難溶電解質的溶解平衡上課用

難溶電解質的溶解平衡

第四節(jié)復習

1、什么叫飽和溶液？什么叫不飽和溶液？

一定溫度下，不能再溶解溶質的溶液叫飽和溶液。能繼續(xù)溶解溶質的溶液叫不飽和溶液。2、溶解性是指：___________________________

溶解性是物質的_______性質。溶解性大小跟

___________________有關。一種物質溶解在另一種物質中的能力。物理溶質、溶劑的性質

物質的溶解性只能粗略表示物質的溶解能力的強弱，為了精確表示物質的溶解能力，化學上引入了“溶解度”的概念。固體物質的溶解度定義：注意：在一定溫度下，某固態(tài)物質在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質量。叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度。條件：一定溫度。標準：100克溶劑狀態(tài)：飽和狀態(tài)單位：克（g）任何物質的溶解是有條件的，在一定的條件下某物質的溶解量一般是有限的。溶解度與溶解性的關系：20℃10易溶可溶1微溶0.01難溶S/g討論：（1）飽和溶液中溶質的溶解過程完全停止了嗎？探究：在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸（2）要使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體，可采取什么措施？蒸發(fā)結晶、降溫結晶現(xiàn)象:NaCl飽和溶液中析出固體解釋:在NaCl的飽和溶液中，存在溶解平衡

NaCl(S)Na+(aq)+Cl-(aq)

加濃鹽酸Cl-

的濃度增加,平衡向左移,NaCl析出可溶的電解質溶液中存在溶解平衡，難溶的電解質在水中是否也存在溶解平衡呢？閱讀課本P61～62

我們知道，溶液中有難溶于水的沉淀生成是離子反應發(fā)生的條件之一。例如，AgNO3溶液與NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：Ag++Cl-=AgCl↓，如果上述兩種溶液是等物質的量濃度、等體積的，一般認為反應可以進行到底。Ag＋和Cl－的反應真能進行到底嗎？一、Ag＋和Cl－的反應能進行到底嗎？【實驗】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的試管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。問題討論：溶液中依然有Ag+、Cl-存在1、恰好反應沒有？2、溶液中還含有Ag+和Cl-嗎？【繼續(xù)試驗】取上層清液，滴加KI溶液，有何現(xiàn)象？說明了什么？資料：化學上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時，沉淀達到完全。沉淀是難溶物，但不是絕對不溶，只不過溶解度很小，難溶物在水中存在溶解平衡。AgCl溶解平衡的建立當v（溶解）＝v（沉淀）時，得到飽和AgCl溶液，建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀注意寫法二、難溶電解質的溶解平衡(1)概念：在一定條件下，難溶電解質___________的速率等于離子重新_____________的速率，溶液中各離子的濃度__________的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡)溶解成離子結合成沉淀保持不變(2)溶解平衡的建立以AgCl(s)的溶解平衡為例(3)表達方法(4)溶解平衡的特征不等于零相等保持不變發(fā)生移動注：標明物質狀態(tài)和可逆符號

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

練習1.書寫CaCO3,Mg(OH)2溶解平衡的表達式.2.向有固體Mg(OH)2存在的飽和溶液中,分別加入固體醋酸鈉,氯化銨時固體Mg(OH)2的質量有什么變化?加入固體醋酸鈉,固體Mg(OH)2的質量增加;加入固體氯化銨,固體Mg(OH)2的質量減少5、影響難溶電解質溶解平衡的因素：a、絕對不溶的電解質是沒有的。b、同是難溶電解質，溶解度差別也很大。①內因：電解質本身的性質

②外因：

a、濃度：加水，平衡向溶解方向移動。b、溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。特例：Ca(OH)2C.同離子效應(向沉淀方向移動）d.能反應的物質（向溶解方向移動）三、沉淀反應的應用1、沉淀的生成（1）應用：生成難溶電解質的沉淀，是工業(yè)生產、環(huán)保工程和科學研究中除雜或提純物質的重要方法之一。工業(yè)廢水的處理工業(yè)廢水硫化物等重金屬離子（如Cu2+、Hg2+等）轉化成沉淀思考與交流1、如果要除去某溶液中的SO42-，你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽？為什么？加入鋇鹽，因為BaSO4比CaSO4更難溶，使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全2、以你現(xiàn)有的知識，你認為判斷沉淀能否生成可從哪方面考慮？是否可能使要除去的離子通過沉淀反應全部除去？說明原因。從溶解度方面可判斷沉淀能否生成；不可能使要除去的離子通過沉淀完全除去，因為不溶是相對的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。（2）方法①調pH值如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調pH值至7~8Fe3＋

+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋

②加沉淀劑

如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋+S2-=CuS↓

Hg2＋+S2-=HgS↓同離子效應[思考]：寫出氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達式.2、沉淀的溶解1、若使氫氧化鎂沉淀溶解，可以采取什么方法？所依據(jù)的原理是什么？2、現(xiàn)提供以下試劑，請你設計可行的實驗方案。蒸餾水、鹽酸、飽和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液討論Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀固體無明顯溶解現(xiàn)象，溶液變淺紅迅速溶解逐漸溶解完成實驗,記錄現(xiàn)象,寫出反應的化學方程式。有紅褐色沉淀生成說明溶解實驗方案：分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、鹽，根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出結論。1、原理：根據(jù)勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移動沉淀的溶解2、方法：設法不斷移去溶解平衡體系中的相應離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動3、沉淀的溶解方法②．生成弱電解質CaCO3(s)+2H+==Ca2++H2O+CO2↑

