第三章第四节难溶电解质的溶解平衡1

1、第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡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)23.89AgNO3222BaSO42.410-4AgBr8.410-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.310-16Mg(OH)2910-4BaCl235.7Fe(OH)3310-9几种电解质的溶解度（几种电解质的溶解度（20)物质在水中物质在水中“溶溶”与与“不溶不溶”是相对的是相对的， “不溶不溶”是指难溶，是指难溶，没有绝对不溶的物质没有绝对不溶的物质。 习惯上习惯上, ,将溶解度小于将溶解度小于0.010

2、.01克的克的电解质称为难溶电解质。难溶电解电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于质的溶解度尽管很小，但不会等于0 0 ，没有绝对不溶的物质。，没有绝对不溶的物质。 难溶难溶 微溶微溶 可溶可溶 易溶易溶0.01 1 10 (Sg/100g水水)化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于于10-5mol/L时时,沉淀达到完全。沉淀达到完全。 溶解溶解 AgCl(s) Ag(aq) + Cl-（aq) 沉淀沉淀 Ag+ Cl-AgCl在在水中溶解平衡水中溶解平衡尽管尽管AgCl固体难溶于固体难溶于水，但仍有部分水，但仍有部分Ag和和 Cl

3、Cl- -离开固体表面进离开固体表面进入溶液，入溶液， 同时进入溶同时进入溶液的液的Ag和和 ClCl- -又会在又会在固体表面沉淀下来，固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相当这两个过程速率相等时，等时，Ag和和 ClCl- -的沉的沉淀与淀与AgCl固体的溶解固体的溶解达到平衡状态即达到达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态沉淀溶解平衡状态. . 固固AgCl体体在水中的沉在水中的沉淀溶解平衡可表示为：淀溶解平衡可表示为：一、一、沉淀沉淀溶解平衡溶解平衡练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式 一定一定温度温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速

4、率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。 AgCl(s) Ag(aq) + Cl-(aq) CaCO3 (s) Ca2+ (aq) +CO32- (aq) 动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行 等：等：V V溶解溶解V V沉淀沉淀=定：溶液中各离子浓度保持不变定：溶液中各离子浓度保持不变 变：变：当条件改变时，溶解平衡将发生移动当条件改变时，溶解平衡将发生移动逆：溶解和沉淀互为可逆过程逆：溶解和沉淀互为可逆过程 逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变沉

5、淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）应用）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工：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业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯除杂或提纯物质的重要方法之一。物质的重要方法之一。（2）方法）方法a 、调、调pH值值如：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78Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4b 、加沉淀剂：如沉淀、加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做做沉淀剂沉淀剂Cu2+S2=Cu

6、S Hg2+S2HgS【说明说明】沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某种离子，又不能影响】沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某种离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。 Cu2+H2S=CuS+2H Hg2+H2SHgS + 2H 设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，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使平衡向沉淀溶解的方向移动a 、酸溶解法、酸溶解法如：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CaCO3 Ca2+ + CO32-

7、+H+HCO3- H2CO3 H2O+CO2+H+b 、盐溶液溶解法、盐溶液溶解法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【实验实验3-3】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： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)加入盐酸时，加入盐酸时，H中和中和OH-,使使c(OH)减小，减小，平衡右移，从而使平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解溶解加入加入NH4Cl时，时，

8、NH4水解，产生的水解，产生的H中和中和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+ 2NH4 Mg2 +2NH3H2O3、沉淀的转化、沉淀的转化【实验实验3-4】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【实验实验3-5】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

9、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溶红褐色沉淀析出溶液褪至无色液褪至无色思考思考:如果将上述两个实验中沉淀生成和转化的操作步骤如果将上述两个实验中沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序，会产生什么结果？颠倒顺序，会产生什么结果？沉淀不会转化。沉淀只是从溶解度小的向溶解度更小的方向转化沉淀不会转化。沉淀只是从溶解度小的向溶解度更小的方向转化3 3、沉淀转化的、沉淀转化的应用应用（1）锅炉除水垢）锅炉除水垢（CaSO4）（2 2）一些自然现象的解释）一些自然现象的解释沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向沉淀可以

