《难溶电解质溶解平衡》

1、难溶电解质溶解平衡复习 1 1、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，不能再溶解溶质的溶液叫饱和一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和 溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。2 2、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。性质。 溶解性大小跟溶解性大小跟 _物理物理溶质、溶剂的性质溶质、溶剂的性质 物质的溶解性只能粗略表示物质的物质的溶解性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，化学上引入了溶解能力，化学上引入了“溶解度溶解度

2、”的的概念。概念。固体物质的溶解度固体物质的溶解度定义：在一定温度下，某固态物质在定义：在一定温度下，某固态物质在100100克溶剂克溶剂 里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种 物质在这种溶剂里的溶解度。物质在这种溶剂里的溶解度。注意：条件：一定温度。标准：注意：条件：一定温度。标准：100100克溶剂克溶剂状态：饱和状态状态：饱和状态 单位：克单位：克 任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件 下某物质的溶解量也是有限的，不存在无限下某物质的溶解量也是有限的，不存在无限 可溶解的物质。可溶解的物质。溶解度与溶解性的关

3、系：溶解度与溶解性的关系：20易溶易溶物质物质可溶可溶物质物质微溶微溶物质物质难溶难溶物质物质S10g10gS1g 1gS0.01gSKsp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Q c =Ksp ）(2) Q c =Ksp 时，沉淀与饱和溶液的平衡（Q c =Ksp） （3）Q c KKSPSP1、下列说法中正确的是（ ）A.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B.不溶于水的物质溶解度为0C.绝对不溶解的物质是不存在的D.某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零2、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 （ ）A.开始时，溶液中各离子浓度相等B.平衡时，沉淀

4、的速率和溶解的速率相等C.平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D.平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解练习CB练习3.石灰乳中存在下列平衡：石灰乳中存在下列平衡： Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列溶加入下列溶液，可使液，可使Ca(OH)2减少的是（减少的是（ ）A.Na2CO3溶液溶液 B.AlCl3溶液溶液C.NaOH溶液溶液 D.CaCl2溶液溶液AB 讨论：溶度积和溶解度都可以表示难溶电解质在水中的讨论：溶度积和溶解度都可以表示难溶电解质在水中的溶解能力，分析下表，你将如何看待溶度积和溶解度的关溶解能力，分析下表，你将如何看待溶度积和溶

5、解度的关系？系？类型类型化学式化学式溶度积溶度积Ksp溶解度溶解度/gABAgBr5.010-138.410-6ABAgCl1.810-101.510-4A2BAg2CrO41.110-122.210-3A2BAg2S6.310-501.310-16 结论：相同类型的难溶电解质的结论：相同类型的难溶电解质的KspKsp越小溶解度越小越小溶解度越小一定条件下：一定条件下：注意：只有在同种类型的电解质之间才能通过注意：只有在同种类型的电解质之间才能通过KspKsp的的大小来直接比较溶解度的大小。大小来直接比较溶解度的大小。KspKsp反映了难溶电解质在水中的溶解度反映了难溶电解质在水中的溶解度例：

6、下列情况下，有无例：下列情况下，有无CaCOCaCO3 3沉淀生成？沉淀生成？已知已知Ksp,CaCO3=4.96 10-9（1 1）往盛有）往盛有1.0 L1.0 L纯水中加入纯水中加入0.1 mL0.1 mL浓度为浓度为0.01 mol /L 0.01 mol /L 的的CaClCaCl2 2和和NaNa2 2COCO3 3；（2 2）改变）改变CaClCaCl2 2和和NaNa2 2COCO3 3的浓度为的浓度为1.0 mol /L 1.0 mol /L 呢？呢？ CaCa2+2+ =CO =CO3 32-2- = 0.1 = 0.1 1010-3-3 0.01/1.0 = 100.01

7、/1.0 = 10-6-6 mol /Lmol /L Qc Qc = = CaCa2+2+ COCO3 32-2- = 10 = 10-12-12 K Kspsp,CaCO3,CaCO3 因此有因此有CaCOCaCO3 3沉淀生成。沉淀生成。二、沉淀反应的应用1 1、沉淀的生成、沉淀的生成生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究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。中除杂或提纯物质的重要方法之一。pH，当当 时有沉淀生成。时有沉淀生成。spcKQ （2 2）方法）方法 调调pHpH值值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调如：工业原料

8、氯化铵中混有氯化铁，加氨水调 pHpH值至值至7878FeFe3 3 + 3NH+ 3NH3 3HH2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)3 3+3NH+3NH4 4 加沉淀剂加沉淀剂 如：沉淀如：沉淀CuCu2+2+、HgHg2+2+等，以等，以NaNa2 2S S、HH2 2S S做沉淀剂做沉淀剂CuCu2 2+S+S2 2= CuS = CuS HgHg2 2+S+S2 2= HgS= HgS 同离子效应法同离子效应法 氧化还原法氧化还原法硫酸中硫酸根浓度大，使平衡向沉淀方硫酸中硫酸根浓度大，使平衡向沉淀方向移动，有利于沉淀的生成。向移动，有利于沉淀的生成。例：为什么硫酸钡在硫酸中的溶解

