第三章第四节难溶电解质的溶解平衡

1、举例说明学过的“平衡”？化学平衡2NO2N2O4

电离平衡H2OH++OH-水解平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl2、特征：3、平衡移动原理——勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。“逆、等、动、定、变”当前1页，总共65页。

一定温度下，不能再溶解某种溶质的溶液叫该溶质的饱和溶液。还能继续溶解某种溶质的溶液叫该溶质的不饱和溶液。5、溶解性是指：___________________________溶解性是物质的_______性质。溶解性大小跟___________________有关。一种物质溶解在另一种物质中的能力。物理溶质、溶剂的性质4、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？当前2页，总共65页。

物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力的强弱，为了精确表示物质的溶解能力，化学上引入了“溶解度”的概念。当前3页，总共65页。固体物质的溶解度定义：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。注意：条件：一定温度标准：100克溶剂状态：饱和状态单位：克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一般是有限的。当前4页，总共65页。溶解度与溶解性的关系：20℃10易溶可溶1微溶0.01难溶S/g当前5页，总共65页。资料卡片：易溶：大于等于10g可溶：大于1g小于10g微溶：大于0.01g小于1g难溶：小于0.01g难溶易溶难溶微溶难溶易溶可溶难溶微溶微溶难溶难溶当前6页，总共65页。一、Ag＋和Cl－的反应能进行到底吗？【实验】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。1、问题讨论：有黄色沉淀生成，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。（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？资料：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。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。当前7页，总共65页。（1）生成沉淀的离子反应能发生的原因生成物的溶解度很小2、难溶电解质的溶解平衡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。当前8页，总共65页。（2）AgCl溶解平衡的建立当v（溶解）＝v（沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-溶解AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀注意写法当前9页，总共65页。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合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）（4）溶解平衡的特征：逆、等、动、定、变（3）溶解平衡的概念：平衡的共性当前10页，总共65页。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。习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了，因对于常量的反应来说，0.01g是很小的。当溶液中残留的离子浓度<1×10-5mol/L时，沉淀就达到完全。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0。如Ag2S的溶解度为1.3×10-16g。溶解平衡与化学平衡一样，受外界条件的影响而发生移动。当前11页，总共65页。结论：在电解质的溶液中，不管是易溶的，微溶的，难溶的电解质都存在着溶解平衡。当前12页，总共65页。（5）影响难溶电解质溶解平衡的因素：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。①内因：②外因：

a、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。特例：Ca(OH)2电解质本身的性质

当前13页，总共65页。书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式当前14页，总共65页。第四节难溶电解质的溶解平衡第二课时当前15页，总共65页。对于溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有：1、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解平衡中，离子浓度幂的乘积。二、溶度积常数KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n在一定温度下，KSP是一个常数。当前16页，总共65页。2、溶液中有关离子浓度幂的乘积—离子积QC（任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积）。QCKSP=QCKSP>QCKSP<溶液过饱和，有沉淀析出溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态溶液未饱和，可继续溶解该难溶电解质当前17页，总共65页。例1：在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是(AgClKsp=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AgClAc(Cl-)=(0.01×0.1)÷0.101=9.9×10-3mol/Lc(Ag+)=(0.01×0.001)÷0.101=9.9×10-5mol/LQC=9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP当前18页，总共65页。例2：在1L含1.0×10-3molL-1的SO42-溶液中，注入0.01molBaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+过量,剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)溶液中[SO42-]=1.2×10-8mol/L<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。当前19页，总共65页。例3：若某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10mol／L,使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?(Ksp(Fe(OH)3)=4×10-39Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11)pH=3.2解:Fe(OH)3Fe3++3OH-Fe3+沉淀完全时的[OH-]为:当前20页，总共65页。Mg2＋开始沉淀的pH值为:pH=9.1因此,只要控制pH值在3.2~9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11当前21页，总共65页。1.向盛有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？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。是否可以用Na2SO4代替Na2S？没有沉淀生成。Ag2S饱和溶液中Ag＋太少，不能生成AgCl沉淀。有黑色沉淀生成。当前22页，总共65页。不可以，设c(SO42-)=0.1mol/L，为使之沉淀，c(Ag+)=(1.4×10-5/0.1)1/2=1.18×10-2mol/L。而在AgCl饱和溶液中c(Ag+)=(1.8×10-10)1/2=1.34×10-5mol/L当前23页，总共65页。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。溶解性：Fe(OH)2>Cu(OH)2>Fe(OH)3。3.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。当前24页，总共65页。羟基磷灰石阅读P66氟化物防治龋齿的化学原理+F-氟磷灰石难溶物溶解度(25℃)Ca5(PO4)3(OH)1.5×10-10gCa5(PO4)3F9.5×10-11g当前25页，总共65页。牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s）5Ca2++3PO43-+OH-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

。已知Ca5(PO4)3F（s）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加剂后能防止龋齿的原因：因

。5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓

生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿当前26页，总共65页。例1：已知25℃时，AgCl的溶解度是1.92×10-3g/L，求它的溶度积。已知AgCl的摩尔质量为143.5g/mol。解

：依题意可知25℃时AgCl饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L=1.34×10-5mol/L则KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-)=(1.34×10-5)2=1.8×10-103.溶度积与溶解度之间的换算当前27页，总共65页。例2：已知25℃时KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足量的AgCl放入1L

1.0mol／L的盐酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：设AgCl在盐酸中的溶解度为S（mol／L),

