第四节---难容电解质的溶解平衡(第一课时)---上课用

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第第1课时课时101100.011QCKSPKSP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第第2课时课时二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用1 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1 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 2）沉淀生成的方法）沉淀生成的方法 调调pHpH值值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加氨水调于水，再加氨水调

2、pHpH值至值至7 78 8，可使，可使FeFe3+3+转变为转变为Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀而除去。沉淀而除去。FeFe3 3 + 3NH+ 3NH3 3HH2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)3 3+3NH+3NH4 4 加沉淀剂加沉淀剂 如：要沉淀如：要沉淀CuCu2+2+、HgHg2+2+等离子，可以用等离子，可以用NaNa2 2S S、H H2 2S S做沉淀剂做沉淀剂CuCu2 2+S+S2 2= CuS = CuS HgHg2 2+S+S2 2= HgS= HgS化学沉淀法废水处理工艺流程示意图化学沉淀法废水处理工艺流程示意图2. 2. 沉淀的溶解沉淀的溶解原理：不断原

3、理：不断移去移去溶解平衡体系中的溶解平衡体系中的相应离子相应离子，使平使平衡向沉淀溶解的方向移动衡向沉淀溶解的方向移动，就达到使沉淀溶解的目，就达到使沉淀溶解的目的。的。 例：例：CaCOCaCO3 3(s) CO(s) CO3 32-2-(aq(aq) + Ca2+(aq)HCO3-+H+H+H2CO3H2O + CO2强酸强酸是常用的是常用的溶解溶解难难溶电解质的溶电解质的试剂试剂。如。如可溶解难溶氢氧化物，可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。除酸外，溶硫化物等。除酸外，某些某些盐溶液盐溶液也可用来也可用来溶解沉淀。溶解沉淀。应用：应用：为什么医学上常用为什

4、么医学上常用BaSOBaSO4 4作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”，而不用，而不用BaCOBaCO3 3作为内服造影剂作为内服造影剂“钡钡餐餐”? ? BaSO BaSO4 4 和和BaCOBaCO3 3的沉淀溶解平衡分别为：的沉淀溶解平衡分别为： BaSOBaSO4 4 Ba Ba2 2 SOSO4 42 2 s=s=2.4 2.4 10104 4 BaCO BaCO3 3 BaBa2 2 COCO3 32 2 s=2.2s=2.2 10103 3沉淀溶解的应用举例沉淀溶解的应用举例 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9(pH=0.91.5)1.5)，如果服

5、如果服下下BaCOBaCO3 3，胃酸会与，胃酸会与COCO3 32 2反应生成反应生成COCO2 2和水，和水，使使COCO3 32 2浓度浓度降低，使降低，使BaCOBaCO3 3的沉淀溶解平衡向右移动，的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的使体内的BaBa2+2+浓度增大而引起人体中毒。浓度增大而引起人体中毒。BaCOBaCO3 3 Ba Ba2+2+ + CO + CO3 32- 2- + + H H+ +COCO2 2+H+H2 2O O所以，不能所以，不能用用BaCOBaCO3 3作为作为内服造影剂内服造影剂“钡餐钡餐”。而而SOSO4 42 2不与不与H H结合生成结合生成硫酸，硫酸，

6、胃酸中的胃酸中的H H对对BaSOBaSO4 4的溶解平衡没有影的溶解平衡没有影响，响，BaBa2 2浓度保持在安全浓度保持在安全浓度标准下，可用浓度标准下，可用BaSOBaSO4 4 作作“钡餐钡餐”。【思考】根据氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式：【思考】根据氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式： 若使氢氧化镁沉淀溶解，可以选择下列溶若使氢氧化镁沉淀溶解，可以选择下列溶液中的哪几种？原理是什么？液中的哪几种？原理是什么？ 现提供以下试剂：蒸馏水、盐酸、饱和现提供以下试剂：蒸馏水、盐酸、饱和NHNH4 4ClCl溶液、溶液、NaOHNaOH溶液、溶液、NaClNaCl溶液、溶液、 FeClFeCl3 3溶

7、溶液。液。Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)溶解溶解沉淀沉淀【实验【实验3-4】有白色沉有白色沉淀析出淀析出白色沉淀转白色沉淀转化为黄色化为黄色黄色沉淀转黄色沉淀转化为黑色化为黑色AgClAgIAg2S3 3、沉淀的转化、沉淀的转化向向MgCl2溶溶液中滴加液中滴加NaOH溶液溶液生成白生成白色沉淀色沉淀向有白色沉淀的溶液向有白色沉淀的溶液中滴加中滴加FeCl3溶液溶液白色沉淀转变为红白色沉淀转变为红褐色褐色静静置置红褐色沉淀红褐色沉淀析出，溶液析出，溶液变无色变无色【实验【实验3-5】【讨论】【讨论】: :结合表格中的数据，从实验中可结合表格中的数据，从实验中可以得到什么结

