难溶电解质的溶解平衡学案李强打印

1、第四节 难溶电解质的溶解平衡学案3.4.1 难溶电解质的溶解平衡及影响因素【重点、难点】 难溶电解质的溶解平衡【温故知新】1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？2、什么是溶解性：一种物质溶解在另一种物质中的能力。 溶解性是物质的物理性质。 溶解性大小跟溶质、溶剂的性质有关。3、什么叫做溶解度？在一定温度下，某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。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也是有限的，不存在无限可溶解的物质4、溶解性和溶解度的关系（20）【新课进行】【实验】 在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象：NaCl饱和溶液中有固体析

2、出解释: 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.问 ：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？一、难溶电解质的溶解平衡【实验】向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。问：（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？现象：结论：说明溶液中依然有Ag+、 Cl-存在，即Ag和Cl的反应不能进行到底。沉淀是难溶

3、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。阅读课本61-62页相关内容，完成下列知识1、 生成沉淀的离子反应能发生的原因 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。2、 AgCl溶解平衡的建立在一定温度下，当沉淀 和 的速率相等时，得到 的饱和溶液，建立溶解平衡方程式如下：3、 溶解平衡方程式：MmAn (s) mMn（aq） nAm（aq） 在方程式的书写应注意：方程式左边写上难溶物并注明“s”，右边写上电离出的离子，并注明“aq”；用“”表示，只有饱和溶液才有溶解平衡，才能书写溶解平衡方程式 溶解平衡方程式与电离方程式的区别：如AgC

4、l的溶解平衡方程式：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl_(aq); AgCl的电离方程式AgCl= Ag+Cl_，因为AgCl是强电解质，尽管它溶解的很少，但是溶解的部分完全电离，因此书写电离方程式要用等号，而不是可逆符号。【练习】写出BaSO4、CaCO3、CuS、Al(OH)3的溶解平衡方程式4、溶解平衡的特征逆、 等、 动、 定、 变5、生成难溶电解质的离子反应的限度习惯上将溶解度小于 g的电解质称为难溶电解质，对于常量的化学反应来说，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 mol/L时，沉淀就达完全，但溶液中还有相应的离子。另外，难容电解质的溶解度尽管很小，但不会等于 ，如Ag2S二、影

5、响难溶电解质溶解平衡的因素：（1）内因：电解质本身的性质 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、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。（2）外因：包括浓度、温度等，遵循勒夏特列原理浓度：加水，平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动；少数平衡向生成沉淀方向移动，如Ca(OH)2同离子效应：加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。其他：向平衡体系中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、下列说法中正确的是（ ） A.不溶于水的物质溶解度为0B.绝对不溶解的物质是不存在的C.某离子被沉淀完全是指

6、该离子在溶液中的浓度为0D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水2、下列属于微溶物质的是()AAgCl BBaCl2 CCaSO4 DAg2S3、对“AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)”的理解正确的是()A说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质B说明溶解的AgCl已完全电离，是强电解质C说明Cl与Ag的反应不能完全进行到底D说明Cl与Ag可以完全进行到底4、当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)沉淀溶解Mg2(aq)2OH(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的()ANH4NO3 BNaOH CMgSO4 DNaHSO45、下列有关AgCl沉淀的溶解平

7、衡说法正确的是()AAgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变沉淀反应的应用【重难点】沉淀的转化和溶解【新课进行】一、 沉淀的生成（1）原理：难溶电解质的沉淀溶解平衡也是动态的平衡，同样可以通过改变条件使平衡移动，使溶液中的离子转化成沉淀（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。（2）常用方法调节pH值法 如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至78方程式：Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH

8、)3+3NH4 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂。反应的离子方程式如下：Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS阅读教材63页【思考与交流】回答里面的问题（3）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好（4）意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等二、沉淀的溶解（1）原理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）举例 酸碱溶解法：难溶于水的盐溶于酸或者碱中 如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于盐酸；Al(OH)3可溶于NaOH溶液中。写出相关的离子方程式。 盐溶解法：难溶于水的电解质溶于某些盐溶液 如

9、：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液【演示实验】: Mg(OH)2的溶解滴加试剂蒸馏水盐酸氯化氨溶液现 象【分析】：在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)加入盐酸时，H中和 ，使c(OH)减小，平衡 （左/右）移，从而使Mg(OH)2溶解。加入NH4Cl时，NH4与 结合，生成弱电解质 （它在水中比Mg（OH）2更难电离出OH-），使c(OH)减小，平衡 移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。根据实验，完成教材64页【思考与交流】三、沉淀的转化进行实验3-4、3-5，并记录实验现象讨论：从实验中可以得到什么结论？问题1 记录现象

10、，写出相应的方程式问题2 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？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。如下图1、沉淀的转化的实质：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。2、规律： 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！Na2SNaINaBrNaCl例如：AgNO3 （白色沉淀） （淡黄色沉淀） （黄色沉淀） （黑色沉淀）3、沉淀转化的应用：应用1 锅炉除水垢 锅炉的水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。如右图：应用2 一些自然现象

