难溶电解质的溶解平衡上课

沉淀溶解平衡陕西商洛柞水县柞水溶洞山东淄博博山溶洞

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？CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成：质疑一：碳酸钙是一种难溶物，为什么还会电离产生Ca2+

和CO32-呢？难溶物是完全不溶于水吗？复习回顾：1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？

一定温度下，不能再溶解某种溶质的溶液叫该溶质的饱和溶液。还能继续溶解某种溶质的溶液叫该溶质的不饱和溶液。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。难溶微溶可溶易溶0.01110（Sg/100g水）?难溶物在水中一点都不溶吗?资料在线溶解度：在一定的温度下,某物质在100克溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量。

大部分固体随温度升高溶解度增大沉淀溶解平衡PbI2(s)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：几点说明：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。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。一、沉淀溶解平衡（1）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)

沉淀注意写法分别书写下列物质的电离方程式和沉淀溶解平衡方程式电离方程式沉淀溶解平衡方程式BaSO4CaCO3Al(OH)3问题解决

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。（2）溶解平衡的概念：动态平衡外界条件一定，溶液中各粒子的浓度保持不变外界条件改变，溶解平衡发生移动。

V溶解=V析出≠0动：等：

定：变：(3).溶解平衡的特征平衡的共性（4）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，一般平衡向溶解方向移动。特例：Ca(OH)2c.同离子效应：抑制

在电解质A的饱和溶液中，加入含有相同离子的强电解质时，沉淀溶解平衡会被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溶液大展身手AB改变条件平衡移动方向C（Ag+）C（Cl-）升温加水加AgCl（s）加NaCl（s）加NaI（s）加AgNO3(s)加NH3·H2O→↑↑→不变不变不移动不变不变←↓↑→↓↑←↑↓→↓↑对于平衡AgCl（S）

Ag+(aq)+Cl-(aq)

若改变条件，对其有何影响讨论习惯上，把溶解度小于0.01g的电解质称作难溶电解质难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限。而且对于常量化学来说，0.01g已是个非常小的量。所以通常情况下，当离子之间反应生成难溶电解质，可以认为反应已经完全。如：AgCl、AgBr、AgI、Ag2S、BaSO4、BaCO3、Fe(OH)3、Mg(OH)2等。练一练1、下列有关AgCl的说法正确的是（）

A.AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl—B.在AgCl饱和溶液中，AgCl没有再溶解了

C.AgCl是一种难溶物，所以是弱电解质

D.在AgCl饱和溶液中，AgCl生成和溶解不断进行，但速率相等。D1、定义：2、符号：二、溶度积常数用于描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡的平衡常数。Ksp（即溶解平衡常数）一般难溶电解质：

AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)

3、表示方法：Ksp=cm(An+)cn(Bm-)4、影响因素：只与难溶电解质本身的性质和温度有关。与溶液浓度无关。5、意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力；对同类型的难溶电解质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。KSP大小可比较难溶电解质的溶解能力（组成和结构相似的）难溶物Ksp溶解度/sAgCl1.8×10-41.8×10-4AgBr5.4×10-138.4×10-6AgI8.5×10-172.1×10-7BaSO41.1×10-102.4×10-4Fe(OH)32.6×10-393.0×10-9CaCO35.0×10-97.1×10-4常见难溶电解质的浓度积常数和溶解度（25℃）6.溶度积规则利用Ksp判断深沉的溶解与生成

①离子积Qc

>Ksp

时，(2)Qc

=Ksp

时，(3)Qc

<Ksp

时，

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

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

②溶度积规则沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系中不断析出沉淀，直至达到平衡沉淀与饱和溶液的平衡溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡。3、下列说法正确的是（）

A.在一定温度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数；

B.AgCl的Ksp=1.8×10-10mol·L-1，在任何含

AgCl固体的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl-

浓度的乘积等于1.8×10-10mol·L-1；

C.温度一定时，当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于

Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液；

D．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大。大展身手C利用Ksp判断深沉的溶解与生成（独立完成后与同桌交流）例1：将等体积4×10-3mol/L的AgNO3溶液和4×10-3mol/L的K2CrO4溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？[已Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12]三、溶度积的计算答案：等体积混合后，

c2(Ag+)×c(CrO42-)=[(4×10-3)/2]2×(4×10-3)/2=8×10-9>9.0×10-12

，所以有析出Ag2CrO4沉淀。5、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

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

因此无CaCO3沉淀生成。[Ca2+]=[CO32-]=10-4

mol/L

Q=[Ca2+]×[CO32-]=10-8>Ksp,CaCO3

因此有CaCO3沉淀生成。大展身手4.在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3

溶液，下列说法正确的是（）

(AgClKSP=1.8×10-10)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大展身手例2、已知Ksp,AgCl＝1.56

10-10，试求AgCl溶解度（用g/L表示）解：（1）设AgCl的浓度为S1（mol／L),则：

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

平衡

S1S1

2.利用Ksp计算难溶物的溶解度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

（第二课时）人教版选修4·化学反应原理二、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）沉淀的方法①调pH值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加氨水调

pH值至7~8，可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。Fe3＋

+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、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。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：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，就达到使沉淀溶解的目的。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。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。除酸外，某些盐溶液也可用来溶解沉淀。[思考]：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.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。Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)讨论溶解沉淀根据勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动试管编号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（它在水中比Mg（OH）2更难电离出OH-），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】[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？Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)，FeCl3静置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓3、沉淀的转化【实验3-4】步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均为0.1mol／L)向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol／LKI溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol／LNa2S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AgClAgIAg2S（实验3－4、3－5沉淀转化）AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3静置Mg(OH)2Fe(OH)3[讨论]:从实验中可以得到什么结论？实验说明：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。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。物质溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI

9.6×10-9Ag2S1.3×10-16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-思考与交流1.根据你所观察到的现象，写出所发生的反应。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。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+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。CaSO4

SO42－+

Ca2＋

+CO32－CaCO3

应用1：锅炉除水垢：锅炉的水垢中含有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CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+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？自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小