高中化学选修四课件第三章第四节难溶电解质的溶解平衡完整版

1、第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 固体物质的溶解度固体物质的溶解度定义：在一定温度下，某固态物质在定义：在一定温度下，某固态物质在100100克溶剂克溶剂 里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这 种物质种物质在这种溶剂里的在这种溶剂里的溶解度。溶解度。注意：注意： 条件：一定温度条件：一定温度 标准：标准：100100克溶剂克溶剂状态：饱和状态状态：饱和状态 单位：克单位：克 任何物质的溶解是有条件的，在一定的条任何物质的溶解是有条件的，在一定的条 件下某物质的溶解量一般是件下某物质的溶解量一般是有限的。有限的。溶解度的简单计算：溶解度的

2、简单计算：溶解度与溶解性的关系：溶解度与溶解性的关系：2010易溶易溶可溶可溶1 微溶微溶0.01难溶难溶s /g（1）nacl在水溶液里达到溶解平衡状态在水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征？时有何特征？ （2）要使）要使nacl饱和溶液中析出饱和溶液中析出nacl固体，固体，可采取什么措施？可采取什么措施？蒸发蒸发（减溶剂）（减溶剂）降温降温 nacl的溶解速率与结晶速率相等；并且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。的量就是一个恒定值。加入浓盐酸加入浓盐酸？在饱和在饱和nacl溶液中加入浓盐酸溶

3、液中加入浓盐酸现象现象:解释解释: 在在nacl的饱和溶液中，存在溶解平衡的饱和溶液中，存在溶解平衡 nacl(s) na+(aq) + cl-(aq)加浓盐酸会使加浓盐酸会使c(cl- )增加增加,平衡向左移动平衡向左移动,因而有因而有 nacl晶体析出晶体析出.nacl饱和溶液中有固体析出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？解质在水中是否也存在溶解平衡呢？实验探究实验探究难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡1、问题讨论：、问题讨论： ag和和cl的反应能进行到的反应能进行到底吗？底吗？【实验

4、】【实验】向盛有向盛有2 ml 0.1mol/lagno3溶液的试溶液的试管中加入管中加入2 ml 0.1 mol/l nacl溶液。溶液。有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有ag+、 cl-存在，即存在，即agag和和clcl的反应不能进行到底。的反应不能进行到底。（1）、恰好反应没有？）、恰好反应没有？（2）、溶液中还含有）、溶液中还含有ag+和和cl-？【继续试验】【继续试验】取上层清液，滴加取上层清液，滴加ki溶液，溶液， 有何现象？说明了什么？有何现象？说明了什么？资料：化学上通常认资料：化学上通常认为残留在溶液中的离为残留在溶液中的离子浓度子浓度小于小于

5、10-5 mol/l时，沉淀达到完全。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。度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。1、谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中、谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶溶”与与”不溶不溶“的理的理解。解。2、根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成、根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。沉淀的离子反应是否能真正进行到底。3、上表中哪些物质属于易溶物质？可溶？微溶？难溶？难溶物、上表中哪些物质属于易溶物质？可溶？微溶？难溶？难

6、溶物质溶解度差别？质溶解度差别？改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向 平衡时平衡时c（ag+ ）平衡时平衡时c（cl-）升升 温温加加 水水加加agclagcl（s s）加加naclnacl（s s）加加nainai（s s）加加agnoagno3 3(s)(s)加加nhnh3 3h2o不移动不移动 不变不变不变不变不变不变不变不变讨论：讨论：对于平衡对于平衡 agcl agcl（s s） ag ag+ +(aq) + (aq) + clcl- -(aq)(aq) 若改变条件，对其有何影响？若改变条件，对其有何影响？正反应正反应正反应正反应正反应正反应正反应正反应逆反应逆反应逆反应逆反应增

