难溶电解质的溶解平衡

第四节

难溶电解质

的溶解平衡

第一课时

AgNO3溶液与NaCl溶液能反应吗？思考交流难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡？如何表示？

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀Ag+Cl-一、难溶电解质的溶解平衡1.概念：

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。（也叫沉淀溶解平衡)2.表达式：练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式3.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、动、变、定逆——溶解与沉淀互为可逆4.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

a)难溶的电解质溶解度很小，但不会等于0，并不是绝对不溶。b)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。改变条件平衡移动方向平衡时c（Ag+）平衡时c（Cl-）升温加水加AgCl（s）加NaCl（s）加AgNO3(s)不移动不变不变不变不变讨论:对于平衡AgCl（s）Ag+(aq)+Cl-(aq)

若改变条件，对其有何影响？正反应正反应逆反应逆反应增大增大增大增大减小减小(2)外因:遵循平衡移动原理

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。

c)同离子效应：加入含有相同离子电解质，平衡向沉淀的方向移动.d)发生化学反应：平衡向溶解方向移动。1.下列说法中正确的是（）A.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B.不溶于水的物质溶解度为0C.绝对不溶解的物质是不存在的D.某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（）A.开始时，溶液中各离子浓度相等B.平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C.平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D.平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解练习CB3.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AB

1.溶度积常数

（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（在难溶电解质的饱和溶液中），饱和溶液达到溶解平衡状态，此时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：BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积二、溶度积和溶度积规则

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）

（3）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=[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。3.溶度积规则2.离子积例1.AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.001mol.L-1NaCl和0.001mol．L-1AgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成.解:两溶液等体积混合后,Ag+

和Cl-浓度都减小到原浓度的1/2.[Ag+]=[Cl-]=1/2×0.001=0.0005(mol．L-1)在混合溶液中,则[Ag+][Cl-]=(0.0005)2=2.5×10-7因为[Ag+][Cl-]＞Ksp,所以有AgCl沉淀生成.例2：下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？已知Ksp,CaCO3=4.9610-9（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/LQc=[Ca2+]×[CO32-]=10-8>Ksp,CaCO3

因此有CaCO3沉淀生成。例3：在1L含1.0×10-3molL-1

的SO42-溶液中，注入0.01molBaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+过量，剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)

因为，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L

所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：当剩余离子即平衡离子浓度﹤10-5mol/L时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。例4：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=1.8×10-10溶度积与溶解度之间的换算难溶物的溶解平衡溶解平衡难溶≠完全不溶一定条件下，溶质离子与该固态物质之间建立平衡溶度积Ksp表达式：Ksp=[Pb2+][I-]2

意义：沉淀溶解能力Ksp求算：利用Ksp求难溶物离子浓度小结：谢谢再见三、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（2）方法a.调pH如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至7－8b.加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－＝HgS↓右Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+

c.同离子效应法，例如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。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a.难溶于水能溶于酸的盐溶于酸中如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸b.难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液P64思考与交流（实验3-3）用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因解释在溶液中存在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＋直接结合OH－,使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解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）5Ca2++3PO43-+OH-

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

。已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因

。

课堂练习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5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓

3.沉淀的转化

对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀.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。CaSO4

SO42-+

Ca2+

+CO32-CaCO3依据[实验3-4,3-5]，解释沉淀转换的原因【练习】1)试用平衡移动原理解释下列事实

CaCO3不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。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

ABCaCO3(s)CO32-(aq)+

Ca2+(aq)

+H+HCO3-H2CO3

→H2O+CO2↑CaCO3(s)CO32-(aq)+

Ca2+(aq)

4．为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（）A、NaOHB、Na2CO3

C、氨水D、MgO3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