难溶电解质的溶解平衡第一课时

1、1.1.什么是饱和溶液？什么是饱和溶液？ 在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。复复 习习2.2.如何判断某如何判断某NaClNaCl溶液是否已经达到饱和？溶液是否已经达到饱和？蒸发结晶、降温结晶蒸发结晶、降温结晶 3.要使要使NaCl饱和溶液中析出饱和溶液中析出NaCl固体，可以固体，可以采取什么措施？采取什么措施？4. 饱和溶液中溶质的溶解过程完全停饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？止了吗？探究探究：在饱和在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸溶液中加入浓盐酸现象现象:NaCl:NaCl饱和溶液中析出固体饱和溶液中析出固体解释解释: : 在在NaCl

2、NaCl的饱和溶液中，存在的饱和溶液中，存在溶解平衡溶解平衡 NaCl(S) NaNaCl(S) Na+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq(aq) ) 加浓盐酸加浓盐酸ClCl- - 的浓度增加的浓度增加, ,平衡向左移平衡向左移, , NaClNaCl析出析出可溶的电解质溶液中存在溶解平衡，难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溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？呢？阅读课本阅读课本P61P616262 我们知道，溶液中有难溶于水的沉淀生成我们知道，溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如，是离子反应发生的条件之一。例如，A

3、gNOAgNO3 3溶液溶液与与NaClNaCl溶液混合，生成白色沉淀溶液混合，生成白色沉淀AgClAgCl：AgAg+ +Cl+Cl- -=AgCl=AgCl，如果上述两种溶液是等物质的量浓度、，如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的，一般认为反应可以进行到底。等体积的，一般认为反应可以进行到底。一、一、Ag和和Cl的反应真能进行到底吗？的反应真能进行到底吗？一、一、Ag和和Cl的反应真能进行到底吗？的反应真能进行到底吗？Ag + Cl= AgCl化学式化学式溶解度溶解度/g化学式化学式溶解度溶解度/gAgCl1.510-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.410-4A

4、gBr8.410-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.310-16Mg(OH)2910-4BaCl235.7Fe(OH)3310-9表表3-4 几种电解质的溶解度几种电解质的溶解度(20)讨论讨论1:1: 在溶解度的大小在溶解度的大小、易溶和难溶界限易溶和难溶界限等方面你能得到哪些相关信息等方面你能得到哪些相关信息谈谈你对酸、谈谈你对酸、碱和盐的溶解度表中碱和盐的溶解度表中“溶溶”与与“不溶不溶”的的理解。理解。200C时，溶解性与溶解度的大小关系时，溶解性与溶解度的大小关系溶解性溶解性 易溶易溶可溶可溶微溶微溶难溶难溶溶解度溶解度 10g1g10g

5、0.01g1g ) ( (沉淀沉淀) ) 溶解平衡：溶解平衡：( (溶解溶解) = ) = ( (沉淀沉淀) ) BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)溶解沉淀一、难溶电解质的溶解平衡一、难溶电解质的溶解平衡(1)(1)概念：概念：在一定条件下，难溶电解质在一定条件下，难溶电解质_的速率等的速率等于离子重新于离子重新_的速率，溶液中各离子的速率，溶液中各离子的浓度的浓度_的状态。（也叫沉淀溶解平衡的状态。（也叫沉淀溶解平衡) )溶解成离子溶解成离子结合成沉淀结合成沉淀保持不变保持不变(2)(2)溶解平衡的建立溶解平衡的建立以以AgCl(sAgCl(s) )的溶解平衡为例的溶解平衡

