难溶电解质溶解平衡

第八章水溶液中的离子平衡教材范围：选修四第三章第四节难溶电解质的溶解平衡溶解度：溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度>10g1～10g0.01～1g

<0.01g

(2)物质的溶解度与溶解性的关系如下：(1)定义：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂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。符号是S，单位是g。(3)固体溶解度规律绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而______，

少数固体的溶解度随温度的升高而______，如_________。

增大减小Ca(OH)2S＝×100g饱和溶液1.概念：2.表示方法：一、难溶电解质的溶解平衡溶解速率>沉淀速率：固体溶解溶解速率=沉淀速率：溶解平衡溶解速率<沉淀速率：析出固体

在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液中存在溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡。AgCl(s）Ag+(aq)+Cl-(aq)注意与AgCl=Ag+＋Cl-的区别。3.特征：等——V溶解=V沉淀动——动态平衡，V溶解=V沉淀≠0变——当外界条件改变，溶解平衡将发生移动逆——溶解与沉淀互为可逆◆沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变。◆沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等。定——达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变

4.影响溶解平衡的因素(1)内因：①没有绝对不溶的电解质；②同是难溶电解质，溶解度差别也很大；③易溶电解质饱和溶液也可存在溶解平衡。电解质本身的性质达到溶解平衡后，溶解与结晶没有停止，只是速率相等。溶解平衡是一种动态平衡。(2)外因：遵循勒夏特列原理①升温，多数平衡向

方向移动，Ksp

。溶解增大特例：Ca(OH)2②加水，平衡向

方向移动，但Ksp

。溶解不变④同离子效应：向平衡体系中加入难溶产物溶解产生的离子，平衡向

方向移动生成沉淀③加入难溶物本身：平衡___________不移动⑤其他：向平衡体系中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时，平衡向

方向移动，但Ksp

。溶解不变4.影响溶解平衡的因素练习1：某Ca(OH)2悬浊液中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)A.加入Na2CO3固体，Ca(OH)2固体质量减少B.加入FeCl3固体，可使Ca(OH)2固体质量减少C.加入NaOH固体，可使Ca(OH)2减少D.加热，溶液的pH升高E.保持温度不变，加入CaO，溶液pH不变F.加入CaCl2晶体，Ca(OH)2固体增多ABEF二、溶度积常数(

Ksp)简称溶度积AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Ksp=c(Am+)n.c(Bn-)m1.定义：沉淀溶解平衡中，各离子浓度幂之乘积为一常数，叫做溶度积（Ksp）

[练习]写出难溶物BaSO4、Fe(OH)3的溶度积表达式。

Ksp[BaSO4]=c(Ba2+).c(SO42-)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+).c(OH-)32.影响Ksp的因素：一般情况，温度越高，Ksp越大。Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关3.溶度积(

Ksp)的应用与简单计算(1)反映了难溶电解质在水中的溶解能力相同类型(AB型、A2B型、AB2型等)的难溶电解质，一般Ksp越小，溶解度越小。如:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)溶解度:AgCl>AgBr>AgI不同类型，不能通过Ksp判断溶解度的大小。如：Ksp(AgCl)=1.8×10-10Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11AgCl的浓度约为1.3×10－5

mol·L－1Mg(OH)2的浓度约为1.2×10－4

mol·L－1(2)判断溶解平衡状态AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)离子积：Qc=[c(Am+)]n·[c(Bn-)]mQc>Ksp

：溶液过饱和，析出沉淀，直至达到平衡Qc=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态Qc<Ksp，溶液未饱和，若继续加入该难溶电解质会继续溶解直至达到饱和例：现向含AgBr的饱和溶液中：(1)加入固体AgNO3，则c(Ag＋)________(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)；(2)加入更多的AgBr固体，则c(Ag＋)________；(3)加入AgCl固体，则c(Br－)______，c(Ag＋)_______；(4)加入Na2S固体，则c(Br－)______，c(Ag＋)_______。变大不变变大变小不变变小练习1：已知Ksp（CaCO3）=4.96

10-9往1.0L纯水中加入0.1mL浓度为0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3，有无CaCO3沉淀生成？c(Ca2+)=c(CO32-)=0.110-30.01/1.0=10-6

mol/L

Qc

=c(Ca2+)×c(CO32-)=10-12<Ksp(CaCO3)=4.9610-9

因此无CaCO3沉淀生成。练习2：在

20mL0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入20mL0.020mol·L-1BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生成？并判断SO42-离子是否沉淀完全？(已知BaSO4的Ksp=1.07×10-10)c(SO42-)=1.2×10-8mol·L-1<10-5mol·L-1，SO42-沉淀完全。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L，沉淀就达完全。①以上各溶液中，Ba2+的浓度由大到小的顺序为