8、论？以得到什么结论？【实验说明】【实验说明】沉淀沉淀可以可以从溶解度小的向溶解度从溶解度小的向溶解度更小的方向转化更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。，两者差别越大，转化越容易。沉淀的转化示意图沉淀的转化示意图KI = I- + K+AgCl(s) Ag+ + Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.510-4gs(AgI)=3.710-7gs(Ag2S)=1.310-16gAgCl(s)+I- AgI(s) + Cl-CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O水垢成分水垢成分CaCOCaCO3 3

9、Mg(OH)Mg(OH)2 2 CaSOCaSO4 4 用饱和用饱和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液溶液浸泡数天溶液浸泡数天疏松的水垢疏松的水垢CaCOCaCO3 3Mg(OH)Mg(OH)2 2除去水垢过程中发生的所有离子方程式除去水垢过程中发生的所有离子方程式用盐酸用盐酸或或饱氯化铵液饱氯化铵液除去水垢除去水垢沉淀转化的应用举例沉淀转化的应用举例应用应用1 1：锅炉除水垢：锅炉除水垢应用应用2 2：氟化物防治龋齿的化学原理：氟化物防治龋齿的化学原理 牙釉质表面有一层保护牙齿的矿物质牙釉质表面有一层保护牙齿的矿物质羟基羟基磷灰石【磷灰石【CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3OHO

10、H】，口腔细菌在糖代谢过程】，口腔细菌在糖代谢过程中产生的有机酸会溶解羟基磷灰石，使牙齿受损：中产生的有机酸会溶解羟基磷灰石，使牙齿受损：CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3OH + 4HOH + 4H+ + = 5Ca = 5Ca2+2+ + 3HPO + 3HPO4 42-2- + H + H2 2O OCaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3OH + FOH + F- - = Ca = Ca5 5(PO(PO4 4) )3 3F + OHF + OH- - 而饮水、食物、牙膏里的氟离子会跟羟基磷而饮水、食物、牙膏里的氟离子会跟羟基磷灰石发生沉淀的转化，生成氟磷灰石，这种物质灰

11、石发生沉淀的转化，生成氟磷灰石，这种物质更能抵抗酸的侵蚀，从而起到防治龋齿的作用。更能抵抗酸的侵蚀，从而起到防治龋齿的作用。应用应用2：一些自然现象的解释一些自然现象的解释CaCO3 Ca2+ + CO32-2HCO3-+H2O+CO2当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石石灰石岩层岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的种奇形异状的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的。你知道它是如何形成的吗？吗？自然界也发生着溶解度小的矿物转化为自然界也发生着

12、溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。溶解度更小的矿物的现象。各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成后可变成CuSOCuSO4 4溶液，并向深部渗透，溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿遇到深层的闪锌矿(ZnS)(ZnS)和方铅矿和方铅矿(PbS)(PbS)，便慢慢地使之转变为铜蓝便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)(CuS)。ZnS沉淀转化为沉淀转化为CuS沉淀沉淀(1).在在1试管中加入试管中加入ZnSO4溶液，再滴入溶液，再滴入Na2S溶液，观察现象。溶液，观察现象。(2).静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀2-3

13、次。次。(3).向沉淀中滴加适量的向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液，观察现象。溶液，观察现象。实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。为什么白色的为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀？沉淀？观察观察 思考思考ZnS(s) Zn2+(aq) + S2-(aq) +Cu2+(aq)CuS(s) 平衡向右移动平衡向右移动ZnS沉淀转化为沉淀转化为CuS沉淀的沉淀的总反应总反应：ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+ ZnSZnS与与CuSCuS是同类难溶物，是同类难溶物，CuS

14、CuS的溶解度远小的溶解度远小于于ZnSZnS的溶解度。的溶解度。思考思考： 如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用应尽快用5.0的的Na2SO4溶液给患者洗胃，溶液给患者洗胃，为什么？能用为什么？能用Na2CO3溶液吗？溶液吗？【小结】：【小结】：沉淀的生成、溶解、转化沉淀的生成、溶解、转化实质实质上上都是都是沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动的过程，其基本依的过程，其基本依据主要有：据主要有：浓度浓度：加水，平衡向：加水，平衡向溶解溶解方向移动。方向移动。温度温度：升温，多数平衡向：升温，多数平衡向溶解溶解方向移动。方向移动。加入相同离子加入相同离子，平

15、衡向，平衡向沉淀沉淀方向移动。方向移动。加入加入可与体系中某些离子反应可与体系中某些离子反应生成更难溶或更生成更难溶或更难电离或气体的离子难电离或气体的离子，使平衡向，使平衡向溶解溶解的方向移动。的方向移动。 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 （第三课时）（第三课时）人教版选修人教版选修4 4 化学反应原理化学反应原理科学视野科学视野溶度积溶度积KSP 对于溶解平衡：对于溶解平衡： MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)有：有： KSP=c(Mn+)mc(Am-)n 在一定温度下，在一定温度下， KSP是一

16、个常数。是一个常数。 2、溶液中有关离子浓度幂的乘积、溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积离子积QC（任（任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积）意时刻溶液中离子浓度幂的乘积）。QCKSP=QCKSPQCKSPKKSPSP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 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 m

