专题五难溶电解质的溶解平衡

第四节难溶电解质的溶解平衡【课程学习目标】1.理解难溶电解质的溶解平衡概念及影响因素；2.掌握沉淀转化的本质（转化条件及产物）；3.掌握溶度积常数的应用，及进行简单计算；4.认识沉淀反应在生产、科研、环保等领域的应用。第一课时沉淀溶解平衡的建立1，在20℃下，往100克水中加氯化钠固体物质，我们可以看到什么样的现象？思考：

在学习初中化学时,我们曾根据物质20℃时，溶解性与溶解度的大小关系将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。溶解性难溶微溶可溶易溶溶解度s<0.01g0.01g~1g1g~10g

s>10g3.化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L，沉淀就达完全。1.溶解是绝对的,不溶是相对的.没有绝对不溶的电解质，难溶电解质都会发生微量溶解。2.难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会为0在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸，我们又会看到什么现象？现象:加浓盐酸会使c(Cl-)增大,平衡向左移动,因而有

NaCl晶体析出.（浓盐酸中c(Cl-)浓度要比NaCl饱和溶液中c(Cl-)大）NaCl饱和溶液中有白色固体析出解释:

在NaCl的饱和溶液中存在溶解平衡：

NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)

2，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？Ag＋和Cl－的反应真能进行到底吗？实验探究【实验】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。问题讨论：1.恰好反应没有？2.溶液中是否还含有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？有黄色沉淀生产现象：结论：Ag+Cl-一定T时:在水分子作用下AgCl(s)

当v（溶解）＝v（沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀注意写法AgCl溶解平衡的建立用文字描述生成AgCl反应达到沉淀溶解平衡的过程，并根据过程中各反应粒子的变化情况(如变大、最大)填表c(Ag+)c(Cl-)m(AgCl)反应初始达到溶解平衡前达到溶解平衡时最大最大最小变小变小变大不变不变不变v0tv(溶解)v(沉淀)

v(溶解)=v(沉淀)

溶解AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

沉淀AgCl溶于水的过程：一、难溶电解质的溶解平衡

一定条件下，难溶电解质溶于水，当沉淀

和

时，形成饱和溶液，固体量和溶液中各离子的浓度保持

的状态。又叫沉淀溶解平衡。1、概念：2、沉淀溶解平衡表达式：例如：AgCl(s)

Ag+(aq)+Cl-(aq)Mg(OH)2(s)

Mg2＋(aq)+2OH－(aq)注意事项：①可逆号②标“s”、“aq”③物质的电离方程式和沉淀溶解平衡方程式不同3.沉淀溶解平衡的特征(1)逆：(2)等：

(3)动：(4)定：(5)变：4.溶度积常数AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之积为一常数,叫做溶度积常数.简称溶度积.用Ksp表示.(1).定义：(2).表达式：=C(Ag+)·C(Cl—)Ksp

Fe(OH)3

(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)

Ksp=C(Fe3+)·C(OH-)3固体浓度视为定值注意：Ksp

是温度的函数，大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。一般情况，温度越高,溶解度越大，Ksp越大。（特殊如：Ca(OH)2温度升高，其溶解度减小，Ksp减小。）

（3）溶度积的意义：

问题探究

①溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，请根据下表分析，溶度积与溶解度有什么关系？难溶物Ksp表达式Ksp值（25℃）溶解度（g）AgCl1.8×10-10mol2L-21.8×10-4AgBr5.0×10-13mol2L-28.4×10-6AgI8.3×10-17mol2L-22.1×10-7Mg(OH)25.6×10-12mol3L-36.5×10-3Cu(OH)22.2×10-20mol3L-31.7×10-5Ksp=c[Ag+].c[Cl-]Ksp=c[Ag+].c[Br-]Ksp=c[Ag+].c[I-]Ksp=c[Mg2+].c[OH-]2Ksp=c[Cu2+].c[OH-]2

在相同温度下：同类型(如AB型)的难溶电解质，Ksp

越小，溶解度越小；越难溶；不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。(AgCl与Ag2CO3)②在一定温度下，通过比较任意状态离子积（Qc）与溶度积（Ksp）的大小，判断难溶电解质沉淀溶解平衡进行的限度。Qc=c(Am+)n·c(Bn-)m

