难溶电解质的溶解平衡（good）

第四节难溶电解质的溶解平衡Dissolutionelectrolyteequlibrium第一课时【创设情景】桌面上有一杯无色透明的液体可能为氯化钠饱和溶液。思考下列问题：1设计实验证明这是一杯氯化钠溶液？（演示氯离子的检验）2如何证明该氯化钠溶液是饱和溶液？3若要使氯化钠晶体要从该饱和溶液中析出，你有哪些方法？建议：此实验改成澄清石灰水中滴加浓氢氧化钠（震荡）现象明显些。或上述实验改成通入HCl气体。饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？探究：在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象:NaCl饱和溶液中析出固体解释: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？讨论1:当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag和Cl-？有讨论2难溶电解质如AgCl是否存在溶解平衡？如何表示？Ag+Cl-

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀初始状态：Ｖ溶解>Ｖ沉淀溶解平衡：Ｖ溶解=Ｖ沉淀一、难溶电解质的溶解平衡1概念：在一定条件下，难溶电解质___________的速率等于离子重新_____________的速率，溶液中各离子的浓度__________的状态。（也叫沉淀溶解平衡溶解成离子结合成沉淀保持不变2溶解平衡的建立以AgCls的溶解平衡为例3表达方法注：标明物质状态和可逆符号思考：与氯化银的电离方程式有何区别？【思考1】书写CaCO3,MgOH2溶解平衡的表达式并与它们的电离方程式相比较4溶解平衡的特征不等于零相等保持不变发生移动【思考2】向有固体MgOH2存在的饱和溶液中,分别加入固体醋酸钠,氯化铵时固体MgOH2的质量有什么变化加入固体醋酸钠,固体MgOH2的质量增加;加入固体氯化铵,固体MgOH2的质量减少既然难溶电解质中存在溶解平衡,为什么通常情况下,可以认为生成沉淀的反应可以进行到底呢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。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存在溶解平衡。①内因：电解质本身的性质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。C同离子效应d能反应的物质【思考3】写出饱和NaCl溶液中的溶解平衡方程式，若向该饱和溶液中加入NaCl固体，上述溶解平衡如何移动？若改用滴加浓盐酸或Cl固体，上述平衡如何移动？【思考4】向稀盐酸中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。写出其中的溶解平衡方程式，若再加AgNO3溶液，上述平衡如何移动？案例辩析【例1】下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中，正确的是 A．AgCl沉淀的生成和溶解在不断进行，但速率相等B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl的溶解度增大D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的固体质量不变AC下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解B在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：CaOH2sCaOH2aqCa2＋aq＋2OH－aq，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是A．溶液中nCa2＋增大B．cCa2＋不变C．溶液中nOH－增大D．cOH－不变BD二溶度积常数1定义在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之积为一常数,表示2表达式sn＋]m·n练习：写出下列物质达溶解平衡时的溶度积常数表达式AgCls⇌AgaqCl-aqAg2CrO4s⇌2AgaqCrO42-aq【思考】1室温下，将10mL3溶液混合。溶液中是否有白色沉淀生成？留在溶液中的氯离子和银离子浓度是多少？若将上述体系中加水至2L,沉淀是否存在？（室温下，spAgCl=18×10-10）【思考】2室温下，将10mL3溶液混合。溶液中是否有白色沉淀生成？留在溶液中的氯离子和银离子浓度是多少？银离子是否完全沉淀？（室温下，spAgCl=18×10-10）3、应用（1）、判断能否生成沉淀及沉淀是否完全3、应用（1）、判断能否生成沉淀及沉淀是否完全例在20mL·L-1Na2SO4溶液中加入20mL·L-1BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生成？已知BaSO4的sp=107×10-10解:∴有BaSO4沉淀生成【小结】判断能否生成沉淀及沉淀是否完全AnBmsnAmaqmBn-aqQc>sp时，溶液过饱和，有沉淀析出,直至达到平衡Qc=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Qc称为浓度商，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②溶度积规则①离子积Qc=cAmn·cBn-m【思考】上题中，判断SO42-离子是否沉淀完全？例在20mL·L-1Na2SO4溶液中加入20mL·L-1BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生成？判断SO42-离子是否沉淀完全？已知BaSO4的sp=107×10-10即107×10-10≈00090∴=cSO42-≈12×10-8mol·L-1⑵设平衡时cSO42-=mol·L-1沉淀完全是指离子残留量＜10-5mol·L-1故加入BaCl2可使SO42-沉淀完全sp=cBa2cSO42-=00090起始浓度/mol·L-1001000010平衡浓度/mol·L-10010﹣（00010-）BaSO4sBa2SO42-∴00090≈00090∵很小上述过程简化：∵反应后有剩余Ba2，且剩余的量远远大于由沉淀溶解产生的量，故，沉淀后溶液中留下的Ba2的浓度就取反应后剩余得Ba2的浓度=002mol/L××/004=∴sp=cBa2cSO42-=00090▪cSO42-=107×10-10∴cSO42-=12×10-8mol·L-1建议直接讲第二种方法，效果比较好！例1：已知某温下FeOH3的sp=80×10-38，·L-1Fe3开始沉淀和沉淀完全时溶液的pH值。解：FeOH3sFe33OH-⑴开始沉淀∵cFe3·cOH-3＝sppOH=12﹣lg2=117∴pH=14-117=23（2）金属氢氧化物沉淀的生成和溶解计算示例CFe3≤10-5mol·L-1∴pH=14﹣11﹣lg2=33由此可见:①氢氧化物沉淀不一定在碱性环境；②不同氢氧化物的sp值不同，沉淀的pH值也不同，因此可通过控制pH值分离金属离子。2完全沉淀例2：室温下，如果溶液中Fe3和Mg2的浓度均为010molL-1,使Fe3沉淀而使Mg2不沉淀的g（OH）2]=10×10-11pOH=107,pH=33解:FeOH3Fe33OH-sp=cFe3cOH-3=40×10-38Fe3沉淀完全时的cOH-为:Mg2开始沉淀的pH值为:g2不沉淀。第四节难溶电解质的溶解平衡Dissolutionelectrolyteequlibrium第二课时1沉淀的生成1沉淀生成的应用在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。2沉淀法工艺流程示意图。如下图所示三、溶解平衡的应用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（3）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↓右Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+