6、为例(3)(3)表达方法表达方法(4)(4)溶解平衡的特征溶解平衡的特征不等于零不等于零相等相等保持不变保持不变发生移动发生移动注：标明物质状态和可逆符号注：标明物质状态和可逆符号练练 习习1.书写书写CaCO3,Mg(OH)2溶解平衡的表达式溶解平衡的表达式.2.向有固体向有固体Mg(OH)2存在的饱和溶液中存在的饱和溶液中,分别加入分别加入固体醋酸钠固体醋酸钠,氯化铵时固体氯化铵时固体Mg(OH)2的质量有什么的质量有什么变化变化?加入固体醋酸钠加入固体醋酸钠,固体固体Mg(OH)2的质量增加的质量增加;加入固体氯化铵加入固体氯化铵,固体固体Mg(OH)2的质量减少的质量减少既然难溶电解质

7、中存在溶解平衡既然难溶电解质中存在溶解平衡, ,为什么为什么通常情况下通常情况下, ,可以认为生成沉淀的反应可可以认为生成沉淀的反应可以进行到底呢以进行到底呢? ? 化学上通常认为残留在溶液中的离化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于子浓度小于10-5mol/L时，沉淀达到完时，沉淀达到完全。全。若要除去溶液中的若要除去溶液中的SO42-离子你选择钙离子你选择钙盐还是钡盐盐还是钡盐? ?为什么为什么? ?加入可溶性钡盐加入可溶性钡盐. .因硫酸钡的溶解度比硫因硫酸钡的溶解度比硫酸钙小酸钙小, ,用用BaBa2+2+沉淀沉淀SOSO4 42-2-更完全更完全(5)影响难溶电解质溶解平衡的因素：

8、a、绝对不溶的电解质是没有的。、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。、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。c、易溶电解质做溶质时只要是、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液饱和溶液也也存在溶解平衡。存在溶解平衡。内因：电解质本身的性质内因：电解质本身的性质 外因：外因： a.浓度：加水，平衡向溶解方向移动。浓度：加水，平衡向溶解方向移动。b.温度：升温，温度：升温，多数多数平衡向溶解方向移动。平衡向溶解方向移动。C.同离子效应同离子效应d.能反应的物质能反应的物质 案例辩析案例辩析 【例【例1 1】下列有关下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的沉淀的溶解平衡的说法中，正确的是说

9、法中，正确的是() AAgCl 沉淀的生成和溶解在不断进行，沉淀的生成和溶解在不断进行，但速率相等但速率相等 BAgCl难溶于水，溶液中没有难溶于水，溶液中没有Ag和和Cl C升高温度，升高温度，AgCl的溶解度增大的溶解度增大 D向向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，固体，AgCl的溶解度不变的溶解度不变AC 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是() A反应开始时，溶液中各离子浓度相等反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等解的速率相等 C沉淀溶解达到平

10、衡时，溶液中溶质的离沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变子浓度相等，且保持不变 D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解性的该沉淀物，将促进溶解B 在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：浊液存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca(OH)2(aq) Ca2(aq)2OH(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是说法正确的是() A溶液中溶液中n(Ca2)增大增大 Bc(Ca2)不变不变 C溶液中溶液中n(OH)增大增大

11、 Dc(OH)不变不变BD二.溶度积常数1.定义定义在一定温度下在一定温度下,在难溶电解质的在难溶电解质的饱和溶液饱和溶液中中,各离子浓度幂之积为一常数各离子浓度幂之积为一常数,叫做溶度积常数叫做溶度积常数.简称溶度积简称溶度积.用用Ksp表示表示.2.表达式Kspc(Mn)mc(Am)n练习：写出下列物质达溶解平衡时的练习：写出下列物质达溶解平衡时的溶度积常数溶度积常数表达式表达式AgCl(s) Ag+ (aq) + Cl- (aq)Ag2CrO4 (s) 2Ag+ (aq) + CrO4 2-(aq)3 3、溶度积规则、溶度积规则 A An nB Bm m(s) nA(s) nAm+m+(

