p难溶电解质溶解平衡第1课时

1、第四节 难溶电解质溶解平衡第三章、水溶液中的离子平衡 问题1： 在学习初中化学时，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。如氯化银、硫酸钡就属于难溶物。那么，它们在水中是否完全不能溶解？请查阅课本第61页表3-4加以说明。物质的溶解性与溶解度（20 ）大小的关系0.01 g1 g10 g易溶可溶微溶难溶溶解度（g / 100 g水）AgNO3、BaCl2Ba（OH）2Ag2SO4、Ca（OH）2、CaSO4AgCl、AgBr、Ag2S、BaSO4、Mg（OH）2、Fe（OH）3结论：溶解度可以很小很小，但仍有度。溶与不溶，是相对的，没有绝对不溶的物质。思考与讨论可采用什么方法

2、判断该溶液是否为氯化钠的饱和溶液？ NaCl在水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征？ 在一定温度下， NaCl在水溶液中达到溶解平衡状态时，NaCl的溶解速率与结晶速率_，NaCl溶液的浓度_，得到NaCl饱和溶液。往NaCl饱和溶液中加入NaCl晶体， NaCl晶体_溶解。相等保持不变不会 要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，有哪些方法？加热浓缩冷冻降温探究实验1取饱和的NaCl溶液20mL于烧杯中，向其中加入浓盐酸。观察实验现象。实验现象：大量白色沉淀产生。思考：为什么加入浓盐酸后会有大量白色沉淀产生？加浓盐酸会使c(Cl )明显增大，进而使溶液中Na+和Cl-结晶速率加快，所以有NaC

3、l晶体析出。溶解在溶液中钠离子与氯离子仍然存在着相互作用，仍然有机会重新结合，甚至形成NaCl“沉淀”析出 ，证明了NaCl的溶解过程是可逆的，在NaCl的饱和溶液中确实存在着溶解平衡 探究实验2 向盛有3 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的大试管中加入3 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。思考与讨论：有黄色沉淀生成，说明上层清液中依然有Ag+、Cl-存在，即Ag和Cl的反应不能进行到底。（1）、 Ag与 Cl的反应真能进行到底吗？ （2）、上层清液中是否含有Ag+和Cl-？【继续试验】取上层清液，滴加KI溶液， 有何现象？说明了什么？结论：AgCl沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只不

4、过溶解度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。问题2：Ag和Cl-的反应真能进行到底吗？问题2：Ag 和Cl-的反应真能进行到底吗？根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。 当v(沉淀) =v(溶解) 时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡。沉淀、溶解之间这种动态平衡的存在，决定了Ag 和Cl-的反应不能进行到底。 生成沉淀的离子反应不能真正进行到底。说明生成沉淀的离子反应能够完全也是相对的。通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5 mol/L时，沉淀达到完全。（课本 P62 注释 ）1.定义：在一定条件下，难溶强电解质溶于水，当沉淀溶解的速率和沉淀生

5、成的速率相等时，形成溶质的饱和溶液，达到平衡状态，这种平衡称为沉淀溶解平衡。说明：易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。溶解平衡存在的前提是：必须存在沉淀，否则不存在平衡。 一、溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl (aq) 注意写法溶解平衡的表达式必须标明状态（s）、（aq）。【练习1】 书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式2.特征：逆、等、定、动、变化学平衡 电离平衡水解平衡 溶解平衡思考：对：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) H0 的平衡体系,改变条件:a.加热;b.加水;c.加入AgCl(s) ; d.加入NaCl晶体, 溶解平衡怎样移动？a.温度

6、：多数难溶电解质的溶解是吸热的,通常情况升高温度,平衡正向移动,溶解度增大。b.加入水：平衡正向移动。c.加入AgCl固体：饱和溶液，平衡不移动。d.加入NaCl晶体：同离子效应，平衡逆向移动。3影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因：难溶物质本身性质，这是主要决定因素。(2)外因 温度：绝大多数难溶物的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动。但Ca(OH)2溶解为放热。 浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动。 同离子效应：平衡向沉淀方向移动。 其他因素【练习】把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s) Ca2 2OH，加入以下物质，可使Ca(OH)2减少的是 ( )A

7、. NaCl B. AlCl3 C. NaOH D. CaCl2B写出Fe(OH)3 的溶解平衡表达式与电离方程式 溶解平衡表达式 电离方程式Fe(OH) 3 (s) Fe3+ (aq) + 3OH-(aq) Fe(OH) 3 (aq) Fe3+ (aq) + 3OH-(aq) K = c(Fe3+) c3(OH-)K =c(Fe3+) c3(OH-)c Fe(OH) 3 电离常数表达式 溶解平衡常数学生活动4. 溶度积常数 在一定温度下，难溶电解质在水中达到溶解平衡时，溶液中阴阳离子浓度幂之积等于一个常数，该常数称为溶度积常数，用符号“Ksp”表示。 在AmBn（s）= mAn+（aq）+

