目标
1．能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质
2．知道溶度积并利用溶度积进行简单的计算
3．熟悉溶度积与溶解度的相互换算。
知识梳理
1.象碳酸钙、氢氧化镁这样的，尽管在水中难以溶解，但它们在水中会建立一种___________________________，即沉淀溶解平衡。
2.沉淀溶解平衡的研究对象是__________特点是_______________________。
一定温度下，难溶在水中达到平衡时，也存在着一个平衡常数，叫做____________或____________，用符号_________表示，溶度积只与____________和_____________有关，与________无关，反映了物质在水中的__________。对于难溶物电解质AmBn在水溶液中的沉淀溶解平衡，可以表示为：
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
sp=_______________________
影响沉淀平衡的因素有______________________________________。
3．由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为________________，若难溶解电解质类型相同，则sp___________的沉淀易于转化为sp_________的沉淀；根据溶度积常数sp与浓度商QC的关系可以判断沉淀溶解平衡移动的规律，对于难溶电解质AmBn，浓度商QC表示为：
QC= [An+] ¬¬¬m[Bm-]n
若QC<sp_______________________________________________________,
若QC=sp_______________________________________________________,
若QC>sp_______________________________________________________。
4．碳酸钡和硫酸钡的溶度积相差不大，为什么不用碳酸钡而硫酸钡做钡餐？
5．解释水垢的成分形成原因。
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1．方法导引
（1）用类比的方法，从化学平衡出发，引出沉淀平衡也属于化学平衡，因此具有化学平衡的共同特点，从而很容易理解溶度积及影响沉淀平衡的条。在此必须强调研究的对象是难溶的电解质，达到平衡时所得溶液为饱和溶液，推出sp和溶解度S的关系。溶度积sp和溶解度S的数值都可用表示不同物质的溶解能力。但用溶度积直接比较时，必须是相同类型的难溶化合物。sp与S换算时，S的单位必须用物质的量浓度（mol•1-1或mol•dm-3）。
（2）根据溶度积常数sp与浓度商QC的关系可以判断沉淀溶解平衡移动的规律，称为溶度积规则。对于难溶电解质AmBn，浓度商QC表示为：
QC= [An+] ¬¬¬m[Bm-]n
若QC<sp溶液为未饱和溶液，体系中无沉淀生成
若QC=sp为饱和溶液，体系处于平衡状态
若QC>sp为过饱和溶液，体系中有沉淀生成
（3）由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀的转化。若难溶解电解质类型相同，则sp较大的沉淀易于转化为sp较小的沉淀；用此原理 可以解释自然界的某些现象及在工业上进行废水处理、物质制备等。
（4）在一定条下，使一种离子先沉淀，而其它离子在另一条下沉淀的现象叫作分步沉淀或称选择性沉淀。
对于同类的沉淀物（如A型）说，sp小的先沉淀，但对不同类型的沉淀物就不能根据sp值判断沉淀先后次序。
当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子目的。
2．例题解析
例1. 25℃时，AgCl的溶解度是0.00192g •L-1,求它的溶度积.
解析. AgCl的相对分子质量为143.3, AgCl饱和溶液物质的量浓度为:
0.00192 g •L-1 /143.3 g/ mol-1 =1.34×10-5mol•L-1
根据AgCl在溶液中的离解:
AgCl Ag+ + Cl--
溶液中应有 [Ag+]=[Cl-]=1.34×10-5 mol•L-1
所以AgCl的sp= [Ag+][Cl-]=(1.34×10-5 ) 2=1.80×10-10 mol2.L-2
例2．18℃时,g(OH)2的sp=1.8×10-11 mol3.L-3求饱和溶液中g2+的浓度。
解: 设g(OH)2中g2+的浓度为x mol•L-1,根据g(OH)2在溶液中的离解:
g(OH)2 g2+ + 2OH--
溶液中应有[g2+]=χmol.L-1 [OH-]=2χmol.L-1
sp=[g2+][OH-]2=χ．(2χ)2=1.8×10-11mol3.L-3
χ=1.65×10-4(mol.L-1)
答：饱和溶液中g2+的浓度为1.65×10-4mol.L-1