7、大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小（1 1）生成沉淀的离子反应能发生的原因）生成沉淀的离子反应能发生的原因生成物的溶解度很小生成物的溶解度很小2、难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡化学上通常认为残留在溶液中的离子浓化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于度小于1010-5-5mol/lmol/l时时, ,沉淀达到完全。沉淀达到完全。（2）agcl溶解平衡的建立溶解平衡的建立 当当v v（溶解）（溶解） v v（沉淀）（沉淀）时，时， 得到得到饱和饱和agcl溶液溶液，建立，建立溶解平衡溶解平衡水合水合ag+水合水合cl- 溶解溶解 agcl(s

8、) ag(aq) + cl(aq) 沉淀沉淀注注意意写写法法 在一定条件下，难溶电解质溶解成离子在一定条件下，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。（也叫液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）沉淀溶解平衡）（4）溶解平衡的特征：）溶解平衡的特征：逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变（3）溶解平衡的概念：）溶解平衡的概念：平衡的共性平衡的共性 几点说明：几点说明： 溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底。质的反应不能进行到底。 习惯上将生成难溶

9、电解质的反应，认为习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了，因对于常量的反应来说，反应完全了，因对于常量的反应来说，0.01 g0.01 g是很小的。当溶液中残留的是很小的。当溶液中残留的离子浓离子浓度度 1 qcksp(4)(2)(3)1311100 . 15 . 05 . 05 . 0201. 05 . 02011. 0lmolllllmolllmol解析：解析： oh- ba2+=510-4mol l-1h+=1.010-11 mol l-1 溶液溶液ph=11设沉淀后设沉淀后so42-浓度为浓度为x, 则有：则有： baso4 ba2+ + so42- 510-4xksp(baso

10、4)= 510-4 x= 1.110-10 mol2 l-2x=2.2 x10-7 mol l-1agcl(s) ag+(aq) + cl-(aq)温度：温度：多数难溶电解质的溶解是吸热的，通常情况，多数难溶电解质的溶解是吸热的，通常情况，升高温度，平衡正向移动，溶解度增大。升高温度，平衡正向移动，溶解度增大。加入水：加入水： 平衡正向移动。平衡正向移动。加入加入agcl固体：固体： 平衡不移动。平衡不移动。加入加入nacl晶体：晶体：平衡逆向移动。平衡逆向移动。h0三、溶度积常数三、溶度积常数ksp及其应用及其应用三、溶度积常数三、溶度积常数ksp及其应用及其应用1 1、定义、定义在一定条件

11、下，难溶性电解质形成在一定条件下，难溶性电解质形成饱和溶液饱和溶液，达到溶解，达到溶解平衡，其平衡，其溶解溶解平衡常数平衡常数叫做叫做溶度积常数溶度积常数或简称或简称溶度积溶度积. .表达式表达式: :a am mb bn n(s) ma(s) man+n+(aq)+nb(aq)+nbm-m-(aq)(aq)例：例：写出下列难溶电解质的写出下列难溶电解质的溶解平衡关系式和溶解平衡关系式和溶度溶度积表达式。积表达式。agbr ag+ + br-ksp = c(ag+) . c(br-)fe(oh)3 fe3+ + 3oh-ksp = c(fe3+) . c3(oh-)ksp, anbm= an+

12、m . bm-n ksp 只与温度有关与浓度无关！只与温度有关与浓度无关！3.ksp的意义的意义 ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对于同类型物质对于同类型物质，ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能越数值越大，难溶电解质在水中的溶解能越 强。如由强。如由ksp数值可知数值可知(p61)，溶解能力：，溶解能力：agclagbragi，cu(oh)2ksp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系中不断体系中不断析出沉淀析出沉淀，直至达到平衡（此时，直至达到平衡（此时q c =ksp ）(2) q c =ksp 时，沉

