溶解平衡分解课件

难溶电解质的溶解平衡1、溶解平衡2、溶度积计算3、影响溶解平衡的因素4、沉淀反应的应用难溶电解质的溶解平衡1、溶解平衡11.举例说明学过的“平衡”，它们有哪些特征？化学平衡2NO2N2O4

电离平衡H2OH++OH-

Kw=c（H+）.c（OH-）K水解平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl2.特征:“逆、等、动、定、变”3.平衡移动原理——勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。复习

1.举例说明学过的“平衡”，它们有哪些特征？化学平衡2饱和溶液、不饱和溶液概念溶解度概念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饱和溶液、不饱和溶液概念10易溶可溶1微溶0.01难溶S3一、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。1、问题讨论：有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有Ag+、Cl-存在，即Ag＋和Cl－的反应不能进行到底。（1）、恰好反应没有？（2）、溶液中还含有Ag+和Cl-？【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。一、Ag＋和Cl－的反应能进行到底吗？【实验】向盛有2mL4（1）生成沉淀的离子反应能发生的原因生成物的溶解度很小2、难溶电解质的溶解平衡（2）AgCl溶解平衡的建立水合Ag+水合Cl-当v（溶解）＝v（沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡（1）生成沉淀的离子反应能发生的原因生成物的溶解度很小2、难5溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀在一定条件下，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。（3）溶解平衡的概念：（4）溶解平衡的特征：逆、等、动、定、变注意写法溶解6（5）沉淀溶解平衡表达式：

PbI2(s)Pb2+(aq)

+2I-(aq)

AgCl(s)Ag+(aq)

+Cl-(aq)Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)

+2OH-(aq)PbI2:AgCl:Cu(OH)2:对比电离方程式：

PbI2Pb2++2I-

AgClAg++Cl-小结：①必须注明固体，溶液符号

②必须用可逆符号Cu(OH)2Cu2++2OH-（5）沉淀溶解平衡表达式：PbI2(s)Pb27对于溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有：KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n在一定温度下，KSP是一个常数。二、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解平衡中，离子浓度幂的乘积。（只与温度有关）写出下列难溶物的沉淀溶解平衡表达式和溶度积表达式AgI、BaSO4、Mg(OH)2、Ca3(PO4)2

对于溶解平衡：二、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解平衡中，8AgI(s)Ag+（aq）+I-（aq）

Ksp

=c(Ag+)

c(I-)BaSO4(s)

Ba2+（aq）+SO42-（aq）

Ksp

=c(Ba2+)c(SO42-)Mg(OH)2(s)

Mg2+（aq）+

2OH-（aq）Ksp

=c(Mg2+

)

c(OH-

)2Ca3(PO4)2(s)

3Ca2+（aq）+

2PO43-（aq）

Ksp

=c(Ca2+)

3c(PO43-)

2（2）Ksp的意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力一定温度下，当难溶电解质的化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同时，Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强AgI(s)Ag+（aq）+I-（a9（3）、溶液中有关离子浓度幂的乘积—离子积QC（任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积）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注：①一般情况,温度越高,Ksp越大。

②对于阴阳离子个数比相同

(即:相同类型)的难溶电解质,Ksp越小,溶解度越小,越难溶。（3）、溶液中有关离子浓度幂的乘积—离子积QC（任意时刻溶液10练习：已知KSP[Ca(OH)2]=5.5×10-6mol3.L3

则其饱和溶液的PH值是多少？解：设Ca(OH)2的溶解度为S（mol／L),则：Ca(OH)2Ca2++2OH-

平衡S2SKSP=S●(2S)2=4S3=5.5×10-6S=1.1×10-2即c(OH-)=2.2×10-2mol/Lc(H+)=10-14/2.2×10-2=4.5×10-13mol/LPH=12练习：已知KSP[Ca(OH)2]=5.5×10-6mol311三、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，多数平衡向溶解方向移动。特例：Ca(OH)2c、加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。d、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。三、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12讨论总结：对于平衡AgCl（S）Ag+(aq)+Cl-(aq)

若改变条件，对其有何影响→↑↑→

不变不变不移动

不变不变←↓↑←↑↓

讨论总结：对于平衡AgCl（S）Ag+(aq)+C13四、沉淀反应的应用1、沉淀的生成的方法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↓四、沉淀反应的应用1、沉淀的生成的方法①调pH值如：工业原142.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。2.沉淀的溶解HCO3-+H++H+H2CO3H2O+15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。固体无明显溶解现象，溶液变浅红迅速溶解逐渐溶解Mg(OH)216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】在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：加入盐酸17[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3-5】[思考]：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，Mg(OH)218【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AgClAgIAg2S【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19（实验3－4、3－5沉淀转化）AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3静置Mg(OH)2Fe(OH)3（实验3－4、3－5沉淀转化）AgClAgIAg2SKIN20[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。沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。[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21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-沉淀的转化示意图KI=I-+K+AgCl(s)22

应用1：锅炉除水垢：P—64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。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1：锅炉除水垢：P—64CaSO4+CO32-23应用2：一些自然现象的解释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应用2：一些自然现象的解释石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀24溶洞中美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。化学与自然溶洞中美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不25珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水中获取Ca2＋和HCO3-，经反应形成石灰石外壳。珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献巨大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳浓度增大，干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫的死亡。美丽的珊瑚礁珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水中获取Ca2＋和26自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝（CuS）。下列分析正确的是（）A．CuS的溶解度大于PbS的溶解度B．原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-═CuS↓D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应D自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后27应用3：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－

s=2.4×10－4BaCO3Ba2＋＋CO32－

s=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。应用3：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而28龋齿的形成Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)Ksp=6.8×10-37mol9•L-9

牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分，起着保护牙齿的作用，其主要成分是羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]，它在唾液中存在下列平衡：

残留在牙齿上的糖发酵产生有机酸，牙齿就会受到腐蚀，为什么?生成的有机酸能中和OH-，使OH-浓度降低，上述平衡向右移动，羟基磷酸钙溶解，即牙釉质被破坏，引起龋齿。龋齿的形成Ca5(PO4)3OH(s)29牙齿的保护

已知Ca5(PO4)3F（s）比Ca5(PO4)3OH(s)质地更坚固、更耐酸腐蚀。请用沉淀溶解平衡知识解释使用含氟牙膏能防止龋齿的原因。由于Ksp[Ca5(PO4)3F]﹤Ksp[Ca5(PO4)3OH],即前者更难溶，使用含氟牙膏能生成更坚固的氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F]覆盖在牙齿表面，抵抗Ｈ+的侵袭，从而防止龋齿。Ksp=2.8×10-61mol9•L-9Ca5(PO4)3F(s)

5Ca2+(aq)

+3PO43-(aq)

+F-(aq)Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)Ksp=6.8×10-37mol9•L-9牙齿的保护已知Ca5(PO4)3F（s）比Ca5(PO30有关Ksp的计算有关Ksp的计算31（1）离子浓度的计算例1、已知某温度下Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11,求其饱和溶液的pH。例2、已知某温度下Ksp(CaF2)=5.3×10-9,在F-的浓度为3.0mol/L的溶液中Ca2+可能的最高浓度是多少？（1）离子浓度的计算例1、例2、32（2）Ksp与溶解度的换算例3、已知某温度下Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11,求Mg(OH)2的溶解度。练习：某温度下，1LAg2CrO4(相对分子质量为332)饱和溶液中，溶有该溶质0.06257g，求Ag2CrO4的Ksp。（2）Ksp与溶解度的换算例3、练习：某温度下，1LAg2C33（3）沉淀的判断例4、已知某温度下，Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ka(HF)=3.6×10-4,现向1L0.2m