人教版化学选修4第三章：难溶电解质的溶解平衡课件

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一课时第一页，共四十六页。我们知道，溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如，AgNO3溶液与NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：Ag++Cl-=AgCl↓，如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的，一般认为反应可以进行到底。思考：Ag＋和Cl－的反应真能进行到底吗？第二页，共四十六页。【实验】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有Ag+，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-吗？【继续试验】取上层清液，滴加KI溶液，有何现象？说明了什么？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第三页，共四十六页。化学式溶解度/g化学式溶解度/gAgCl1.5×10-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.4×10-4AgBr8.4×10-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.3×10-16Mg(OH)29×10-4BaCl235.7Fe(OH)33×10-9表3-4几种电解质的溶解度(20℃)第四页，共四十六页。200C时，溶解性与溶解度的大小关系溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度>10g1g~10g0.01g~1g<0.01g1、溶解是绝对的,不溶是相对的。2、没有绝对不溶的电解质，难溶电解质都会发生微量溶解。3、生成沉淀的离子反应能发生的原因：生成物的溶解度很小。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L，沉淀就达完全。第五页，共四十六页。

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀初始状态：Ｖ(溶解)>Ｖ(沉淀)溶解平衡：Ｖ(溶解)=Ｖ(沉淀)得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡思考：把AgCl固体加到水中都发生着怎样的过程？第六页，共四十六页。二、难溶电解质的溶解平衡1、概念：在一定条件下，难溶电解质___________的速率等于离子重新_____________的速率，溶液中各离子的浓度__________的状态。（也叫沉淀溶解平衡)溶解成离子结合成沉淀保持不变2、溶解平衡的建立以AgCl(s)的溶解平衡为例第七页，共四十六页。3、表达方法标明物质状态和可逆符号

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

注意：与电离平衡的表示方法不同如：Al(OH)3为例：溶解平衡：电离平衡：

Al(OH)3(s)Al3＋(aq)+3OH－(aq)

Al(OH)3Al3＋+3OH－

第八页，共四十六页。4、溶解平衡的特征等——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——溶解与沉淀互为可逆第九页，共四十六页。5、沉淀溶解平衡的影响因素(符合勒夏特列原理）①内因：电解质本身的性质。在电解质的溶液中，不管是易溶（如NaCl)的，微溶的，难溶的电解质都存在着溶解平衡。只要是饱和溶液都存在溶解平衡。绝对不溶的物质是没有的不同难溶物其溶解度差别也很大第十页，共四十六页。②外因加相同离子温度：浓度：加水能发生反应的物质：(气体，Ca(OH)2除外，溶解度随温度升高降低)升温，多数平衡向溶解方向移动。平衡向溶解方向移动；，平衡向溶解方向移动；，平衡向沉淀方向移动。第十一页，共四十六页。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C第十二页，共四十六页。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B第十三页，共四十六页。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第十四页，共四十六页。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。第十五页，共四十六页。（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等做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓第十六页，共四十六页。③、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。第十七页，共四十六页。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第十八页，共四十六页。a、溶于酸中（酸溶解法）b、溶于某些盐溶液中（盐溶液溶解法）如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液讨论在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)若使氢氧化镁沉淀溶解，可加入什么试剂？所依据的原理是什么？Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3.H2O第十九页，共四十六页。沉淀溶解的方法：①酸溶解法②盐溶液溶解法③发生氧化还原反应使沉淀溶解如有些金属硫化物（如CuS、HgS）不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸3CuS+8HNO3=3Cu（NO3）2+3S↓+2NO↑+4H2O第二十页，共四十六页。1、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.KCl溶液

C.NaOH溶液D.CaCl2溶液AB第二十一页，共四十六页。2、试利用平衡移动原理解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量第二十二页，共四十六页。【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AgClAgIAg2S3、沉淀的转化第二十三页，共四十六页。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/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16第二十四页，共四十六页。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-第二十五页，共四十六页。向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液白色沉淀转变为红褐色静置红褐色沉淀析出，溶液变无色【实验3-5】第二十六页，共四十六页。[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？沉淀从氢氧化镁转化为溶解度更小的氢氧化铁沉淀。第二十七页，共四十六页。CaSO4SO42－+

Ca2＋

+CO32－CaCO3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。沉淀转化的应用（课本64页）a、锅炉除水垢第二十八页，共四十六页。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除去水垢盐酸溶液或氯化铵溶液第二十九页，共四十六页。b：解释一些自然现象当我们外出旅游，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？第三十页，共四十六页。

三、溶度积（科学视野P65）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，达到平衡状态，该反应的平衡常数Ksp，AgCl=c（Ag+）×c（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。第三十一页，共四十六页。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）=cn

(Am+)

·cm(Bn-)

注：Ksp与温度有关练习：表示BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积第三十二页，共四十六页。3、溶度积规则

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Qc>Ksp时，溶液过饱和，有沉淀析出,直至达到平衡.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.

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.②溶度积规则①离子积Qc=cn

(Am+)

·cm(Bn-)第三十三页，共四十六页。

讨论：溶度积和溶解度都可以表示难溶电解质在水中的溶解能力，分析下表，你将如何看待溶度积和溶解度的关系？类型化学式溶度积Ksp溶解度/gABAgBr5.0×10-138.4×10-6ABAgCl1.8×10-101.5×10-4A2BAg2CrO41.1×10-122.2×10-3A2BAg2S6.3×10-501.3×10-16

结论：相同类型的难溶电解质的Ksp越小溶解度越小一定条件下：注意：只有在同种类型的电解质之间才能通过Ksp的大小来直接比较溶解度的大小。第三十四页，共四十六页。1、下列叙述正确的是（）A.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质B.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数C.溶度积常数大者，溶解度也大D.用水稀释含有AgCl固体的溶液时，AgCl的溶度积常数不变。D第三十五页，共四十六页。练习1：25℃时，Ksp

(AgBr)=

5.0×10-10，求AgBr的饱和溶液中的c(Ag+)和c(Br-)。4、利用溶度积计算某种离子的浓度：练习2：25℃时，Ksp

[Mg(OH)2]=

1.8×10-11，求Mg(OH)2的饱和溶液中的C(Mg2+)和c(OH-)C(Mg2+)=1.65×10-4mol·L-1c(OH-)=3.3×10-4mol·L-1c(Ag+)=c(Br-)=2.2×10-5mol·L-1第三十六页，共四十六页。例:室温下,AgCl的溶解度是1.93×10-3g/L,求AgCl的溶度积。已知AgCl的摩尔质量为143.3g/mol。解：①把AgCl溶解度单位(g/L)换算成mol·L-1

s=1.93×10-3g/L÷143.3g/mol=1.35×10-5mol·L-1②求KspAgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)饱和、平衡1.35×10-51.35×10-5

Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=(1.35×10-5)2=1.82×10-10答：AgCl的Ksp为1.82×10-105、溶度积与溶解度的相互换算第三十七页，共四十六页。6.判断能否生成沉淀例：25℃时，在1.00

L

0.03

mol/L

AgNO3溶液中加入0.50

L

0.06

mol/L的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？已知：AgCl的Ksp＝1.8×10－10c(Ag＋)＝(0.03

mol/L×1.00

L)÷(1.00

L＋0.50

L)＝0.020

mol/L

c(Cl－)＝(0.06

mol/L×2×0.50

L)÷(1.00

L＋0.50

L)＝0.040

mol/L

Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.020

mol/L×0.040

mol/L＝8.0×10－4由于Qc>Ksp，所以有AgCl沉淀生成。第三十八页，共四十六页。练习：将5mL1×10-5mol/L的AgNO3溶液和15mL4×10-5mol/L的K2CrO4溶液混合时，有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的Ksp=9×10-12

c(Ag＋)=2.5×10-6mol/L

c(CrO42-)=3×10-5mol/L

Qc＝c2(Ag＋)

·c(CrO42-)＝(2.5×10-6mol/L)2×3×10-5

mol/L＝1.9×10－16由于Qc<Ksp，所以无Ag2CrO4沉淀生成。第三十九页，共四十六页。例：实验测得某水样中的铁离子的浓度为6×10-6mol·l-1若要使水中的铁离子转化为沉淀，则溶液的PH值至少要控制在多少以上？[已知Fe(OH)3的Ksp为2.6X10-39]解：设溶液中的OH-离子的浓度最少为Xmol·L-1KSP=c(Fe3+)·c3(OH-)

=

6×10-6×X3

=

2.6×10-39

求得X=7.57×10-12mol·L-1=c(OH-)C(H+)=1.32×10-3mol·L-1PH=2.88答：PH至少要控制在2.88以上。7.计算某离子开始沉淀的pH值第四十页，共四十六页。8.溶度积及其应用（导学与评估）①外界条件对沉淀溶解平衡及溶度积的影响②溶度积与难容电解质溶解度的关系③图像分析第四十一页，共四十六页。小结：电离平衡、水解平衡、溶解平衡的比较类型电离平衡水解平衡溶解平衡实例升温加水加入原溶质平衡右移,K增大,c(H+)增大,电离度增大平衡右移,