难溶电解质的溶解平衡

第四节难溶电解质的溶解平衡Dissolutionelectrolyteequlibrium第一课时【旧知回顾】1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。2、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3、固体物质的溶解度：（符号S，单位g）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。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。但是硫酸与水、乙醇和水等少量情况是可任意比互溶。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在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸探究实验解释:在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡NaClSNaaqCl-aq加浓盐酸Cl-的浓度增加,平衡向左移,NaCl析出现象:NaCl饱和溶液中析出固体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？一、Ag＋和Cl－的反应真能进行到底吗？思考与交流：阅读课本P61～62我们知道，溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如，AgNO3溶液与NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：AgCl-=AgCl↓，如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的，一般认为反应可以进行到底。问题讨论：1、当AgNO3与NaCl恰好完全反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag和Cl-？2、难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？3、难溶电解质如AgCl是否存在溶解平衡？如何表示？有习惯上,将溶解度小于001克的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0Ag+Cl-溶解AgClsAg＋aqCl－aq沉淀1、有沉淀生成的复分解类型离子反应能不能完全进行到底呢？不能,沉淀即是难溶电解质,不是绝对不溶,只不过溶解度很小,难溶电解质在水中存在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。2、难溶电解质的溶解平衡3特征：逆、等、动、定、变1概念：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存在溶解平衡。4影响难溶电解质溶解平衡的因素：①内因：电解质本身的性质②外因：a、浓度：加水，促进溶解。b、温度：升温，促进溶解。特例：CaOH2C、加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。d、加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动改变条件平衡移动

c(Mg2+)

c(OH-)加水升温加MgCl2(S)通入HCl加NaOH(S)已知溶解平衡：Mg(0H)2(s)

Mg2+(aq)+2OH-(aq)正向增大正向逆向正向逆向减少增大增大减少减小减少增大增大减少《学法》P46笃学一、慎思1-5三、溶度积（科学视野P65）1、难溶电解质的溶度积常数的含义AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

达到平衡状态时，spAgCl=CAg·CCl-为一常数，该常数称为难溶电解质的溶度积常数。简称溶度积。2、难溶电解质的溶度积常数用sp表示通式：MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)

smAn=n

练习：表示BaSO4、Ag2CrO4、MgOH2的溶度积3溶度积与溶解度之间的关系例1、已知spAgCl＝15610-10，spAg2CrO4＝9010-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）设AgCl的浓度为S1（mol／L),则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡S1S1

(2)设Ag2CrO4的浓度为S2（mol/L),则：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平衡2S2S2在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度S=131×10-4×MAg2CrO4g/L难溶物Ksp溶解度/gAgCl1.56×10-101.5×10-4AgBr5.4×10-138.4×10-6AgI8.5×10-172.1×10-7结论1:对同类型阴阳离子个数比相同的难溶电解质（如AgCl、AgBr、AgI）而言，sp越小，其溶解度也越小。难溶物Ksp溶解度/gAgCl1.8×10-101.5×10-4Ag2CO38.1×10-123.45×10-3BaSO41.1×10-102.4×10-4结论2:不同类型的难溶电解质，需注意sp表达式中指数的问题。物质的sp相比越小，不表示溶解度一定越小。溶解度相近的物质，有时需考虑相对分子质量的差异。例2、把足量的AgCl放入1L10mol/L的盐酸溶液中溶解度是多少？（g/L）

已知spAgCl=156×10-10解：设AgCl的浓度为X（mol／L),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡XX＋11AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。SAgCl盐酸中=156×10-10×1435=224×10-8g/L思考：当溶液中的离子浓度达到什么样的程度就能沉淀或才能继续沉淀？这与什么有关呢？SAgCl水中=15×10-4g/L因为：同离子效应4、溶度积规则