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡SS＋11AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。当前28页，总共65页。例3：已知Ksp,AgCl＝1.810-10，Ksp,Ag2CrO4＝9.010-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）设AgCl的溶解度为S1（mol／L),则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡S1S1

(2)设Ag2CrO4的溶解度为S2（mol/L),则：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平2S2S2在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度当前29页，总共65页。①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。

②不同类型则不能用Ksp的大小来比较溶解度的大小，必须经过换算才能得出结论。当前30页，总共65页。在AgCl的饱和溶液中，有AgCl固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？加入物质平衡溶液中浓度AgCl

AgCl

引起变化移动[Ag+][Cl-]溶解度KSP原因HCl(0.1mol·L-1)→

不变不变不变不变稀释→

↑

↑

↑

增大

温度←

↑

↓

↓不变

同离子效应AgNO3(0.1mol·L-1)升高温度加H2O←

↓

↑

↓不变

同离子效应AgCl(s)Ag++Cl-当前31页，总共65页。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B当前32页，总共65页。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()A.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C.溶液的PH不变D.溶液中钙离子的物质的量减少.CD当前33页，总共65页。为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，下列不宜选用的试剂是（）A.NaOHB.MgCO3

C.氨水D.MgOE.Mg(OH)2AC当前34页，总共65页。

同离子效应硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解练习4：硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？当前35页，总共65页。练习5：以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（）A.具有吸附性B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同C.溶解度大于CuS、PbS、CdSD.溶解度小于CuS、PbS、CdSC当前36页，总共65页。练习6：已知KSP【Ca(OH)2】=5.5×10-6mol3.L3

则其饱和溶液的PH值是多少？解：设Ca(OH)2的溶解度为S（mol／L),则：Ca(OH)2Ca2++2OH-

平衡S2SKSP=S●(2S)2=4S3=5.5×10-6S=1.1×10-2即c(OH-)=2.2×10-2mol/Lc(H+)=10-14/2.2×10-2=4.5×10-13mol/LPH=12当前37页，总共65页。练习7：现将足量AgCl固体分别放入下列物质中，AgCl溶解度由大到小的排列顺序为（）①20ml0.01mol/LKCl溶液②30ml0.02mol/LCaCl2溶液③40ml0.03mol/LHCl溶液④10ml蒸馏水⑤50ml0.05mol/LAgNO3溶液A、①﹥②﹥③﹥④﹥⑤B、④﹥①﹥③﹥②﹥⑤C、⑤﹥④﹥②﹥①﹥③D、④﹥③﹥⑤﹥②﹥①B当前38页，总共65页。练习8：将足量BaCO3分别加入①30ml水②10ml0.2mol/LNa2CO3溶液③50ml0.01mol/LBaCl2溶液④100ml0.01mol/LHCl中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度有大到小的顺序为：③﹥④﹥①﹥②当前39页，总共65页。当前40页，总共65页。原溶液中：c(SO42-)=c(Ag+)÷2=0.034mol/L÷2=0.017mol/L加入Na2SO4后：c(Ag+)=0.034mol/L÷2=0.017mol/Lc(SO42-)=(0.017mol/L+0.020mol/L)÷2=0.0185mol/L。当前41页，总共65页。第四节难溶电解质的溶解平衡第三课时当前42页，总共65页。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。当前43页，总共65页。（2）沉淀的方法①调pH值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加氨水调pH值至7~8，可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。Fe3＋+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋

②加沉淀剂

如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓当前44页，总共65页。化学沉淀法废水处理工艺流程示意图当前45页，总共65页。思考与交流1、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钡盐还是钙盐？为什么？加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪些方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。当前46页，总共65页。2.沉淀的溶解原理：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，就达到使沉淀溶解的目的。例：CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H++H+H2CO3H2O+CO2强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。除酸外，某些盐溶液也可用来溶解沉淀。当前47页，总共65页。[思考]：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？所依据的原理是什么？2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液。讨论Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀根据勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动当前48页，总共65页。试管编号①②③④对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2滴加试剂2ml蒸馏水，滴加酚酞溶液2ml盐酸3ml饱和NH4Cl溶液

2mlFeCl3溶液现象固体无明显溶解现象，溶液变浅红迅速溶解逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl＝MgCl2+2NH3·H2O完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。有红褐色沉淀生成说明溶解实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐，根据实验现象，得出结论。当前49页，总共65页。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OH－，使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。加入NH4Cl时，NH4＋与OH－结合，生成弱电解质NH3·H2O（它在水中比Mg（OH）2更难电离出OH-），使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。【思考与交流】：

应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。【解释】当前50页，总共65页。[思考]：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会有红褐色沉淀生成？Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)FeCl3静置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓3、沉淀的转化当前51页，总共65页。步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均为0.1mol／L)向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol／LKI溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol／LNa2S溶液现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色AgClAgIAg2S当前52页，总共65页。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，溶液变无色当前53页，总共65页。（实验3－4、3－5沉淀转化）AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3静置Mg(OH)2Fe(OH)3当前54页，总共65页。[讨论]: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更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。物质溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16当前55页，总共65页。沉淀的转化示意图KI=I-+K+AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-当前56页，总共65页。1.根据你所观察到的现象，写出所发生的反应。2.如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的步骤颠倒顺序，会产生什么结果？试用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释，找出这类反应发生的特点。溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。两者差别越大，转化越容易。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg