难容电解质的沉淀溶解平衡

关于难容电解质的沉淀溶解平衡溶解度回顾与整理

在一定温度下，某固态物质在100g溶剂达到饱和状态时所溶解的溶质质量,通常以符号S

表示。如果不指明溶剂,通常所说的溶解度是指在水里溶解度。第2页,共63页，星期六，2024年，5月根据物质溶解度的差异怎样给物质分类？这些物质与溶解度的关系怎样？溶解度/g据溶解性给物质分类<0.010.01~1易溶>101~10难溶微溶可溶第3页,共63页，星期六，2024年，5月2.请按如下步骤进行实验。

（1）将少量PbI2(难溶于水)固体加入盛有一定量水的50mL烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，静置一段时间。

（2）取上层清液2mL，加入试管中，逐滴加入AgNO3溶液，振荡，观察实验现象。现象：溶液中出现黄色浑浊现象。结论：说明澄清溶液里存在I-离子，即说明碘化铅在水中有少量的溶解。1.氯化银、硫酸钡属于难溶物,它们在水中是否完全不能溶解?第4页,共63页，星期六，2024年，5月

溶解AgCl(s)

Ag+(aq)+Cl-(aq)

沉淀以AgCl为例，分析沉淀溶解平衡的建立Ag+Cl-一定T时:水分子作用下V溶解V沉淀Vt第5页,共63页，星期六，2024年，5月沉淀溶解平衡原理我们知道，沉淀在水中的溶解过程实际上是一个可逆过程，即存在沉淀和溶解两个互为可逆的过程。因此，在一定条件下会建立化学平衡。请你尝试给沉淀溶解平衡下定义。一沉淀溶解平衡由于沉淀溶解平衡属于化学平衡，所以也可以用研究化学平衡的方法来研究沉淀溶解平衡。一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成了电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡.1.定义:第6页,共63页，星期六，2024年，5月3.影响因素内因：难溶物本身的性质外因：①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。③同离子效应：④其他2.特征逆、动、等、定、变第7页,共63页，星期六，2024年，5月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NaI（s）加AgNO3(s)加NH3·H2O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正反应正反应逆反应逆反应增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小第8页,共63页，星期六，2024年，5月练习1请运用化学平衡的特征分析下列说法是否正确。（1）当沉淀溶解达到最大程度时，沉淀溶解过程及离子结合成沉淀的过程均会停止。()（2）当沉淀溶解平衡建立时，溶液中离子的浓度不再发生变化。()（3）对于平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)来说，其平衡常数可用：K=c(Ag+)·c(Cl-)表示()第9页,共63页，星期六，2024年，5月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第10页,共63页，星期六，2024年，5月4表示方法：意义：不表示

电离平衡

表示：一方面：少量的Ag+

和Cl-脱离AgCl表面进入水中，另一方面：溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面的阴、阳离子的吸引回到AgCl的表面AgCl（S）Ag+(aq)+Cl-(aq)第11页,共63页，星期六，2024年，5月练习：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第12页,共63页，星期六，2024年，5月

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。第13页,共63页，星期六，2024年，5月二、溶度积常数（简称溶度积）1、定义在一定条件下，难溶性电解质形成饱和溶液，达到溶解平衡，其溶解平衡常数叫做溶度积常数或简称溶度积．２.表达式:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)例：写出下列难溶电解质的溶解平衡关系式和溶度积表达式。AgBrAg++Br-Ksp=c(Ag+).c(Br-)Fe(OH)3Fe3++3OH-Ksp=c(Fe3+).c3(OH-)第14页,共63页，星期六，2024年，5月3、符号：4、意义：Ksp

反映了难溶电解质在水中的溶解能力；阴离子和阳离子个数比相同的物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。第15页,共63页，星期六，2024年，5月

5、特点：和其他平衡常数一样，Ksp

与温度有关，一定温度下，Ksp是常数。第16页,共63页，星期六，2024年，5月完成难溶物CaCO3、Ag2CrO4、Mg(OH)2在水中的沉淀溶解平衡的关系式和溶度积。

阅读课本P88表3-14通过对比不同难溶电解质的溶度积与溶解度数值，你能得出什么结论？第17页,共63页，星期六，2024年，5月溶度积规则利用Ksp判断沉淀的溶解与生成

①离子浓度幂的乘积Q

>Ksp

时，(2)Q

=Ksp

时，(3)Q

<Ksp

时，

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

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

Q称为离子浓度幂的乘积，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。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。第18页,共63页，星期六，2024年，5月【变式】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大展身手第19页,共63页，星期六，2024年，5月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。大展身手第20页,共63页，星期六，2024年，5月【例3】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。第21页,共63页，星期六，2024年，5月【变式1】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第22页,共63页，星期六，2024年，5月例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]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。第23页,共63页，星期六，2024年，5月三溶度积的应用例1.已知室温下PbI2的溶度积为7.1×10-9，求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中,Pb2+的浓度最大可达到多少?Ksp

＝c

(Pb2+)·

c2(I-)（1）已知溶度积求离子浓度：PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)解：c

(Pb2+)=Ksp/c2(I-)=7.1×10-9/0.12=7.1×10-7mol·L-1即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为7.1×10-7mol·L-1第24页,共63页，星期六，2024年，5月例2.

已知298K时ＡgCl

的Ksp=1.8×10-10，求其溶解度S（2）已知溶度积求溶解度：解：Ksp=c(Ag+).c(Cl-)ＡgClAg++Cl-设AgCl的溶解度为S，在1L饱和溶液中，

c(Ag+)=X，c(Cl-)=X

Ksp[AgCl]=c(Ag+)·c(Cl-)=X2=1.8×10-10c[AgCl]=c(Ag+)=1.34×10-4mol·L-1S[AgCl]=1.34×10-4mol·L-1

×1L×143.5g·mol-1×100g÷1000g=1.9×10-4g第25页,共63页，星期六，2024年，5月例3.已知AgCl298K时在水中溶解度为

1.92×10-4g，计算其Ksp。解：M(AgCl)=143.5g·mol-1

n(AgCl)=1.92×10-4g×1000g÷100g÷143.5g·mol-1

=1.34×10-5molc(AgCl)=1.34×10-5mol/1L=1.34×10-5mol·L-1Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=(1.34×10-5

)2

=1.8×10-10（3）已知溶解度求溶度积第26页,共63页，星期六，2024年，5月例4.已知298K时，MgCO3的Ksp=6.82×10-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001mol·L-1，c(CO32-)=0.0001mol·L-1，此时Mg2+和CO32-能否共存？（4）利用溶度积判断离子共存：解：c(Mg2+).c(CO32-)=(0.0001)2=1×10-8MgCO3Mg2++CO32-1×10-8<6.82×10-6所以，此时Mg2+和CO32-能共存第27页,共63页，星期六，2024年，5月【例7】已知AgCl的Ksp=1.76×10-10mol2·L－2

，相同温度下,将足量AgCl分别溶于下列试剂中形成AgCl饱和液中，Ag+浓度大小顺序是：

①水中②10mL0.1mol/LNaCl溶液③5mL0.1mol/L的MgCl2溶液

第28页,共63页，星期六，2024年，5月【变式】将足量BaCO3分别加入：①30mL水②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L氯化钡溶液。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为：_____③①②第29页,共63页，星期六，2024年，5月沉淀溶解平衡的应用第30页,共63页，星期六，2024年，5月沉淀的生成问题1：钡离子是有毒的重金属离子，如果误食可溶性钡盐，应采取什么措施？可以用碳酸钠或硫酸钠洗胃吗？

应想办法使钡离子沉淀生成的沉淀既不溶于水也不溶于酸，因此，应选用硫酸钠将钡离子沉淀。第31页,共63页，星期六，2024年，5月一、沉淀的生成2.欲使某物质沉淀析出的条件:离子积＞Kspa、加沉淀剂：如沉淀Ba2+、Cu2+、Hg2+等，以Na2SO4、Na2S、H2S做沉淀剂Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-＝HgS↓Ba2++SO42-=BaSO4↓3.方法

1.意义：在物质的检验、提纯及工厂废水的处

理等方面有重要意义。第32页,共63页，星期六，2024年，5月工业废水的处理工业废水硫化物等重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀第33页,共63页，星期六，2024年，5月b、调PH值例1：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH至3--4Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+例2.如何除去酸性硫酸铜溶液中的Fe3+开始沉淀时pH完全沉淀时pHFe(OH)3

2.7

3.7Cu(OH)2

5.2

6.4第34页,共63页，星期六，2024年，5月

c、同离子效应法例：硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。BaSO4(S)Ba2+

(aq)

+SO42-(aq)硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。d、氧化还原法第35页,共63页，星期六，2024年，5月糖吃多了易患龋齿，请大家完成教科书P89页交流与讨论。问题1：第36页,共63页，星期六，2024年，5月龋齿和含氟牙膏（1）钙、磷在骨骼牙齿中的存在形式Ca5(PO4)3OH羟基磷灰石（2）存在的溶解平衡Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-

(aq)第37页,共63页，星期六，2024年，5月（3）吃糖为何会出现龋齿？沉淀溶解平衡理论（4）含氟牙膏的使用5Ca2++3PO43-

+F-=Ca5(PO4)3F使用含氟牙膏，可以使难溶物转化为更难溶物质。氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,使牙齿更坚固注：氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量较高的地区的人，不宜使用含氟牙膏Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-

(aq)提示:糖在酶的作用下产生了一种有机弱酸第38页,共63页，星期六，2024年，5月二、沉淀的转化1.实质是沉淀溶解平衡的移动

①一般溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质,即Ksp大的沉淀可以向Ksp小的沉淀转化。

②．两种同类难溶强电解质的Ksp相差不大时，通过控制离子浓度，Ksp小的沉淀也可以向Ksp大的沉淀转化。2.沉淀转化的类型第39页,共63页，星期六，2024年，5月总之，沉淀──溶解平衡是暂时的、有条件的，只要改变条件，沉淀和溶解这对矛盾可以相互转化。③将难溶物转化为能够易于处理的沉淀。适用于不易被酸或碱所溶解、不易形成离子、也无明显氧化性、还原性的难溶盐。第40页,共63页，星期六，2024年，5月实验一：取一支试管，向盛有2mL0.1mol/LNaCl溶液的试管中加入几的AgNO3(0.1mol/L)溶液，观察现象并记录。实验二：将所得悬浊液分成两份，向其中一份悬浊液中滴加KI溶液对比，观察滴加KI溶液前后沉淀颜色的变化并纪录。实验三：向实验2的试管中滴加硫化钠溶液。

有人认为，盐与盐在溶液中发生复分解反应的条件之一是两种盐均为可溶性盐，请你利用下面的实验验证这一结论是否正确，并利用沉淀溶解平衡的相关知识和所提供的信息对实验现象进行解释。P84第41页,共63页，星期六，2024年，5月实验现象化学方程式实验1实验2实验3产生白色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓沉淀由白色转化为浅黄色沉淀由浅黄色转化为黑色

AgCl+I-AgI+Cl_2AgI+S2-Ag2S↓+2I-结论：实验告诉我们不同的沉淀之间在一定的条件下是可以相互转化的！沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动

沉淀转化的条件：

一般而言,难溶电解质转化成更加难溶的物质说明硫化银的溶解度小于碘化银，碘化银的溶解度小于氯化银第42页,共63页，星期六，2024年，5月Na2S==S2-+2Na+

AgCl

Ag++Cl-

Ksp差值越大，沉淀转化越彻底。即生成的沉淀Ksp越小，转化越彻底。沉淀转化方向：AgCl→AgI→Ag2S

AgI

Ag++I-KI==I-+K+AgIAg++I-Ag2S

Ag++S2-第43页,共63页，星期六，2024年，5月3.沉淀的转化应用：

a.氟化物防治龋齿

b.工业处理重晶石

c.锅炉中水垢的除去第44页,共63页，星期六，2024年，5月在分析化学中常常先将难溶强酸盐转化为难溶弱酸盐然后用酸溶解,使阳离子进入溶液。例如重晶石是制备钡的重要原料，但BaSO4不溶于酸，用饱和碳酸钠溶液处理即可转化为易溶于酸的碳酸钡。请你分析其原理。BaSO4(s)+CO32-BaCO3(s)

