高中化学备课参考 难溶电解质的溶解平衡

第四节 难溶电解质的溶解平衡
一、强电解质的溶解平衡
1、定义：一定条件下，强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。

（也叫沉淀溶解平衡）
2、特征：等、动、定、变。

3、表达式：如 NaCl （s ）Na +(aq)+Cl -(aq)
二、影响溶解平衡的因素：
（1）内因：电解质本身的性质
1、绝对不溶的电解质是没有的。

2、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。

3、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。

（2）外因：遵循平衡移动原理
①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。

①温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。

②加入相同离子，平衡向沉淀方向移动
三．沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
加入相同离子，平衡向沉淀方向移动.根据物质的溶解性，加入一种离子生成沉淀即可。

2.沉淀的溶解
溶解沉淀的方法：
① 加入足量的水
②使沉淀转化为气体
③使沉淀转化为弱电解质
3、沉淀的转化
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。

使平衡向溶解的方向移动。

（1）.沉淀转化的方法
对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。

（2）.沉淀转化的实质
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。

一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。

两种沉淀溶解度差别越大，沉淀转化越容易。

（3）.沉淀转化的应用
沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。

锅炉除水垢
水垢〔CaSO 4（s ）−−−→−32CO Na CaCO 3(s)−−→−盐酸
Ca 2+(aq)〕 其反应如下：
CaSO 4+Na 2CO 3====CaCO 3↓+Na 2SO 4
CaCO 3+2HCl====CaCl 2+H 2O+CO 2↑
从CaSO 4到CaCO 3的沉淀转化中，并存着两个沉淀溶解平衡:
CaSO4(s)
-
2
4
SO+Ca2+
在加入Na2CO3溶液之前，CaSO4的溶解与沉淀处于平衡状态，加入Na2CO3溶液之后，-2
3
CO
与Ca2+结合生成CaCO3沉淀，该平衡向下进行；同时溶液中Ca2+的减少又使CaSO4的溶解平衡向右移动，CaSO4逐渐溶解。

只要加入的Na2CO3足量，上述过程就可连续进行，直至绝大部分CaSO4转化为CaCO3。

对一些自然现象的解释
在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。

例如，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS），便慢慢地使之转变为铅蓝（CuS）。

其反应如下：
CuSO4+ZnS====CuS↓+ZnSO4
CuSO4+PbS====CuS↓+PbSO4
四．溶度积K SP的计算
对于A n B m(s)nA m++mB n-，当达到溶解平衡时，溶液中存在K sp=［A m+］n［B n-］m，此时固体溶解达到平衡，若令［A m+］n［B n-］m=Q
即（1）当Q>K sp时，有固体析出
（2）当Q=K sp时，此时为饱和溶液
（3）当Q<K sp时，此时溶液尚未饱和
无论难溶性物质还是易溶物质，上述规律均适用。

例：将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？〔已知K sp(Ag2CrO4)=9.0×10-12〕
解析：混合后c(Ag+)=c(-2
4
CrO)=2×10-3 mol·L-1
则Q c=［c(Ag+)］2·c(-2
4
CrO)=(2×10-3)2×2×10-3=8×10-9>9.0×10-12
即Q c>K sp，所以有Ag2CrO4沉淀析出。

答案：有Ag2CrO4沉淀析出。

【例题】
例1、将足量BaCO3分别加入：①30mL 水②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。

请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为：___ __
解析：BaCO3加入水中存在溶解平衡，②中电离出来的碳酸根抑制BaCO3溶解，故②中Ba2+的浓度小于①，虽然③中Ba2+也抑制BaCO3溶解但是加入了0.01mol/L 氯化钡溶液，故Ba2+的浓度大于②，④中盐酸与BaCO3反应促进了BaCO3溶解，Ba2+的浓度是盐酸的一半，故Ba2+的浓度小于③，因此各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为：③④①②
例2 在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中，存在着如下平衡：
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)
向该饱和溶液中分别加入固体NH4Cl时，固体Mg(OH)2的质量有什么变化？
解析：可运用平衡移动原理加以解释。

答案：加入NH4Cl固体使Mg(OH)2固体的质量减小。

理由是NH4Cl在溶液中电离出
NH+OH-NH3·H2O，减小了c（OH-）,使Mg(OH)2 NH4+,NH4+与OH-发生反应：+
4
溶解平衡向着生成Mg2+和OH-的方向移动，使Mg(OH)2固体量减少。

例3 为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（）A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgO
解析：要除FeCl3实际上是除去Fe3+，除Fe3+的方法是加入某物质使之成为沉淀过滤即可。

同时该题巧妙运用了Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度，从而可以使Fe(OH)3沉淀，而不致使Mg2+转化为沉淀而析出。

答案：D
例4 将等体积的4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3mol·L-1的K2CrO4溶液混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？〔已知K sp（Ag2CrO4）=9.0×10-12〕
CrO)=2×10-3mol·L-1
解析：混合后c(Ag+)=c(-2
4
CrO)=(2×10-3)2×2×10-3=8×10-9>9.9×10-12
则Q c=［c(Ag+)］2·c(-2
4
即Q c>K sp，所以有Ag2CrO4沉淀析出。

答案：有Ag2CrO4沉淀析出。