沉淀溶解平衡-1228

1、1 . 举例说明学过的举例说明学过的“平衡平衡”，它们有哪些特征？，它们有哪些特征？化学平衡化学平衡 2NO2 N2O4 电离平衡电离平衡 H2O H+ +OH- KwK水解平衡水解平衡 Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+2.特征特征:“逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变”3.平衡移动原理平衡移动原理勒夏特列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），平衡就向能够等），平衡就向能够减弱减弱这种这种改变改变的方向移动。的方向移动。复习复习 KhCH3COOH H+ +CH3COO-NH3.H2O NH4+ +OH-

2、 Ka Kb4.4.什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？一定温度下，不能再溶解某种溶质的溶液叫该溶质的一定温度下，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。不饱和溶液。5.5.溶解性是指：溶解性是指： 溶解性是物质的溶解性是物质的 性质。溶解性大小跟性质。溶解性大小跟 有关。有关。 物质的物质的溶解性溶解性只能粗略表示物质的溶解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的强弱，为了精确表示物质的溶解能力，化学上引入了能力，化学上引入了“溶解度溶解度”

3、的概念。的概念。6.6.固体物质的溶解度固体物质的溶解度（1 1）定义：）定义：在在一定温度一定温度下，某固态物质在下，某固态物质在100100克溶剂克溶剂里达到里达到饱和状饱和状态态时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的溶解溶解度。度。（2 2）溶解度与溶解性的关系（）溶解度与溶解性的关系（2020 ）：）：10易溶易溶可溶可溶1 微溶微溶0.01难溶难溶(g/100g水水) 第三章第三章 物质在水溶液中的行为物质在水溶液中的行为第三节第三节 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 选修选修4 4 化学反应原理化学反应原理陕西商洛柞水县柞水溶洞陕西商洛柞水县柞

4、水溶洞 山东淄博博山溶洞山东淄博博山溶洞 当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石石灰石岩层在经历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了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的吗？。你知道它是如何形成的吗？小朋友吃糖不刷牙易形成小朋友吃糖不刷牙易形成蛀牙蛀牙又是什么原因？又是什么原因？ （1 1）在装有少量难溶的）在装有少量难溶的PbI2黄色黄色固体的试管中。加入固体的试管中。加入3ml3ml蒸馏水蒸馏水, ,充分振荡后静置充分振荡后静置上层澄

5、清溶液中上层澄清溶液中, ,是否存在铅离子？是否存在铅离子？（2 2）待上层液体变澄清后）待上层液体变澄清后, ,向其中滴加几滴向其中滴加几滴0.1mo/L 0.1mo/L KIKI溶液溶液, ,观察实验现象。观察实验现象。 现象:滴加碘化钾溶液后滴加碘化钾溶液后, ,上层澄清溶液中出现黄色沉淀上层澄清溶液中出现黄色沉淀, ,说明上层清夜中存在铅离子。说明上层清夜中存在铅离子。一、一、沉淀溶解平衡与溶度积沉淀溶解平衡与溶度积1.沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡一定温度下，沉淀溶解成离子的速率一定温度下，沉淀溶解成离子的速率等等于于离子重新结离子重新结合成沉淀的速率，形成合成沉淀的速率，形成饱和饱和溶液

6、，固体质量和溶液中溶液，固体质量和溶液中各离子的浓度保持各离子的浓度保持不变不变的状态。的状态。PbI2 (s) Pb2(aq)2I(aq) 溶解溶解沉淀沉淀V V溶解溶解V V沉淀沉淀=0速率速率V0时间时间tV V溶解溶解V V沉淀沉淀t1.PS：1.沉淀溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质沉淀溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底。的反应不能进行到底。2.通常认为离子之间生成难溶电解质的反应能进通常认为离子之间生成难溶电解质的反应能进行完全。因为对于常量的反应来说，行完全。因为对于常量的反应来说，0.01 g是很小是很小的。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度的。化学上通