9、度比在纯水 中小。先把先把3 3 沉淀，过滤除去沉淀。沉淀，过滤除去沉淀。氧化剂可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）氧化剂可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）调调PHPH可用：氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）可用：氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）氧化剂:硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等调调PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜思考与交流思考与交流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，你选择加 入钡盐还入钡盐还是钙盐？为什么？是钙盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSOBaSO4 4比比CaSOCaSO4

10、4更难溶，使更难溶，使用钡盐可使用钡盐可使SOSO4 42-2-沉淀更完全沉淀更完全2 2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反哪方面考虑？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。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。的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。认识认识1：生成沉淀的离子反应之所以能够：生成沉淀的离子反

11、应之所以能够发生，在于生成物的溶解度很小。发生，在于生成物的溶解度很小。认识认识2：难溶电解质的溶解度尽管很小：难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会为，但不会为0。认识认识3：溶解度小于：溶解度小于0.01g的电解质称的电解质称为难溶电解质，残留在溶液中的离为难溶电解质，残留在溶液中的离子浓度小于子浓度小于1X10-5mol/L,就认为反应就认为反应完全了。完全了。沉淀的生成小结沉淀的生成小结生成沉淀的离子反应的本质生成沉淀的离子反应的本质反应生成沉淀使溶液中某些离子浓度变得反应生成沉淀使溶液中某些离子浓度变得更小。更小。侯氏制碱法原理：侯氏制碱法原理：NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHC

12、O3 +NH4Cl 要除去要除去MgCl2酸性溶液中少量的酸性溶液中少量的FeCl3，不宜选用的试剂是（，不宜选用的试剂是（ ） A、MgO B、MgCO3 C、NaOH D、Mg(OH)2c2、沉淀的溶解、沉淀的溶解（1）原理）原理设法不断移去溶解平衡体系中的相应离设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动子，使平衡向沉淀溶解的方向移动（2）举例）举例a 、难溶于水的盐溶于酸中、难溶于水的盐溶于酸中如：如：CaCO3溶于盐酸，溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸溶于强酸b 、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：如：Mg(

13、OH)2溶于溶于NH4Cl溶液溶液思考与交流思考与交流用平衡移动的原理分析用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因溶液的原因试管编试管编号号对应对应试剂试剂少许少许Mg(OH)2少许少许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

14、MgCl2 + 2NH3H2O完成实验完成实验, ,记录现象记录现象, ,写出反应的化学方程式。写出反应的化学方程式。有红褐有红褐色沉淀色沉淀生成生成说明说明溶解溶解实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、 盐，根据实验现象，得出结论。盐，根据实验现象，得出结论。分析：分析：Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀溶解的原因沉淀溶解的原因 观点：观点：Mg(OH)2(s) MgMg2+2+2OH+2OH NHNH4 4+ +H+H2 2O NHO NH3 3HH2 2O+HO+H+ + H H+ +OH +OH =H=H2 2O O 由于反应的发生

15、，使平衡右移，由于反应的发生，使平衡右移，Mg(OH)Mg(OH)2 2溶溶解解 观点：观点：Mg(OH)Mg(OH)2 2(s) Mg(s) Mg2+2+2OH+2OH NHNH4 4+ +OH+OH NHNH3 3HH2 2OO 由于反应的发生，使平衡右移，沉淀溶解由于反应的发生，使平衡右移，沉淀溶解你支持哪种观点？如何证明自己的观点是正确的？你支持哪种观点？如何证明自己的观点是正确的？ 沉淀的转化沉淀的转化思考思考：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，：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？为什么会有红褐色沉淀生成？试用平衡移动原理解释之。试用平衡移动原理解释之。

16、Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)，FeCl3静置静置Mg(OH)2Fe(OH)32AgI(s) 2Ag 2ISAg2S产生白色沉淀产生白色沉淀白色沉淀变黄色白色沉淀变黄色黄色沉淀变黑色黄色沉淀变黑色AgNO3NaCl = AgCl(白色白色)NaNO3AgClKI = AgI(黄色黄色)KCl2AgINa2S = Ag2S(黑色黑色)2NaIAgCl(s) Ag ClIAgI3 3、沉淀的转化、沉淀的转化 二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用 沉淀转化的实质：就是沉淀溶解平衡的移动沉淀转化的实质：就是沉淀溶解平衡的移动 沉淀转化的规律：一般来说，溶解度小的沉淀转化沉淀转化的

