第四节难容电解质的溶解平衡第一课时上课用

第四节难容电解质的溶解平衡第一课时上课用第1页，共60页。化学式溶解度/g化学式溶解度/gAgCl1.5×10-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.4×10-4AgBr8.4×10-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.3×10-16Mg(OH)29×10-4BaCl235.7Fe(OH)33×10-9几种电解质的溶解度（20℃)资料第2页，共60页。⑴NaCl在水溶液里达到溶解平衡状态时的特征：⑵要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取的措施：加热浓缩降温NaCl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NaCl的量就是一个恒定值。加入浓盐酸

讨论:第3页，共60页。在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸？探究实验现象:

在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡

NaCl(S)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸会使c(Cl-)增加,平衡向左移动,因而有NaCl晶体析出。NaCl饱和溶液中有固体析出解释:第4页，共60页。一、难溶电解质的溶解平衡（1）生成沉淀的离子反应能够发生的原因：

因为生成物的溶解度很小，使得溶液中的离子浓度降低

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。第5页，共60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Ag+Cl-溶解沉淀AgCl(s)Ag+(aq)+Cl－(aq)

第6页，共60页。【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-？有（2）有沉淀生成的离子反应能不能完全进行到底呢？

不能，生成的沉淀是难溶电解质，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。第7页，共60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。（4）溶解平衡的特征：逆、等、动、定、变（3）溶解平衡的概念：一般为吸热过程溶液越稀，难溶电解质越容易电离第8页，共60页。（5）影响难溶电解质溶解平衡的因素：①内因：难溶电解质本身的性质

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：加入相同离子，平衡向生成沉淀的方向移动。第9页，共60页。对于溶解平衡Mg(OH)2(s)

Mg2+(aq)+2OH-(aq)改变条件移动方向c(OH-)pH电离程度升温

加H2O加NaOH(s)加MgCl2(s)通HCl(g)加NH4Cl(s)第10页，共60页。二、沉淀溶解平衡常数—溶度积（KSP）1、定义：在一定条件下，当难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各离子的浓度的幂之积为一常数，叫做溶度积，用Ksp表示。2、表达式：对于溶解平衡：

MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有：KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n第11页，共60页。3、Ksp的应用：（1）Ksp的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关（2）对于阴、阳离子个数比相同的难容电解质，Ksp越大，溶解度越大。（3）判断沉淀溶液中是否有沉淀生成第12页，共60页。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方法：比较Qc与Ksp的大小，判断是否会产生沉淀MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有：

Qc(离子积)=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n第13页，共60页。【例】在50mL0.01mol/LKCl溶液中，加入50mL0.001mol/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-)=(O.O5×0.01)÷0.1=5×10-3mol/Lc(Ag+)=(O.O5×0.001)÷0.1=5×10-4mol/LQC=5×10-3×5×10-4=2.5×10-6>KSP第14页，共60页。第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡第2课时第15页，共60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。第16页，共60页。（2）沉淀生成的方法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：要沉淀Cu2+、Hg2+等离子，可以用Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓第17页，共60页。化学沉淀法废水处理工艺流程示意图第18页，共60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。第19页，共60页。应用：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：

BaSO4Ba2＋＋SO42－s=2.4×10－4BaCO3Ba2＋＋CO32－s=2.2×10－3沉淀溶解的应用举例第20页，共60页。

由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9～1.5)，如果服下BaCO3，胃酸会与CO32－反应生成CO2和水，使CO32－浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。BaCO3Ba2++CO32-+H+CO2↑+H2O所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42－不与H＋结合生成硫酸，胃酸中的H＋对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2＋浓度保持在安全浓度标准下，可用BaSO4作“钡餐”。第21页，共60页。【思考】根据氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式：

若使氢氧化镁沉淀溶解，可以选择下列溶液中的哪几种？原理是什么？现提供以下试剂：蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、FeCl3溶液。Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀√√√第22页，共60页。【实验3-4】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AgClAgIAg2S3、沉淀的转化第23页，共60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【实验3-5】第24页，共60页。【讨论】:结合表格中的数据，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。物质溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16第25页，共60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)=1.3×10-16gAgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-第26页，共60页。CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2CaSO4

用饱和Na2CO3溶液溶液浸泡数天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2除去水垢过程中发生的所有离子方程式用盐酸或饱氯化铵液除去水垢沉淀转化的应用举例应用1：锅炉除水垢第27页，共60页。应用2：氟化物防治龋齿的化学原理

牙釉质表面有一层保护牙齿的矿物质—羟基磷灰石【Ca5(PO4)3OH】，口腔细菌在糖代谢过程中产生的有机酸会溶解羟基磷灰石，使牙齿受损：Ca5(PO4)3OH+4H+===5Ca2++3HPO42-+H2OCa5(PO4)3OH+F-===Ca5(PO4)3F+OH-

而饮水、食物、牙膏里的氟离子会跟羟基磷灰石发生沉淀的转化，生成氟磷灰石，这种物质更能抵抗酸的侵蚀，从而起到防治龋齿的作用。第28页，共60页。应用2：一些自然现象的解释第29页，共60页。CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2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？第30页，共60页。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。各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。第31页，共60页。ZnS沉淀转化为CuS沉淀(1).在1试管中加入ZnSO4溶液，再滴入Na2S溶液，观察现象。(2).静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀2-3次。(3).向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液，观察现象。实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀？观察

思考第32页，共60页。ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向右移动ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应：ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+

ZnS与CuS是同类难溶物，CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。第33页，共60页。思考：如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0％的Na2SO4溶液给患者洗胃，为什么？能用Na2CO3溶液吗？第34页，共60页。【小结】：沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动的过程，其基本依据主要有：①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。③加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。④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。第35页，共60页。

第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡

（第三课时）人教版选修4·化学反应原理第36页，共60页。科学视野—溶度积KSP对于溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有：KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n在一定温度下，KSP是一个常数。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1、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解平衡中，离子浓度幂的乘积。第37页，共60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-)=(O.O1×0.1)÷0.101=9.9×10-3mol/Lc(Ag+)=(O.O1×0.001)÷0.101=9.9×10-5mol/LQC=9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP第38页，共60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)

因为，剩余的即[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。第39页，共60页。例3(08广东)：已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-5，将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO42-浓度随时间变化关系如图1（饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034mol/L）。若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020mol/LNa2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO42-浓度随时间变化关系的是()图1B第40页，共60页。例4：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)pOH=10.8,pH=3.2解:Fe(OH)3Fe3++3OH-Fe3+

沉淀完全时的[OH-]为:第41页，共60页。Mg2＋开始沉淀的pH值为:pOH=4.9,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第42页，共60页。【练习】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。第43页，共60页。不可以，设c(SO42-)=0.1mol/L，为使而之沉淀，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第44页，共60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。第45页，共60页。交流与讨论阅读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羟基磷灰石第46页，共60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

。

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－＝Ca5(PO4)3F↓

思考：第47页，共60页。

第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡

（第四课时）人教版选修4·化学反应原理第48页，共60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第49页，共60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。第50页，共60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的溶解度第51页，共60页。由以上例题的结果可得到如下结论：

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。第52页，共60页。课堂练习练习1：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第53页，共60页。练习2：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第54页，共60页