7、常认为残留在溶液中的离子浓度小小于于10-5 mol/L时，沉淀达到完全。时，沉淀达到完全。3.在电解质的溶液中，易溶的、微溶的、难溶的在电解质的溶液中，易溶的、微溶的、难溶的电解质都存在着溶解平衡。电解质都存在着溶解平衡。在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时，时，离子浓度保持不变。其离子浓度的离子浓度保持不变。其离子浓度的化学计量数次方化学计量数次方的乘积为一个常数，称之为的乘积为一个常数，称之为溶度积常数溶度积常数,简称溶度积。简称溶度积。 PbI2(s)Pb2+(aq) + 2I-(aq)Kspsp=Pb2+ I- 2一、一、

8、沉淀溶解平衡与溶度积沉淀溶解平衡与溶度积2.溶度积常数（溶度积常数（ Ksp ） 溶度积溶度积: :s solubility olubility p productroduct为了书写简便常为了书写简便常常将常将“aq”省略省略PSPS：注意区分：注意区分电离方程式电离方程式和和沉淀溶解平衡式沉淀溶解平衡式！ PbI2=Pb2+ 2I- PbI2(s)Pb2+ 2I-Cu(OH)2(s)Cu2+(aq) + 2OH-(aq)Cu(OH)2Cu2+ + 2OH-难溶物难溶物Ksp表达式表达式AgClAgBrAgIMg(OH)2Cu(OH)2Ksp =Ag+ Cl - Ksp =Ag+ Br -

9、Ksp =Ag+ I - Ksp =Mg2+ OH- 2Ksp =Cu2+ OH- 2Ksp值值（25）溶解度（溶解度（g）1.810-10 mol2L-21.810-45.010-13 mol2L-28.410-68.310-17 mol2L-22.110-75.610-12 mol3L-36.510-32.210-20 mol3L-3 1.710-5 写出下列难溶物的溶度积表达式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，反映了难溶电解质在水中的溶解能力。一定的温度下，相相同类型的难溶电解质的同类型的难溶电解质的Ksp越小越小，溶解度越小，溶解度越小

10、，越难溶越难溶 练习练习PSPS：同类型指化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同：同类型指化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同例例1 1：已知已知2525时，时，AgCl的溶解度是的溶解度是1.9210-3g/L，求它的溶度积。求它的溶度积。已知已知AgClAgCl的摩尔质量为的摩尔质量为143.5g/mol143.5g/mol。解解 ：依题意可知依题意可知25时时AgCl饱和溶液中饱和溶液中 c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L =1.3410-5mol/L则则KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-) =(1.3410-5)2 =1.810-10mol2/L

11、2例例2 2：已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl1.1.8 8 1010-10-10mol2/L2， K Ksp,Agsp,Ag2 2CrOCrO4 49.09.0 1010- -1 12 2mol2/L2，试求，试求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度（用的溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）设）设AgCl的溶解度为的溶解度为S1（molL),则：则： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡平衡 S1 S1 LgLgLmolS/1092.1/5.1431034.1/1034.13551LgLgLmolS/1035.4/332103

12、1.1/1031.12442(2)2)设设AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度为的溶解度为S S2 2（mol/L),mol/L),则：则： AgAg2 2CrOCrO4 4(s) 2Ag(s) 2Ag+ +(aq) + CrO(aq) + CrO4 42-2-(aq)(aq) 平平 2S2S2 2 S S2 2在水中：在水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4的溶解度的溶解度K Ksp(AgCl)sp(AgCl)1.1.8 8 1010-10-10molmol2 2/L/L2 2 S S1 12 2K Ksp(sp(Ag2CrO4Ag2CrO4) ) 9.0 9.0 1010-1

13、-12 2molmol2 2/L/L2 2 ( (2S2S2 2 ) ) 2 2 S S2 2 4S4S2 23 3由以上例题的结果可得到如下结论：由以上例题的结果可得到如下结论：同种类型的难溶电解质，在一定温度下，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。越大则溶解度越大。不同类型则不能用不同类型则不能用Ksp的大小来比较溶解度的大小来比较溶解度的大小，必须经过换算才能得出结论。的大小，必须经过换算才能得出结论。二、影响沉淀溶解平衡的因素二、影响沉淀溶解平衡的因素K Kspsp只与难溶电解质的只与难溶电解质的性质和温度性质和温度有关，与沉淀的量有关，与沉淀的量无关，且溶液中

