難溶電解質(zhì)的溶解平衡

第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡Dissolutionelectrolyteequlibrium第一課時(shí)【舊知回顧】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(zhì)的溶液叫飽和溶液。能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的溶液叫不飽和溶液。2、溶解性是指：___________________________溶解性是物質(zhì)的_______性質(zhì)。溶解性大小跟___________________有關(guān)。一種物質(zhì)溶解在另一種物質(zhì)中的能力。物理溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì)3、固體物質(zhì)的溶解度：（符號(hào)S，單位g）在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量。任何物質(zhì)的溶解是有條件的，在一定的條件下某物質(zhì)的溶解量一般是有限的。但是硫酸與水、乙醇和水等少量情況是可任意比互溶。溶解度與溶解性的關(guān)系：20℃10易溶可溶1微溶0.01難溶S/g在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸探究實(shí)驗(yàn)解釋:在NaCl的飽和溶液中，存在溶解平衡NaClSNaaqCl-aq加濃鹽酸Cl-的濃度增加,平衡向左移,NaCl析出現(xiàn)象:NaCl飽和溶液中析出固體可溶的電解質(zhì)溶液中存在溶解平衡，難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢？一、Ag＋和Cl－的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？思考與交流：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(yīng)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：AgCl-=AgCl↓，如果上述兩種溶液是等物質(zhì)的量濃度、等體積的，一般認(rèn)為反應(yīng)可以進(jìn)行到底。問題討論：1、當(dāng)AgNO3與NaCl恰好完全反應(yīng)生成難溶AgCl時(shí)，溶液中是否含有Ag和Cl-？2、難溶電解質(zhì)的定義是什么？難溶物的溶解度是否為0？3、難溶電解質(zhì)如AgCl是否存在溶解平衡？如何表示？有習(xí)慣上,將溶解度小于001克的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會(huì)等于0Ag+Cl-溶解AgClsAg＋aqCl－aq沉淀1、有沉淀生成的復(fù)分解類型離子反應(yīng)能不能完全進(jìn)行到底呢？不能,沉淀即是難溶電解質(zhì),不是絕對(duì)不溶,只不過溶解度很小,難溶電解質(zhì)在水中存在溶解平衡化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時(shí),沉淀達(dá)到完全。2、難溶電解質(zhì)的溶解平衡3特征：逆、等、動(dòng)、定、變1概念：在一定條件下，難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡a、絕對(duì)不溶的電解質(zhì)是沒有的。b、同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。c、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時(shí)只要是飽和溶液也存在溶解平衡。4影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素：①內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)②外因：a、濃度：加水，促進(jìn)溶解。b、溫度：升溫，促進(jìn)溶解。特例：CaOH2C、加入相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。d、加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子，使平衡向溶解的方向移動(dòng)改變條件平衡移動(dòng)

c(Mg2+)

c(OH-)加水升溫加MgCl2(S)通入HCl加NaOH(S)已知溶解平衡：Mg(0H)2(s)

Mg2+(aq)+2OH-(aq)正向增大正向逆向正向逆向減少增大增大減少減小減少增大增大減少《學(xué)法》P46篤學(xué)一、慎思1-5三、溶度積（科學(xué)視野P65）1、難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)的含義AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，spAgCl=CAg·CCl-為一常數(shù)，該常數(shù)稱為難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)。簡(jiǎn)稱溶度積。2、難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)用sp表示通式：MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)

smAn=n

練習(xí)：表示BaSO4、Ag2CrO4、MgOH2的溶度積3溶度積與溶解度之間的關(guān)系例1、已知spAgCl＝15610-10，spAg2CrO4＝9010-12，試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）設(shè)AgCl的濃度為S1（mol／L),則：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡S1S1