13、淀与饱和溶液的平衡（时，沉淀与饱和溶液的平衡（q c =ksp） （3）q c ksp 时，溶液不饱和，若加入过量难溶电解质，时，溶液不饱和，若加入过量难溶电解质，难溶电解质会难溶电解质会溶解溶解直至达到平衡（此时直至达到平衡（此时q c =ksp ）例例1：下列情况下，有无：下列情况下，有无caco3沉淀生成？已知沉淀生成？已知ksp,caco3=4.96 10-9（1）往盛有往盛有1.0 l纯水中加入纯水中加入0.1 ml浓度为浓度为0.01 mol /l 的的cacl2和和na2co3；（2）改变改变cacl2和和na2co3的浓度为的浓度为1.0 mol /l 呢？呢？ ca2+ =c

14、o32- = 0.1 10-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /l qc = ca2+co32- = 10-12 ksp,caco3 因此有因此有caco3沉淀生成。沉淀生成。5 5、溶度积的应用、溶度积的应用（1）判断有无沉淀的生成）判断有无沉淀的生成（离子能否共存）（离子能否共存）例例1 1：在在100ml 0.01mol/lkcl 100ml 0.01mol/lkcl 溶液中，溶液中，加入加入 1ml 0.01mol/l agno1ml 0.01mol/l agno3 3溶液，下列溶液，下列说法正确的是说法正确的是(agcl k(agcl kspsp=1.8=1.81010-1

15、0-10) ) （ ） a.a.有有agclagcl沉淀析出沉淀析出 b.b.无无agclagcl沉淀沉淀 c.c.无法确定无法确定 d.d.有沉淀但不是有沉淀但不是agclagclac(cl-)=(o.o10.1) 0.101=9.910-3mol/lc(ag+)=(o.o10.001) 0.101=9.910-5mol/lqc =9.910-39.99.91010-5-5=9.8=9.81010-7-7kkspsp例例2 2： 在在1l1l含含1.01.01010-3-3molmol l l-1-1 的的soso4 42-2-溶溶液中，注入液中，注入0.01mol bacl0.01mol

16、bacl2 2溶液（假设溶溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去液体积不变）能否有效除去soso4 42-2-? ?已已知知:k:kspsp(baso(baso4 4)= 1.1)= 1.11010-10-10 mol mol2 2 l l-2-2解：解：c(ba2+)=0.01mol/l,c(so42-)=0.001mol/l,生成生成baso4沉沉淀后，淀后，ba2+过量，剩余的即过量，剩余的即ba2+=0.01-0.001=0.009mol/l. so42-=ksp/ba2+= 1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/l) 因为，剩余的即因为，剩余的即so42-=1.21

17、0-8mol/lcu(oh)cu(oh)2 2fe(oh)fe(oh)3 3。 3.3.小结小结k kspsp的大小与沉淀转化的关系。的大小与沉淀转化的关系。 对于同类型的难溶电解质，对于同类型的难溶电解质， k kspsp的大小与溶的大小与溶解度的大小一致，解度的大小一致， k kspsp较大的沉淀可以转化较大的沉淀可以转化为为k kspsp较小的沉淀。较小的沉淀。阅读阅读p66 氟化物防治龋齿的化学原理氟化物防治龋齿的化学原理+ f-54 3ca (po ) f氟磷灰石氟磷灰石难溶物溶解度(25)ca5(po4)3(oh) 1.510-10g ca5(po4)3f 9.510-11g羟基磷

18、灰石羟基磷灰石2+3-54 34ca (po ) (oh) 5ca 3po oh 牙齿表面由一层硬的、组成牙齿表面由一层硬的、组成为为ca5(po4)3oh的物质保的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：护着，它在唾液中存在下列平衡： ca5(po4)3oh（s） 5 ca2+ +3po43-+oh- 进食进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就后，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物更小、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中配有氟化物添质地更坚固。用

19、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因：加剂后能防止龋齿的原因：因因 。 生成的有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，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿加速腐蚀牙齿 5ca23po43fca5(po4)3f 思考：1、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（ ） a.不溶于不的物质溶解度为不溶于不的物质溶解度为0 b.绝对不溶解的物质是不存在的绝对不溶解的物质是不存在的 c.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 d物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水2、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度