难溶电解质的溶解平衡(第一课时)

1、溶解平衡的概念2、溶解平衡的特征3、影响因素4、溶度积常数难溶电解质的溶解平衡思考2、Ag＋和Cl－能完全反应吗？固体的溶解度大于10g1g～10g0.01g～1g小于0.01g易溶可溶微溶难溶化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度

时,沉淀达到完全。小于10-5mol/L思考1.NaCl为什么不能在水中无限溶解，而是在一定温度下有一个溶解度？一、沉淀溶解平衡3特征：逆、动、等、定、变

一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。

2表达式：1概念：MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm—(aq)

Mg(OH)2

(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)

沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。4影响溶解平衡的因素：①内因：电解质本身的性质

②外因：

a)浓度：b)温度：AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

通常我们讲的外因包括浓度、温度、压强等。对于溶解平衡来说，在溶液中进行，可忽略压强的影响。

平衡右移平衡左移多数平衡向溶解方向移动升温①加水②同离子效应③反应离子效应平衡右移特殊情况：氢氧化钙思考：对于平衡AgClAg++Cl-

若改变条件，对其有何影响?改变条件平衡移动方向C（Ag+）C（Cl-）升温加AgCl（s）加NaCl（s）加NaI（s）加AgNO3(s)加NH3·H2O→↑↑不移动不变不变←↓↑→↓↑←↑↓→↓↑交流·研讨

珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以从周围海水中获取Ca2+和HCO3-，经反应形成石灰石外壳：

Ca2++2HCO3-CaCO3↓

+CO2↑+H2O

珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献很大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他的化石燃料等因素，都会干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫死亡。分析这些因素影响珊瑚生长的原因。2、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

练一练AB二、溶度积常数(Ksp)：表达式

难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。其离子浓度的系数次方的乘积为一个常数，这个常数称之为溶度积常数，简称为溶度积，用Ksp表示。1)概念：

MmAn(s)mMn＋(aq)+nAm－(aq)写出BaSO4、Ag2CrO4、Fe(OH)3的溶解平衡和溶度积的表达式。BaSO4(s）Ba2+(aq)+SO42-(aq)Ksp(BaSO4)=C(Ba2+).C(SO4

2-)Ksp(Ag2CrO4)=[C(Ag+)]2.C(CrO42-)Ksp(Fe(OH)3)=C(Fe3+).C[(OH-)]3Ag2CrO4(s）2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

Fe(OH)3(s）Fe3+(aq)+3OH-(aq)练习AgCl(s)Ag++Cl-1.8×10-10mol2L-2AgBr(s)Ag++Br-5.0×10-13mol2L-2AgI(s)Ag++I-8.3×10-17mol2L-2Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-5.6×10-12mol3L-3Cu(OH)2(s)Cu2++2OH-2.2×10-20mol3L-3几种难溶电解质的溶度积（18℃-25℃）问题1：表中数值大小表示的含义是什么？问题2：用KSP比较难溶物的溶解能力，对物质的组成，应注意的问题是什么？同类型的难溶电解质，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越大；不同类型的难溶电解质，通过计算进行比较2)KSP的意义例1、已知CaCO3在常温下的KSP为5.0×10-9mol2·L-2,则该温度下饱和溶液中Ca2+的物质的量浓度是多少？该温度下的溶解度又是多少？解：CaCO3Ca2++CO32-所以KsP=c(Ca2+)·c(CO32-)因为C(Ca2+)=c(CO32-)=(5.0×10-9mol2·L-2)0.5

=7.071×10-5mol·L-1因1升水中溶解了7.071×10-5mol的CaCO3则1升水中溶解的CaCO3的质量为:7.071×10-5mol×100g·mol-1=7.071×10-3g所以该温度下的溶解度为：7.071×10-4g（3）溶度积与溶解度之间的关系例2、把足量的AgCl放入1L

1.0mol／L的盐酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：设AgCl的溶解度为S（mol／L),

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

平SS＋11AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。AgCl(s)Ag++Cl-1.8×10-10mol2L-2Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-5.6×10-12mol3L-3例.将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是（）①10mL0.01mol/L的KCl溶液②10mL0.02mol/L的CaCl2溶液③10mL0.03mol/L的KCl溶液④10mL蒸馏水⑤10mL0.05mol/L的AgNO3溶液

A.④①②③⑤B.④①③②⑤C.⑤④②①③D.⑤③②①④B

点拨：由于Ksp=[Ag+][Cl-]，[Ag+]或[Cl-]越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。（4）溶度积规则