(2)設(shè)Ag2CrO4的濃度為S2（mol/L),則：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平衡2S2S2在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度S=131×10-4×MAg2CrO4g/L難溶物Ksp溶解度/gAgCl1.56×10-101.5×10-4AgBr5.4×10-138.4×10-6AgI8.5×10-172.1×10-7結(jié)論1:對(duì)同類型陰陽離子個(gè)數(shù)比相同的難溶電解質(zhì)（如AgCl、AgBr、AgI）而言，sp越小，其溶解度也越小。難溶物Ksp溶解度/gAgCl1.8×10-101.5×10-4Ag2CO38.1×10-123.45×10-3BaSO41.1×10-102.4×10-4結(jié)論2:不同類型的難溶電解質(zhì)，需注意sp表達(dá)式中指數(shù)的問題。物質(zhì)的sp相比越小，不表示溶解度一定越小。溶解度相近的物質(zhì)，有時(shí)需考慮相對(duì)分子質(zhì)量的差異。例2、把足量的AgCl放入1L10mol/L的鹽酸溶液中溶解度是多少？（g/L）

已知spAgCl=156×10-10解：設(shè)AgCl的濃度為X（mol／L),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡XX＋11AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。SAgCl鹽酸中=156×10-10×1435=224×10-8g/L思考：當(dāng)溶液中的離子濃度達(dá)到什么樣的程度就能沉淀或才能繼續(xù)沉淀？這與什么有關(guān)呢？SAgCl水中=15×10-4g/L因?yàn)椋和x子效應(yīng)4、溶度積規(guī)則

①離子積AnBmsnAmaqmBn-aqQc>sp時(shí)，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和），體系中不斷析出沉淀，直至達(dá)到平衡（此時(shí)Qc=sp）2Qc=sp時(shí)，沉淀與飽和溶液的平衡Qc<sp時(shí)，溶液不飽和，若體系中有沉淀，則沉淀會(huì)溶解直至達(dá)到平衡（此時(shí)Qc=sp）Qc稱為離子積，其表達(dá)式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實(shí)際濃度，所以其數(shù)值不定，但對(duì)一難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，sp為一定值。②溶度積規(guī)則任意時(shí)：Qc＝m1、CuOH2sCu2＋aq＋2OH－aq，sol/L，如果要生成CuOH2沉淀，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的ol/LCuSO4溶液中的Cu2＋沉淀較為完全使Cu2＋濃度降低至原來的千分之一，則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH為________。思考下列問題56若要使Cu2完全沉淀，pH至少例3、已知sol/LNaCl和0001mol/LAgNO3溶液等體積混合,（1）是否有AgCl沉淀生成解：兩溶液等體積混合后,Ag和Cl-濃度都減小到原濃度的1/2。則CAg=CCl-=1/2×0001=00005mol/L則Qc=CAg·CCl-=000052=25×10-7因?yàn)镼c＞sp，所以有AgCl沉淀生成（2）當(dāng)沉淀達(dá)最大值時(shí)，溶液中Ag濃度是多少？（3）往上層清液中滴加NaI能否生成AgI沉淀？CI-大小應(yīng)該滿足什么要求？已知spAgI=85×10-17（4）若往AgCl飽和溶液中同時(shí)加入CI-=1×10-15mol/L,CCl-=，則又會(huì)是什么情況呢？此時(shí)達(dá)沉淀溶解平衡，CAg=134×10-5mol/LCI-=6×10-12mol/LI-不能沉淀但Cl-可以所以，并不意味著sp越小，就一定先會(huì)沉淀，必須達(dá)到能沉淀的要求。例4：下列情況下，有無CaCO3沉淀生成？已知sL濃度分別為001mol/L的CaCl2和Na2CO3；2改變CaCl2和Na2CO3的濃度為10mol/L呢？C（Ca2）=C（CO32-=0110-3001/10=10-6mol/LQc=C（Ca2）×C（CO32-=10-12<sp=49610-9因此無CaCO3沉淀生成。CCa2×CCO32-=10-4mol/LQc=CCa2）×C（CO32-）=10-8>sp=49610-9因此有CaCO3沉淀生成。（2013新課標(biāo)）11已知spAgCl=156×10-10,spAgBr=77×10-13,spAg2CrO4=90×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-、CrO42-，，3溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)椤r-、Cl-、CrO42-提示：需要的Ag濃度越小，則應(yīng)先沉淀分步沉淀時(shí)，所需要的沉淀劑濃度越小，則越應(yīng)先沉淀。1、已知spAgI＝8310-17，spAg2S＝6310-50，試求AgI和Ag2S的溶解度（用g/L表示）作業(yè)：AgCl=180×10-10。將0001mol/LNaCl和0001mol/LAgNO3溶液等體積混合,（1）是否有AgCl沉淀生成（2）當(dāng)沉淀達(dá)最大值時(shí)，溶液中Ag濃度是多少？（3）若往上層清液中滴加NaI能生成AgI沉淀，則CI-大小應(yīng)該滿足什么要求？已知spAgI=85×10-17請(qǐng)寫出詳細(xì)的計(jì)算過程,可約算。3AgCl飽和溶液中Ag濃度是多少？中形成飽和溶液，Ag濃度是多少？此題分每問寫出過程解：因?yàn)锳gCl飽和溶液極稀，可以認(rèn)為

