第四节难溶物的溶解平衡

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一、复分解反应的条件有水生成有沉淀生成有气体生成有弱电解质生成反应条件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当溶解速率与结晶速率相等时，达到平衡状态饱和的硫酸铜溶液硫酸铜晶体硫酸铜晶体质量前后相等硫酸铜晶体变得更为规整例一硫酸铜晶体的溶解于结晶一、

难溶电解质的溶解平衡1、沉淀溶解平衡：（1）概念：在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶液中离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡。（2）条件：溶解平衡时的溶液是饱和溶液（3）特点：逆：可逆反应动：溶解速率和沉淀速率不等于零等：溶解速率和沉淀速率相等定：溶液达到平衡状态时，离子浓度保持恒定变：当改变外界条件时，溶解平衡发生移动讨论：对于平衡AgCl(S)Ag+(aq)+Cl-(aq)

若改变条件，对其有何影响（有不溶的AgCl存在)改变条件平衡移动方向平衡时c（Ag+）平衡时c（Cl-）升温加NaCl（s）加AgNO3(s)加水加AgCl（s）向右增大增大向右不变不变不移动不变不变向左减小增加向左增加减小Ca(OH)2随温度升高溶解度减小（4）影响溶解度的因素：①温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。②浓度：加水，平衡向溶解方向移动。③加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式（5）过程表示：

例如：AgCl(s）Ag+(aq)+Cl-(aq)请注意区分难溶物的溶解平衡方程式和电离方程式课堂练习练习1：下列说法中正确的是（）

A.不溶于水的物质溶解度为0B.绝对不溶解的物质是不存在的

C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B练习2：在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后，恢复至原来温度下列说法正确的是()A.溶液中钙离子浓度变大B.溶液中氢氧化钙的质量分数增大C.溶液的pH不变D.溶液中钙离子的物质的量减少.CD物质在水中“溶”与“不溶”是相对的，“不溶”是指难溶，没有绝对不溶的物质。对于常见的化学反应，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉淀达到完全。总结：利用生成沉淀分离或除去某些粒子的时候，首先是生成沉淀反应能够发生，其次是生成沉淀的反应进行的越完全越好。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。精盐的提纯依次加入过量氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠目的检验Cl—、SO42-的方法调pH值pH>3.7Fe3+完全水解成Fe(OH)3pH>6.4Cu2+完全水解成Cu(OH)2pH>9.6Fe2+完全水解成Fe(OH)2pH>11.1Mg2+完全水解成Mg(OH)2可以将所有离子除去，也可以将部分离子除去调节pH值一般可以加入相应的氢氧化物、碳酸盐、氧化物（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↓对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2滴加试剂2ml蒸馏水，2ml盐酸3ml饱和NH4Cl溶液

现象固体无明显迅速溶解逐渐溶解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。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。2.沉淀的溶解加入酸或碱与溶液平衡体系中相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向沉淀溶解的方向移动CaCO3Al(OH)3Cu(OH)2FeS（1）酸(碱)溶解法：酸碱Al(OH)3注意：CuS、HgS等不能溶于盐酸（2）盐溶解法：（3）发生氧化还原反应使沉淀溶解：有些金属硫化物如CuS、HgS等，其溶解度很小，又不溶于非氧化性酸，只溶于氧化性酸（硝酸），S2-被氧化以减少其浓度达到溶解的目的3CuS+8HNO3＝3Cu(NO3)2

+3S↓+2NO↑+4H2OMg(OH)2NH4ClCaCO3FeCl3

2Fe3++

3CO32-+3H2O

===2Fe(OH)3↓+3CO2↑请思考，如果将FeCl3滴到含有CaCO3的水溶液中，会有什么现象，试解释[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？FeCl3静置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓3.沉淀的转化Mg(OH)2Fe(OH)3MgCl2FeCl3沉淀的溶解沉淀的生成沉淀的溶解+沉淀的生成=沉淀的转化【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[思考与交流]: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。物质溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI

9.6×10-9Ag2S1.3×10-16沉淀转化(1)沉淀转化可以看做是沉淀的溶解和沉淀的生成两步结合，实质是沉淀溶解平衡移动(2)沉淀转化前提条件是，一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。(3)沉淀转化应用广泛，实际应用中当考虑溶解谁，沉淀谁，而后确定选择谁。1.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2.溶洞的形成CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2在自然界，溶有二氧化碳的雨水，会使石灰石构成的岩层部分溶解，使碳酸钙转变成可溶性的碳酸氢钙

当受热或压强突然减小时溶解的碳酸氢钙会分解重新变成碳酸钙沉淀

Ca2++CO32-+H2O+CO2①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

3.龋齿的形成原因及防治方法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”?

BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：

BaSO4Ba2＋＋SO42－

Ksp=1.1×10－10BaCO3Ba2＋＋CO32－

Ksp=5.1×10－9

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”。4.“钡餐”为什么用BaSO4思考：

如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0％的Na2SO4溶液给患者洗胃，为什么？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”。限用试剂：氧化剂:HNO3、KMnO4、Cl2、O2、H2O2水等调PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜

应用5：已知Fe3+、Fe2+、Cu2+沉淀完全的pH如下，如何除去CuCl2酸性溶液中的FeCl2呢？离子Fe3+Cu2+Fe2+沉淀完全时的pH3.76.49.45.氧化还原法除杂二、溶度积常数（简称溶度积）３.意义：Ksp的大小反映了物质在水中的溶解能力４.影响因素：内因：物质本身溶解度有关

在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液中，存在溶解平衡，其平衡常数叫做溶度积常数或简称溶度积．1、定义Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)２.表达式:

AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)外因：一般温度越高，Ksp越大

写出BaCO3、Ag2SO4、Mg(OH)2在水中的沉淀溶解平衡的方程式和溶度积的表达式。

练一练已知298K时，MgCO3的Ksp=6.82x10-6，溶液中C(Mg2+)=0.0001mol/L，C(CO32-)=0.0001mol/L，此时Mg2+和CO32-能否共存？想一想练一练Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO32-)Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)·c(SO42-)Ksp(Mg(OH)2)=c(Mg2+)·c2(OH-)4.Ksp的应用：溶度积原理1）Qc=Ksp此时难溶电解质达到沉淀溶解平衡状态，溶液是饱和溶液。2）Qc＞Ksp溶液中将析出沉淀，直到溶液中的Qc=Ksp为止。3）Qc＜Ks