｡

②已知298K时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，上述条件下，溶液b中SO42-浓度为___________mol/L，溶液c中Ba2+的浓度为____________mol/L｡2.2×10-105.5×10-10练习3：某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入：

a.5mL水；b.40mL0.2mol/L的Ba(OH)2溶液；

c.20mL0.5mol/L的Na2SO4溶液；

d.40mL0.1mol/L的H2SO4溶液中，溶解至饱和｡b>a>d>c练习4：已知在室温时，Mg(OH)2的溶度积Ksp=6×10－20

，某MgCl2溶液里c(Mg2+)=0.06mol/L,如要生成Mg(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于______｡51.沉淀的生成(1)应用：除杂或提纯物质(2)方法：①调pH值如:工业原料氯化铵中混有FeCl3,加氨水调pH值至7~8。Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+三、沉淀反应的应用怎样除去CuCl2中的FeCl3？CuO、CuCO3、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物质②加沉淀剂Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋

如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂离子积(Qc)大于溶度积(Ksp)Cu2＋＋S2-=CuS↓思考：1.如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钡盐还是钙盐?为什么？2.检查胃病做钡餐透视中，为什么用BaSO4而不用BaCO3?几种常见的微溶性物质：

CaSO4、Ag2SO4、MgCO3、Ca(OH)2。3.

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。加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全.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。例：已知AgCl的Ksp=1.80×10-10,Ag2CrO4的Ksp=1.1×10-12。在0.1mol/LKCl和0.1mol/LK2CrO4混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液，问AgCl和Ag2CrO4两种电解质，哪个最先沉淀?Ag2CrO4:0.1×c2(Ag+)=1.1×10-12c(Ag+)=×10-6mol/LAgCl沉淀所需c(Ag+)比Ag2CrO4小得多，AgCl先沉淀。当CrO42-开始沉淀时，Cl-是否沉淀完全

?×10-6c(Cl-)=1.80×10-10c(Cl-)≈5.4×10-5mol/LAgCl:0.1×c(Ag+)=1.80×10-10c(Ag+)=1.80×10-9mol/L当溶液中c(Ag+)=×10-6mol/L时，分步沉淀：溶液中有两种以上能与同种离子反应产生沉淀的离子时，先达到溶度积的先析出沉淀。2.沉淀的溶解

(1)原理：沉淀溶解平衡向溶解的方向移动（Qc<Ksp）①酸碱溶解法如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于盐酸。(2)方法：②盐溶液溶解法Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O(3)生成络合物例：银铵溶液的配制，Cu(OH)2加氨水。AgCl(s)+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O(4)利用氧化还原方法3CuS＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋3S↓＋2NO↑＋4H2O

H2SFeSFe2++S2-

S+NO+H2O

金属硫化物(按金属活动顺序)：

K2S、Na2S、(NH4)2S溶；

Al2S3完全双水解；

ZnS、FeS

(黑色）不溶于水溶于酸；

PbS、CuS

(黑色)

、

Cu2S(黑色)

、

Ag2S、

HgS不溶于水、非氧化性酸。KINa2SAgCl(白)AgI(黄)Ag2S（黑）3.沉淀的转化溶解度1.5×10-4

＞3×10-7

＞1.3×10-16AgCl(s)+I-(aq)

AgI(s)+Cl-(aq)2AgI(s)+S-(aq)Ag2S(s)+2I-(aq)(1)沉淀转化的实质:沉淀溶解平衡的移动。溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者溶解度差别越大，转化越容易。【问题】如果将上述实验操作循序颠倒，会产生什么结果？注意：用HCl或饱和NH4Cl溶液饱和Na2CO3溶液浸泡应用1：锅炉除水垢（CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4）(2)沉淀转化的应用：水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

CaCO3Mg(OH)2除去水垢CaSO4

(s)+

CO32-(aq)

CaCO3(s)

+

SO42-(aq)

+

F-氟磷灰石羟基磷灰石应用2：龋齿的形成原因及防治方法应用3：工业废水处理中用FeS等难溶物作沉淀剂除去重金属离子FeS(s)＋Hg2＋(aq)HgS(s)＋Fe2＋(aq)2HCO3-+H2O+CO2应用4：一些自然现象的解释Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2↑△CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)应用5：硬水中的Mg(HCO3)2煮沸时分解为MgCO3，继续煮沸过程中，MgCO3转化为更难溶的Mg(OH)2。CuSO4

铜蓝(CuS)应用6：ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)PbS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Pb2+(aq)例．已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY均难溶于水，且Ksp(AgX)=1.8×10-10，Ksp(AgY)=1.0×10-12。（1）若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y－)

（填“增大”、“减小”或“不变”）。（2）在25℃时，若取0.188g的AgY（相对分子质量188）固体放入100mL水中（忽略溶液体积的变化），则溶液中Y－的物质的量浓度为

。此时向溶液中加入NaX固体，当溶液中c(X－)＞mol·L-1时，AgY开始向AgX的转化。若要实现AgY向AgX的完全转化，必须保持溶液中的

c(X－)＞

mol·L-1。减小1.0×10-6mol·L-1

1.8×10－41.8×××(2013课标Ⅱ，10）D.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe