第四节难溶电解质的溶解平衡

1、第四节 难溶电解质的溶解平衡1.1.了解难溶电解质的溶解平衡。了解难溶电解质的溶解平衡。2.2.了解溶度积的意义。了解溶度积的意义。3.3.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。溶解平衡的移动。AgAg+ +和和ClCl- -的反应真能进行到底吗？的反应真能进行到底吗？几种电解质的溶解度几种电解质的溶解度(20)(20)化学式化学式溶解度溶解度/g/g化学式化学式溶解度溶解度/g/gAgClAgCl1.51.51010-4-4Ba(OH)Ba(OH)2 23.893.89AgNOAgNO3 3222222BaSOBaSO4 42

2、.42.41010-4-4AgBrAgBr8.48.41010-6-6Ca(OH)Ca(OH)2 20.1650.165AgAg2 2SOSO4 40.7960.796CaSOCaSO4 40.210.21AgAg2 2S S1.31.31010-16-16Mg(OH)Mg(OH)2 29 91010-4-4BaClBaCl2 235.735.7Fe(OH)Fe(OH)3 33 31010-9-91.1.谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶溶”与与“不溶不溶”的的理解。理解。2.2.根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生根据对溶解度及反应限度、化学平

3、衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。1.1.当当AgNOAgNO3 3与与NaClNaCl恰好完全反应生成难溶恰好完全反应生成难溶AgClAgCl时，溶液时，溶液中是否含有中是否含有AgAg+ +和和ClCl- -？ 2.2.难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0 0？ 有有习惯上习惯上, ,将溶解度小于将溶解度小于0.010.01克的电解质称为难溶电解质。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，但不会等于难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0 0。 问题讨论问题讨论3.

4、3.难溶电解质难溶电解质( (如如AgClAgCl) )是否存在溶解平衡？如何表示？是否存在溶解平衡？如何表示？ Ag+Cl- AgCl(s) AgAgCl(s) Ag+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq(aq) ) 溶解溶解沉淀沉淀一、难溶电解质的溶解平衡一、难溶电解质的溶解平衡在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子在一定条件下，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。（也叫沉淀溶解平衡的状态。（也叫沉淀溶解平衡) )（1 1）概念：）概念：（2 2）表达式：如：）表

5、达式：如：AgClAgClCaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3OH(s)OH(s) 5Ca 5Ca2+2+(aq)+3PO(aq)+3PO4 43-3-(aq)+OH(aq)+OH- -(aq)(aq)龋齿形成的原理：龋齿形成的原理： 当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定当我们外出旅游，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？它是如何形成的吗？二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用1.

6、1.沉淀的生成沉淀的生成废水处理化学沉淀法工艺流程示意图废水处理化学沉淀法工艺流程示意图进水进水预处理设备预处理设备混合混合药剂制备药剂制备反应沉淀反应沉淀补充处理补充处理出水出水投药投药沉淀物沉淀物处理设备处理设备沉淀物排除沉淀物排除部分回流部分回流工业废水工业废水硫化物等硫化物等重金属离子重金属离子( (如如CuCu2+2+、HgHg2+2+等等) )转化成沉淀转化成沉淀方法方法（1 1）调节）调节pHpH如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pHpH至至7-87-8FeFe3+3+ + 3NH + 3NH3 3 H H2 2O=Fe(OH)O=F

7、e(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ +（2 2）加沉淀剂。如：沉淀）加沉淀剂。如：沉淀CuCu2+2+、HgHg2+2+等，以等，以NaNa2 2S S、H H2 2S S做沉做沉淀剂淀剂CuCu2+2+S+S2-2-= CuS= CuS HgHg2+2+S+S2-2-= HgS= HgS2.2.沉淀的溶解沉淀的溶解根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能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，就可以使沉淀溶解。例如难溶于水的解的方向移动，就可以使沉淀溶解

8、。例如难溶于水的CaCOCaCO3 3沉淀可以溶于盐酸中：沉淀可以溶于盐酸中：CaCOCaCO3 3 Ca Ca2+2+ + CO + CO3 32-2-+H+H+ +HCOHCO3 3- - +H +H+ + H H2 2COCO3 3 H H2 2O+COO+CO2 2（1 1）原理）原理设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀淀溶解的方向移动溶解的方向移动（2 2）举例）举例难难溶于水的盐溶于酸中溶于水的盐溶于酸中如：如：CaCOCaCO3 3溶于盐酸，溶于盐酸，FeSFeS、Al(OH)Al(OH)3 3、Cu(OH)Cu(OH

9、)2 2溶于强酸溶于强酸难难溶于水的电解质溶于某些盐溶液溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：如：Mg(OH)Mg(OH)2 2溶于溶于NHNH4 4ClCl溶液溶液MgMg(OH(OH) )2 2+2NH+2NH4 4Cl=MgCl=MgClCl2 2+2NH+2NH3 3+ +2H2H2 2O O MgMg(OH)(OH)2 2(s) Mg(s) Mg2+2+ +2OH +2OH- -2NH2NH4 4+ + +2H +2H2 2O 2NHO 2NH3 3H H2 2O+2HO+2H+ + +2H2H2 2O O可能原因可能原因MgMg(OH)(OH)2 2(s) (s) MgMg2+2+ +