17、ol 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-=1.210-8mol/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

18、 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。交 流 与 讨 论阅读阅读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氟磷灰石氟磷灰石羟基磷灰石羟基磷灰石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

19、- 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，加速，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿腐蚀牙齿 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 思考： 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中

20、的离子平衡第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 （第四课时）（第四课时）人教版选修人教版选修4 4 化学反应原理化学反应原理例例1 1：已知已知2525时，时，AgCl的溶解度是的溶解度是1.9210-3g/L，求它的溶度积。求它的溶度积。已知已知AgClAgCl的摩尔质量为的摩尔质量为143.5g/mol143.5g/mol。 解解 ：依题意可知依题意可知25时时AgCl饱和溶液中饱和溶液中 c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L =1.3410-5mol/L 则则KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-) =(1.3410-5)2 =1.810

21、-10例例2：已知已知25时时KSP(AgCl)=1.810-10,把足把足 量的量的AgCl放入放入1L 1 .0 mol L的的 盐酸溶液盐酸溶液中溶解度是多少？（中溶解度是多少？（g/L）解：解：设设AgCl 在盐酸中的溶解度为在盐酸中的溶解度为S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡 S S 1 1LgLgSLgLmolSLmolKSsp/1092. 1/1058. 2/5 .143108 . 1/108 . 1/108 . 1138101010AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的在盐酸溶液中溶解度比在水中的小小。例例3 3：已知已知K Ksp,AgC

22、lsp,AgCl1.81.8 1010-10-10， K Ksp,Agsp,Ag2 2CrOCrO4 49.09.0 1010-1-12 2，试试 求求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度（用的溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）设）设AgCl的溶解度为的溶解度为S1（molL),则：则： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡平衡 S1 S1 1021108.1 SKspLgLgLmolS/1092.1/5.1431034.1/1034.1355112322221094)2(SSSKspLgLgLmolS/1035.4/3321031.1

23、/1031.12442(2)2)设设AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度为的溶解度为S S2 2（mol/L),mol/L),则：则： AgAg2 2CrOCrO4 4(s) 2Ag(s) 2Ag+ +(aq) + CrO(aq) + CrO4 42-2-(aq)(aq) 平平 2S2S2 2 S S2 2在水中：在水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4的溶解度的溶解度由以上例题的结果可得到如下结论：由以上例题的结果可得到如下结论：同种类型的难溶电解质，在一定温度下，同种类型的难溶电解质，在一定温度下，Ksp越大则溶解度越大。越大则溶解度越大。不同类型则不能用不同类型则不能用Ks

24、p的大小来比较溶解度的大小来比较溶解度的大小，必须经过换算才能得出结论。的大小，必须经过换算才能得出结论。练习练习1：下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ） A.不溶于水的物质溶解度为不溶于水的物质溶解度为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某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为浓度为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B练习练习2：在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后，恢复至原来温度下列说法正确的是后，恢复至原来温度下列说法正确的是( )A.溶

25、液中钙离子浓度变大溶液中钙离子浓度变大B.溶液中氢氧化钙的质量分数增大溶液中氢氧化钙的质量分数增大C.溶液的溶液的PH不变不变D.溶液中钙离子的物质的量减少溶液中钙离子的物质的量减少.C D练习练习3：为除去为除去MgCl2溶液中的溶液中的FeCl3，可在加，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，下列不宜选热搅拌的条件下加入一种试剂，下列不宜选用的试剂是（用的试剂是（ ） A.NaOH B.MgCO3 C.氨水氨水 D.MgO E.Mg(OH)2AC 同离子效应同离子效应硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解不利于沉淀溶解练习练习4：硫酸钡在硫酸中的溶解度比

26、在纯水中小？硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？练习练习5：以以MnO2为原料制得的为原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶等金属离子，通过添加过量难溶电解质电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推。根据上述实验事实，可推知知MnS具有的相关性质是（具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度与溶解度与CuS、PbS、CdS等相同等相同

27、C.溶解度大于溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于溶解度小于CuS、PbS、CdSC练习练习6 6：已知已知K KSPSP【Ca(OH)Ca(OH)2 2】=5.5=5.51010-6-6molmol3 3.L.L3 3则其饱和溶液的则其饱和溶液的PHPH值是多少？值是多少？ 解：解：设设Ca(OH)Ca(OH)2 2 的溶解度为的溶解度为S S（molmolL),L),则：则： Ca(OH)Ca(OH)2 2 CaCa2+2+2OH+2OH- - 平衡平衡 S 2SS 2S K KSPSP=S=S(2S)(2S)2 2=4S=4S3 3=5.5=5.51010-6-6 S=1.1 S=1.11010-2-2 即即 c(OHc(OH-)-)= 2.2= 2.21010-2-2 mol/L mol/L c(Hc(H+)+)= 10= 10-14-14 /2.2 /2.21010-2-2 =4.5 =4.51010-13-13 mol/L mol/L PH=12 PH=12练习练习7 7：现将足量现将足量AgClAgCl固体分别放入下列物质中，固体分别放入下列物