+SO42-Na2CO3==CO32-+2Na+BaSO4

Ba2++SO42-BaCO3

Ba2++CO32-总反应离子方程式：问题2：第45页,共63页，星期六，2024年，5月①饱和Na2CO3溶液②移走上层溶液H+（重复①②操作）BaSO4、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO3第46页,共63页，星期六，2024年，5月CaSO4

Ca2+

+SO42-

+CaCO3(s)CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-Na2CO3CO32-

+2Na+问题3：锅炉的水垢中除了CaCO3和Mg(OH)2外，还有CaSO4使得水垢结实，用酸很难快速除去，要快速除去水垢，可以用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的CaCO3,而快速除去。第47页,共63页，星期六，2024年，5月三、分步沉淀几种离子沉淀剂①达到溶度积①………沉淀剂②达到溶度积②沉淀剂①沉淀剂②可同可不同注意：第48页,共63页，星期六，2024年，5月分步沉淀如何除去混在NaCl溶液中的铜离子？如何除去硫酸铜溶液中的铁离子？提示：虽然加碱，两种离子均会沉淀，但溶解度小的会优先沉淀。根据溶解度的差异考虑沉淀的先后顺序。可以通过控制pH的方法，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，而将铜离子保留下来。第49页,共63页，星期六，2024年，5月例1:已知AgI的Ksp=8.5×10-17,AgCl的Ksp=1.8×10-10.在含有0.01mol/LNaI和0.01mol/LNaCl的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，先析出什么沉淀？例2.如何除去酸性氯化镁溶液中的Cu2+

、Fe3+

、Fe2+

，且分别得到Cu(OH)2

、Fe(OH)3。物质开始沉淀时pH完全沉淀时pHFe(OH)3

2.7

3.7Fe(OH)2

7.6

9.6Cu(OH)2

5.2

6.4Mg(OH)2

9.1第50页,共63页，星期六，2024年，5月1.沉淀的溶解实质是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例：CaCO3易溶于H2CO3,易溶于HCla.酸（碱）溶解法四、沉淀的溶解例：Al(OH)3既溶于HCl，又溶于NaOHb.难溶于水的电解质溶于某些盐溶液例：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液2.欲使某物质溶解，必要条件：各离子浓度乘积＜Ksp3.方法第51页,共63页，星期六，2024年，5月CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成：第52页,共63页，星期六，2024年，5月c、其它沉淀溶解的方法利用氧化还原反应使沉淀溶解CuS、HgS等不能溶于非氧化性的强酸，如盐酸，只能溶于氧化性的强酸，如硝酸，甚至是王水，其间发生了氧化还原反应生成配位化合物使沉淀溶解银氨溶液的制取就是典型的例子。利用生成稳定的可溶配位化合物[Ag(NH3)]2OH来溶解沉淀AgOHS+NO+H2OHNO3

CuSCu2++S2-第53页,共63页，星期六，2024年，5月总结沉淀的生成沉淀的转化分步沉淀沉淀的溶解第54页,共63页，星期六，2024年，5月例1.将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？［Ksp(AgCl)=1.8×10-10］解：c(Ag+)=2×10-3mol·L-1

c(Cl-)=2×10-3

c(Ag+)·c(Cl-)=2×10-3×

2×10-3

=4.0×10-6

>

Ksp=1.8×10-10所以有AgCl沉淀析出。第55页,共63页，星期六，2024年，5月例2.取5ml0.002mol·L-1BaCl2与等体积的0.02mol·L-1Na2SO4的混合，计算Ba2+是否沉淀完全[即c(Ba2+)<10-5mol·L-1]？BaSO4的Ksp=1.1×10-10）解：

SO