①生成易揮發(fā)性物質加入的試劑能與沉淀所產生的離子發(fā)生反應，生成揮發(fā)性物質或弱電解質(弱酸、弱堿或水)使溶解平衡向溶解的方向移動，則沉淀就會溶解。FeS+2H+=Fe2++H2S↑③

發(fā)生氧化還原反應3CuS+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O④生成絡合物AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-沉淀的轉化[思考]：白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后，為什么會有紅褐色沉淀生成？試用平衡移動原理解釋之。Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)，F(xiàn)eCl3靜置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓【實驗3-4】有白色沉淀析出白色沉淀轉化為黃色黃色沉淀轉化為黑色沉淀的轉化AgClAgIAg2SKINa2S沉淀的轉化示意圖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沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-沉淀的轉化[思考與交流]:從實驗中可以得到什么結論？注意：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化，兩者差別越大，轉化越容易。 （1）沉淀轉化的實質沉淀轉化的實質是沉淀溶解平衡移動。一般溶解度小的沉淀轉化成溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。（2）沉淀轉化的應用沉淀的轉化在科研和生產中具有重要的應用價值。3、沉淀的轉化CaSO4

(s)SO42-(aq)+

Ca2+(aq)

+CO32－CaCO3

應用1：鍋爐除水垢：P—64鍋爐中水垢中含有CaSO4

，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉化為疏松、易溶于酸的CaCO3。化學法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過程中發(fā)生的所有離子方程式用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢應用2：一些自然現(xiàn)象的解釋CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)2HCO3-+H2O+CO2當我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時，一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后，會形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎？對一些自然現(xiàn)象的解釋CuSO4銅藍(CuS)CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4CuSO4+PbS=CuS+PbSO4齲齒應用3：齲齒的形成原因及防治方法①牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH的難溶物質保護著，它在唾液中存在下列平衡：進食后，細菌和酶作用于食物，產生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是：

。Ca5(PO4)3OH（S）

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)發(fā)酵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

②已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，牙膏里的氟離子會與Ca5(PO4)3OH反應。請用離子方程式表示使用含氟牙膏防止齲齒的原因

5Ca2++3PO43-+F-=Ca5（PO4）3FCa5(PO4)3OH（S）

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)應用4：為什么醫(yī)學上常用BaSO4作為內服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內服造影劑“鋇餐”?

由于人體內胃酸的酸性較強(pH=0.9～1.5)，如果服下BaCO3，胃酸會與CO32-反應生成CO2和水，使CO32-濃度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，使體內的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。所以，不能用BaCO3作為內服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H＋結合生成硫酸，胃酸中的H＋對BaSO4的溶解平衡沒有影響，Ba2＋濃度保持在安全濃度標準下，所以用BaSO4作“鋇餐”?？茖W視野—溶度積KSP（重點）對于溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有：KSP=c(Mn+)m·c(Am-)n(式中濃度指平衡濃度）在一定溫度下，KSP是一個常數(shù)。2、離子積QC（任意時刻溶液中離子濃度冪的積）。QCKSP=QCKSP>QCKSP<溶液過飽和，有沉淀析出溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)溶液未飽和，可繼續(xù)溶解該難溶電解質1、溶度積（Ksp）：難溶電解質的溶解平衡中，離子濃度冪的乘積。3.Ksp與溶解度的關系①同種類型的難溶電解質，在一定溫度下，Ksp越大則溶解度越大，Ksp較大的沉淀可以轉化為Ksp較小的沉淀。

②不同類型則不能用Ksp的大小來比較溶解度的大小，必須經(jīng)過換算才能得出結論。

例1：已知25℃時，AgCl的溶解度是1.92×10-3g/L，求它的溶度積。已知AgCl的摩爾質量為143.5g/mol。解

：依題意可知25℃時AgCl飽和溶液中

c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L=1.34×10-5mol/L則KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-)=(1.34×10-5)2=1.8×10-104.與溶度積相關的計算例2：已知Ksp,AgCl＝1.810-10，Ksp,Ag2CrO4＝9.010-12，試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）設AgCl的溶解度為S1（mol／L),則：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡S1S1

(2)設Ag2CrO4的溶解度為S2（mol/L),則：

Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

平2S2S2在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度例3：已知25℃時KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足量的AgCl放入1L

1.0mol／L的鹽酸溶液中Ag+濃度是多少？(假設溶液體積不變）解：設c(Ag+)為xmol/L

由KSP=c(Ag+)

×c(Cl-)

=x×(x+1)=1.8×10-10x=1.8×10-10故c(Ag+)

=1.8×10-10mol/L例4

在20mL0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入20mL0.020mol·L-1BaCl2溶液，有無BaSO4沉淀生成？并判斷SO42-離子是否沉淀完全？已知BaSO4的Ksp=1.07×10-10.解:（1）∴有BaSO4沉淀生成5.判斷能否生成沉淀及沉淀是否完全沉淀完全是指離子殘留量≤10-5mol·L-1故SO42-沉淀完全由Ksp=c(Ba2+)×c(SO42-)

有c(SO42-)=1.07×10-10÷

0.0090≈1.2×10-8mol·L-1由題意知Ba2+過