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

Ksp=c(Am+)n·c(Bn-)m

Qc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，所以其数值不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，Ksp

为一定值。Qc>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出.直至溶液饱和达到新平衡。Qc=Ksp:沉淀和溶解达到平衡,溶液为饱和溶液.Qc<Ksp:溶液未达饱和,无沉淀析出.若加入过量难溶电解质，难容电解质溶解，直至溶液饱和达到平衡。上述就是溶度积规则，可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。讨论：对于平衡AgCl（S）⇌

Ag+(aq)+Cl-(aq)

若改变条件，对其有何影响(溶液始终饱和)改变条件平衡移动方向平衡时c(Ag+)平衡时c(Cl-)Ksp升温加水加AgCl(s)加NaCl(s)加NaI(s)加AgNO3(s)加NaNO3(s)加Na2S(s)加Na2SO4(s)例题1：在100mL0.01mol/LKCl

溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3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二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成（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）方法：a.调pH值:调节溶液pH，使某些阳离子生成氢氧化物沉淀。例：NH4Cl中含有FeCl3，使其溶于水，再加氨水调节pH到7~8，使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀而除去。Fe3＋

+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋

向溶液加入某种沉淀剂，使某些阳离子生成难溶的沉淀。如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂b.加沉淀剂：

Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=HgS↓Cu2++H2S=CuS↓+2H+Hg2++H2S=HgS↓+2H+c.同离子效应法：硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。d.氧化还原法例：已知Fe3+在PH:3~4之间开始沉淀，在PH:7~8之间沉淀完全，而Fe2+,Cu2+在8-9之间开始沉淀11-12之间沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？

先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调PH至7到8使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去沉淀。氧化剂可用：氯气，双氧水，氧气等（不引入杂质）调PH可用：氧化铜，碳酸铜等（不引入杂质）氧化剂：硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等调PH：氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜生成沉淀的本质：设法使溶液中难溶物的离子积（Qc）＞其溶度积（Ksp）。2、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试用平衡移动原理解释下列事实CaCO3不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。CaCO3(s)CO32-(aq)+

Ca2+(aq)

HCO3-+H++H+H2CO3H2O+CO2CaCO3+

2H+=Ca2++H2O+CO2↑沉淀溶解的本质：设法使溶液中的：难溶物的离子积＜其溶度积。Qc<KspCaCO3(s)CO32-(aq)+

Ca2+(aq)

加入NH4Cl时，NH4＋直接结合OH－,使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3•H2O2），用平衡移动的原理分析：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液的原因

Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)Mg(OH)2＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3·H2O小结：难溶电解质溶解的规律

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，从而使沉淀溶解。3、沉淀的转化实验探究分组实验：[实验3-4]步骤：NaCl和AgNO3混合生成白色沉淀向所得固液混合物中滴加KI溶液白色沉淀转变为黄色向新得固液混合物中滴加Na2S溶液黄色沉淀转变为黑色

Ag++Cl-=AgCl↓

AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-AgClAglAg2SKlNa2S[思考与交流]:从实验中可以得到什么结论？物质溶解度/g溶度积KspAgCl1.5×10-41.8×10-10AgI

3.7×10-78.3×10-17Ag2S1.3×10-166.3×10-50溶解度（溶解能力）大小有：AgCl>AgI>Ag2S结论：沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，两者差别越大，转化越容易。小结Ksp的大小与沉淀转化的关系。对于同类型的难溶电解质，Ksp的大小与溶解度的大小一致，Ksp较大的沉淀可以转化为Ksp较小的沉淀。分步沉淀

溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。

Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI、Ag2S练习：P66页1.向0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成为止。取其中澄清溶液，逐滴加入饱和Na2S溶液，有无沉淀生成？是否可以用Na2SO4代替Na2S？如果先向AgNO3溶液中加Na2S溶液至沉淀完全，再向上层清液中滴加NaCl，情况又如何？试解释原因。2.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。溶解度：Fe(O