第四單元 沉淀溶解平衡

1、張家界溶洞張家界溶洞 溶解度溶解度: : 回顧與整理回顧與整理 在一定溫度下，在一定溫度下， 某固態(tài)物質(zhì)在某固態(tài)物質(zhì)在100g100g溶溶劑達(dá)到飽和狀態(tài)時所溶解的溶質(zhì)質(zhì)量劑達(dá)到飽和狀態(tài)時所溶解的溶質(zhì)質(zhì)量, ,通常通常以符號以符號 S S 表示。表示。絕對不溶解的物質(zhì)是沒有的絕對不溶解的物質(zhì)是沒有的,按照按照溶解度的大小，可分為：溶解度的大小，可分為：10g10g易溶易溶：10g1g 10g1g 可溶：可溶：0.01g1g 0.01g1g 微溶：微溶： 0.01g 0.01g 難溶：難溶：實驗過程實驗過程現(xiàn)象現(xiàn)象解釋與結(jié)論解釋與結(jié)論將少量將少量PbIPbI2 2固體加入盛固體加入盛有一定水的有一

2、定水的50mL50mL燒燒杯中用玻璃棒充分杯中用玻璃棒充分?jǐn)嚢?，靜止一段時攪拌，靜止一段時間。間。取上層清液取上層清液2mL2mL，加入，加入試管中，逐滴加入試管中，逐滴加入AgNOAgNO3 3溶液溶液, ,震蕩。震蕩。液體先變渾濁，液體先變渾濁，靜止后又變澄靜止后又變澄清，燒杯底部清，燒杯底部有沉淀有沉淀PbIPbI2 2難難溶于水溶于水產(chǎn)生淺產(chǎn)生淺黃色渾黃色渾濁濁有有AgIAgI沉沉淀生成淀生成AgAg+ +I+I- -=AgI=AgI活動與探究：活動與探究：絕對不溶的物質(zhì)是沒有的！絕對不溶的物質(zhì)是沒有的！一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡（1）平衡的建立）平衡的建立 當(dāng)當(dāng)v v（溶解）（

3、溶解） v v（沉淀）（沉淀）時，時， 得到得到飽和飽和AgCl溶液溶液，建立，建立溶解平衡溶解平衡水合水合Ag+水合水合Cl- 溶解溶解 AgCl(s) Ag(aq) + Cl(aq) 沉淀沉淀注注意意寫寫法法（3）溶解平衡的特征：）溶解平衡的特征：逆、等、動、定、變逆、等、動、定、變（2）溶解平衡的概念：）溶解平衡的概念： 一定溫度下，當(dāng)一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率生成的速率相等相等時，形成了電解質(zhì)的時，形成了電解質(zhì)的飽和溶飽和溶液液，達(dá)到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉，達(dá)到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡淀溶解平衡.逆：逆：等：等：定：定：動：

4、動：變：變：達(dá)到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率達(dá)到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率與沉淀的形成的速率相等與沉淀的形成的速率相等達(dá)到沉淀溶解平衡，溶質(zhì)離子濃度達(dá)到沉淀溶解平衡，溶質(zhì)離子濃度保持不變保持不變動態(tài)平衡，達(dá)到沉淀溶解平衡，沉淀的生動態(tài)平衡，達(dá)到沉淀溶解平衡，沉淀的生成與溶解仍在進(jìn)行，其速率相等成與溶解仍在進(jìn)行，其速率相等沉淀溶解平衡是在一定條件下建立起沉淀溶解平衡是在一定條件下建立起來的，當(dāng)條件改變，會建立新的平衡來的，當(dāng)條件改變，會建立新的平衡沉淀溶解與沉淀的形成是一個可逆過程沉淀溶解與沉淀的形成是一個可逆過程練習(xí)：練習(xí)：分別書寫下列物質(zhì)的電離方程式和分別書寫下列物質(zhì)的電離方程式和沉淀溶解平衡

5、方程式沉淀溶解平衡方程式電離方程式電離方程式沉淀溶解平衡方程式沉淀溶解平衡方程式BaSOBaSO4 4CaCOCaCO3 3AgClAgClBaSOBaSO4 4=Ba=Ba2+2+SO+SO4 42-2-BaSOBaSO4 4 Ba Ba2+2+SO+SO4 42-2-CaCOCaCO3 3=Ca=Ca2+2+CO+CO3 32-2-CaCOCaCO3 3 Ca Ca2+2+CO+CO3 32-2-AgCl=AgAgCl=Ag+ +Cl+Cl- -AgCl AgAgCl Ag+ +Cl+Cl- -內(nèi)因：內(nèi)因：難溶物本身的性質(zhì)難溶物本身的性質(zhì)外因：外因：濃度：濃度：加水稀釋，平衡向溶加水稀釋，