①离子积AnBmsnAmaqmBn-aqQc>sp时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Qc=sp）2Qc=sp时，沉淀与饱和溶液的平衡Qc<sp时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡（此时Qc=sp）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，sp为一定值。②溶度积规则任意时：Qc＝m1、CuOH2sCu2＋aq＋2OH－aq，sol/L，如果要生成CuOH2沉淀，应调节溶液的ol/LCuSO4溶液中的Cu2＋沉淀较为完全使Cu2＋浓度降低至原来的千分之一，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH为________。思考下列问题56若要使Cu2完全沉淀，pH至少例3、已知sol/LNaCl和0001mol/LAgNO3溶液等体积混合,（1）是否有AgCl沉淀生成解：两溶液等体积混合后,Ag和Cl-浓度都减小到原浓度的1/2。则CAg=CCl-=1/2×0001=00005mol/L则Qc=CAg·CCl-=000052=25×10-7因为Qc＞sp，所以有AgCl沉淀生成（2）当沉淀达最大值时，溶液中Ag浓度是多少？（3）往上层清液中滴加NaI能否生成AgI沉淀？CI-大小应该满足什么要求？已知spAgI=85×10-17（4）若往AgCl饱和溶液中同时加入CI-=1×10-15mol/L,CCl-=，则又会是什么情况呢？此时达沉淀溶解平衡，CAg=134×10-5mol/LCI-=6×10-12mol/LI-不能沉淀但Cl-可以所以，并不意味着sp越小，就一定先会沉淀，必须达到能沉淀的要求。例4：下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？已知sL浓度分别为001mol/L的CaCl2和Na2CO3；2改变CaCl2和Na2CO3的浓度为10mol/L呢？C（Ca2）=C（CO32-=0110-3001/10=10-6mol/LQc=C（Ca2）×C（CO32-=10-12<sp=49610-9因此无CaCO3沉淀生成。CCa2×CCO32-=10-4mol/LQc=CCa2）×C（CO32-）=10-8>sp=49610-9因此有CaCO3沉淀生成。（2013新课标）11已知spAgCl=156×10-10,spAgBr=77×10-13,spAg2CrO4=90×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-、CrO42-，，3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为。Br-、Cl-、CrO42-提示：需要的Ag浓度越小，则应先沉淀分步沉淀时，所需要的沉淀剂浓度越小，则越应先沉淀。1、已知spAgI＝8310-17，spAg2S＝6310-50，试求AgI和Ag2S的溶解度（用g/L表示）作业：AgCl=180×10-10。将0001mol/LNaCl和0001mol/LAgNO3溶液等体积混合,（1）是否有AgCl沉淀生成（2）当沉淀达最大值时，溶液中Ag浓度是多少？（3）若往上层清液中滴加NaI能生成AgI沉淀，则CI-大小应该满足什么要求？已知spAgI=85×10-17请写出详细的计算过程,可约算。3AgCl饱和溶液中Ag浓度是多少？中形成饱和溶液，Ag浓度是多少？此题分每问写出过程解：因为AgCl饱和溶液极稀，可以认为

1gH2O的体积和质量与1mLAgCl溶液体积和

质量相同，所以在lLAgCl饱和溶液中含有

，溶解的AgCl完全电离，故：cAg=cCl-＝·mol-1＝134×10-5mol·L-1，SPAgCl＝cAg·cCl-=134×l0-52＝18×10-10结论：溶度积和溶解度可以互相换算。换算时都需要先求出物质的量浓度。例5：氯化银在25℃,

求它的溶度积常数。100g水中溶解的质量cSO42-=sp/cBa2练习1在1L含10×10-3molL-1的SO42-溶液中，BaCl2溶液假设溶液体积不变

能否有效除去SO42-已知:spBaSO4=11×10-10生成BaSO4沉淀后，Ba2过量，

剩余的cBa2=001-0001=解：cBa2=,cSO42-=,=11×10-10/90×10-3=12×10-8mol/L因为，剩余的cSO42-=12×10-8mol/L<10-5mol/L

所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。结论：利用溶度积可以判断离子能否沉淀完全。注意：当溶液中的离子浓度小于mol/L时，认为该离子沉淀或反应）完全。2、计算当CO32-的浓度达到SO42-浓度的多少倍数时，才能实现由BaSO4转化成BaCO3沉淀。

该反应的平衡常数K=c(SO42-)c(CO32-)c(SO42-)·c(Ba2+)

c(CO32-)·c(Ba2+)=KSP(BaSO4)KSP(BaCO3)=BaSO4+CO32-BaCO3+SO42-

已知：spBaCO3=258×10-9spBaSO4=11×10-10解：总结:利用溶度积规则可以判断沉淀能否转化。而且一定条件下溶解能力小的物质也可以转化成溶解能力相对较大的物质。c(SO42-)c(CO32-)=23.51.1×10-102.58×10-9=311长郡已知25℃时，SgOH2]

