难溶电解质的溶解平衡的应用wq.ppt

1、难溶电解质的难溶电解质的沉淀沉淀-溶解平衡溶解平衡 我们知道，溶液中有难溶于水的沉淀我们知道，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。生成是离子反应发生的条件之一。 例如，例如，AgNO3溶液与溶液与NaCl溶液混合，溶液混合，生成白色沉淀生成白色沉淀AgCl：Ag+Cl-=AgCl 如果上述两种溶液是等物质的量浓度、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。等体积的，一般认为反应可以进行到底。实验过程实验过程现象现象解释与结论解释与结论AgNO3溶液溶液+过过量量NaCl溶液溶液取上层清液适取上层清液适量，滴加少量量，滴加少量KI溶液溶液结论：结论：绝

2、对不溶绝对不溶 的物质是没有的的物质是没有的白色沉淀白色沉淀黄色沉淀黄色沉淀Ag+ + Cl- =AgClAg+ + I- = AgI有沉淀生成的复分解类型离子反应有沉淀生成的复分解类型离子反应不能完全进行到底不能完全进行到底Ag和和Cl的反应真能进行到底吗？的反应真能进行到底吗？ 在学习初中化学时在学习初中化学时,我们曾根据物质的溶解度我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。 难溶难溶 微溶微溶 可溶可溶 易溶易溶0.01 1 10 （Sg/100g水）水） 20AgCl的溶解度为的溶解度为1.510-4g 溶解溶解 AgCl(s) Ag

3、+(aq) + Cl-(aq) 沉淀沉淀 AgClAgCl溶解平衡的建立溶解平衡的建立Ag+Cl-一定一定T T时时: :水分子作用下水分子作用下v0tv(溶解溶解)v(沉淀沉淀)一、一、 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离子重新结合成沉淀的速率，形成于离子重新结合成沉淀的速率，形成饱和饱和溶溶液，固体量和溶液中各离子的浓度保持液，固体量和溶液中各离子的浓度保持不变不变的状态。的状态。例如：例如：AgCl(sAgCl(s) Ag) Ag+ + (aq) + Cl(aq) + Cl- - (aq(aq) )溶解溶解沉淀沉淀逆、等、逆

4、、等、动动、定、定、变变 1、定义：、定义：2、表达式：、表达式：3、特征：、特征：练习：练习：分别书写下列物质的电离方程式和分别书写下列物质的电离方程式和沉淀溶解平衡方程式沉淀溶解平衡方程式电离方程式电离方程式沉淀溶解平衡方程式沉淀溶解平衡方程式BaSO4CaCO3AgClBaSO4=Ba2+SO42-BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42- (aq)CaCO3=Ca2+CO32-CaCO3 (s) Ca2+ (aq) +CO32- (aq) AgCl=Ag+Cl-AgCl(s) Ag+(aq)+Cl- (aq) 在一定温度下，难溶电解质形成沉淀溶在一定温度下，难溶电解质形成沉淀溶解平

5、衡状态时，饱和溶液中各离子化学计解平衡状态时，饱和溶液中各离子化学计量数次方的乘积。量数次方的乘积。固体浓度视固体浓度视为定值为定值 = c(Ag+)c(Cl) Ksp 4、溶度积溶度积常数：常数： Ksp值的大小只与难溶电解质本身的值的大小只与难溶电解质本身的性质性质和和温温度度有关，与浓度无关。有关，与浓度无关。 难溶物难溶物Ksp表达式表达式Ksp值值（25）溶解度（溶解度（g）AgCl1.810-10 mol2L-21.810-4AgBr5.010-13 mol2L-28.410-6AgI8.310-17 mol2L-22.110-7Mg(OH)25.610-12 mol3L-36.5

6、10-3Cu(OH)22.210-20 mol3L-31.710-5=Ag+ Cl- =Ag+ Br- =Ag+ I- =Mg2+ OH- 2=Cu2+ OH- 2（1）溶度积和溶解度都可以表示物质的溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力溶解能力，请根据下表分析，溶度积与溶，请根据下表分析，溶度积与溶解度有什么解度有什么关系关系？5、溶度积的意义：、溶度积的意义： Ksp的的意义是什么？意义是什么？Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对于同类型物质对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由在水中的溶解能力越强。如