6、平衡向溶解方向移動解方向移動溫度溫度：絕大多數(shù)難溶電解質(zhì)絕大多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解是吸熱過程。的溶解是吸熱過程。同離子效應(yīng)：同離子效應(yīng)：（4）影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素：）影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素：（4）其他）其他改變條件改變條件平衡移動方向平衡移動方向 平衡時平衡時c（Ag+ ）平衡時平衡時c（Cl-）升升 溫溫加加 水水加加AgClAgCl（s s）加加NaClNaCl（s s）加加NaINaI（s s）加加AgNOAgNO3 3(s)(s)加加NHNH3 3H2O不移動不移動 不變不變不變不變不變不變不變不變討論：討論：對于平衡對于平衡 AgClAgCl（S S） AgAg+ +(a

7、q) + (aq) + ClCl- -(aq)(aq) 若改變條件，對其有何影響若改變條件，對其有何影響正反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大減小減小減小減小減小減小減小減小石灰乳中存在下列平衡：石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列溶液，可使加入下列溶液，可使Ca(OH)2減少的減少的是（是（ ） A、Na2CO3溶液溶液 B、AlCl3溶液溶液 C、NaOH溶液溶液 D、CaCl2溶液溶液AB二、溶度積常數(shù)（簡稱溶度積）二、溶度積常數(shù)（簡稱溶度積）1 1、定義

8、、定義在一定條件下，難溶性電解質(zhì)形成在一定條件下，難溶性電解質(zhì)形成飽和溶液飽和溶液，達(dá)到溶解，達(dá)到溶解平衡，其平衡，其溶解溶解平衡常數(shù)平衡常數(shù)叫做叫做溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)或簡稱或簡稱溶度積溶度積. .表達(dá)式表達(dá)式: :A Am mB Bn n(s) mA(s) mAn+n+(aq)+nB(aq)+nBm-m-(aq)(aq)例：例：寫出下列難溶電解質(zhì)的寫出下列難溶電解質(zhì)的溶解平衡關(guān)系式和溶解平衡關(guān)系式和溶度溶度積表達(dá)式。積表達(dá)式。AgBr Ag+ + Br-Ksp = c(Ag+) . c(Br-)Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-Ksp = c(Fe3+) . c3(OH-) 3、影響因

9、素：與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和、影響因素：與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度溫度有關(guān)，有關(guān)，一定溫度一定溫度下，下，Ksp是常數(shù)是常數(shù)。 4、KSP大小可比較難溶電解質(zhì)的溶解能力大小可比較難溶電解質(zhì)的溶解能力（組成和結(jié)構(gòu)相似的）（組成和結(jié)構(gòu)相似的） 5、溶度積規(guī)則：判斷有無沉淀生成、溶度積規(guī)則：判斷有無沉淀生成溶度積的應(yīng)用溶度積的應(yīng)用 例例1. 已知室溫下已知室溫下PbI2的溶度積為的溶度積為7.110-9，在，在c(I-)=0.1molL-1的溶液中的溶液中, Pb2+的濃度最大可的濃度最大可達(dá)到多少達(dá)到多少?Ksp c (Pb2+) c2(I-)（1 1）已知溶度積求離子濃度：）已知溶度積求離子濃度：Pb

10、I2(s) Pb2+(aq) + 2I- (aq)解：解：c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.110-9/0.12 =7.110-7molL-1即：該溶液里允許即：該溶液里允許Pb2+的最大濃度為的最大濃度為7.110-7molL-1（2 2）利用溶度積判斷能否形成沉淀：）利用溶度積判斷能否形成沉淀：例：如果將例：如果將2 21010-4-4molLmolL-1-1的的CaClCaCl2 2溶液與溶液與3 31010-4-4molLmolL-1-1的的NaNa2 2COCO3 3溶液等體積混合，問溶液等體積混合，問能否產(chǎn)生沉淀？能否產(chǎn)生沉淀？ 已知已知CaCOCaCO3 3的的K

11、sp=5.0Ksp=5.01010- -9 9(molL(molL-1-1) )2 2 Qc=1.5Qc=1.51010-8-8(molL(molL-1-1) )2 2Ksp Ksp 結(jié)論是結(jié)論是能能產(chǎn)生沉產(chǎn)生沉淀淀2 2、實驗測得某水樣中的鐵離子的濃度為、實驗測得某水樣中的鐵離子的濃度為2.62.61010-6-6molmoll l-1若要使水中的鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，則溶液的若要使水中的鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，則溶液的PHPH值至少要控值至少要控制在多少以上？制在多少以上？ 已知已知Fe(OH)Fe(OH)3 3的的KspKsp為為2.62.61010-39-39 解：設(shè)溶液中的解：設(shè)溶液中的OHO

12、H- -離子的濃度最少為離子的濃度最少為X X才能使水中的才能使水中的鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀。鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀。K KSPSP=c(Fe=c(Fe3+3+) ) c c3 3(OH(OH- -) )=2.6=2.61010-39-39 =2.6=2.61010-6-6X X3 3例例2. 已知已知 298K 時時gCl 的的 Ksp = 1.8 10-10， 求其溶解度求其溶解度S（3 3）已知溶度積求溶解度：）已知溶度積求溶解度：解：解：Ksp = c(Ag+) . c(Cl-)gCl Ag+ + Cl-設(shè)設(shè)AgCl的溶解度為的溶解度為S，在，在1L飽和溶液中，飽和溶液中，KspAgCl= c(A

13、g +) c(Cl-)= = 1.810-10cAgCl= c(Ag + ) =1.3410-4molL-1S AgCl= 1.34 10-4molL-1 1L 143.5gmol-1 100g 1000g = 1.9 10-4g三、沉淀溶解平衡的應(yīng)用三、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）應(yīng)用）應(yīng)用：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一。物質(zhì)的重要方法之一。(2)(2)欲使某物質(zhì)沉淀析出的條件欲使某物質(zhì)沉淀析出的條件: :離子積離子積 K Kspsp(3)方法方法

14、a a 、加沉淀劑、加沉淀劑：如沉淀：如沉淀BaBa2+ 2+ 、CuCu2+2+、HgHg2+2+等，等，以以NaNa2 2SOSO4 4、 NaNa2 2S S 、H H2 2S S做沉淀劑做沉淀劑BaBa2+2+SO+SO4 42- 2- =BaSO=BaSO4 4 CuCu2+2+S+S2- 2- =CuS Hg=CuS Hg2+2+S+S2-2-HgSHgS工業(yè)廢水工業(yè)廢水硫化物等硫化物等重金屬離子（如重金屬離子（如Cu2+、Hg2+等）轉(zhuǎn)化成沉淀等）轉(zhuǎn)化成沉淀b b、調(diào)、調(diào)PHPH值值例例1 1：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水氨水調(diào)調(diào)pHpH至至

15、3-43-4FeFe3+3+ + 3NH + 3NH3 3H H2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ +例例2.2.如何除去酸性硫酸銅溶液中的如何除去酸性硫酸銅溶液中的FeFe3+3+開始沉淀時開始沉淀時pH完全沉淀時完全沉淀時pHFe(OH)3 2.7 3.7Cu(OH)2 5.2 6.4 c c、同離子效應(yīng)法、同離子效應(yīng)法例：硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小。例：硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小。BaSOBaSO4 4(S) (S) BaBa2+2+ (aq)(aq) + + SOSO4 42 2- -(aq)(aq)硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移有利于

16、沉淀生成。硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移有利于沉淀生成。 2. 2. 沉淀的溶解沉淀的溶解 原理：不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使原理：不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，就達(dá)到使沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移動，就達(dá)到使沉淀溶解的目的。的目的。 例：例：CaCOCaCO3 3(s) CO(s) CO3 32-2-(aq(aq) + Ca2+(aq)HCO3-+H+H+H2CO3H2O + CO2吃糖為何會出現(xiàn)齲齒？吃糖為何會出現(xiàn)齲齒？沉淀溶解平衡理論沉淀溶解平衡理論含氟牙膏的使用含氟牙膏的使用5Ca2+ + 3PO43- + F- = Ca5(PO4)3F使用含