1gH2O的體積和質(zhì)量與1mLAgCl溶液體積和

質(zhì)量相同，所以在lLAgCl飽和溶液中含有

，溶解的AgCl完全電離，故：cAg=cCl-＝·mol-1＝134×10-5mol·L-1，SPAgCl＝cAg·cCl-=134×l0-52＝18×10-10結(jié)論：溶度積和溶解度可以互相換算。換算時(shí)都需要先求出物質(zhì)的量濃度。例5：氯化銀在25℃,

求它的溶度積常數(shù)。100g水中溶解的質(zhì)量cSO42-=sp/cBa2練習(xí)1在1L含10×10-3molL-1的SO42-溶液中，BaCl2溶液假設(shè)溶液體積不變

能否有效除去SO42-已知:spBaSO4=11×10-10生成BaSO4沉淀后，Ba2過量，

剩余的cBa2=001-0001=解：cBa2=,cSO42-=,=11×10-10/90×10-3=12×10-8mol/L因?yàn)?，剩余的cSO42-=12×10-8mol/L<10-5mol/L

所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。結(jié)論：利用溶度積可以判斷離子能否沉淀完全。注意：當(dāng)溶液中的離子濃度小于mol/L時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀或反應(yīng)）完全。2、計(jì)算當(dāng)CO32-的濃度達(dá)到SO42-濃度的多少倍數(shù)時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)由BaSO4轉(zhuǎn)化成BaCO3沉淀。

該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(SO42-)c(CO32-)c(SO42-)·c(Ba2+)

c(CO32-)·c(Ba2+)=KSP(BaSO4)KSP(BaCO3)=BaSO4+CO32-BaCO3+SO42-

已知：spBaCO3=258×10-9spBaSO4=11×10-10解：總結(jié):利用溶度積規(guī)則可以判斷沉淀能否轉(zhuǎn)化。而且一定條件下溶解能力小的物質(zhì)也可以轉(zhuǎn)化成溶解能力相對(duì)較大的物質(zhì)。c(SO42-)c(CO32-)=23.51.1×10-102.58×10-9=311長(zhǎng)郡已知25℃時(shí)，SgOH2]

＝4×10－12，SgCO3]＝5×10－6，

sp＝80×10-38。1求25℃時(shí)MgOH2的溶解度；

2向沉有MgOH2的澄清水溶液中滴入酚

酞可否出現(xiàn)紅色？

3向cMg2＝1mol·L－1的MgCl2溶液中滴

加NaOH調(diào)節(jié)g2沉淀完全58×10－4gpH=10；能=9=115向杯底沉有MgOH2的200mL水溶液

中滴加一滴·L－1的FeCl3溶

液，可否出現(xiàn)紅褐色沉淀？4向盛有MgOH2固體的燒杯中加入

·L－1的Na2CO3溶液，可否使MgOH2

轉(zhuǎn)化為MgCO3？能，大于005mol·L－1即可能311長(zhǎng)郡已知25℃時(shí)，SgOH2]