7、由Ksp数值可知，溶数值可知，溶解能力解能力：AgClAgBrAgI，Cu(OH)2 Qc时，时，当当Ksp Qc时，时，饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡态。饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡态。反应向溶解的方向进行，溶液不饱和，反应向溶解的方向进行，溶液不饱和，若加入过量难容电解质，难容电解质若加入过量难容电解质，难容电解质溶解直到溶液饱和。溶解直到溶液饱和。反应向沉淀方向进行，溶液过饱和，有反应向沉淀方向进行，溶液过饱和，有沉淀析出，直到溶液到达新的平衡；沉淀析出，直到溶液到达新的平衡；上述就是上述就是溶度积规则溶度积规则，可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。，可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。例、下列情

8、况下，有无例、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？沉淀生成？ （CaCO3的的Ksp =4.9610-9）（1）往盛有往盛有1.0 L纯水中加入纯水中加入0.1 mL浓度为浓度为0.01 mol /L 的的CaCl2和和Na2CO3；（2）改变改变CaCl2和和Na2CO3的浓度为的浓度为1.0 mol /L 呢？呢？ CaCa2+2+ = CO = CO3 32-2- = 0.1 = 0.1 1010-3-3 0.01/1.0 = 10 0.01/1.0 = 10-6-6 mol /Lmol /L Qc Qc = = CaCa2+2+ COCO3 32-2- = 10 = 10-12-12

9、K Kspsp,CaCO,CaCO因此有因此有CaCOCaCO3 3沉淀生成。沉淀生成。内因：难溶物本身的性质内因：难溶物本身的性质外因：外因： 浓度：浓度： 加水稀释，平衡向加水稀释，平衡向溶解方向移动溶解方向移动温度温度：绝大多数绝大多数难溶盐的溶解难溶盐的溶解是是吸热过程吸热过程。同离子效应；同离子效应； 化学反应化学反应6 6、影响沉淀溶解平衡的因素、影响沉淀溶解平衡的因素：讨论：对于平衡讨论：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(溶液始终饱和溶液始终饱和)改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向平衡时平衡时c（A

10、g+ ）平衡时平衡时c（Cl-）升升 温温加加 水水加加AgCl（s）加加NaCl（s）加加NaI（s）加加AgNO3(s) 不变不变 不变不变不移动不移动 不变不变 不变不变 1：下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ） A.不溶于不溶于水水的物质溶解度为的物质溶解度为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某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为浓度为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】2. 下列关于溶解平衡的说法不正确的是（）下列关于溶解平衡的说法不正确的是（）

11、A. 溶解平衡是一种动态平衡溶解平衡是一种动态平衡B. 达到溶解平衡时，物质沉淀和溶解的速率相达到溶解平衡时，物质沉淀和溶解的速率相同同C. 达到溶解平衡时，升高温度平衡将向溶解方达到溶解平衡时，升高温度平衡将向溶解方向移动向移动D. 达到溶解平衡时，加入其他物质，溶解平衡达到溶解平衡时，加入其他物质，溶解平衡一定不移动一定不移动CD 3. 有关有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法正确的是沉淀的溶解平衡的说法正确的是（ ）A. AgCl沉淀的生成和溶解仍在不断进行，但沉淀的生成和溶解仍在不断进行，但速率相等速率相等B. AgCl不溶于水，溶液中没有不溶于水，溶液中没有Cl-和和Ag+C. 升高温度

12、，升高温度，AgCl的溶解度增大，的溶解度增大，Ksp增大增大D. 向向AgCl饱和溶液中加入饱和溶液中加入NaCl固体，固体，AgCl的的溶解度和溶解度和Ksp都不变都不变AC4. 下列有关下列有关Ksp的叙述中正确的是（的叙述中正确的是（ ）A. Ksp越大说明电解质的溶解度越大越大说明电解质的溶解度越大B. Ksp只与电解质的本性有关，而与外界条只与电解质的本性有关，而与外界条件无关件无关C. Ksp表示难溶强电解质在水中达到沉淀溶表示难溶强电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，溶液中有关离子浓度幂之积解平衡时，溶液中有关离子浓度幂之积D. Ksp的数值只与难溶电解质的性质和温度的数值只与难溶

