难溶电解质的溶解平衡

难溶电解质的溶解平衡,第三章第四节,第一课时,几种电解质的溶解度,?,难溶物在水中一点都不溶吗?,资料在线,溶解度：在一定的温度下,某物质在100克溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量。,大部分固体随温度升高溶解度增大,物质的溶解是绝对的，不同物质溶解的程度是有大有小的，难溶不溶,（1）NaCl在水溶液里达到溶液平衡状态时有何特征？,（2）要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取什么措施？,蒸发（减溶剂）,降温,NaCl的溶解速率与结晶速率相等；并且只要溶解平衡的条件不变，该溶液中溶解的NaCl的量就是一个恒定值。,加入浓盐酸？,交流、讨论,在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸,现象:,解释:在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸会使c(Cl-)增加,平衡向左移动,因而有NaCl晶体析出.,NaCl饱和溶液中有固体析出,可溶的电解质溶液中存在溶解平衡，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？,Ag和Cl的反应能进行到底吗？,【实验】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。,问题讨论：,溶液中依然有Ag+、Cl-存在,1、恰好反应没有？2、溶液中还含有Ag+和Cl-？,【继续试验】取上层清液，滴加KI溶液，有何现象？说明了什么？,资料：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时，沉淀达到完全。,沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只不过溶解度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。,AgCl溶解平衡的建立,当v（溶解）v（沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡,注意写法,在一定条件下，难溶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）,一、难溶电解质的溶解平衡,(溶液是饱和溶液),(1)逆：可逆过程(离子间生成难溶电解质的反应不能完全进行到底)(2)动：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0.(3)等：v溶解=v沉淀(4)定：达到平衡时，固体质量和离子浓度不变(5)变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡状态,溶解平衡的特征：,生成难溶电解质的离子反应的限度,难溶电解质的溶解度小于0.01g，离子反应生成难溶电解质，离子浓度小于1105mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有相应的离子。,影响难溶电解质溶解平衡的因素：,a、绝对不溶的电解质是没有的。b、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。c、易溶电解质的饱和溶液也可存在溶解平衡。,内因：电解质本身的性质,外因：,a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。,b、温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。,练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式,特例：Ca(OH)2,不移动,不变,不变,不变,不变,正反应,正反应,正反应,正反应,逆反应,逆反应,增大,增大,增大,增大,增大,增大,减小,减小,减小,减小,难溶电解质的溶解平衡和弱电解质的电离平衡的区别,a.从物质类别看：难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质。b.从变化过程看：溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。c.表示方法不同：溶解平衡表示为：BaSO4(S)Ba2+(aq)+SO42-(aq)电离平衡表示为：Al(OH)3Al3+3OH-,、表达式：平衡时：Kspc(Mn)mc(Am)n,、溶度积规则：任意时刻：Qcc(Mn)mc(Am)n当:QcKsp过饱和，析出沉淀，QcKsp饱和，平衡状态QcAgBrAgI，Cu(OH)2Mg(OH)2不同类型的物质，Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如某温度下：AgCl(s)Ag(aq)Cl-(aq)，Ksp1.810-10Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH-(aq)，Ksp1.810-11,虽然Mg(OH)2的Ksp较小，但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。一般比较难溶物质，往往比较的是饱和溶液中溶质的物质的量浓度，则AgCl的浓度约为1.3410-5molL-1，Mg(OH)2约为1.6510-4molL-1，显然Mg(OH)2更易溶解。,思考：能否通过改变条件，使难溶电解质的溶解平衡发生移动？使沉淀生成、溶解或转化？,解决沉淀溶解平衡问题的基本思路：,沉淀,平衡,移动,沉淀溶解,沉淀生成,沉淀转化,沉淀溶解：QKsp,沉淀转化：一般是难溶的物质转化成更加难溶的物质,开始沉淀,沉淀完全,小于110-5mol/L,三、沉淀反应的应用,1、沉淀的生成,（1）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。,对于存在平衡的体系a.降温b.加入相同的离子如：饱和的NaCl溶液加入浓盐酸,（2）方法,调pH值,如：工业原料氯化铵中混有FeCl3和MgCl2,Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4,所以，工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至78,3.2pHa9.39.3Ksp,促使难溶电解质的溶解平衡向逆移动，溶质从溶液中析出，形成沉淀。,沉淀不溶解,沉淀溶解,沉淀迅速溶解,Mg(OH)22HCl=MgCl2H2O,【实验33】向3支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。,Mg(OH)2溶于HCl溶液,2、沉淀的溶解,Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,思考与交流,用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因,Mg(OH)22NH4Cl=MgCl22NH3H2O,(1)酸溶解法，是沉淀转化为气体（可溶性物质）如：CaCO3溶于盐酸，离子方程式为：(2)盐溶液溶解法，是沉淀转化为弱电解质如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：,CaCO32H=Ca2CO2H2O,(3)加入足量的水,设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动,2、沉淀的溶解,（4）、其它沉淀溶解的方法,利用氧化还原反应使沉淀溶解,CuS、HgS等不能溶于非氧化性的强酸，如盐酸，只能溶于氧化性的强酸，如硝酸，甚至是王水，其间发生了氧化还原反应,生成配位化合物使沉淀溶解,银氨溶液的制取就是典型的例子。利用生成稳定的可溶配位化合物Ag(NH3)2OH来溶解沉淀AgOH,CuSCu2+S2-,龋齿,牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：,进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是：。,学以致用龋齿的形成及防治,沉淀的溶解,Ca5(PO4)3OH5Ca2+3PO43-+OH-,3H+,3HPO42-,+,+,H+,H2O,已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因,思考与交流课本P63,1、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钡盐还是钙盐？为什么？,加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全,2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。,从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。,【实验3-4】,有白色沉淀析出,白色沉淀转化为黄色,黄色沉淀转化为黑色,3.沉淀的转化,AgCl,AgI,Ag2S,沉淀的转化示意图,KI=I-+K+,+,AgI(s),s(AgCl)=1.510-4g,s(AgI)=3.710-7g,s(Ag2S)=1.310-16g,沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。,【实验35】,产生白色沉淀,白色沉淀变红褐色,出现红褐色沉淀,MgCl22NaOH=Mg(OH)2(白色)2NaCl,3Mg(OH)22FeCl3=2Fe(OH)3(红褐色)3MgCl2,有黑色沉淀析出,黑色沉淀没变化,黑色沉淀没变化,逆向进行，有何现象？,思考与交流:从实验中可以得到什么结论？,实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。,3.沉淀的转化,沉淀转化的实质沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。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。,沉淀的转化,CaSO4(s)SO42(aq)+Ca2(aq),+CO32,CaCO3,应用1：锅炉除水垢：P64锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。,化学法除锅炉水垢的流程图,CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O,水垢成分CaCO3Mg(OH)2CaSO4,用饱和Na2CO3溶液浸泡数天,疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2,写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式,用盐酸或饱氯化铵液,除去水垢,如果在钡餐透视中误食了BaCO3或可溶性钡盐，如何急救?,学以致用误食BaCO3的解救方法,应尽快用5.0Na2SO4的溶液给中毒患者洗胃，随后尽快导泻使钡盐排出。,应用2:溶洞水滴石穿,2Fe33Mg(OH)22Fe(OH)33Mg2,CO32BaSO4BaCO3SO42,KspFe(OH)3KspMg(OH)2,Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4),c(OH)109.6,c(OH)1012.7,KspFe(OH)3x(1012.7)3,KspCu(OH)2x(109.6)2,水溶液呈酸性,pH增大,x,例1.已知室温下PbI2的溶度积为7.110-9，在c(I-)=0.1molL-1的溶液中,Pb2+的浓度最大可达到多少?,Kspc(Pb2+)c2(I-),（1）已知溶度积求离子浓度：,PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),解：,c(Pb2+)=Ksp/c2(I-)=7.110-9/0.12=7.110-7molL-1,该溶液里允许Pb2+的最大浓度为7.110-7molL-1,溶度积的应用练习,例2.已知298K时gCl的Ksp=1.810-10，求其溶解度S,（2）已知溶度积求溶解度：,解：,Ksp=c(Ag+).c(Cl-),gClAg+Cl-,设AgCl的溶解度为S，在1L饱和溶液中，c(Ag+)=X，c(Cl-)=XKspAgCl=c(Ag+)c(Cl-)=X2=1.810-10,cAgCl=c(Ag+)=1.3410-4molL-1,SAgCl=1.3410-4molL-11L143.5gmol-1100g1000g=1.910-4g,例3.已知AgCl298K时在水中溶解度为1.9210-4g，计算其Ksp。,解：M(AgCl)=143.5gmol-1c(AgCl)=1.9210-4g100g1000g/L143.5gmol-1=1.3410-5molL-1Ksp=c(Ag+)c(Cl-)=(1.3410-5)2=1.810-10,（3）已知溶解度求溶度积,例4.已知298K时，MgCO3的Ksp=6.8210-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001molL-1，c(CO32-)=0.0001molL-1，此时Mg2+和CO32-能否共存？,（4）利用溶度积判断离子共存：,解：,c(Mg2+).c(CO32-)=(0.0001)2=110-8,MgCO3Mg2+CO32-,110-86.8210-6,所以，此时Mg2+和CO32-能共存,例：(08广东)：已知Ag2SO4的Ksp为2.010-5，将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO42-浓度随时间变化关系如图1（饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034mol/L）。若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020mol/L