17、规律：一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。成溶解度更小的沉淀容易实现。难溶物的溶解能力差别越大，沉淀转化的趋势越大难溶物的溶解能力差别越大，沉淀转化的趋势越大思考：为什么医学上常用思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”，而不用而不用BaCO3作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”? BaSO4 和和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4 Ba2+ + SO42- Ksp=1.110-10mol2 L-2 BaCO3 Ba2+ + CO32- Ksp=5.110-9mol2 L-2 由于人体内胃酸的酸性较强由于人

18、体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下，如果服下BaCO3,胃酸会与胃酸会与CO32-反应生成反应生成CO2和水，使和水，使CO32-离子浓离子浓度降低，使度降低，使Qc Ksp(CuS),CuS的溶解度远小于的溶解度远小于ZnS的溶解度。的溶解度。 当向当向ZnS沉淀上滴加沉淀上滴加CuSO4溶液时，溶液时， ZnS溶解产生的溶解产生的S2-与与 CuSO4溶液中的溶液中的Cu2+足以满足足以满足QcKsp(CuS)的条件，的条件， S2-与与Cu2+结合产生结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。沉淀并建立沉淀溶解平衡。 CuS沉淀的生成，使得沉淀的生成，使得S2-的浓度降低，导

19、致的浓度降低，导致S2-与与Zn2+的的Qc Ksp(CuS),所以所以ZnS沉淀会转化为沉淀会转化为CuS沉淀。沉淀。有关一种沉淀为什么转化为另一种沉淀的定量计算有关一种沉淀为什么转化为另一种沉淀的定量计算:2）为除去）为除去MgCl2溶液中的溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（件下加入的一种试剂是（ ） A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水、氨水 D、MgO1）在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后）在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后,恢复至原来温恢复至原来温度下列说法正确的是度下列说法正确的是( )A溶液中钙离子浓度变大溶液中钙离子浓度变大B溶液中

20、氢氧化钙的质量分数增大溶液中氢氧化钙的质量分数增大C溶液的溶液的PH不变不变D溶液中钙离子的物质的量减少溶液中钙离子的物质的量减少.C DD例例1：如果溶液中：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:Mg2开始沉淀的开始

21、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之间即可使之间即可使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀。不沉淀。Ksp (Mg(OH)2)= 1.810-112122)2Fe(H K42161036. 1) 1 . 01 . 01084. 1 (控制控制pH值在之间即可将值在之间即可将Zn2+和和Fe2+分离完全分离完全Fe2+ 开始沉淀时的PH值为：pH = 3.87 CuCl2溶液中含有少量杂质溶液中含有少量杂质FeCl2，为制备纯

22、净的晶体，为制备纯净的晶体CuCl22H2O，拟定实验步骤如下：，拟定实验步骤如下：已知：溶度积：已知：溶度积：KspCu(OH)22.21020KspFe(OH)28.01016KspFe(OH)34.01038(1)第一步将第一步将Fe2氧化为氧化为Fe3最适宜的氧化剂是最适宜的氧化剂是()AK2Cr2O7 BNaClOCH2O2 DKMnO4(2)加入加入Y的目的是为了调节溶液的的目的是为了调节溶液的pH以促使以促使Fe3沉淀沉淀完全，完全，Y可选用下列物质中的可选用下列物质中的()ANaOH BNH3H2OCCuO DCu(OH)2ECu2(OH)2CO3 FCuC CCDECDE(3

23、)当溶液中当溶液中c(Fe3)1.0105mol/L时可以认为沉时可以认为沉淀完全，计算此时溶液中的淀完全，计算此时溶液中的c(OH)。此时所得。此时所得沉淀中是否有沉淀中是否有Cu(OH)2？假定溶液中假定溶液中c(Cu2)0.2 mol/L (3)(3)设此时溶液中的设此时溶液中的OHOH浓度为浓度为x x mol/L mol/L，则有：，则有：c c(Fe3(Fe3) )x x3 34.04.010103838x x3 34.04.010103333 x x1.61.610101111；对溶液中的铜离子，此时有：对溶液中的铜离子，此时有：QQc c0.20.2(1.6(1.6101011)11)2 25.125.1210102323K KspCu(OH)2spCu(OH)22.22.210102020，所以此时所得沉淀中没有氢氧化铜生成。，所以此时所得沉淀中没有氢氧化铜生成。练习练习2(082(08广东广东) )：已知：已知AgAg2 2SOSO4 4的的K Kspsp为为2.02.01010-5-5，将适量，将适量AgAg2 2SOSO4 4固体溶于固体溶于100mL100mL水中至刚好饱和，该过程中水中至刚好饱和，该过程中AgAg+ +和和SOSO4 42-2-浓度随