难溶电解质的溶解平衡第一课时课件

1.什么是饱和溶液？

在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。复习2.如何判断某NaCl溶液是否已经达到饱和？蒸发结晶、降温结晶3.要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可以采取什么措施？4.饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？探究：在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象:NaCl饱和溶液中析出固体解释:在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡NaCl(S)Na+(aq)+Cl-(aq)

加浓盐酸Cl-的浓度增加,平衡向左移,NaCl析出可溶的电解质溶液中存在溶解平衡，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？阅读课本P61～62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。例如，AgNO3溶液与NaCl溶液混合，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、等体积的，一般认为反应可以进行到底。一、Ag＋和Cl－的反应真能进行到底吗？一、Ag＋和Cl－的反应真能进行到底吗？Ag＋+Cl－==AgCl↓化学式溶解度/g化学式溶解度/gAgCl1.5×10-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.4×10-4AgBr8.4×10-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.3×10-16Mg(OH)29×10-4BaCl235.7Fe(OH)33×10-9表3-4几种电解质的溶解度(20℃)讨论1:

在溶解度的大小、易溶和难溶界限等方面你能得到哪些相关信息谈谈你对酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与“不溶”的理解。讨论2:当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？

有讨论3.难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡？如何表示？

Ag+Cl-

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀初始状态：Ｖ(溶解)>Ｖ(沉淀)溶解平衡：Ｖ(溶解)=Ｖ(沉淀)一、难溶电解质的溶解平衡(1)概念：在一定条件下，难溶电解质___________的速率等于离子重新_____________的速率，溶液中各离子的浓度__________的状态。（也叫沉淀溶解平衡)溶解成离子结合成沉淀保持不变(2)溶解平衡的建立以AgCl(s)的溶解平衡为例

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀1.书写CaCO3,Mg(OH)2溶解平衡的表达式.2.向有固体Mg(OH)2存在的饱和溶液中,分别加入固体醋酸钠,氯化铵时固体Mg(OH)2的质量有什么变化?练习加入固体醋酸钠,固体Mg(OH)2的质量增加;加入固体氯化铵,固体Mg(OH)2的质量减少既然难溶电解质中存在溶解平衡,为什么通常情况下,可以认为生成沉淀的反应可以进行到底呢?化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时，沉淀达到完全。若要除去溶液中的SO42-离子你选择钙盐还是钡盐?为什么?加入可溶性钡盐.因硫酸钡的溶解度比硫酸钙小,用Ba2+沉淀SO42-更完全案例辩析【例1】下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中，正确的是 ()A．AgCl沉淀的生成和溶解在不断进行，但速率相等B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl的溶解度增大D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变AC下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 ()A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C．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D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解B在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是()A．溶液中n(Ca2＋)增大B．c(Ca2＋)不变C．溶液中n(OH－)增大D．c(OH－)不变BD3、溶度积规则

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

Qc>Ksp时，溶液过饱和，有沉淀析出,直至达到平衡.Qc=Ksp时，沉淀与饱和溶液的平衡.Qc<Ksp时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡.Qc称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度.②溶度积规则①离子积Qc=[c(Am+)]n·[c(Bn-)]m例1:室温下,AgCl的溶解度是1.93×10-3g/L,求AgCl的溶度积。已知AgCl的摩尔质量为143.3g/mol。解：①把AgCl溶解度单位(g/L)换算成mol·L-1

s=1.93×10-3g/L÷143.3g/mol=1.35×10-5mol·L-1②求KspAgCl(s)⇌

Ag++Cl-饱和、平衡1.35×10-51.35×10-5

Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=(1.35×10-5)2=1.82×10-10答：AgCl的Ksp为1.82×10-10例

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.解:（1）所以有BaSO4沉淀生成5.判断能否生成沉淀及沉淀是否完全即1.07×10-10≈0.0090x所以

x=c(SO42-)≈1.2×10-8mol·L-1⑵

设平衡时c(SO42-)=xmol·L-1沉淀完全是指离子残留量≤10-5mol·L-1故加入BaCl2可使SO42-沉淀完全Ksp=c(Ba2+)c(SO42-)=

(0.0090

+x)×x起始浓度/mol·L-10.0100.0010平衡浓度/mol·L-10.010-(0.0010-x)xBaSO4(s)Ba2++SO42-所以0.0090+x≈0.0090

由于

x

很小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，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。(2)沉淀法工艺流程示意图。(如下图所示)三、溶解平衡的应用（3）方法a、调pH如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至7－8b、加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－＝HgS↓Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+

加氨水，OH-浓度上升，平衡右移，有利于生成沉淀

c、同离子效应法,例如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。d、加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物或气体时，平衡向溶解方向移动。但Ksp不变。如：AgCl中加入KI（s）,AgCl溶解，生成AgI.思考与交流以你现有的知识，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例

计算298K时使0.010mol·L-1Fe3+开始沉淀和沉淀完全时溶液的pH值。已知Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39。解：Fe(OH)3(s)Fe3++3OH-⑴开始沉淀∵[Fe3+][OH-]3＝KsppOH=13﹣lg6.42=12.19∴pH=14-12.19=1.81金属氢氧化物沉淀的生成和溶解计算示例[Fe3+]≤10-5mol·L-1∴pH=14﹣(12﹣lg6.42)=2.81由此可见:①氢氧化物沉淀不一定在碱性环境；②不同氢氧化物的Ksp值不同，沉淀的pH值也不同，因此可通过控制pH值分离金属离子。(2)完全沉淀(4)不同沉淀方法的应用①直接沉淀法：除去指定溶液中某种离子或获取该难溶电解质。②分步沉淀法：鉴别溶液中离子或分别获得不同难溶电解质。③共沉淀法：加入合适的沉淀剂，除去一组离子中某种性质相似的离子。④氧化还原法：改变某种离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离。分步沉淀

溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI、Ag2S例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10molL-1,使Fe3+沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?

已知Ksp(Fe（OH）3)=4.0×10-39，Ksp((Mg（OH）2)=1.8×10-11pOH=11.1,pH=2.9解:Fe(OH)3Fe3++3OH-

Ksp=[Fe3+][OH-]3=4.0×10-39

Fe3+

沉淀完全时的[OH-]为:Mg2+开始沉淀的pH值为:pOH=4.9,pH=9.1因此,只要控制pH值在2.9~9.1之间即可使Fe3+沉淀而使Mg2+不沉淀。2、沉淀的溶解（1）原理设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动强酸是常用于溶解难溶性电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。（2）举例①

、难溶于水的盐溶于酸中如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸思考与交流用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因滴加试剂蒸馏水盐酸氯化氨溶液现象固体无明显溶解现象迅速溶解逐渐溶解②加入某些盐促进沉淀溶解[实验3-3]解释在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：加入NH4Cl时，Mg(OH)2(s)

Mg2＋(aq)+2OH－(aq)解释:NH4＋直接结合OH－，使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。小结：难溶电解质溶解的规律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，从而使沉淀溶解。加入盐酸时:H＋中和OH-,使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解(3)、沉淀的溶解方法②．生成弱电解质a生成弱酸CaCO3(s)+2H+==Ca2++H2O+CO2↑

b

生成弱酸盐PbSO4(s)+2Ac-Pb(Ac)2+SO42-①生成易挥发性物质加入的试剂能与沉淀所产生的离子发生反应，生成挥发性物质或弱电解质(弱酸、弱碱或水)使溶解平衡向溶解的方向移动，则沉淀就会溶解。FeS+2H+=Fe2++H2S③

发生氧化还原反应3CuS+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O④生成络合物AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-Fe(OH)3(s)+3H+Fe3++3H2Od生成水Mg(OH)2(s)+2NH4+Mg2++2NH3·H2Oc

生成弱碱(3)、沉淀的溶解方法牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s）5Ca2++3PO43-+OH-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

。

课堂练习生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓

④氧化还原法(复习回顾)例：已知Fe3+在PH3-4之间开始沉淀，在PH7-8之间沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8-9之间开始沉淀,11-12之间沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调PH至7到8使Fe3+转化为Fe(OH)3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）调PH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PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜3、沉淀的转化

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.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。CaSO4SO42-+

Ca2+

+CO32-CaCO3依据[实验3-4,3-5]，解释沉淀转换的原因实验3－4：NaCl和AgNO3混合生成白色沉淀向所得固液混合物中滴加KI溶液白色沉淀转变为黄色向新得固液混合物中滴加Na2S溶液黄色沉淀转变为黑色（实验3－4、3－5沉淀转化）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溶液现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色步骤向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液静置现象有白色沉淀析出白色沉淀变红褐色红褐色沉淀析出，溶液褪至无色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。1、根据你所观察到的现象，分析所发生的反应。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+思考与交流1、沉淀的转化的实质：使溶液中的离子浓度更小3、沉淀转化的应用（1）锅炉除水垢2