10、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。转化，两者差别越大，转化越容易。2 2、沉淀转化的、沉淀转化的方法方法: :加入可与体系中某些离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。平衡向溶解的方向移动。讨论：在讨论：在AgClAgCl饱和溶液中，尚有饱和溶液中，尚有AgClAgCl固体存在，当分固体存在，当分别向溶液中加入下列物质，将如何变化？别向溶液中加入下列物质，将如何变化？【AgClAgCl（S S） AgAg+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq(aq) ) 】改变条

11、件改变条件平衡移动方向平衡移动方向 C C（AgAg+ + ）C C（ClCl- -）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) 不变不变 不变不变不移动不移动 不变不变 不变不变 4、影响难溶电解质溶解平衡的因素、影响难溶电解质溶解平衡的因素a、浓度：、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。加水，平衡向溶解方向移动。b、温度：、温度：升温，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：增加与难溶电解质相同的离子，平衡增加与难溶电解质相同的离子，平衡向沉淀方向移

12、动。向沉淀方向移动。d、化学反应：、化学反应：反应消耗难溶电解质的离子，平衡向溶反应消耗难溶电解质的离子，平衡向溶解方向移动。解方向移动。外因：外因： MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)沉淀沉淀溶解溶解内因：内因：电解质本身的性质电解质本身的性质 当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡Ca(OH)2（S） Ca2+(aq) + 2OH-(aq)时，为使氢氧化钙固体的量减少，需时，为使氢氧化钙固体的量减少，需加入少量的（双选）加入少量的（双选） （）（） A NH4NO3 B NaOH C CaCl2 D NaHSO41 1、定义、定义：在一定：在一定温

13、度温度下，难溶电解质在溶液下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时。中达到沉淀溶解平衡时。其离子浓度幂的乘积其离子浓度幂的乘积为一个常数，称之为为一个常数，称之为溶度积常数溶度积常数, ,简称溶度积，简称溶度积，用用K Kspsp表示。表示。二、溶度积常数二、溶度积常数( ( K Kspsp ) )注意：注意：书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度溶度积常数有单位溶度积常数有单位通式：通式：A An nB Bm m(s) nA(s) nAm+m+(aq)+ mB(aq)+ mBn-n-(aq(aq) ) 则则 K Kspsp(A(An nB Bm m)= C)=

14、Cn n(A(Am m+ +) ) C Cm m(B(Bn n- -) )QCKsp=QCKspQCKsp Ksp3 3、影响、影响K Kspsp的因素的因素 难溶电解质本身的难溶电解质本身的性质性质和和温度温度温度：温度：升温，升温，多数多数平衡向溶解方向移动，平衡向溶解方向移动， K Kspsp 增大。增大。难溶物难溶物Ksp表达式表达式AgClAgBrAgIMg(OH)2Cu(OH)2Ksp =C(Ag+ )C (Cl- )Ksp =C(Ag+ ) C(Br- )Ksp =C(Ag+ ) C(I- )Ksp =C(Mg2+ ) C2(OH- )Ksp =C(Cu2+ )C2(OH- )K

15、sp值值（25）溶解度（溶解度（g）1.810-10 mol2L-21.810-45.010-13 mol2L-28.410-68.310-17 mol2L-22.110-75.610-12 mol3L-36.510-32.210-20 mol3L-3 1.710-5 写出下列难溶物的溶度积表达式写出下列难溶物的溶度积表达式 K Kspsp反映了反映了难溶电解质在水中的溶解能力难溶电解质在水中的溶解能力. .一定一定的温度下，的温度下，相同类型的难溶电解质的相同类型的难溶电解质的K Kspsp越小，越小，溶解度越小，越难溶解溶解度越小，越难溶解 4、溶度积、溶度积K Kspsp的物理意义的物理

16、意义练习练习、下列情况下，有无、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？沉淀生成？（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？ C(Ca2+)= C(CO32-）= 0.1 10-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = C(Ca2+)C(CO32-) = 10-12 Ksp,CaCO3 因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。练习练习 如果溶液中如果溶液中Fe3+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.10 molL, 使使Fe3+完全沉淀而使完全沉淀而使Mg2+不沉淀的不沉淀的pH条件是什么条件是什么?（沉淀完全是指该离子的浓度降低到（沉淀完全是指该离子的浓度降低到10-5 以下，氢氧化铁以下，氢氧化铁的的Ksp为为 4.0 10-39氢氧化镁的氢氧化镁的KspKsp为为 1.8 1.8 1010-11）111353933Lmol