11、的解释应用3 为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?原因 ；由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.91.5)，如果服下BaCO3，胃酸会与CO32反应生成CO2和水，使CO32浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。而SO42不与H结合生成硫酸，胃酸中的H对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。 所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。1、为除去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、Na2

12、CO3 C、氨水 D、MgO2、向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续加一滴KI溶液，沉淀变成黄色。再加一滴Na2S溶液，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为()AAgClAgIAg2S BAgClAgIAg2S CAgClAgIAg2S D无法判断3、当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的()ANH4NO3 BNaOH CMgSO4 DNaHSO44、在含有浓度均为0.01 mol/L的Cl、Br、I离子的溶液中，缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液

13、，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是()AAgCl、AgBr、AgI BAgI、AgBr、AgClCAgBr、AgCl、AgI D三种沉淀同时析出5把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是()ANa2S溶液 BAlCl3溶液 CNaOH溶液 DCaCl2溶液第三课时 溶度积常数的有关计算和应用1一. 溶度积常数（又称沉淀平衡常数，简称溶度积，符号Ksp）参见课本65页科学视野1、定 义：难溶电解质的溶解平衡中，离子浓度幂的乘积。（当温度一定时， KSP是一个常数。）MmAn (s) mM

14、n(aq) nAm(aq) 2、表达式：平衡时：Kspc(Mn)m·c(Am)n3、意 义： 反映了难溶电解质在水中的溶解能力（详细内容参见资料书第67页知识点3以及考试报第14期第一版相关内容）3、溶度积规则（通过比较溶度积和离子积的相对大小来判断难溶电解质在给定条件下沉淀是否生成或溶解）离子积（任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积）Qc c(Mn)m·c(Am)n 当: Qc > Ksp 溶液过饱和，析出沉淀，直至溶液饱和，达到新的平衡； Qc Ksp 溶液饱和，沉淀和溶解处于平衡状态 Qc < Ksp 溶液未饱和，无沉淀析出注意：1溶度积和溶解度的值都可用来表示

15、物质的溶解能力；2用溶度积直接比较时，物质的类型必须相同：如溶解能力：AgCl >AgBr>AgIAB型物质：Kspc(A)·c(B)； AB2(或A2B)型物质：Kspc(A2)·c2(B)或Kspc2(A)·c(B2)；A2B3型物质：Kspc2(A3)·c3(B2)； 对于同类型物质，Ksp越小，其溶解度越小。二、相关计算【例1】难溶电解质AB2的饱和溶液中,c(A2)x mol/L,c(B)y mol/L，则Ksp(AB2)为()A.xy Bxy Cxy2 D4xy2【例2】在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL

16、 0.01mol/L AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl Ksp=1.8×10-10) （ ）A. 有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀 C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl分 析 c(Cl-)=(0.01×0.1) ÷0.101=9.9×10-3mol/L c(Ag+)=(0.01×0.001) ÷0.101=9.9×10-5mol/L 则QC =9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP 因此有AgCl沉淀析出【例3】 在1L含1.0×

17、10-3mol·L-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10 解析：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+过量，剩余的即c(Ba2+)=0.01-0.001=0.009mol/L. c(SO42-)=Ksp/ c(Ba2+)= 1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L) 因为，剩余的即c(SO42-)=1.2×10-8mol/L<

18、;1.0×10-5mol/L 所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：当剩余离子即平衡离子浓度10-5mol/L时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。【例4】难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液里各离子的浓度以它们系数为次方的乘积是一个常数，叫溶度积常数(Ksp)。例如：Cu(OH)2Cu22OH，Kspc(Cu2)·c(OH)22×1020。当溶液中各离子的浓度次方的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之沉淀溶解。 (1)某CuSO4溶液里c(Cu2)0.02 mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于_才

19、能达到目的。(2)要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2沉淀较为完全(使Cu2浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为_。解析(1)根据题意：当c(Cu2)·c(OH)22×1020时开始出现沉淀，则c(OH) mol/L mol/L109 mol/L，c(H)105 mol/L，pH5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH5。(2)要使Cu2浓度降至0.2 mol/L 的千分之一即0.2 mol/L/1 0002×104 mol/L，c(OH) mol/L108 mol/L， c(H)106 mol/L。 此时溶液的pH

20、6。1、要想除去废水中的Pb2，最好选用下列哪种试剂(已知：Ksp(PbCl2)1.9×1014；Ksp(PbSO4)1.06×108；Ksp(PbCO3)3.3×1014；Ksp(PbS)3.4×1028) () ANaCl BNa2S CNa2SO4 DNa2CO32、在一定条件下，CaF2的Ksp=5.3×10-9，在c（F-）=3.0mol/L的溶液中，c(Ca2+)可能是 （ ）A .1.8×10-9mol/L B. 1.9×10-10 mol/L C. 5.9×10-10 mol/L D .5.9

