难溶电解质的溶解平衡

1、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,人教版选修4 化学反应原理,在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸,现象:,解释: 在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq),NaCl饱和溶液中有固体析出,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？,加浓盐酸会使c(Cl- )增加,平衡向左移动,因而有 NaCl晶体析出.,几种电解质的溶解度（20),资料,物质在水中“溶”与“不溶”是相对的， “不溶”是指难溶，没有绝对不溶的物质。,习惯上,将溶解度小于0.01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

2、会等于0 ，没有绝对不溶的物质。,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。,溶解 AgCl(s) Ag(aq) + 2Cl-（aq) 沉淀,AgCl在水中溶解平衡,尽管AgCl固体难溶于水，但仍有部分Ag和 Cl-离开固体表面进入溶液， 同时进入溶液的Ag2和 Cl-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，Ag和 Cl-的沉淀与AgCl固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态. 固AgCl体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：,一、沉淀溶解平衡,练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式,一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达

3、到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。,2、表达式：,1、概念：,沉淀溶解平衡表达式：,对比电离方程式：,PbI2:,AgCl:,Cu(OH)2:,动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行,定：溶液中各离子浓度保持不变,变：当条件改变时，溶解平衡将发生移动,逆：溶解和沉淀互为可逆过程,逆、动、等、定、变,3、特征：,沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。,讨论：在AgCl饱和溶液中，尚有AgCl固体存在，当分别向溶液中加入下列物质，将如何变化？ 【AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 】, , 不变 不变,不移动 不变 不变, , ,4

4、、影响难溶电解质溶解平衡的因素,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：增加与难溶电解质相同的离子，平衡向沉淀方向移动。,d、化学反应：反应消耗难溶电解质的离子，平衡向溶解方向移动。,内因：电解质本身的性质,特例： Ca(OH)2,练习,1、定义：在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时。其离子浓度幂的乘积为一个常数，称之为溶度积常数,简称溶度积，用Ksp表示。,二、溶度积常数( Ksp ),注意： 书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度 溶度积常数有单位,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

5、溶解该难溶电解质,溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积QC,2、溶度积规则,溶液过饱和 ，有沉淀生成,处于沉淀溶解平衡,溶液不饱和，若加入固体将溶解,在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl 的Ksp=1.810-10) （ ） 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,A,c(Cl-)=(0.010.1) 0.101 = 9.910-3mol/L,c(Ag+)=(0.010.001) 0.101 = 9.910-5mol/L,Qc =9.910-39.910-5 = 9.8

6、10-7 Ksp,练习,3、影响Ksp的因素,难溶电解质本身的性质和温度,温度：升温，多数平衡向溶解方向移动， Ksp 增大。,写出下列难溶物的溶度积表达式,Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力.一定的温度下，相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶解,4、溶度积Ksp的物理意义,练习、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？ （1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3； （2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？,C(Ca2+)= C(CO32-）= 0.110-3 0.01/1.0 = 10-6

7、mol /L Qc = C(Ca2+)C(CO32-) = 10-12 Ksp,CaCO3=4.96 10-9 因此无 CaCO3沉淀生成。,C(Ca2+)C(CO32-) = 10-4 mol /L Qc = C(Ca2+)C(CO32-) = 10-8 Ksp,CaCO3 因此有CaCO3沉淀生成。,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）沉淀的方法, 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78，可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。,Fe3 +

8、3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4, 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂,Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS,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。,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。,Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq),讨论,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,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(a