12、aq) + mB(aq) + mBn-n-(aq(aq) ) (1)(1)Q Qc cKKspsp时，时，溶液过饱和，有沉淀析出溶液过饱和，有沉淀析出, ,直至达直至达到平衡到平衡. .(2)(2)Q Qc c=K=Kspsp时，时，沉淀与饱和溶液的平衡沉淀与饱和溶液的平衡. .(3)(3)Q Qc cKKspsp时，时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡沉淀会溶解直至达到平衡. . Q Qc c称为离子积，称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度为此瞬间溶液中的实际浓度. .溶度积规则溶度积规

13、则离子积离子积Qc= c(Am+)n c(Bn-)m4、溶度积与溶解度的相互换算、溶度积与溶解度的相互换算溶解度溶解度s的单位的单位g/L或或mol/L,即饱和时的浓度。即饱和时的浓度。AmBn(s)mAn+nBm- s ms nsKsp=An+mBm-n=msmnsn=mmnnsm+n 例例1:室温下室温下,AgCl的溶解度是的溶解度是1.9310-3g/L,求求AgCl的的溶度积。已知溶度积。已知AgCl的摩尔质量为的摩尔质量为143.3g/mol。解解：把把AgCl溶解度单位溶解度单位(g/L)换算成换算成molL-1s=1.9310-3g/L143.3g/mol =1.3510-5mo

14、lL-1求求Ksp AgCl(s) Ag+ + Cl-饱和、平衡饱和、平衡 1.3510-5 1.3510-5Ksp(AgCl)=Ag+Cl- =(1.3510-5)2 =1.8210-10答：答：AgCl的的Ksp为为1.8210-10 金版教程金版教程P76例例1 同种类型同种类型的难溶电解质，在一定温度下，的难溶电解质，在一定温度下，Ksp越大则溶解度越大。越大则溶解度越大。不同类型不同类型则不能用则不能用Ksp的大小来比较溶的大小来比较溶解度的大小，必须经过换算才能得出结论。解度的大小，必须经过换算才能得出结论。 例例 在在20mL 0.0020molL-1Na2SO4溶液中加入溶液中

15、加入 20 mL 0.020molL-1 BaCl2溶液，有无溶液，有无BaSO4沉淀生成？沉淀生成？并判断并判断 SO42- 离子是否沉淀完全？已知离子是否沉淀完全？已知BaSO4的的Ksp= 1.0710-10 .解解:（1）)Lmol(0010. 040200020. 01SO24c)Lmol(010. 04020020. 01Ba2c 有有BaSO4沉淀生成沉淀生成5.5.判断能否生成沉淀及沉淀是否完全判断能否生成沉淀及沉淀是否完全即即 1.0710-10 0.0090 x x = SO42- 1.210-8 mol L-1 设平衡时设平衡时 SO42- = x molL-1沉淀完全是

16、指离子残留量沉淀完全是指离子残留量 10-5 mol L-1故加入故加入BaCl2 可使可使SO42- 沉淀完全沉淀完全Ksp = Ba2+SO42- = ( 0.0090 + x ) x起始浓度起始浓度/molL-1 0.010 0.0010 平衡浓度平衡浓度/ molL-1 0.010（0.0010- x） xBaSO4 (s) Ba 2+ + SO42- 0.0090 + x 0.0090 x 很小很小1. 1.沉淀的生成沉淀的生成 (1)(1)沉淀生成的应用沉淀生成的应用 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，理等领域中，常

17、利用生成沉淀来达到分离或除去某常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。些离子的目的。 (2)(2)沉淀法工艺流程示意图沉淀法工艺流程示意图。( (如下图所示如下图所示) )三、溶解平衡的应用三、溶解平衡的应用工业废水工业废水硫化物等硫化物等重金属离子（如重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀等）转化成沉淀（3）方法）方法a 、调、调pH如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值值至至78b b 、加沉淀剂：如沉淀、加沉淀剂：如沉淀CuCu2+2+、HgHg2+2+等，以等，以NaNa2 2S S、H H2 2S S做沉淀剂做沉淀剂Cu2