＝4×10－12，SgCO3]＝5×10－6，

sp＝80×10-38。1求25℃时MgOH2的溶解度；

2向沉有MgOH2的澄清水溶液中滴入酚

酞可否出现红色？

3向cMg2＝1mol·L－1的MgCl2溶液中滴

加NaOH调节g2沉淀完全58×10－4gpH=10；能=9=115向杯底沉有MgOH2的200mL水溶液

中滴加一滴·L－1的FeCl3溶

液，可否出现红褐色沉淀？4向盛有MgOH2固体的烧杯中加入

·L－1的Na2CO3溶液，可否使MgOH2

转化为MgCO3？能，大于005mol·L－1即可能311长郡已知25℃时，SgOH2]

＝4×10－12，SgCO3]＝5×10－6，

sp＝80×10-38。409浙江卷10已知:25ºC时,sgOH2

=561×10-12，sgF2=742×10-11。下列说法

正确的是A25ºC时，饱和MgOH2溶液与饱和MgF2

溶液相比,前者的cMg2大B25ºC时，在MgOH2的悬浊液加入少量

的NH4Cl固体,cMg2增大C25ºC时，MgOH2固体在20ml001mol·L-1

·L-1NH4Cl

溶液中的sgOH2的悬浊液加入NaF

溶液后，在MgOH2不可能转化成为MgF2B52010山东卷，15某温度下，FeOH3S

分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液

PH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分

析，下列判断错误的是AspB加适量NH4Cl固体可

使溶液由a点变到b点Cc、d两点代表的溶液

中cH与cOH-乘积相等DFeOH3、CuOH2分

别在b、c两点代表的溶液中达到饱和B三、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。工业废水的处理工业废水硫化物等重金属离子（如Cu2、Hg2等）转化成沉淀（2）方法a、调pH如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至7－8b、加沉淀剂：如沉淀Cu2、Hg2等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋S2－=CuS↓Hg2＋S2－＝HgS↓c、同离子效应法,例如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。d、氧化还原法硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。例：已知Fe3在PH3到4之间开始沉淀，在PH7到8之间沉淀完全，而Fe2,Cu2在8到9之间开始沉淀11到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FeOH3沉淀，过滤除去沉淀。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2、沉淀的溶解原理：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分析：难溶于水的盐能溶于酸中如：CaCO3、FeS、AlOH3、MgOH2溶于盐酸。Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀例：添加试剂蒸馏水盐酸NH4ClFeCl3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2ml盐酸3ml饱和NH4Cl溶液

2mlFeCl3溶液现象固体无明显溶解现象迅速溶解逐渐溶解MgOH22HCl＝MgCl22H2OMgOH22NH4Cl＝MgCl22NH3·H2O有红褐色沉淀生成【实验3-3和3-5】3MgOH22FeCl3=3MgCl22FeOH3【实验3-4】步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴Na2S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AgClAgIAg2SKINa2S溶解度/g15×10-4＞3×10-7＞13×10-16【实验3-5】步骤1mLMgCl2中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液静置现象Mg(OH)2FeCl33、沉淀的转化AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

溶解

沉淀上述过程可否逆向进行？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。AgClI=AgICl2AgINa2S=Ag2S2I沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。很难转化/不转化【规律方法】沉淀转化的一般原则1溶解度较小的沉淀易转化成溶解度更小的沉淀。2当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。3如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。锅炉除水垢：锅炉中的水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CO32-CaCO3CaSO4

SO42-+

Ca2+

沉淀转化的应用2：一些自然现象的解释

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。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2龋齿沉淀转化的应用3：龋齿的形成原因及防治方法P66①牙齿表面由一层硬的组成为Ca5PO43OH的难溶物质保护着，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（S）5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)发酵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②已知Ca5PO43F的溶解度比Ca5PO43OH更小，牙膏里的氟离子会与Ca5PO43OH反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因5Ca2++3PO43-+F-=Ca5（PO4）3FCa5(PO4)3OH（S）5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)如何吃菠菜？菠菜中含有一种叫草酸的物质，是二元弱酸：HOOC-COOH→HOOC-COO－H草酸进入人体后，在胃酸作