难溶电解质的溶解平衡上课用

难溶电解质的溶解平衡

第四节复习

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。溶解性大小跟

___________________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

物质的溶解性只能粗略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。固体物质的溶解度定义：注意：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。条件：一定温度。标准：100克溶剂状态：饱和状态单位：克（g）任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件下某物质的溶解量一般是有限的。溶解度与溶解性的关系：20℃10易溶可溶1微溶0.01难溶S/g讨论：（1）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（2）要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取什么措施？蒸发结晶、降温结晶现象: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。Ag＋和Cl－的反应真能进行到底吗？一、Ag＋和Cl－的反应能进行到底吗？【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：溶液中依然有Ag+、Cl-存在1、恰好反应没有？2、溶液中还含有Ag+和Cl-吗？【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，难溶物在水中存在溶解平衡。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)

沉淀注意写法二、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(3)表达方法(4)溶解平衡的特征不等于零相等保持不变发生移动注：标明物质状态和可逆符号

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

练习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?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。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。特例：Ca(OH)2C.同离子效应(向沉淀方向移动）d.能反应的物质（向溶解方向移动）三、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。工业废水的处理工业废水硫化物等重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀思考与交流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）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↓同离子效应[思考]：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.2、沉淀的溶解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溶液讨论Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀固体无明显溶解现象，溶液变浅红迅速溶解逐渐溶解完成实验,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。1、原理：根据勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动沉淀的溶解2、方法：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3、沉淀的溶解方法②．生成弱电解质CaCO3(s)+2H+==Ca2++H2O+CO2↑

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++H2S↑③

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-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】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沉淀的转化AgClAgIAg2SKINa2S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-沉淀的转化[思考与交流]:从实验中可以得到什么结论？注意：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）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。（2）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。3、沉淀的转化CaSO4

(s)SO42-(aq)+

Ca2+(aq)

+CO32－CaCO3

应用1：锅炉除水垢：P—64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。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2：一些自然现象的解释CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)2HCO3-+H2O+CO2当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？对一些自然现象的解释CuSO4铜蓝(CuS)CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4CuSO4+PbS=CuS+PbSO4龋齿应用3：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)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”?

由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9～1.5)，如果服下BaCO3，胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-浓度降低，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”。而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”。科学视野—溶度积KSP（重点）对于溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有：KSP=c(Mn+)m·c(Am-)n(式中浓度指平衡浓度）在一定温度下，KSP是一个常数。2、离子积QC（任意时刻溶液中离子浓度幂的积）。QCKSP=QCKSP>QCKSP<溶液过饱和，有沉淀析出溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态溶液未饱和，可继续溶解该难溶电解质1、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解平衡中，离子浓度幂的乘积。3.Ksp与溶解度的关系①同种类型的难溶电解质，在一定温度下，Ksp越大则溶解度越大，Ksp较大的沉淀可以转化为Ksp较小的沉淀。

②不同类型则不能用Ksp的大小来比较溶解度的大小，必须经过换算才能得出结论。

例1：已知25℃时，AgCl的溶解度是1.92×10-3g/L，求它的溶度积。已知AgCl的摩尔质量为143.5g/mol。解

：依题意可知25℃时AgCl饱和溶液中

c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L=1.34×10-5mol/L则KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-)=(1.34×10-5)2=1.8×10-104.与溶度积相关的计算例2：已知Ksp,AgCl＝1.810-10，Ksp,Ag2CrO4＝9.010-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）设AgCl的溶解度为S1（mol／L),则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡S1S1

(2)设Ag2CrO4的溶解度为S2（mol/L),则：

Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

平2S2S2在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度例3：已知25℃时KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足量的AgCl放入1L

1.0mol／L的盐酸溶液中Ag+浓度是多少？(假设溶液体积不变）解：设c(Ag+)为xmol/L

由KSP=c(Ag+)

×c(Cl-)

=x×(x+1)=1.8×10-10x=1.8×10-10故c(Ag+)

=1.8×10-10mol/L例4

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）∴有BaSO4沉淀生成5.判断能否生成沉淀及沉淀是否完全沉淀完全是指离子残留量≤10-5mol·L-1故SO42-沉淀完全由Ksp=c(Ba2+)×c(SO42-)

有c(SO42-)=1.07×10-10÷

0.0090≈1.2×10-8mol·L-1由题意知Ba2+过