18、+S2=CuS Hg2+S2HgS右右Fe3+3H2O Fe（OH）3+3H+ c c、同离子效应法、同离子效应法, ,例如硫酸钡在例如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。硫酸中的溶解度比在纯水中小。 硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。于沉淀生成。d、加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物或气、加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物或气体时，平衡向溶解方向移动。但体时，平衡向溶解方向移动。但Ksp不变。不变。如：如：AgCl中加入中加入KI（s）,AgCl溶解，生成溶解，生成AgI.思考与交流思考与交流 以你现有的知识，你认为判断沉淀能否以你现有的

19、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。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不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去例例 计算计算298K时使时使0.010molL-1Fe3+开始沉淀和沉淀完开始沉淀和沉淀完全时溶液的全时溶液的pH值。已知值。已知Fe(OH)3的的Ksp=2.6410-39。解：解： Fe(OH)3 (s) Fe3+ + 3OH- 开始沉淀开始沉淀)Lmol(1042. 601. 01064

20、. 2OH113339 Fe3+OH-3 KsppOH = 13lg 6.42 = 12.19 pH = 14-12.19=1.81金属氢氧化物沉淀的生成和溶解计算示例金属氢氧化物沉淀的生成和溶解计算示例)Lmol(1042. 61011064. 2OH1123539Fe3+ 10-5 molL-1 pH = 14(12lg6.42) =2.81由此可见由此可见:氢氧化物沉淀不一定在碱性环境；氢氧化物沉淀不一定在碱性环境； 不同氢氧化物的不同氢氧化物的Ksp值不同，沉淀的值不同，沉淀的pH值也不同，因此可通过控制值也不同，因此可通过控制pH值分离金属离子。值分离金属离子。(2)(2)完全沉淀完

21、全沉淀(4)不同沉淀方法的应用不同沉淀方法的应用 直接沉淀法：除去指定溶液中某种离子直接沉淀法：除去指定溶液中某种离子或获取该难溶电解质。或获取该难溶电解质。 分步沉淀法：鉴别溶液中离子或分别获分步沉淀法：鉴别溶液中离子或分别获得不同难溶电解质。得不同难溶电解质。 共沉淀法：加入合适的沉淀剂，除去一共沉淀法：加入合适的沉淀剂，除去一组离子中某种性质相似的离子。组离子中某种性质相似的离子。 氧化还原法：改变某种离子的存在形式，氧化还原法：改变某种离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离。于分离。分步沉淀分步沉淀 溶液中含有几种离子，加入某沉溶

22、液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按顺序按离子积大于溶度积的先后顺序离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，沉淀，叫作分步沉淀。叫作分步沉淀。 KspKsp越小越先沉淀，且越小越先沉淀，且KspKsp相差越相差越大分步沉淀越完全大分步沉淀越完全; ;如如AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI、AgAg2 2S S例例1 1：如果溶液中：如果溶液中FeFe3+3+和和MgMg2+2+的浓度均为的浓度均为0.10 mol0.10 mol L L-1-1, , 使使FeFe3+3+沉淀而使沉淀而使MgMg2+2+不沉淀的不沉淀的pHpH条

23、件是什么条件是什么? ? 已知已知K Kspsp(Fe(Fe（OHOH）3 3)=4.0)=4.01010-39-39，K Kspsp( (Mg(Mg（OHOH）2 2)=1.8)=1.81010-11-11112353933Lmol1037. 7101100 . 4FeOHspKpOH = 11.1 , pH = 2.9解解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全沉淀完全时的时的OH-为为:Mg2+开始沉淀开始沉淀的的pH值为值为:152111212Lmol103 . 1)1 . 0108 . 1()Mg(OHspK

24、pOHpOH = 4.9, pH =9.1 = 4.9, pH =9.1因此因此, , 只要控制只要控制pHpH值在值在2.9 2.9 9.1 9.1之间即可使之间即可使FeFe3+3+沉淀而使沉淀而使MgMg2+2+不沉淀。不沉淀。2 2、沉淀的溶解、沉淀的溶解（1）原理）原理设法不断移去溶解平衡体系中的相应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离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动强酸是常用于溶解难强酸是常用于溶解难溶性电解质的试剂。溶性电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。些难溶硫化物等。（2）举例）举例

25、 、难溶于水的盐溶于酸中难溶于水的盐溶于酸中 如：如：CaCO3溶于盐酸，溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸溶于强酸思考与交流思考与交流用平衡移动的原理分析用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸溶于盐酸和和NH4Cl溶液的原因溶液的原因滴加试剂滴加试剂蒸馏水蒸馏水盐酸盐酸氯化氨溶液氯化氨溶液现象现象固体无明显溶解现象固体无明显溶解现象迅速溶解迅速溶解逐渐溶解逐渐溶解加入某些盐促进沉淀溶解加入某些盐促进沉淀溶解实验实验3-3 解解释释在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：的溶解平衡：加入加入NH4Cl时，时，解释解释2: NH4水解，产生的水解，产生的H中和

26、中和OH，使，使c(OH)减小，平衡右移，从而使减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。溶解。Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)解释解释1: NH4直接结合直接结合OH，使，使c(OH)减小，平衡减小，平衡右移，从而使右移，从而使Mg(OH)2溶解。溶解。小结：难溶电解质溶解的规律小结：难溶电解质溶解的规律不断减小溶解平衡体系中的相应离子，平衡不断减小溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。(3)(3)、沉淀的溶解、沉淀的溶解生成弱电解质生成弱电解质a 生成弱酸生成弱酸CaCO3(s) +2H+ = Ca

27、2+ + H2O + CO2 PbSO4(s) + 2Ac-Pb(Ac)2 + SO42-生成易挥发性物质生成易挥发性物质 加入的试剂能与沉淀所产生的离子发生反应，生成挥发性物质或弱电解质(弱酸、弱碱或水)使溶解平衡向溶解的方向移动，则沉淀就会溶解。FeS + 2H+ = Fe2+ + H2S3CuS + 8HNO3(稀稀)3Cu(NO3)2+ 3S+ 2NO+ 4H2O 生成络合物生成络合物AgCl + 2NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl-Fe(OH)3(s) + 3H+ Fe3+ + 3H2Od 生成水生成水Mg(OH)2(s) + 2NH4+ Mg2+ + 2NH3H2O 牙齿表

28、面由一层硬的、组成为牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+3PO43-+OH- 进进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 。 已知已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因因 。 生成的有

29、机酸能中和生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 3 3、沉淀的转化、沉淀的转化 对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀.锅炉中锅炉中水垢中含有水垢中含有CaSO4 ，可先用，可先用Na2CO3溶液处理，使溶液处理，使 之转之转化为疏松、易溶于酸的化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4 SO42- + Ca2+ +CO32-CaCO3 实验34：NaCl和A

30、gNO3混合生成白色沉淀向所得固液混合物中滴加KI溶液白色沉淀转变为黄色向新得固液混合物中滴加Na2S溶液黄色沉淀转变为黑色（实验（实验3 34 4、3 35 5沉淀转化）沉淀转化）步步骤骤NaCl和和AgNO3溶溶液混合液混合向所得固体混合物向所得固体混合物中滴加中滴加KI溶液溶液向新得固体混合物向新得固体混合物中滴加中滴加Na2S溶液溶液现现象象有白色沉淀析出有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色黄色沉淀转化为黑色步步骤骤向向MgCl2溶液中溶液中滴加滴加NaOH溶液溶液向有白色沉淀的溶向有白色沉淀的溶液中滴加液中滴加FeCl3溶液溶液静置静置现现象象有白色沉淀析出有白色沉淀析出白色沉淀变红褐色白色沉淀变红褐色红褐色沉淀析出，红褐色沉淀析出，溶液褪至无色溶液褪至无色1 1、沉淀的转化的、沉淀的转化的实质实质：使溶液中的离子浓