＝4×10－12，SgCO3]＝5×10－6，

sp＝80×10-38。409浙江卷10已知:25oC時(shí),sgOH2

=561×10-12，sgF2=742×10-11。下列說法

正確的是A25oC時(shí)，飽和MgOH2溶液與飽和MgF2

溶液相比,前者的cMg2大B25oC時(shí)，在MgOH2的懸濁液加入少量

的NH4Cl固體,cMg2增大C25oC時(shí)，MgOH2固體在20ml001mol·L-1

·L-1NH4Cl

溶液中的sgOH2的懸濁液加入NaF

溶液后，在MgOH2不可能轉(zhuǎn)化成為MgF2B52010山東卷，15某溫度下，F(xiàn)eOH3S

分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后，改變?nèi)芤?/p>

PH，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分

析，下列判斷錯(cuò)誤的是AspB加適量NH4Cl固體可

使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)Cc、d兩點(diǎn)代表的溶液

中cH與cOH-乘積相等DFeOH3、CuOH2分

別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和B三、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、沉淀的生成（1）應(yīng)用：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)研究中除雜或提純物質(zhì)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(zhuǎn)化成沉淀（2）方法a、調(diào)pH如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)pH值至7－8b、加沉淀劑：如沉淀Cu2、Hg2等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋S2－=CuS↓Hg2＋S2－＝HgS↓c、同離子效應(yīng)法,例如硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小。d、氧化還原法硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移有利于沉淀生成。例：已知Fe3在PH3到4之間開始沉淀，在PH7到8之間沉淀完全，而Fe2,Cu2在8到9之間開始沉淀11到12之間沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2如何除去？先把Fe2氧化成Fe3，然后調(diào)PH至7到8使Fe3轉(zhuǎn)化為FeOH3沉淀，過濾除去沉淀。氧化劑:硝酸高錳酸鉀氯氣氧氣雙氧水等調(diào)PH:氨水氫氧化鈉氧化銅碳酸銅思考與交流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?yàn)锽aSO4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(shí)，你認(rèn)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(yīng)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2、沉淀的溶解原理：設(shè)法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(dòng)分析：難溶于水的鹽能溶于酸中如：CaCO3、FeS、AlOH3、MgOH2溶于鹽酸。Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀例：添加試劑蒸餾水鹽酸NH4ClFeCl3對(duì)應(yīng)試劑少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2滴加試劑2ml蒸餾水2ml鹽酸3ml飽和NH4Cl溶液

2mlFeCl3溶液現(xiàn)象固體無明顯溶解現(xiàn)象迅速溶解逐漸溶解MgOH22HCl＝MgCl22H2OMgOH22NH4Cl＝MgCl22NH3·H2O有紅褐色沉淀生成【實(shí)驗(yàn)3-3和3-5】3MgOH22FeCl3=3MgCl22FeOH3【實(shí)驗(yàn)3-4】步驟1mLNaCl和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴Na2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色AgClAgIAg2SKINa2S溶解度/g15×10-4＞3×10-7＞13×10-16【實(shí)驗(yàn)3-5】步驟1mLMgCl2中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液靜置現(xiàn)象Mg(OH)2FeCl33、沉淀的轉(zhuǎn)化AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

溶解

沉淀上述過程可否逆向進(jìn)行？實(shí)驗(yàn)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。AgClI=AgICl2AgINa2S=Ag2S2I沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡移動(dòng)。很難轉(zhuǎn)化/不轉(zhuǎn)化【規(guī)律方法】沉淀轉(zhuǎn)化的一般原則1溶解度較小的沉淀易轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。2當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時(shí),生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀。3如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達(dá)到分離離子的目的。鍋爐除水垢：鍋爐中的水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。CO32-CaCO3CaSO4

SO42-+

Ca2+

沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用2：一些自然現(xiàn)象的解釋

當(dāng)我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時(shí)，一定會(huì)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(huì)形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎？CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2齲齒沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用3：齲齒的形成原因及防治方法P66①牙齒表面由一層硬的組成為Ca5PO43OH的難溶物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)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(jī)酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動(dòng)，加速腐蝕牙齒②已知Ca5PO43F的溶解度比Ca5PO43OH更小，牙膏里的氟離子會(huì)與Ca5PO43OH反應(yīng)。請(qǐng)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)如何吃菠菜？菠菜中含有一種叫草酸的物質(zhì)，是二元弱酸：HOOC-COOH→HOOC-COO－H草酸進(jìn)入人體后，在胃酸作