14、离子浓度的变化只能使平衡移动，无关，且溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。并不改变溶度积。a绝对不溶的电解质是没有的。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。同是难溶电解质，溶解度差别也很大。1.内因：电解质本身的性质内因：电解质本身的性质 2.外因：外因： a浓度：加水，平衡向溶解的方向移动。浓度：加水，平衡向溶解的方向移动。b温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。特例：特例：Ca(OH)2c同离子效应：平衡时加入含相同离子的电解质，平衡同离子效应：平衡时加入含相同离子的电解质，平衡向生成沉淀的方向移动。向生成沉淀的方向

15、移动。d其他：若加入某物质能使难溶电解质转化为更难溶、其他：若加入某物质能使难溶电解质转化为更难溶、更难电离的电解质或气体时，平衡正向移动。更难电离的电解质或气体时，平衡正向移动。对于平衡对于平衡AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件，对其有何影响若改变条件，对其有何影响改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向 C C（AgAg+ + ）C C（ClCl- -）升升 温温加加 水水 不变不变加加AgClAgCl（s s）加加NaClNaCl（s s）加加NaINaI（s s）加加AgNOAgNO3 3(s)(s) 不变不变 不移动不移动 不变不变 不变不变 练习练习三、

16、三、沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的溶解与生成沉淀的溶解与生成过饱和溶液过饱和溶液生成生成沉淀沉淀沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡不饱和溶液不饱和溶液沉淀溶解沉淀溶解在在100mL 0.01mol/LKCl 100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入溶液中，加入 1mL 1mL 0.01mol/L AgNO0.01mol/L AgNO3 3溶液，下列说法正确的是溶液，下列说法正确的是(AgCl (AgCl K Kspsp=1.8=1.81010-10-10) ) （ ） A.A.有有AgClAgCl沉淀析出沉淀析出 B.B.无无AgClAgCl沉淀沉淀 C.C.无法确定无法确定

17、D.D.有沉淀但不是有沉淀但不是AgClAgClAc(Cl-)=(O.O10.1) 0.101mol/L =9.910-3mol/Lc(Ag+)=(O.O10.001) 0.101mol/L=9.910-5mol/LQC =9.910-39.910-5mol2/L2 =9.810-7mol2/L2KSP 练习练习回顾回顾“观察思考观察思考”中的实验现象：加入中的实验现象：加入KIKI之前，之前，体系中体系中PbIPbI2 2已达到沉淀溶解平衡状态，向上层已达到沉淀溶解平衡状态，向上层清液中滴加清液中滴加KIKI溶液，溶液中溶液，溶液中I I- -浓度增大，使浓浓度增大，使浓度商度商QQ大于溶度

18、积大于溶度积K Kspsp，平衡向左移动，因此，平衡向左移动，因此又有又有PbIPbI2 2黄色沉淀生成。黄色沉淀生成。利用利用X射线对钡的穿透能力较差的特性，医学上在进射线对钡的穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的行消化系统的X射线透视时，常使用射线透视时，常使用BaSO4做内服造做内服造影剂，这种透视俗称影剂，这种透视俗称钡餐透视钡餐透视。由于。由于Ba2+有剧毒，水有剧毒，水溶性钡盐不能用做钡餐。溶性钡盐不能用做钡餐。BaCO3和和BaSO4都是难溶于都是难溶于水的，由它们的溶度积可知，它们在饱和溶液中电离水的，由它们的溶度积可知，它们在饱和溶液中电离出的出的Ba2+的浓度相差不是

19、很大，但是的浓度相差不是很大，但是BaCO3不可用做不可用做钡餐，钡餐， BaSO4则可以，这是为什么呢？则可以，这是为什么呢？图中亮处为硫酸钡 BaCO3 (s)Ba2+(aq) + CO32- (aq) BaSO4(s)Ba2+(aq) + SO42- (aq)Kspsp=5.110-9mol2 . L-2Kspsp=1.110-10mol2 . L-22H+H2O+CO2+PS：若误服了可溶性钡盐，会造成钡中毒，此时患者应若误服了可溶性钡盐，会造成钡中毒，此时患者应尽快用尽快用5.0的的Na2SO4溶液洗胃，并倒泻使钡盐尽快排出。溶液洗胃，并倒泻使钡盐尽快排出。Ba2+ SO42- =

20、BaSO4 CaCO3 （S） Ca2+ + CO32-2HCO3-+H2O+CO2当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，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。一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石石灰石岩层岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的种奇形异状的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的。你知道它是如何形成的吗？吗？Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2练习练习溶洞中美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微

