第三章-第4节-难溶电解质的溶解平衡(第1课时)

2023/2/11第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡2023/2/12有些牙膏中添加了少量的氟化钠，刷牙时氟化钠与牙齿中的矿物质——羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]反应生成更难溶的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，氟磷灰石具有良好的抗酸作用，能防止牙缝中的食物残渣发酵生成的有机酸腐蚀牙齿，从而达到防止龋齿的目的。所以含氟牙膏的使用大大降低了龋齿的发生率，使人们的牙齿更健康。含氟牙膏为什么能够防龋齿？这利用了什么化学原理？Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？1.什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？[复习]:

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。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。2.固体物质的溶解度：2023/2/15思考与讨论(1)NaCl在水溶液里达到溶液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？加热浓缩降温（3）在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有何现象？Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？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。2023/2/16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？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。Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？2023/2/17阅读课本P61思考与交流大于10g，易溶1g～10g，可溶0.01g～1g，微溶小于0.01g，难溶20℃时，溶解度：讨论1、谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与”不溶“的理解。Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？2023/2/18表3-4几种电解质的溶解度(25℃)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)33×10-9Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？2023/2/19讨论2、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。不能，沉淀即是难溶电解质，不是绝对不溶，只不过溶解度很小，难溶电解质在水中存在溶解平衡。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。Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？2023/2/110①绝对不溶的电解质是没有的。②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。注意：难溶电解质与易溶电解质之间并无严格界限，习惯上按上述标准分类。Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？2023/2/1111、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、AgCl溶解平衡的建立当v(溶解)=v(沉淀)时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡溶解AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

沉淀一.Ag＋和Cl－的反应Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？当V(溶解)=V(沉淀)时,得到饱和AgCl溶液,建立溶解平衡Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)沉淀溶解2.AgCl溶解平衡的建立：2023/2/113

3、溶解平衡

一定条件下，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。(1)定义：

(2)特征：等——V溶解=V沉淀（结晶）动——动态平衡，V溶解=V沉淀≠0定——达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变变——当外界条件改变，溶解平衡将发生移动

逆、等、定、动、变。逆——溶解与沉淀互为可逆Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？2023/2/1144、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，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。(3)表达式：

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)

Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？2023/2/115

二、溶度积（科学视野P65）

1、难溶电解质的溶度积常数的含义

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态Ksp，AgCl=[Ag+][Cl-]为一常数，该常数称为难溶电解质的溶度积常数，简称溶度积。2、难溶电解质的溶度积常数用Ksp表示。

通式：AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

则Ksp,AnBm=[Am+]n[Bn-]m

练习：表示BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积溶度积2023/2/1163、溶度积的应用难溶物Ksp溶解度/gAgCl1.8×10-101.5×10-4AgBr5.4×10-138.4×10-6AgI8.5×10-172.1×10-7结论:对同类型的难溶电解质（如AgCl、AgBr、AgI）而言，Ksp越小，其溶解度也越小。溶度积2023/2/117难溶物Ksp溶解度/gAgCl1.8×10-101.5×10-4Ag2CO38.1×10-123.45×10-3BaSO41.1×10-102.4×10-4结论:不同类型的难溶电解质，需注意Ksp表达式中指数的问题。Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。溶度积2023/2/118问题：

能否通过改变条件，使难溶电解质的溶解平衡发生移动？使沉淀生成、溶解或转化？在AgCl的饱和溶液中，有AgCl固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？溶度积2023/2/119加入物质平衡AgCl溶液中浓度引起变化移动溶解度[Ag+][Cl-]原因HCl(0.1mol·L-1)→

不变

不变不变稀释←↓↑↓同离子效应AgNO3(0.1mol·L-1)H2O←

↓↓↑同离子效应AgCl(s)Ag++Cl-溶度积2023/2/1204、影响难溶电解质溶解平衡的因素1）内因：电解质本身的性质①难溶的电解质更易建立溶解平衡②难溶的电解质溶解度很小，但不会等于0，并不是绝对不溶。③习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了。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。溶度积2023/2/1212）外因：遵循平衡移动原理①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。

③同离子效应：加入含有相同离子电解质，平衡向生成沉淀的方向移动.2023/2/1225、溶度积规则

①离子积

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

Qc=[Am+]n[Bn-]m

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，所以其数值不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，Ksp

为一定值。溶度积2023/2/123Qc

>Ksp

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。(2)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。②溶度积规则溶度积第四节难溶电解质的溶解平衡第2课时二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成（1）应用：利用生成沉淀来分离或除去某些离子。化学沉淀法废水处理工艺流程示意图（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↓

③同离子效应法④氧化还原法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。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？例:为什么硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。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：Cl2、O2、H2O2等（不引入杂质）调PH可用：CuO、CuCO3等（不引入杂质）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。思考与交流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（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。（2）举例：如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸。①难溶于水的盐溶于酸中例:CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H++H+H2CO3H2O+CO2强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂。可以溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。②难溶于水的电解质溶于某些盐溶液实验3-3向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别加入适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象：滴加试剂蒸馏水盐酸氯化铵溶液现象无明显现象沉淀溶解沉淀溶解请用平衡移动原理解释沉淀溶解的原因。解释在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：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，1、NH4＋直接结合OH－,使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。2、NH4＋水解，产生的H＋中和OH－,使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。Mg(OH)2＋2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+2H2OMg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)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。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、沉淀的转化向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液白色沉淀转变为红褐色静置红褐色沉淀析出，溶液变无色实验3－51、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2、如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的步骤颠倒顺序，会产生什么结果？试用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释，并找出这类反应发生的特点。溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。两者差别越大，转化越容易。沉淀的转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动沉淀转化的应用举例：1、对于一些用酸或其它方法不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀。例如：水垢中的CaSO4，用Na2CO3处理，使之转化为CaCO3，而后用酸除去。CaSO4(s)

SO42-

+Ca2++CO32-CaCO3(s)AB1、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溶液练习2、自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例:各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。阅读P66氟化物防治龋齿的化学原理+F-氟磷灰石难溶物溶解度(25℃)Ca5(PO4)3(OH)1.5×10-10gCa5(PO4)3F9.5×10-11g羟基磷灰石交流与讨论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）