第四节难溶电解质的溶解平衡

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1、第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡20时，时，溶解度溶解度S：难溶难溶 微溶微溶 可溶可溶 易溶易溶0.01 1 10 （Sg/100g水）水）难溶难溶 不溶不溶 在学习初中化学时在学习初中化学时,我们曾根据物质的溶解我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。温故温故思考：思考：Ag和和Cl的反应真能进行的反应真能进行 到底吗？到底吗？阅读课本阅读课本P61P616262 我们知道，溶液中有难溶于水的沉淀生成我们知道，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，是离子反应发生的条件之一。例如，AgNOAgNO3

2、 3溶液溶液与与NaClNaCl溶液混合，生成白色沉淀溶液混合，生成白色沉淀AgClAgCl：AgAg+Cl+Cl-=AgCl=AgCl，如果上述两种溶液是等物质的量浓度、，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。等体积的，一般认为反应可以进行到底。溶解溶解 AgCl(s)Agaq)+Cl-(aq)沉淀沉淀 Ag+Cl-AgCl在水中溶解平衡在水中溶解平衡一、一、沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 一定温度下，沉淀溶解的速率一定温度下，沉淀溶解的速率等于等于沉淀生成的沉淀生成的速率，固体量和各离子的浓度保持速率，固体量和各离子的浓度保持不变不变的状态。此的状态。此时沉淀达到

3、最大溶解，形成时沉淀达到最大溶解，形成饱和饱和溶液溶液 。逆、等、定、逆、等、定、动动、变变 1、定义：、定义：2、表达式：、表达式：3、特征：、特征：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)练习练习：写出碘化银、氢氧化镁沉淀溶解：写出碘化银、氢氧化镁沉淀溶解 平衡的表达式。平衡的表达式。4 4、影响难溶电解质溶解平衡的因素：、影响难溶电解质溶解平衡的因素：内因：电解质本身的性质内因：电解质本身的性质 a）绝对不容的电解质是没有的。绝对不容的电解质是没有的。b)同是难溶的电解质，溶解度差别也很大。同是难溶的电解质，溶解度差别也很大。d)习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反习惯上将生成难溶电

4、解质的反应，认为反应完全了。对于常量的反应来说，应完全了。对于常量的反应来说，0.01g是是很小的。当溶液中残留的离子浓度很小的。当溶液中残留的离子浓度(4)(2)(3)(1)(4)(2)(3)AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Q c=Am+nBn-m ，Q c称为离子积，其表达式中离子称为离子积，其表达式中离子浓度是浓度是任意任意的，为此瞬间溶液中的的，为此瞬间溶液中的实际浓度实际浓度。(6)溶度积规则溶度积规则判断有无沉淀生成。判断有无沉淀生成。1）QcKsp,溶液未饱和，还可溶解；溶液未饱和，还可溶解；2）Qc=Ksp,恰好饱和，达到平衡；恰好饱和，达到平衡；3）QcKsp

5、,过饱和过饱和,有沉淀析出。有沉淀析出。例例AgClAgCl的的Ksp=1.80Ksp=1.801010-10-10,将将0.001 mol.L0.001 mol.L-1-1NaClNaCl和和0.001 mol0.001 molL L-1-1AgNOAgNO3 3 溶液等体积混合溶液等体积混合,是否有是否有AgCl AgCl 沉淀生成沉淀生成.解解:两溶液等体积混合后两溶液等体积混合后,Ag,Ag+和和ClCl-浓度都减浓度都减小到原浓度的小到原浓度的1/2.1/2.AgAg+=Cl=Cl-=1/2=1/20.001=0.0005(mol0.001=0.0005(molL L-1-1)在混合

6、溶液中在混合溶液中,则则 AgAg+ClCl-=(0.0005)=(0.0005)2 2=2.5=2.5 1010-7-7因为因为AgAg+ClCl-Ksp,Ksp,所以有所以有AgCl AgCl 沉淀生成沉淀生成.第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）应用）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工：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业生产、环保工程和科学研究中分离或提纯分离或提纯物质的重要方法之一物质的重要方法之一,但不是唯一方法。但不是唯一方法。(2)原则：生成沉淀的反应能发生，且原则：生成沉淀的反

7、应能发生，且 进行得越完全越好。进行得越完全越好。（3）方法）方法a、调、调pH值值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调加氨水调pH值至值至78Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4b、加沉淀剂法：如沉淀、加沉淀剂法：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2=CuS Hg2+S2HgS思考与交流思考与交流1、如果要除去某溶液中的、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加，你选择加 入钡入钡盐还是钙盐？为什么？盐还是钙盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSO4比比CaSO4更难溶，使更难溶，使用钡盐可使

8、用钡盐可使SO42-沉淀更完全沉淀更完全2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应沉淀反应全部全部除去？说明原因。除去？说明原因。从溶解度方面可判断沉淀能否生成从溶解度方面可判断沉淀能否生成不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去 要除去要除去MgCl2酸性溶液中少量的酸性溶液中少量的FeCl3，不宜选用的试剂是（不宜选用的试剂是（）A、MgO B、MgCO3 C、NaOH D、Mg(OH)2c实验3-3:Mg(OH)2的溶解的溶解

9、 1.写出实验写出实验3-3中有关反应的化学方程式中有关反应的化学方程式 2.用平衡移动原理分析用平衡移动原理分析Mg(OH)2溶于溶于盐酸和盐酸和NH4Cl溶液的原因，并试从中找溶液的原因，并试从中找出使沉淀溶解的规律。出使沉淀溶解的规律。解解释释在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：的溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)加入盐酸时，加入盐酸时，H和和OH-反应生成水反应生成水,使使c(OH)减小，平衡右移，从而使减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。溶解。加入加入NH4Cl时，时，NH4水解，产生的水解，产生的H中和中和OH,使使c(OH)减小，平衡