21、溶性的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水中获取Ca2和HCO3-，经反应形成石灰石外壳：Ca2+2HCO3- CaCO3+CO2+H2O。珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献巨大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳浓度增大，干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫的死亡。试管试管编号编号对应对应试剂试剂少许少许Mg(OH)2少

22、许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2滴加滴加试剂试剂2ml蒸馏水，蒸馏水，滴加酚酞溶液滴加酚酞溶液2ml盐酸盐酸3ml饱和饱和NH4Cl溶液溶液 2mlFeCl3溶液溶液现象现象固体无明显固体无明显溶解现象，溶解现象，溶液变浅红溶液变浅红迅速溶解迅速溶解逐渐溶解逐渐溶解Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2OMg(OH)2 + 2NH4Cl MgCl2 + 2NH3H2O有红褐有红褐色沉淀色沉淀生成生成说明说明溶解溶解分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐，分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐，记录现象记录现象, ,写出反应的化学方程式。写出反应的化

23、学方程式。练习练习三、三、沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用2.沉淀的转化沉淀的转化向盛有向盛有2mL 0.1mol/L ZnSO4溶液的试管中加入溶液的试管中加入几滴几滴Na2S (1mol/L) 溶液，再向其中滴加溶液，再向其中滴加0.1mol/L CuSO4溶液，观察沉淀颜色的变化溶液，观察沉淀颜色的变化。物质物质ZnSCuSKsp(mol2L-2)1.610-241.310-36沉淀颜色沉淀颜色白色白色黑色黑色 ZnS(s) Zn2+(aq) + S2-(aq) +Cu2+(aq)CuS(s) 平衡向右移动沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀，两种难溶物

24、的溶解能力差别越大，这种转化的趋势越大。ZnS(s) + Cu2+(aq)= CuS(s) +Zn2+ (aq) AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3静置静置Mg(OH)2Fe(OH)3自然界也发生着溶解度小的矿物转化为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。溶解度更小的矿物的现象。各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成后可变成CuSOCuSO4 4溶液，并向深部渗透，溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿遇到深层的闪锌矿(ZnS)(ZnS)和方铅矿和方铅矿(PbS)(PbS)，便慢慢地使之转变为铜蓝便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)

25、(CuS)。利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用常用FeS(s) MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废等难溶物作为沉淀剂除去废水中的水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。等重金属离子。 Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2练习：写出练习：写出FeS(s)与废水中的与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。的反应离子方程式。 FeS(s) + Cu2+(aq)

26、= CuS(s) + Fe2+(aq)FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+(aq)FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+(aq)龋齿的形成龋齿的形成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： 生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，羟基磷酸钙溶解，加速腐蚀牙齿 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?Ca5(PO4)3OH (s) 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) KSP=2.510-59mol9L-9脱矿脱矿矿化矿化 Ca5

27、(PO4)3OH KSP=2.510-59mol9L-9Ca5(PO4)3F KSP=2.810-61mol9L-9根据羟基磷灰石的平衡体系，你能想到用什么方法保护牙齿？牙齿的保护牙齿的保护使用含氟牙膏使用含氟牙膏+ F- -54 3Ca (PO ) F氟磷灰石氟磷灰石羟基磷灰石羟基磷灰石2+3-54 34Ca (PO ) (OH) 5Ca 3PO OH1.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ） A.不溶于水的物质溶解度为不溶于水的物质溶解度为0 B.绝对不溶解的物质是不存在的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某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓

28、度为0 D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B练习练习硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解2.硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？练习练习 3.已知已知25时时KSP(AgCl)=1.810-10,把足量的把足量的AgCl放入放入1L 1 .0 mol L的盐酸溶液中溶解度的盐酸溶液中溶解度是多少？（是多少？（g/L）解：解：设设AgCl 在盐酸中的溶解度为在盐酸中的溶解度为S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡 S S 1 1

29、LgLgSLgLmolSLmolKSsp/1092. 1/1058. 2/5 .143108 . 1/108 . 1/108 . 1138101010AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。练习练习2 2（ ） 4.以以MnO2为原料制得的为原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有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，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度与溶解度与CuS、PbS、CdS等相同等相同 C.溶解度大于溶解度大