8、nBm-（aq）中 表达式：Ksp= 。 c m（An+） c n（Bm-） 表3-5 几种难溶电解质的Ksp沉淀溶解平衡Ksp溶解度 / gAgCl（s） Ag+（aq）+ Cl-（aq）1.810-101.510-4AgBr（s） Ag+（aq）+ Br-（aq）5.010-138.410-6AgI（s） Ag+（aq）+ I-（aq）8.310-172.110-7Mg(OH)2（s） Mg2+（aq）+ 2OH-（aq）1.810-11910-4Cu(OH)2（s） Cu2+（aq）+ 2OH-（aq）2.210-201.710-6Fe(OH)3（s） Fe3+（aq）+ 3OH-（aq

9、）4.010-383.010-9=一般来说，对同种类型难溶电解质，KSP越小， 其溶解度越小，越易转化为沉淀。 意义：表示难溶电解质在水中的溶解 ，同类 物质的Ksp越小，在水中的溶解能力越 。能力弱4. 溶度积常数在AmBn（s）= mAn+（aq）+ nBm-（aq）中 表达式：Ksp= 。 c m（An+） c n（Bm-） 影响因素： Ksp的大小与温度有关，与浓度无关。 温度高，Ksp 。 但要注意：Ca(OH)2的Ksp随温度升高而 。 应用：（教材第66页）大减小Qc Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出。QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解平衡。Qc Ksp时，离子才能生成沉淀。混合后：

10、c（Ag+） 2103molL1c（Cl） 2103molL1Qc 2103 21034 1061.81010QcKsp，所以有AgCl沉淀析出。例2、 在1L含1.010 3molL1 的SO42溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42？已知：Ksp(BaSO4)= 1.11010解：c（Ba2+） 0.01 molL1c（SO42） 0.001 molL1Ba2+过量c（Ba2+）余 0.009 molL1c（SO42）余1.11010 0.009 molL1 1.2108 molL1所以， SO42已沉淀完全，即有效除去了SO42。1.0105

11、molL1【例题】已知KspCu(OH)2 =2.0 x10-20(1)某CuSO4溶液里，c(Cu2+)=0.02mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于（ ）才能达到目的。(2)要使0.2 mol/L Cu(SO4)溶液中Cu2+沉淀较为完全（使Cu2+浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为（ ）。56思考：应用平衡移动原理分析为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?已知BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4 Ba2+ + SO42- Ksp=1.110-10 B

12、aCO3 Ba2+ + CO32- Ksp=5.110-9 人体内胃酸的酸性较强(pH为0.9-1.5)，如果服下BaSO4 ，SO42-不与H+结合生成硫酸，胃酸中的H+对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2+浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。 如果服下BaCO3，胃酸中H+与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使Qc Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。1沉淀的生成(1)沉淀生成的应用：在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀

13、达到分离某些离子的目的。例如：在粗制CuSO45H2O晶体中常含有杂质Fe2+，若要除去Fe2，应该怎样做？加入少量H2O2，使Fe2+氧化成Fe3+后调节溶液pH至3.75.2物质开始沉淀时pH完全沉淀时pHFe(OH)32737Fe(OH)27696Cu(OH)25264二、沉淀溶解平衡的应用【练习】已知一些难溶物的溶度积常数如下表。某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的 (选填字母)除去它们。 A.NaOH B.FeS C.Na2S物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.310-182.510-131.310-363.410-286.410

14、-531.610-24B注意：(1)利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。 (2)由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质思考与交流:(p63) 利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次希望沉淀生成的反应进行得越完全越好。2.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. 一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1105 mol/L时，沉淀已经完全。(书P62)三、沉

15、淀反应的应用1.沉淀的生成沉淀生成的应用沉淀生成的方法分离或除去某些离子调节pH或加入沉淀剂2.沉淀的溶解沉淀溶解的原理 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，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。使沉淀转化为气体如：难溶于水的CaCO3沉淀可溶于盐酸中沉淀溶解的方法CaCO3(s) CO32 Ca2 HHCO3H2CO3HH2OCO2类似的可用酸转化成气体的有FeS、CaSO3等。使沉淀转化为难电离物质实验3-3滴加试剂蒸馏水盐酸氯化铵溶液现象沉淀无明显溶解现象沉淀溶解沉淀溶解思考与交流2.写出实验3-3中有关反应的化学方程式1. 应用

