第四节难溶电解质的溶解平衡(上课用)

1、 当v（结晶）=v（溶解）时，体系处于溶解平衡状态. NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)用初中学习的溶解度知识和高中学习的化学平衡理论。来分析NaCl溶解于水的几种情况， 难溶电解质是否存在溶解平衡？若有，请写出难溶电解质是否存在溶解平衡？若有，请写出AgCl的溶解平衡的表达式，与电离方程式有何区别？并的溶解平衡的表达式，与电离方程式有何区别？并解释之。解释之。难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为为0？你如何理解溶解性表中的？你如何理解溶解性表中的“溶溶”与与“不溶不溶”？怎样判断难溶电解质已经达到溶解平衡？以怎样判断难溶电解质

2、已经达到溶解平衡？以AgNO3与与NaCl反应生成难溶反应生成难溶AgCl为例，根据你对溶解度及反应为例，根据你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？溶液中是否含有应是否能真正进行到底？溶液中是否含有Ag+和和Cl-？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？生成物的溶解度小生成物的溶解度小2. AgCl溶解平衡的建立溶解平衡的建立 当当 v(溶解溶解) v(沉淀沉淀)时，得到时，得到饱和饱和AgCl溶液溶液，建立，建立溶解平衡溶解平衡Ag+Cl-一一. Ag和和Cl的反应的反

3、应 3. 溶解平衡溶解平衡 一定条件下，电解质溶解离解成离子的速率等于离子一定条件下，电解质溶解离解成离子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。状态。 (1) 定义：定义： (2) 特征：特征：等等V溶解溶解 = V沉淀沉淀（结晶）（结晶） 动动动态平衡，动态平衡， V溶解溶解 = V沉淀沉淀0定定达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变 变变当外界条件改变，溶解平衡将发生移动当外界条件改变，溶解平衡将发生移动 (3) 表达式：表达式： AgCl(s) AgAgCl(s) Ag+ +(

4、aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq)(aq)逆、等、定、动、变。逆、等、定、动、变。逆逆溶解与沉淀互为可逆溶解与沉淀互为可逆易溶、可溶、微溶、难溶的标准易溶、可溶、微溶、难溶的标准20易溶易溶可溶可溶微溶微溶难溶难溶溶解度溶解度/g大于101100.011 小于 0.01注意：难溶电解质与易溶电解质之间并无严格注意：难溶电解质与易溶电解质之间并无严格界限，习惯上按上述标准分类。界限，习惯上按上述标准分类。、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。可存在溶解平衡。、绝对不溶的电解质是没有的。、绝对不溶的电解质是没有的。、同是难溶电解质，溶

5、解度差别也很大。、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。(4) 影响溶解平衡的因素影响溶解平衡的因素1）内因：电解质本身的性质）内因：电解质本身的性质难溶的电解质更易建立溶解平衡难溶的电解质更易建立溶解平衡难溶的电解质溶解度很小，但不会等于难溶的电解质溶解度很小，但不会等于0，并不是绝对，并不是绝对不溶。不溶。2）外因：遵循平衡移动原理）外因：遵循平衡移动原理浓度：加水，平衡向溶解方向移动。浓度：加水，平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 同离子效应：加入含有相同离子电解质，平衡向结同离子效应：加入含有相同离子电解质，平衡向结晶的方向移动晶的

6、方向移动.习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了。习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了。对于常量的反应来说，对于常量的反应来说，0.01g是很小的。当溶液中残是很小的。当溶液中残留的离子浓度留的离子浓度 K Kspsp 过饱和，析出沉淀，过饱和，析出沉淀， QQc c K Kspsp 饱和，平衡状态饱和，平衡状态 QQc c K Ksp (AgBr) Ksp (AgI)溶解度溶解度: ( AgCl) (AgBr) (AgI)沉淀反应应用沉淀反应应用二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用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

7、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分离或提纯分离或提纯物质的重要方法之一物质的重要方法之一,但不是唯一方法。但不是唯一方法。（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值至值至78Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4b 、加沉淀剂法：如沉淀、加沉淀剂法：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2=CuS Hg2+S2HgSC、同离子效应法、同离子效应法: 在难溶电解质溶液中加入含有在难溶电解质溶液中加入含有 共共同离子的易溶强电解质，使难溶电解

8、质溶解度同离子的易溶强电解质，使难溶电解质溶解度降低降低的现的现象。象。例例:298K时硫酸钡的溶解度为时硫酸钡的溶解度为1.0410-5molL-1，如果在如果在0.010molL-1的硫酸钠溶液中的溶解的硫酸钠溶液中的溶解度是多少？度是多少？解：解：先求先求Ksp BaSO4Ba2+ + SO42- 1.0410-5 1.0410-5Ksp=Ba2+SO42- =1.0410-51.0410-5 =1.0810-10 求求sNa2SO42Na+ + SO42-BaSO4 Ba2+ + SO42-初初 0 0.01平衡平衡 s s+0.010.01Ksp=Ba2+SO42- =s0.01s=