13、电解质的性质和温度有关有关CD5. 氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)时，时，为使为使Mg(OH)2固体的量减少，可加入少量的固体的量减少，可加入少量的（ ）A. NaOH B. NH4Cl C. MgSO4 D. NaHSO4BDKsp揭示了沉淀溶解平衡体系中离子之揭示了沉淀溶解平衡体系中离子之间的关系：间的关系：相互依存，相互制约相互依存，相互制约二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用将溶液的将溶液的pH调节到调节到4，可除去硫酸铜溶液，可除去硫酸铜溶液（pH约为约为1）中的铁离子。中的铁离子。氢氧化物

14、氢氧化物开始沉淀时开始沉淀时的的pH值值沉淀完全沉淀完全时的时的pH值值常温下常温下溶解度溶解度Cu(OH)24.66.61.7310-6gFe(OH)32.73.73.010-9g升高升高pH，水解平衡右移，溶解度小的氢氧化铁，水解平衡右移，溶解度小的氢氧化铁优先析出优先析出信信息息提提示示CuSO4(aq)(含含Fe3+)加入加入Cu(OH)2或或Cu2(OH)2CO3调节溶液调节溶液pH=4Fe(OH)3Cu2+(一一)、沉淀的生成、沉淀的生成例：如果溶液中例：如果溶液中Fe3+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.10 molL, 使使Fe3+完全沉淀而使完全沉淀而使Mg2+不沉淀的不沉

15、淀的pH条件是什么条件是什么? 111353933Lmol105 . 1101100 . 4FeOHspKpOH = 10.8 , pH = 3.2解解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为:Ksp = Mg2+OH-2 = 1.8 10-11 Mg2开始沉淀的开始沉淀的pH值为值为:152111212Lmol103 . 1)1 . 0108 . 1()Mg(OHspKpOH = 4.9, pH =9.1因此因此, 只要控制只要控制pH值在值在3.2 9.1之之间即可使间即可使Fe3+定量沉

16、淀而使定量沉淀而使Mg2+不不沉淀。沉淀。（1）调）调pH如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调加氨水调pH至至78Fe3+ + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+（2）加沉淀剂：如沉淀）加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2- =CuS Hg2+S2-HgS注意：当剩余离子即平衡离子浓度注意：当剩余离子即平衡离子浓度10-5mol/L时，时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。除杂的规律：除杂的规律：让杂质离子转化为难溶物即让杂质离子转化为难溶物即Ksp更小的物质

17、而除去。更小的物质而除去。在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)加入盐酸时，加入盐酸时，H中和中和OH-, 平衡右移，平衡右移，从而使从而使Mg(OH)2溶解溶解加入加入NH4Cl时，时，NH4直接结合直接结合OH,生成生成NH3H2O，平衡，平衡右移，从而使右移，从而使Mg(OH)2溶解；溶解；NH4水解，产生的水解，产生的H中和中和OH, 平衡右移，平衡右移，从而使从而使Mg(OH)2溶解。溶解。(二二)、沉淀的溶解、沉淀的溶解c、其它沉淀溶解的方法、其它沉淀溶解的方法如如:生成配位化合物使沉淀溶解生成配位化合物

18、使沉淀溶解银氨溶液的制取银氨溶液的制取,写出反应的离子方程式。写出反应的离子方程式。Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+Ag(OH)+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH-+2H2O 不断减小溶解平衡体系中的相应离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，子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解从而使沉淀溶解. .小结：难溶电解质溶解的规律小结：难溶电解质溶解的规律实验一：取一支试管，向其中滴加实验一：取一支试管，向其中滴加2ml氯化钠氯化钠溶液，然溶液，然后向其中逐滴加入后向其中逐滴加入硝酸银硝酸银溶液，观察现象并记录。溶液，观察现象并记录。实验二：向实验实验二