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。硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。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强酸是常用于溶解难溶性电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。①、某些难溶于水的盐溶于酸中如：CaCO3溶于盐酸，FeS、AlOH3、CuOH2溶于强酸思考与交流用平衡移动的原理分析MgOH2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因滴加试剂蒸馏水盐酸氯化氨溶液现象固体无明显溶解现象迅速溶解逐渐溶解②加入某些盐促进沉淀溶解

解释在溶液中存在MgOH2的溶解平衡：加入NH4Cl时，解释2:NH4＋水解，产生的H＋中和OH－，使cOH－减小，平衡右移，从而使MgOH2溶解。Mg(OH)2(s)

Mg2＋(aq)+2OH－(aq)解释1:NH4＋直接结合OH－，使cOH－减小，平衡右移，从而使MgOH2溶解。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。2、沉淀的溶解方法②．生成弱电解质a生成弱酸CaCO3s2H==Ca2H2OCO2↑①生成易挥发性物质加入的试剂能与沉淀所产生的离子发生反应，生成挥发性物质或弱电解质弱酸、弱碱或水使溶解平衡向溶解的方向移动，则沉淀就会溶解。FeS2H=Fe2H2S③发生氧化还原反应3CuS8HNO3稀＝3CuNO323S↓2NO↑4H2O④生成络合物AgOH2NH3=OH-FeOH3s3H=Fe33H2Oc生成水MgOH2s2NH4=Mg22NH3·H2Ob生成弱碱牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5PO43OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5PO43OH（s）5Ca23PO43-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Ca5PO43F（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。课堂练习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5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5PO43F↓实验3－4：NaCl和AgNO3混合生成白色沉淀向所得固液混合物中滴加I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3、沉淀的转化（实验3－4、3－5沉淀转化）步骤NaCl和AgNO3溶液混合向所得固体混合物中滴加KI溶液向新得固体混合物中滴加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步骤向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液静置现象有白色沉淀析出白色沉淀变红褐色红褐色沉淀析出，溶液褪至无色1、沉淀的转化的实质：使溶液中的离子浓度更小3、沉淀转化的应用（1）锅炉除水垢：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。2、沉淀转化的方法: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。锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4SO42-Ca2CO32-CaCO3（2）、对一些自然现象的解释CuSO4铜蓝CuSCuSO4nS=CuSnSO4CuSO4PbS=CuSPbSO4注:若控制好条件,也可实现更难溶物向难溶物转化例:15℃下AgBr的溶度积sp=16×10-13,AgCl的溶度积sp=80×固体,当溶液中的Cl-浓度为,开始有AgCl生成20×10-4mol/L【思考】15℃在AgCl和AgBr沉淀共存的溶液中，溶液中的Cl-、Br-的浓度比为多少？500【练习】1、石灰乳中存在下列平衡：CaOH2sCa2aq2OH―aq,加入下列溶液，可使CaOH2减少的是（）3溶液3溶液溶液2溶液AB2、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（）①I－C