10、2OH+ 2OH- -2NH2NH4 4Cl=2ClCl=2Cl- -+2NH+2NH4 4+ +2NH2NH3 3H H2 2O O+ +可能原因可能原因用平衡移动的原理分析用平衡移动的原理分析Mg(OH)Mg(OH)2 2溶于盐酸和溶于盐酸和NHNH4 4ClCl溶溶液的原因液的原因滴加试剂滴加试剂蒸馏水蒸馏水盐酸盐酸氯化铵溶液氯化铵溶液现现 象象MgMg(OH)(OH)2 2+2HCl=Mg+2HCl=MgClCl2 2+2H+2H2 2O OMgMg(OH(OH) )2 2+2NH+2NH4 4Cl=MgCl=MgClCl2 2+2NH+2NH3 3+ +2H2H2 2O O沉淀不溶解

11、沉淀不溶解沉淀溶解沉淀溶解沉淀溶解沉淀溶解 向向3 3支盛有少量支盛有少量Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀的试管中分别滴加适量的沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。有白色沉淀析出有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色黄色沉淀转化为黑色3.3.沉淀的转化沉淀的转化AgClAgClAgIAgIAgAg2 2S SKIKINaNa2 2S S 向盛有向盛有1 mL1 mL 0.1 mol/L MgCl 0.1 mol/L MgCl2 2溶液的试管中滴加溶液的试管中滴加1 12 2滴滴2 mol/

12、L NaOH2 mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加溶液，有白色沉淀生成，再滴加2 2滴滴0.1 mol/L0.1 mol/LFeClFeCl3 3溶液，静置。观察并记录现象。溶液，静置。观察并记录现象。Mg(OH)Mg(OH)2 2FeClFeCl3 3Fe(OH)Fe(OH)3 3静置静置步步 骤骤向向MgClMgCl2 2溶液中溶液中滴加滴加NaOHNaOH溶液溶液向有白色沉淀的溶液向有白色沉淀的溶液中滴加中滴加FeClFeCl3 3溶液溶液静置静置现现 象象白色白色沉淀沉淀红褐色红褐色沉淀沉淀白色沉淀变红褐色白色沉淀变红褐色从实验中可以得到什么结论？从实验中可以得到什么结论

13、？实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向实验说明：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。转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。物质物质溶解度溶解度/g/gAgClAgCl1.51.51010-4-4AgIAgI 9.69.61010-9-9AgAg2 2S S1.31.31010-16-16+ +COCO3 32-2-CaCOCaCO3 3应用应用 锅炉除水垢锅炉除水垢锅炉中的水垢中含有锅炉中的水垢中含有CaSOCaSO4 4，可先用，可先用NaNa2 2COCO3 3溶

14、液处理，使之溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的转化为疏松、易溶于酸的CaCOCaCO3 3。CaSOCaSO4 4 SOSO4 42- 2- + + CaCa2+2+ 1.1.如果要除去某溶液中的如果要除去某溶液中的SOSO4 42-2-，你选择加入钡盐还是钙，你选择加入钡盐还是钙盐？为什么？盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSOBaSO4 4比比CaSOCaSO4 4更难溶，使用钡盐可使更难溶，使用钡盐可使SOSO4 42-2-沉淀更完全沉淀更完全2.2.是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去不

15、可能使要除去的离子通过沉淀完全除去对难溶物来说对难溶物来说, , 在它的饱和溶液中存在多种离子平衡在它的饱和溶液中存在多种离子平衡. .Ba2+SO42-一定温度时一定温度时 溶解溶解 溶解溶解BaSOBaSO4 4(s) BaSO(s) BaSO4 4(aq) Ba(aq) Ba2+2+(aq)+SO(aq)+SO4 42-2-(aq) (aq) 沉淀沉淀 沉淀沉淀三、溶度积常数三、溶度积常数 BaSOBaSO4 4 (s) BaSO(s) BaSO4 4(aq)(aq)全全 部部 电电 离离BaBa2+2+(aq) + SO(aq) + SO4 42-2-(aq)(aq)平衡时平衡时 Ks

16、psp =c(=c(BaBa2+ 2+ )c()c(SOSO4 42-2-) ) Kspsp称为溶度积常数称为溶度积常数, ,简称溶度积简称溶度积(solubility product). (solubility product). 表示在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中表示在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中, ,各离子平各离子平衡浓度幂的乘积为一常数。衡浓度幂的乘积为一常数。 BaSOBaSO4 4(s)(s)BaBa2+2+(aq) + SO(aq) + SO4 42-2-(aq)(aq)设设 A Am mB Bn n(s) mA(s) mAn n+ + + nB + nBm m- -

17、Kspsp=c(A=c(An+n+)m m c(c(B Bm-m-) ) n n难溶物难溶物Kspsp溶解度溶解度/g/gAgClAgCl1.81.81010-10-101.51.51010-4-4AgBrAgBr5.45.41010-13-138.48.41010-6-6AgIAgI8.58.51010-17-172.12.11010-7-7结论结论1 1：对同类型的难溶电解质（如：对同类型的难溶电解质（如AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI）而言，而言，Kspsp越小，其溶解度也越小。越小，其溶解度也越小。溶度积的应用（溶度积的应用（1 1）难溶物难溶物Kspsp溶解度溶解度/

18、g/gAgClAgCl1.81.81010-10-101.51.51010-4-4AgAg2 2COCO3 38.18.11010-12-123.453.451010-3-3BaSOBaSO4 41.11.11010-10-102.42.41010-4-4结论结论2 2：不同类型的难溶电解质，需注意不同类型的难溶电解质，需注意Kspsp表达式中指数表达式中指数的问题。的问题。结论结论3 3：溶解度相近的物质，有时需考虑相对分子质量的溶解度相近的物质，有时需考虑相对分子质量的差异。差异。溶度积的应用（溶度积的应用（2 2）溶度积的应用（溶度积的应用（3 3）溶度积与离子积的关系溶度积与离子积的关系 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积通过比较溶度积与溶液中有