①离子积

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

Qc

>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（此时Qc

=Ksp

）(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（此时Qc

=Ksp

）Qc=C（Am+）nC（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。②溶度积规则例3、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？（1）往盛有1.0L纯水中加入0.1mL浓度为0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3；（2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0mol/L呢？[Ca2+]=[CO32-]=0.110-30.01/1.0=10-6

mol/L

Qc

=[Ca2+]×[CO32-]=10-12<Ksp,CaCO3=4.9610-9

因此无CaCO3沉淀生成。[Ca2+]=[CO32-]=10-4

mol/L

Qc=[Ca2+]×[CO32-]=10-8>Ksp,CaCO3

因此有CaCO3沉淀生成。Ksp,CaCO3=4.9610-9（mol·L-1）（3）、已知常温下Cu(OH)2的Ksp＝2×10－20则某溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L，如果要生成Cu(OH)2沉淀，可以调整溶液pH，那么必须调整使pH值大于

。5（4）、向1.0×10-3moldm-3

的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的[Ag+]=?

CrO42-沉淀完全时,[Ag+]=?解:Ag2CrO42Ag++CrO42-

Ksp=[Ag+]2×[CrO42-]CrO42-沉淀完全时的浓度为1.0×10-5moldm-3故有沉淀反应的应用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）操作：在电解质溶液中，加入沉淀剂或者调节溶液的pH值，使得溶液中，沉淀析出，离子浓度降低。（3）方法2.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＋1.加沉淀剂

如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓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。想一想

为什么加盐酸、氯化铵溶液沉淀会溶解？然后归纳沉淀溶解的实质？【思考与交流】：

实质是：设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，

Qc<Ksp，使平衡向沉淀溶解的方向移动。二：沉淀的溶解换上有龋齿的牙齿,美女的她还能笑得那么美吗?羟基磷灰石沉淀溶解平衡表达式：

Ca5(PO4)3(OH)5Ca2++3PO43-+OH-答：残留在牙齿上的糖发酵会产生H+

能与上述平衡中的OH-反应，平衡正移，从而造成龋齿。脱矿矿化1、吃糖为什么容易造成龋齿？应用：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

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。BaCO3Ba2++CO32-

+

H+CO2↑+H2O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”。2；如果向AgCl悬浊液中滴加NaI溶液,请你猜测可能出现什么现象？如果继续滴加Na2S溶液呢？请用实验验证。从实验中归纳沉淀的转化的本质是什么？化学式AgClAgIAg2S溶解度1.5ⅹ10-4g3ⅹ10-7g1.3ⅹ10-16g【思考与交流】：根据所提供的数据分析，从中得出什么规律？三：沉淀的转化1.沉淀转化的实质是：2.沉淀转化的规律：

沉淀溶解平衡的移动a.一般来说，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质，难溶物的溶解度相差越大，这种转化的趋势越大。

应用：利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用FeS(s)、MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。

Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2•L-2Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2•L-2Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2•L-2Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2•L-2工业废水FeS等难溶物质重金属离子（如Cu2+、Hg2+、

Pb2+等）转化成沉淀

锅炉水垢中含有CaSO4,可用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。1.分析将CaSO4转化为CaCO3的原理;2.写出除去CaSO4的化学方程式和离子方程式。化合物KspCaSO4

7.1×10-5CaCO34.96×10-9CaSO4(S)

Ca2+

+SO42-

+CaCO3(s)

Na2CO3

CO32-

+2Na+CaSO4(S)

+Na2CO3

CaCO3(S)

+Na2SO4

CaSO4(S)

+CO32-CaCO3(S)

+SO42-

BaSO4（S）Ba2+

+SO42-

+BaCO3(s)BaSO4(S)+CO32-BaCO3(S)+SO42-Na2CO3CO32-

+2Na+交流与讨论2：

Ksp小的BaSO4能转化成Ksp大的BaCO3吗？

友情提示：Ksp(BaSO4)=1．0×10—10=C(Ba2+)

C(SO42-)Ksp(BaCO3)=26．0×10—10

=C(Ba2+)C(CO32-)把BaSO4加入饱和Na2CO3溶液中，虽然Ba2+浓度低，但CO32-浓度高，可以使Qc<Ksp，从而使BaCO3沉淀析出。三：沉淀的转化1.沉淀转化的实质是：2.沉淀转化的规律：

沉淀溶解平衡的移动a.一般来说，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质，难溶物的溶解度相差越大，这种转化的趋势越大。b.对于溶解度相差不大的物质，溶解度相对较小的物质在一定条件下也可以转化为溶解度较大的。

锅炉水垢的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4，在处理水垢时，通常先加入饱和Na2CO3溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中加入NH4Cl溶液，请你思考：1.加入饱和Na2CO3溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由2.NH4Cl溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。

数据：1.几种物质的溶度积常数(Ksp)

2.Mg(OH)2饱和溶液中，[Mg2+]=1.1×10-4mol/LMgCO3饱和溶液中，[Mg2+]=2.6×10-3mol/L物质CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO3Ksp7