21、15;10-9 mol/L3、（课本66页练习3）在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+ 。在提纯时，为了除去Fe2+，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化为Fe3+，然后再加少量碱到溶液pH=4，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。试解释原因（假设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol/L）。参考答案：Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4-1，c（Cu2+）=3.0mol/L；依据溶度积常数Ksp=c（Cu2+）×c2（OH-）=3.0×10-20 ；c2（OH-）=3.0×10-20 /3.0=1

22、0-20；得到c（OH-）=10-10mol/L，依据水溶液中的离子积c（H+）×c（OH-）=10-14；求的c（H+）=10-4mol/L，溶液pH=4，则Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH为4； 残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol/L时就认为沉淀完全，Fe（OH）3的溶度积Ksp=8.0×10-38，c（Fe3+）×c3（OH-）=8.0×10-38；c3（OH-）= 8.0×10-38/(1.0×10-5)=8.0×10-33；求的c（OH-）=2×10-11mol/L；水溶

23、液中的离子积c（H+）×c（OH-）=10-14；c（H+）=5×10-4mol/L，则pH=3.3,即 Fe(OH)3开始沉淀时溶液的pH为3.3；通过计算可知pH=4能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的。第四课时 溶度积常数的有关计算和应用2乾县二中 李 强【例1】：已知Ag2CrO4在298 K时，溶解度为0.004 45 g，求Ag2CrO4的溶度积。解 析c(Ag2CrO4)1.34×104mol/L(注意：1000.004 45可以近似用100来计算。)c(Ag)2.68×104mol/L c(CrO)1.34×104mol/L

24、Kspc2(Ag)·c(CrO)9.62×1012【例2】与c(H)·c(OH)Kw类似，FeS饱和溶液中存在：FeS(s)Fe2S2，c(Fe2)·c(S2)Ksp。常温下Ksp8.1×1017。(1)理论上FeS的溶解度为_，而事实上其溶解度远大于这个数值，其原因可能是_。(2)又知FeS饱和溶液中c(H)与c(S2)之间存在以下限量关系：c2(H)·c(S2)1.0×1022，为了使溶液中c(Fe2)达到1 mol/L，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H)为_。答案(1)7.92×108gF

25、eS在水中存在下列平衡：FeS(s)Fe2(aq)S2(aq)，而Fe2、S2均可以发生水解：Fe22H2OFe(OH)22H、S2H2OHSOH，使上述平衡中的c(Fe2)、c(S2)降低，平衡向右移动，造成更多的FeS溶解(2)1.11×103 mol/L解析(1)由FeS(s) Fe2S2 c(Fe2)9×109 mol/L即1 L水中可溶解9×109 mol的FeS 由（100+S）S1000(9×109×88) g所以S7.92×108 g （由于Fe(OH)2的溶解度非常小，因此100+S近似等于S）(2)c(Fe2)1

26、mol/L，则c(S2)8.1×1017 mol/L。又c2(H)·c(S2)1.0×1022，所以c(H)1.11×103 mol/L。【例 3】25时，在1.00 L 0.03 mol/L AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol/L的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？若能，生成沉淀的质量是多少？最后溶液中c(Ag)是多少？答案能生成AgCl沉淀，生成AgCl沉淀的质量为4.3 g，最后溶液中c(Ag)9×109 mol/L。解析两溶液混合后溶液被稀释，离子浓度减小，当然混合即发生反应，先按不反应计算Ag与Cl的物质的量浓度：

27、c(Ag)0.020 mol/Lc(Cl)0.040 mol/L离子积Qcc(Ag)·c(Cl)0.020 mol/L×0.040 mol/L8.0×104查表知：25时，AgCl的Ksp1.8×1010Qc，所以有AgCl沉淀生成。设反应后溶液中的c(Ag)为x则有：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)起始浓度 0.0200.040(mol/L)变化浓度 0.020x 0.020x(mol/L)平衡浓度 x 0.040(0.020x)(mol/L)因为c(Ag)c(Cl)，所以Cl是过量的。 Ksp1.8×1010x×0.040

28、(0.020x)解之得：x9×109 mol/L 所以c(Ag)x9×109 mol/L则析出AgCl的质量：m(AgCl)(0.020 mol/L9×109 mol/L)×(1.00 L0.50 L)×143.5 g/mol4.3 g【例 4】(2008·山东高考卷)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 提示：BaSO4(s) Ba2(aq)SO(aq)的平衡常数Kapc(Ba2)·c(SO )，称为溶度积常数。A加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Kap大于c点对应的Kap解 析加入Na2SO4溶液，c(SO)增大，c(Ba2)减小，图中a点和b点的c(Ba2)相等，所以A不正确；蒸发溶液不可能使c(Ba2)增大， c(SO)不变，所以B不正确；溶度积是温度的函数，所以a点对应的Kap等于c点对应的Kap，D不正确。【例5】对于难溶盐MX，其饱和溶液中的M和X的物质的量浓度之间的关系近似于c(H)·c(OH)KW，存在着c(M)·