第四节上课电离平衡

1.什么叫饱和溶液？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溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。2.溶解性是指:_______________________________;

溶解性是物质的_____性质。物质溶解性的大小跟_______________有关。一种物质溶解在另一种物质中的能力。物理溶质、溶剂的性质3.固体物质的溶解度：物质的溶解性只是粗略地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“溶解度”的概念。第四节难溶电解质的溶解平衡A.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。B.注意：

①条件：一定温度；②标准：100g溶剂

③状态：饱和状态④单位：g

⑤任何物质的溶解：是有条件的,在一定条件下某物质的溶解量也是有限的,无限可溶解的物质不存在。20℃时,溶解性与溶解度的大小关系溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度>10g

1g~10g0.01g~1g

<0.01g（1）NaCl在水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征？

（2）要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取什么措施？蒸发（减少溶剂）降温

NaCl的溶解速率与结晶速率相等；并且只要溶解平衡的条件不变，该溶液中溶解的NaCl的量就是一个恒定值。加入浓盐酸？交流、讨论在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象:解释:在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡

NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸会使c(Cl-)增加,平衡向左移动,因而有

NaCl晶体析出.NaCl饱和溶液中有固体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？实验探究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？一、Ag＋和Cl－的反应真能进行到底吗？思考与交流：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。【实验】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。问题讨论：有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有Ag+、Cl-存在，即Ag＋和Cl－的反应不能进行到底。（1）、恰好反应没有？（2）、溶液中还含有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？资料：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。沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只不过溶解度很小，习惯上,将溶解度小于0.01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0难溶物在水中存在溶解平衡。（一）AgCl溶解平衡的建立当v（溶解）＝v（沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀注意写法VV溶解V沉淀t1、生成沉淀的离子反应能发生的原因：生成物的溶解度很小2、概念：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。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的状态。（也叫沉淀溶解平衡）表达式：如：AgCl(s)

Cl－(aq)＋Ag＋(aq)（二）难溶电解质的溶解平衡3、特征：难、饱、逆、动、等、定、变。4.生成难溶电解质的离子反应的限度:难溶电解质的溶解度小于0.01g,离子反应生成难溶电解质，通常离子浓度小于1×10－5mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有相应的离子。5、影响难溶电解质溶解平衡的因素：a、绝对不溶的电解质是没有的。b、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。①内因：电解质本身的性质

②外因：

a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。b、温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式特例：Ca(OH)2几点说明：

1、溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底。

2、习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了，因对于常量的反应来说，0.01g是很小的。当溶液中残留的离子浓度<1×10-5mol/L时，沉淀就达到完全。

3、难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0。如Ag2S的溶解度为1.3×10-16g。

4、溶解平衡与化学平衡一样，受外界条件的影响而发生移动。结论：在电解质的溶液中，不管是易溶的，微溶的，难溶的电解质都存在着溶解平衡。[例1]石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列溶液,可使Ca(OH)2减少的是……………..............()A、Na2CO3溶液B、AlCl3溶液

C、NaOH溶液D、CaCl2溶液AB6.溶度积常数(简称溶度积)—[科学视野](p65):⑴.溶度积(Ksp):难溶电解质的溶解平衡中,离子浓度幂的乘积。

MmAn(s)

mMn+(aq)＋

nAm-(aq)

⑵.表达式：平衡时：Ksp＝[c(Mn＋)]m.[c(Am-)]n在一定温度下，KSP是一个常数设任意时刻有：Qc＝[c(Mn＋)]m.[c(Am-)]n

当:Qc>

Ksp

过饱和，析出沉淀，

Qc＝Ksp

达饱和，平衡状态

Qc<

Ksp

未饱和。⑶.溶度积规则:25℃时，Ksp=c(Pb2+).c(I-)2=7.1×10-9mol3l-3练习：BaSO4、Fe(OH)3的溶度积表达式。

Ksp[BaSO4]=c(Ba2+).c(SO42-)单位：mol2L-2

Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+).c(OH-)3

单位：mol4L-4Ka或KbKsp

影响因素物质本身性质和温度意义弱电解质的电离能力注：①一般情况,温度越高,Ksp越大。

②对于阴阳离子个数比相同

(即:相同类型)的难溶电解质,Ksp越小,溶解度越小,越难溶。与弱电解质的电离平衡常数做对比,Ksp的意义和影响因素物质本身性质和温度等难溶物在水中的溶解能力[例2]100ml0.01mol/lKCl溶液中加入1ml0.01mol/lAgNO3溶液(Ksp=1.8×10-10)下列中对的是……()A.有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀

C.无法确定D.有沉淀但不是AgClA例3：在1L含1.0×10-3molL-1

的SO42-溶液中，注入0.01molBaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+过量，剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)

因为，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L

所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：当剩余离子即平衡离子浓度﹤10-5mol/L时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。c(Cl-)=(O.O1×0.1)÷0.101=9.9×10-3mol/Lc(Ag+)=(O.O1×0.001)÷0.101=9.9×10-5mol/LQC=9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成（1）应用：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。（2）方法①调pH值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调

pH值至7~8Fe3＋

+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋

②加沉淀剂

如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓思考与交流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？加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全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，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。2、沉淀的溶解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分析：难溶于水的盐能溶于酸中如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于盐酸。[思考]：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.

Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀讨论1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？所依据的原理是什么？2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液试管编号①②③④对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2滴加试剂2ml蒸馏水，滴加酚酞溶液2ml盐酸3ml饱和NH4Cl溶液

2mlFeCl3溶液现象固体无明显溶解现象，溶液变浅红迅速溶解逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl＝MgCl2+2NH3·H2O完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。有红褐色沉淀生成说明溶解实验方案：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。在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)

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。加入NH4Cl时，NH4＋与OH－结合，生成弱电解质NH3·H2O，使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。【思考与交流】：

应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。【解释】3、沉淀的转化[思考]：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？试用平衡移动原理解释之。Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)，FeCl3静置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓【实验3-4】步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴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AgClAgIAg2SKINa2S逆向进行，有何现象？步骤1mLNa2S和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴NaCl

溶液现象有黑色沉淀析出黑色沉淀没变化黑色沉淀没变化沉淀的转化示意图KI=I-+K+AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-

AgI(s)+Cl-实际难溶电解质沉淀溶解平衡粒子平衡移动应用沉淀溶解平衡解决实际问题的一般方法

沉淀转化的实质：沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。沉淀转化的应用：沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。湖南张家界溶洞

现在你能用我们今天学习的知识加以解释吗？虽然溶洞都是十分坚硬的碳酸盐质岩石，但由于长期沉浸在地下水中被溶解，特别是当水中含有二氧化碳时，其溶解速度更加迅速。这样一年又一年，坚硬的岩层就会被溶蚀出一个个洞穴。当溶有石灰质的地下水再次滴入洞中时，由于环境中压力、温度的变化，使水中的二氧化碳逸出，从而降低了水对石灰质的溶解力，这样原本溶解在水中的部分石灰质，会因为过于饱和而沉淀析出，长时间的累积就会形成一根根形态各异的石钟乳、石柱和石笋

温馨提示：CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)CO32-+CO2+H2O=2HCO3-沉淀反应的应用1、溶洞水滴石穿石笋的形成：滴水成石Ca（HCO3）2CaCO3+H2O+CO2应用2：龋齿的形成原因及防治方法①牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：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：

。Ca5(PO4)3OH（S）

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)发酵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

②已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因

5Ca2++3PO43-+F-=Ca5（PO4）3FCa5(PO4)3OH（S）

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用饱和Na2CO3溶液浸泡数天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式用盐酸或饱氯化铵液除去水垢应用3、锅炉水垢：浪费燃料、影响安全运行、污染蒸汽品质、破坏水循环、腐蚀锅炉金属。应用4：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”?

BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：

BaSO4Ba2＋＋SO42－

Ksp=1.1×10－10s=2.4×10－4BaCO3Ba2＋＋CO32－

Ksp=5.1×10－9s=2.2×10－3