第四节《难溶电解质的溶解平衡》

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（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液中加入浓盐酸现象现象:解释解释: 在在NaCl的饱和溶液中

2、，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？实验探究实验探究一、一、Ag和和Cl的反应能进行到底吗？的反应能进行到底吗？【实验实验】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 Na

3、Cl溶液。溶液。 问题讨论：问题讨论：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？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。 AgClAgCl溶解平衡的建立溶解平衡的建立

4、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) Ag(aq) + Cl(aq) 沉淀沉淀注注意意写写法法1、难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 2 溶解平衡的特征溶解平衡的特征：逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡：在一定条件下，难溶电：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，溶液中各离子的浓度合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。保持不变的状态。平衡的共性平衡的

5、共性几点说明：几点说明： 1 1 溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质的溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底。反应不能进行到底。 2 2 习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了，一般情况下，当溶液中残留的离子浓度完全了，一般情况下，当溶液中残留的离子浓度小于小于1 1 1010-5 -5 mol/Lmol/L时，沉淀完全。时，沉淀完全。 3 3 难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0 0。如如AgAg2 2S S的溶解度为的溶解度为1.31.31010-16 -16 g g。 4 4 溶解平衡

6、与化学平衡一样，受外界条件的影溶解平衡与化学平衡一样，受外界条件的影响而发生移动。响而发生移动。 3 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：同是难溶电解质，溶解度差别也很大。同是难溶电解质，溶解度差别也很大。内因：电解质本身的性质内因：电解质本身的性质 外因：外因： a、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。b、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。练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式特例：特例：Ca(OH)2二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用1 1、沉淀的生成、

7、沉淀的生成应用应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、：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环保工程和科学研究中除杂或提纯除杂或提纯物质的重物质的重要方法之一。要方法之一。 沉淀的常见方法沉淀的常见方法 调调pH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 pH值至值至78，可使，可使Fe3+转变为转变为Fe(OH)3沉淀而除去。沉淀而除去。 加沉淀剂加沉淀剂 如：沉淀如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS 2. 2. 沉淀的溶

8、解沉淀的溶解 原理：不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使原理：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，就达到使沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，就达到使沉淀溶解的目的。的目的。 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。溶硫化物等。【实验实验3-4】步骤步骤1mLNaCl和和10滴滴AgNO3溶混溶混合合(

9、均为均为0.1molL)向所得固液混合物向所得固液混合物中滴加中滴加10滴滴0.1molLKI溶液溶液向新得固液混合物向新得固液混合物中滴加中滴加10滴滴0.1molL Na2S溶液溶液现象现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AgClAgIAg2S3 3、沉淀的转化、沉淀的转化向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液白色沉淀转变为红褐色静置红褐色沉淀析出，溶液变无色【实验实验3-5】讨论讨论:从实验中可以得到什么结论？从实验中可以得到什么结论？实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度

10、更小的实验说明：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。方向转化，两者差别越大，转化越容易。物质物质溶解度溶解度/gAgCl1.510-4AgI 9.610-9Ag2S1.310-16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)=1.310-16g沉淀从溶解度小的向溶沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。解度更小的方向转化。AgCl(s)+I- AgI(s) + Cl- 沉淀转化的实质沉淀转化的实质 沉淀转化的实质是沉淀转化的实

11、质是沉淀溶解平衡移动沉淀溶解平衡移动。一。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小更小的沉的沉淀容易实现。淀容易实现。CaSO4 SO42 + Ca2 +CO32CaCO3 应用应用1：锅炉除水垢：锅炉除水垢：锅炉的水垢中含有锅炉的水垢中含有CaSO4 ，可先用，可先用Na2CO3溶液溶液处理，使处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。自然界也发生着溶解度小的矿物转化为自然界也发生着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CuSOC

12、uSO4 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)。 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

13、（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：（1 1）难溶电解质的）难溶电解质的溶度积常数溶度积常数的含义的含义 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态K Kspsp，AgCl A

14、gCl = = c (AgAg+ +)c(Cl)c(Cl- -) )为一常数，该常数称为一常数，该常数称为为难难溶电解质的溶电解质的溶度积常数溶度积常数，简称溶度积。简称溶度积。（2 2）难溶电解质的）难溶电解质的溶度积常数用溶度积常数用K Kspsp表示。表示。 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= (Am+m+) )n .n .(B(Bn-n-) )m m 溶解 结晶Ksp只和温度有关 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) Q c= (Am+)n .(Bn-)mQ c称为离子积，其表达式中离子浓度是任意称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值的，为此瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，Ksp 为一定值。为一定值。(1)Q c Ksp 时，溶液过饱和，体系中不断析出时，溶液过饱和，体系中不断析出沉淀，直到沉淀，直到Q c =Ksp达到平衡达到平衡(2) Q c =Ksp 时，沉淀达到溶解平衡时，沉淀达到溶解平衡(3)Q c Ksp 时，溶液