9、Ksp/0.01 =1.0810-10/0.01 =1.0810-8molL-1sKsp 有沉淀析出。有沉淀析出。答：能析出答：能析出Ag2CrO4沉淀。沉淀。例例:向向1.0 10-3 mol L-1 的的K2CrO4溶液中滴加溶液中滴加AgNO3溶液溶液,求开始有求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的沉淀生成时的Ag+? CrO42-沉淀完全时沉淀完全时, Ag+= ? 假设反应前假设反应前后体积不变。已知后体积不变。已知Ksp(Ag2CrO4)=1.010-12解解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 CrO42-1451224Lmol102 . 3100 .

10、 1100 . 1CrOAgspK1524Lmol102 . 3CrOAgspKCrO42-沉淀完全时的浓度为沉淀完全时的浓度为1.0 10-5 mol L-1，故有，故有2.如何吃菠菜？ 菠菜中含有一种叫草酸的物质，其学名是乙二酸，结构简式为HOOC-COOH，味苦涩，溶于水，是二元弱酸：HOOC-COOHHOOC-COO+ H+n HOOC-COOOOCCOO+ H+n 草酸进入人体后，在胃酸作用下，电离平衡向左移动。以分子形式存在的草酸，从药理上看，是一种有毒的物质，过量的草酸会腐蚀胃黏膜，还会对肾脏造成伤害，另外，草酸会跟人体内的Ca2+形成草酸钙沉淀，使摄入的钙质不易被利用，造成人体

11、缺钙。假如你是一位营养师，你对如何既科学又营养地吃菠菜有什么好的建议？初显身手：n 一种方法是除去草酸，即在油炒前，先将菠菜用热水烫一烫，草酸溶于水而除去，且这样炒的菠菜没有苦涩味。n 另一种方法是把草酸转化为沉淀，这就是“菠菜烧豆腐”的方法。每100 g菠菜中含300 mg草酸，每100 g豆腐约含240 mg钙，因此，每70 g豆腐中的Ca2+，可以结合100 g菠菜中的草酸(不含菠菜自身的钙)，当大部分草酸跟钙结合，可使涩味大大降低，菜肴更加美味可口。草酸钙进入人体，部分被胃酸溶解，溶解后形成的Ca2+仍能被人体吸收，未溶解的部分则排出体外。因此，食物中的Ca2+正好是草酸的解毒剂，豆腐

12、中损失的钙可以由其他食物补充。实验3-3: Mg(OH)2的溶解的溶解思考与交流思考与交流 1.写出实验写出实验3-3中有关反应的化学方程式中有关反应的化学方程式 2.用平衡移动原理分析用平衡移动原理分析Mg(OH)2溶于溶于盐酸和盐酸和NH4Cl溶液的原因，并试从中找溶液的原因，并试从中找出使沉淀溶解的规律。出使沉淀溶解的规律。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： 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，平衡右减小，平衡右移，从而使移，从而使Mg(OH)2溶解溶解加入加入NH4Cl时，

13、时，1、NH4直接结合直接结合OH,使使c(OH)减小，平衡右移，减小，平衡右移，从而使从而使Mg(OH)2溶解溶解2、NH4水解，产生的水解，产生的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 有甲、乙两同学做了如下实验：甲同学在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓的NH4Cl 溶液，结果沉淀溶解；乙同学在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓的CH3COONH4溶液，结果沉淀也完全溶解。对此甲、乙两同学用学过的有关知识各自解释了上述实验事实： 甲同学的解释为：因为NH4Cl溶液中，NH4H2O NH3H2OH，且Mg(OH)2(s)Mg22OH；又

14、HOHH2O，所以Mg(OH)2溶解平衡向右移动，促进Mg(OH)2的溶解。 乙同学的解释为：因为NH4ClNH4Cl，CH3COONH4CH3COONH4，且Mg(OH)2（s） Mg22OH；NH4OHNH3H2O，所以Mg(OH)2溶解平衡向右移动，促进Mg(OH)2的溶解。你认为哪一位同学的解释是正确的？乙同学的解释是正确的。甲同学认为由NH4的水解所提供的H中和了由Mg(OH)2电离出来的OH，而忽视了NH4Cl电离的NH4也能结合OH，且电离的NH4浓度又远远大于由NH4水解出来的H浓度。由于CH3COONH4溶液呈中性，不可能是溶液的水解产生的酸碱性影响Mg(OH)2沉淀的溶解。

15、2、沉淀的溶解、沉淀的溶解（1）原理）原理（2）应用举例）应用举例a .难溶于水的盐、碱溶于酸中难溶于水的盐、碱溶于酸中如：如：CaCO3溶于盐酸，溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸溶于强酸根据平衡移动原理，只要不断减小溶解平衡体系中的相根据平衡移动原理，只要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，从而使沉淀溶应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。解。b .难溶于水的电解质溶于某些盐溶液难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：如：Mg(OH)2溶于溶于NH4Cl溶液溶液c. 发生氧化还原反应使沉淀溶解发生氧化还原反应使沉淀溶解如有些金属氧化物

16、如有些金属氧化物(CuS、HgS等）不溶于非氧化性等）不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减少酸，只能溶于氧化性酸，通过减少C（S2-）而达到沉而达到沉淀溶解淀溶解 3CuS+8HNO3=3Cu（NO3）2+3S+2NO+ 4H2Od.生成络合物使沉淀溶解生成络合物使沉淀溶解如如AgCl可溶于可溶于NH3.H2Of.加入足量的水加入足量的水3、沉淀的转化、沉淀的转化实验实验34、35（实验（实验3 34 4、3 35 5沉淀转化）沉淀转化）沉淀的转化沉淀的转化思考与交流：思考与交流： 1. 写出相应的化学方程式。写出相应的化学方程式。 2.根据你观察到的现象根据你观察到的现象,分析所发生的

17、反应分析所发生的反应 3.如果将上述两个实验中沉淀生成和转化的操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？试利用平衡作步骤颠倒顺序，会产生什么结果？试利用平衡移动的原理和两种沉淀溶解度上差异加以解释，移动的原理和两种沉淀溶解度上差异加以解释，并归纳这类反应发生的特点。并归纳这类反应发生的特点。特点：特点： 沉淀只能从溶解度小的向溶解度更小的方沉淀只能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。向转化，两者差别越大，转化越容易。 几种难溶电解质在几种难溶电解质在25时的溶解平衡和溶度积：时的溶解平衡和溶度积： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ks

18、p= c(Ag+)c(Cl-) = 1.810-10mol2 L-2 AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= c(Ag+)c(Br-) = 5.010-13mol2 L-2 AgI(s) Ag+ + I- Ksp= c(Ag+)c(I-) = 8.310-17mol2 L-2溶解能力大小有：溶解能力大小有：AgCl AgBr AgI 沉淀的转化的实质：使溶液中的离子浓度更小沉淀的转化的实质：使溶液中的离子浓度更小白色白色黄色黄色黑色黑色AgCl AgI AgAgCl AgI Ag2 2S SI I- -S S2-2-溶解度溶解度/g1.510-4 310-7 1.310-16原理：原理：

19、AgCl(s) AgAgCl(s) Ag+(aq)+Cl(aq)+Cl- -(aq)(aq)+I I- -(aq)(aq)AgI(s)AgI(s)有白色沉淀析出有白色沉淀析出白色沉淀转变为白色沉淀转变为黄色黄色黄色沉淀转变为黄色沉淀转变为黑色黑色（1 1）沉淀转化的）沉淀转化的实质：实质： 沉淀溶解平衡发生移动沉淀溶解平衡发生移动. .一般说一般说，溶解度小的，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现（2 2）沉淀转化的）沉淀转化的应用：应用： A. 锅炉除水垢锅炉除水垢（把（把CaSO4转化为转化为CaCO3） 怎样除去锅炉水垢中含有的怎样除去锅炉水垢中

20、含有的CaSOCaSO4 4？锅炉水垢中含锅炉水垢中含CaSO4，可先用，可先用Na2CO3溶液处理，使溶液处理，使之转化为之转化为CaCO3，然后用酸除去，从，然后用酸除去，从CaSO4到到CaCO3的的沉淀转化中，存在着两个沉淀溶解平衡。沉淀转化中，存在着两个沉淀溶解平衡。加入加入Na2CO3溶液后，溶液后，CO32- -与与Ca2结合生成更难溶结合生成更难溶的的CaCO3沉淀，同时溶液中沉淀，同时溶液中Ca2的减少又使的减少又使CaSO4的溶的溶解平衡向右移动，解平衡向右移动，CaSO4逐渐溶解。逐渐溶解。CaSO4 SO42- + Ca2+ +CO32-CaCO3自然界中矿物的转化原生

21、铜的硫化物 CuSO4溶液氧化、淋滤渗透、遇闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS）铜蓝（铜蓝（CuS） B. B. 一些自然现象的解释一些自然现象的解释（铜蓝的形成）（铜蓝的形成）思考与交流思考与交流1、如果要除去某溶液中的、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加，你选择加 入钡盐还是入钡盐还是钙盐？为什么？钙盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSO4比比CaSO4更难溶，使更难溶，使用钡盐可使用钡盐可使SO42-沉淀更完全。沉淀更完全。2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成、以你现有的知识，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离子通过可从哪方面考虑？是否可能使要

22、除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。沉淀反应全部除去？说明原因。从溶解度是否足够小考虑，可判断沉淀能否生成，从溶解度是否足够小考虑，可判断沉淀能否生成，然后选择合适沉淀剂或不断破坏溶解平衡向生成然后选择合适沉淀剂或不断破坏溶解平衡向生成沉淀方向移动。沉淀方向移动。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。3、在工业废水处理过程中，通常会将FeS固体投入Cu2+，Ag+，Pb2+等重金属离子的废水中，你认为可能的原因是什么？运用了什么原理？4、加热可以使硬水中Ca(HCO3)2与Mg (HCO3)2分解为CaCO3与MgCO3沉淀，但实际上锅垢的主要成分是

23、CaCO3和Mg(OH)2,而不是CaCO3与MgCO3，Mg(OH)2,的溶解度比MgCO3的溶解度小，试分析其中的原因？【案例】龋齿的形成原因及防治方法(1) 牙齿表面由一层硬的组成为牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的物质的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：保护着，它在唾液中存在下列平衡： 进食后，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： 。Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) KSP=2.510-59Ca5（PO4）3OH（S）5Ca2+（aq）+3PO43- （aq） +OH- （aq）发酵生成的

24、有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿 (2)已知已知Ca5(PO4)3F的的KSP=2.810-61，比，比Ca5(PO4)3OH更难溶，牙膏里的氟离子会与更难溶，牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。请用离子方程式表示使用反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原含氟牙膏防止龋齿的原因因 5Ca2+ + 3PO43- + F-= Ca5（PO4）3F已知已知25，AgI的饱和溶液中的饱和溶液中c(Ag+)为为1.2210-8molL1，AgCl的饱和溶液中的饱和溶液中c(Ag+)为为1.2510-5molL1。若在。若在5mL含有含有KCl和和KI各为各为0.

25、01molL1的溶液中，加入的溶液中，加入8mL0.01molL1AgNO3溶液，这时溶液中溶液，这时溶液中所含溶质的离子浓度由大到小的次序所含溶质的离子浓度由大到小的次序是：是： 。练习已知已知KspCu(OH)2 =2.0 x10-20(1)某某CuSO4溶液里，溶液里，c(Cu2+)=0.02mol/L，如要，如要生成生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的沉淀，应调整溶液的pH，使之，使之大于（大于（ ）才能达到目的。）才能达到目的。(2)要使要使0.2 mol/L CuSO4溶液中溶液中Cu2+沉淀较为沉淀较为完全（使完全（使Cu2+浓度降至原来的千分之一），浓度降至原来的千分之一），则

26、应向溶液里加入则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的溶液，使溶液的pH为（为（ ）。）。56溶度积的常考题型溶度积的常考题型题型一：基本概念的考查题型一：基本概念的考查(概念的定性分析概念的定性分析)例例1 1、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ）A A、在一定温度下、在一定温度下AgClAgCl水溶液中，水溶液中，AgAg和和ClCl浓度的乘积是一浓度的乘积是一 个常数个常数B B、AgClAgCl的的K KSPSP = 1.8 = 1.810101010molmol2 2LL2 2，在任何含，在任何含AgClAgCl固体固体 的溶液中的溶液中c(Agc(Ag) = c(Cl) = c

27、(Cl) )且且AgAg与与ClCl浓度的乘积等于浓度的乘积等于 1.81.810101010 mol mol2 2LL2 2C C、温度一定时，当溶液中、温度一定时，当溶液中AgAg和和ClCl浓度的乘积等于浓度的乘积等于K KSPSP值值 时，此溶液为时，此溶液为AgClAgCl的饱和溶液的饱和溶液D D、向饱和、向饱和AgClAgCl水溶液中加入盐酸，水溶液中加入盐酸，K KSPSP值变大值变大C 练习下列说法正确的是练习下列说法正确的是 ()A难溶电解质的溶度积难溶电解质的溶度积Ksp越小，则它的溶解度越小越小，则它的溶解度越小B任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡，溶解度大小任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡，溶解度大小都可以用都可以用Ksp表示表示C溶度积常数溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高，溶度积越大与温度有关，温度越高，溶度积越大D升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的，解度是减小的，Ksp也变小也变小DB、难溶物、难溶物-铁、铜等铁、铜等C、一般来说，氢氧化钙例外、一般来说，氢氧化钙例外题型二：溶度积常数的有关计算（定量计算题型二：溶度积常数的有关计算（定量计算）