19、：向实验1的试管里滴加的试管里滴加碘化钾碘化钾溶液，观测现象溶液，观测现象并纪录。并纪录。实验三：向实验实验三：向实验2的试管中滴加的试管中滴加硫化钠硫化钠溶液溶液。实验现象实验现象离子方程式离子方程式 实验实验1实验实验2实验实验3产生白色沉淀产生白色沉淀Ag+Cl-=AgCl白色沉淀白色沉淀黄色沉淀黄色沉淀AgCl+I- = AgI+Cl-黄色沉淀黄色沉淀黑色沉淀黑色沉淀2AgI+S2- = Ag2S+2I-(三三)、沉淀的转化、沉淀的转化已知已知AgCl、 AgI和和Ag2S的的KSP为为1.810-10、8.310-17、1.610-49，分析沉淀转分析沉淀转化的方向。化的方向。规律探

20、究规律探究 AgCl(s) Ag+(aq) +Cl-(aq)+KI = I- + K+AgI 2AgI(s) 2Ag+ (aq)+2I-(aq) Na2S = S2- + 2Na+Ag2S 重晶石（主要成分是重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的）是制备钡化合物的重要原料重要原料:BaSO4不溶于酸，但可以用饱和不溶于酸，但可以用饱和Na2CO3溶液溶液处理转化为易溶于酸的处理转化为易溶于酸的BaCO3BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq) +BaCO3(s)BaSO4 + CO32- BaCO3 +SO42- 饱和饱和Na2CO3溶液溶液移走上层溶液移走上层溶液H

21、+（重复（重复操作）操作）BaSO4 、BaCO3Ba2+BaSO4BaCO3Na2CO3 CO32- + 2Na+ 1、 BaSO4的的Ksp比比 BaCO3小，为什么可以转小，为什么可以转化？化？2、饱和、饱和Na2CO3溶液的作用是什么？溶液的作用是什么？3、如何操作才能保证绝大多数、如何操作才能保证绝大多数BaSO4 转化为转化为BaCO3？情景：情景： 锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患造成安全隐患，因此要定期清除。，因此要定期清除。 锅炉水垢的主要成分为锅炉水垢的主要成分

22、为CaCOCaCO3 3、Mg(OH)Mg(OH)2 2、CaSOCaSO4 4，在处，在处理水垢时，通常先加入饱和理水垢时，通常先加入饱和NaNa2 2COCO3 3溶液浸泡，然后再向处溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中加入理后的水垢中加入NHNH4 4ClCl溶液，请你思考：溶液，请你思考： 数据：数据：1. 1.几种物质的溶度积常数几种物质的溶度积常数(Ksp(Ksp) ) 2.Mg(OH)2.Mg(OH)2 2饱和溶液中，饱和溶液中，MgMg2+2+= 1.1= 1.11010-4-4mol/Lmol/L MgCO MgCO3 3饱和溶液中，饱和溶液中，MgMg2+2+= 2.6= 2.

23、61010-3-3mol/L mol/L 物物质质CaSOCaSO4 4CaCOCaCO3 3Mg(OH)Mg(OH)2 2MgCOMgCO3 3KspKsp7.17.11010-5-52.82.81010-9-95.65.61010-12-126.86.81010-6-6应用举例应用举例:化学法除锅炉水垢的流程图化学法除锅炉水垢的流程图水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用用饱和饱和Na2CO3溶液浸泡数天溶液浸泡数天疏松的水垢疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式除去水垢除去水垢CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+ Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+ Mg2+2H2O 用盐酸用盐酸或或饱和氯化铵液饱和氯化铵液解释及结论解释及结论1. 沉淀转化的实质：沉淀转化的实质：2. 沉淀转化的规律沉淀转化的规律 沉淀的转化沉淀的转化沉淀溶解平衡的移动。沉淀溶解平衡的移动。a.一般来说，溶解能力相对一般来说，溶解能力相对较强较强的物质的物质易转化易转化为溶解能力相对为溶解能力相对较弱较弱的物质。的物质。b.一定条件下，一定条件下，溶解能力相对溶解能力相对较弱较弱的物质的物质能转化为能转化为溶解能力相对溶解能力