17、氟牙膏，可以使難溶物轉(zhuǎn)化為更難溶物質(zhì)。使用含氟牙膏，可以使難溶物轉(zhuǎn)化為更難溶物質(zhì)。氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕, ,使牙齒更堅固使牙齒更堅固注：注：氟過量會導(dǎo)致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量氟過量會導(dǎo)致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量較高的地區(qū)的人，不宜使用含氟牙膏較高的地區(qū)的人，不宜使用含氟牙膏Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq) + 3PO43-(aq) + OH- (aq)提示提示:糖在酶糖在酶的作用下產(chǎn)的作用下產(chǎn)生了一種有生了一種有機弱酸機弱酸二、沉淀的二、沉淀的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化1.實質(zhì)是實質(zhì)是沉淀溶解沉淀溶解平衡的移動平衡的移動一般一般溶解能力相對溶解能力相對較強

18、較強的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對溶解能力相對較弱較弱的物質(zhì)的物質(zhì),即即Ksp大的沉淀可大的沉淀可以向以向Ksp小的沉淀轉(zhuǎn)化。小的沉淀轉(zhuǎn)化。兩種兩種同類同類難溶強電解質(zhì)的難溶強電解質(zhì)的Ksp相差不大相差不大時，時，通過控制離子濃度，通過控制離子濃度，Ksp小的沉淀也可以向小的沉淀也可以向Ksp大的沉淀轉(zhuǎn)化。大的沉淀轉(zhuǎn)化。2.沉淀轉(zhuǎn)化的類型沉淀轉(zhuǎn)化的類型【實驗【實驗3-4】步驟步驟1mLNaCl和和10滴滴AgNO3溶混溶混合合(均為均為0.1molL)向所得固液混合物向所得固液混合物中滴加中滴加10滴滴0.1molLKI溶液溶液向新得固液混合物向新得固液混合物中滴加中滴加10滴滴0.

19、1molL Na2S溶液溶液現(xiàn)象現(xiàn)象有白色沉淀析出有白色沉淀析出 白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色AgClAgIAg2S討論討論:從實驗中可以得到什么結(jié)論？從實驗中可以得到什么結(jié)論？實驗說明：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的實驗說明：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。物質(zhì)物質(zhì)溶解度溶解度/gAgCl1.510-4AgI 9.610-9Ag2S1.310-16齲齒和含氟牙膏齲齒和含氟牙膏（1）鈣、

20、鱗在骨骼牙齒中的存在形式）鈣、鱗在骨骼牙齒中的存在形式Ca5（PO4）3OH羥基磷灰石羥基磷灰石（2）存在的溶解平衡）存在的溶解平衡Ca5（PO4）3OH（S）5Ca2+（ag）+3PO43- （ag） +OH- （ag）（3）吃糖為何會出現(xiàn)齲齒？）吃糖為何會出現(xiàn)齲齒？沉淀溶解平衡理論沉淀溶解平衡理論（4）含氟牙膏的使用）含氟牙膏的使用5Ca2+ + 3PO43- + F-= Ca5（PO4）3F氟氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕磷灰石更能抵抗酸的侵蝕,使牙齒更堅固使牙齒更堅固注：氟過量會導(dǎo)致氟斑牙，因此，生活注：氟過量會導(dǎo)致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量較高的地區(qū)的人，不宜使在水中含氟量較高的地區(qū)的

21、人，不宜使用含氟牙膏用含氟牙膏 牙齒表面由一層硬的、組成為牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+3PO43-+OH- 進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是 。 已知已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、質(zhì)地更堅固。用離子方程表示當(dāng)牙膏物更小、質(zhì)地更堅固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原中配有氟化物添

22、加劑后能防止齲齒的原因因 。 生成的有機酸能中和生成的有機酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 例：例：重晶石（主要成分是重晶石（主要成分是BaSOBaSO4 4）是制備鋇）是制備鋇化合物的重要原料化合物的重要原料 : :BaSOBaSO4 4不溶于酸，但可不溶于酸，但可以用飽和以用飽和NaNa2 2COCO3 3溶液處理轉(zhuǎn)化為易溶于酸的溶液處理轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCOBaCO3 3BaSOBaSO4 4 BaBa2+2+ + + SOSO4 42 2- - + +BaCOBaCO3 3(s)(s)BaSOBaSO4 4 + + COCO3 32 2- - BaCOBaCO3 3 + +SOSO4 42 2- - 飽和飽和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液移走上層溶液移走上層溶液H H+ +（重復(fù)（重復(fù)操作）操作）BaSOBaSO4 4 、BaCOBaCO3 3BaBa2+2+BaSOBaSO4 4BaCOBaCO3 3NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2- - + + 2Na2Na+ + 思考思考5 5：鍋爐水垢中還含有：鍋爐水垢中還含有CaSOCaSO4