10、右移，减小，平衡右移，从而使从而使Mg(OH)2溶解。溶解。2、沉淀的溶解、沉淀的溶解（1）原理）原理设法不断移去溶解平衡体系中的相应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离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动（2）应用举例）应用举例a.难溶于水的盐、碱溶于酸中难溶于水的盐、碱溶于酸中如：如：CaCO3溶于盐酸，溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸溶于强酸b.难溶于水的电解质溶于某些盐溶液难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：如：Mg(OH)2溶于溶于NH4Cl溶液溶液c.发生氧化还原反应使沉淀溶解发生氧化还原反应使沉淀溶解如有些金属氧化物如有些金属氧化物(

11、CuS、HgS等）不溶于非氧等）不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减少化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减少Cu2+（S2-）而达到沉淀溶解）而达到沉淀溶解 3CuS+8HNO3=3Cu（NO3）2+3S+2NO+4H2Od.生成络合物使沉淀溶解生成络合物使沉淀溶解如如AgCl可溶于可溶于NH3.H2O【实验【实验3-4】步骤步骤1mLNaCl和和10滴滴AgNO3溶液溶液混合混合向所得固液混合物中向所得固液混合物中滴加滴加10滴滴KI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Na2S溶溶液液现象现象有白色沉淀析出有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色黄色沉淀

12、转化为黑色黄色沉淀转化为黑色3.沉淀的转化沉淀的转化AgClAgIAg2SKINa2S溶解度溶解度/g 1.510-4 310-7 1.310-16沉淀的转化沉淀的转化示意图示意图KIKI =I I-+K+K+AgCl(S)AgCl(S)Ag+Cl-+AgI(S)AgI(S)AgCl(S)+I-AgI(S)+Cl-KSP(AgCl)=1.8*10-10KSP(AgI)=8.3*10-17（1 1）沉淀转化的）沉淀转化的实质实质：沉淀溶解平衡发生移动沉淀溶解平衡发生移动.一般说，溶解度小一般说，溶解度小的沉淀转化为溶解度的沉淀转化为溶解度更小更小的沉淀容易实现的沉淀容易实现锅炉水垢既会降低燃料的

13、利用率，造成能源浪费，锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。要定期清除。应用应用1：（2 2）沉淀转化的应用：）沉淀转化的应用：信息信息:锅炉水垢中还含有锅炉水垢中还含有CaSOCaSO4 4，难溶，难溶于水和酸，如何清除？于水和酸，如何清除？难溶物难溶物CaSOCaSO4 4CaCOCaCO3 3溶解度溶解度/g/g 2.12.110101 11.5 1.5 10103 3锅炉中水垢中含有锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用，可先用Na2CO3溶液溶液处理，使处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的

14、之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4 SO42-+Ca2+CO32-CaCO3化学法除锅炉水垢的流程图化学法除锅炉水垢的流程图CaSOCaSO4 4+CO+CO3 32-2-CaCO CaCO3 3+SO+SO4 42-2-CaCOCaCO3 3+2H+2H+=Ca=Ca2+2+CO+CO2 2+H+H2 2O OMg(OH)Mg(OH)2 2+2H+2H+=Mg=Mg2+2+2H+2H2 2O O水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用用饱和饱和Na2CO3溶液溶液浸泡数天浸泡数天疏松的水垢疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式写

15、出除去水垢过程中发生的所有离子方程式用盐酸用盐酸或或饱饱和氯化铵和氯化铵溶溶液液除去水垢除去水垢CaCO3 Ca2+CO32-2HCO3-+H2O+CO2应用应用2：一些自然现象的解释一些自然现象的解释各种奇形异状的各种奇形异状的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的吗？。你知道它是如何形成的吗？1.检查胃病做钡餐透视中，为什么用检查胃病做钡餐透视中，为什么用BaSO4而不用而不用BaCO3?BaCO3 Ba2+CO32-+2H+H2O+CO2思考思考2.龋齿的形成原因及防治方法龋齿的形成原因及防治方法(1)牙齿表面由一层硬的组成为牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的物质的物质保护着，它在

16、唾液中存在下列平衡：保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)KSP=2.510-59进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是：牙齿就会受到腐蚀，其原因是：。发酵生成的有机酸能中和发酵生成的有机酸能中和OHOH-，使平衡向脱矿方向移动加速腐蚀牙齿，使平衡向脱矿方向移动加速腐蚀牙齿 (2)2)已知已知CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3F F的的K KSPSP=2.8=2.81010-61-61，比，比CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3OHOH

17、更难更难溶，牙膏里的氟离子会与溶，牙膏里的氟离子会与CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3OHOH反应。请用离子反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因 5Ca2+3PO43-+F-=Ca5（PO4）3F练习练习 已知已知KspCu(OH)2=2.0 x10-20(1)某某CuSO4溶液里，溶液里，c(Cu2+)=0.02mol/L，如要生成，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的沉淀，应调整溶液的pH，使之大（，使之大（）才）才能达到目的。能达到目的。(2)要使要使0.2mol/LCuSO4溶液中溶液中Cu2+沉淀较为完全（使沉淀较为完全（使Cu2+浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加入入NaOH溶液，使溶液的溶液，使溶液的pH为（为（）。）。56