16、平衡移动原理分析、解释实验3-3中发生的反应。P63思考与交流1. 应用平衡移动原理分析、解释实验3-3中发生的反应。加入NH4Cl时，NH4与OH反应：在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2(aq) 2OH(aq)加入HCl时，H与OH结合成H2O，使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。NH4 OH NH3H2O使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。2.写出实验3-3中有关反应的化学方程式Mg(OH)2 2 HCl MgCl2 2H2OMg(OH)2 2 NH4Cl MgCl2 2NH3H2O书P67 1 2 3 5 P68 1 2

17、 3学案P55 溶解平衡的应用1，2 P58 1-4 课时17 P23 1-5 7 9 2沉淀的溶解 CaCO32H = Ca2CO2H2O（1）原理：设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，平衡向沉淀溶解的方向移动。盐溶液溶解法，如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：酸碱溶解法，如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为：氧化还原溶解法3CuS8HNO33Cu（NO3）23S2NO4H2O（2）方法生成配合物使沉淀溶解三、沉淀溶解平衡的应用 3.沉淀的转化实验3-4步骤NaCl和AgNO3溶液混合向所得固体混合物中滴加KI溶液向新得固体混合物中滴加Na2S溶液现象产生白色沉淀白色沉淀慢慢转化为黄色沉淀黄

18、色沉淀慢慢转化为黑色沉淀 3.沉淀的转化实验3-5步骤向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液静置现象产生白色沉淀有少量红褐色沉淀产生白色沉淀慢慢转化为红褐色沉淀3沉淀的转化AgCl沉淀AgI沉淀Ag2S沉淀Mg(OH)2沉淀Fe(OH)3沉淀溶解度/g：1.5104 2.9106 1.31016溶解度/g：9104 3109实质：使溶液中的离子浓度更小3沉淀的转化（1）原理：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。（2）应用：如锅炉除水垢CaSO4，以及一些自然

19、现象的解释。如：锅炉除水垢（学案P56）锅炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4 (s) SO42 Ca2CaCO3 (s) CO32沉淀转化的应用对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。对一些自然现象的解释(学案P56)a、溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物。CuSO4 ZnSCuS ZnSO4闪锌矿铜蓝CuSO4 PbSCuS PbSO4方铅矿 铜蓝b、溶洞的形成CaCO3 H2OCO2 Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 CaCO3 H2OCO2c、珊瑚虫外壳的形成

20、和溶解(学案P56)Ca2 2HCO3 CaCO3 H2OCO2 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，在生长过程中从海水中获取Ca2和HCO3，然后分泌出石灰石，变为自己生存的外壳。 随着大气中CO2浓度的增大，海水中CO2浓度也增大，使平衡向左移，将珊瑚虫的外壳溶解，从而干扰珊瑚虫的生长，甚至造成珊瑚虫死亡。水垢的主要成分是CaCO3和 Mg(OH)2水垢中的Mg(OH)2的生成的硬水中含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3、Cl和SO42Ca2+ 2HCO3 CaCO3CO2 H2O Mg2+ 2HCO3 MgCO3CO2 H2O MgCO3 H2O Mg(OH)2 CO2 牙齿表面由一层硬的、组

21、成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca23PO43OH 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，其原因是_已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因_ 生成的有机酸能中和OH，使平衡向右移动Ca5(PO4)3OH FCa5(PO4)3F OH氟化物防止龋齿的化学原理（书本P66）【练习】MnCl2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MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，根据以上事实，可

22、推知MnS的相关性质是（ ）A.具有吸附性B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同C.溶解度大于CuS、PbS、CdSD.溶解度小于CuS、PbS、CdSCP67 5.试利用平衡移动原理解释下列事实：FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中； S2与H作用生成H2S气体逸出反应体系，使FeS的溶解平衡向溶解方向移动，故FeS溶解。 CaCO3与H2SO4反应生成微溶的CaSO4，附着在CaCO3的表面，阻止了反应的进一步进行，故CaCO3难溶于稀硫酸；而醋酸钙溶于水，醋酸提供的H与CaCO3溶解平衡体系中的CO32作用，生成CO2逸出反应体系，使CaCO3沉淀溶解平衡向溶解方向移动，故CaCO3能溶于

23、醋酸。CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中；P67 5.试利用平衡移动原理解释下列事实：分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol/ L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。 用水洗涤使BaSO4的溶解平衡向正反应方向移动，造成BaSO4质量的损失；而用H2SO4洗涤，SO42的存在抑制了BaSO4的溶解，故BaSO4的损失量少。（双选）硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是A温度一定时，Ksp(SrSO4)随 c(SO42)的增大而减小B三个不同温度中，313K时 Ksp(SrSO4)最大C283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液D283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液BC（2010山东卷）某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是A. B.加适量NH4Cl固体可使溶液由 a点变到b点C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与 c(OH-)乘积相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和B【规律方法】1.明确图象中纵、横坐标的含义2.理解图线中线上的点、线外点的含义3.抓住Ksp的特点，结合选项分析判断【练习】 (2009浙江高考)已知：25时