第四節(jié)上課電離平衡

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)。物質(zhì)溶解性的大小跟_______________有關。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：物質(zhì)的溶解性只是粗略地表示物質(zhì)的溶解能力的強弱,為了精確表示物質(zhì)的溶解能力,化學上引入了“溶解度”的概念。第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡A.定義：在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量.叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。B.注意：

①條件：一定溫度；②標準：100g溶劑

③狀態(tài)：飽和狀態(tài)④單位：g

⑤任何物質(zhì)的溶解：是有條件的,在一定條件下某物質(zhì)的溶解量也是有限的,無限可溶解的物質(zhì)不存在。20℃時,溶解性與溶解度的大小關系溶解性易溶可溶微溶難溶溶解度>10g

1g~10g0.01g~1g

<0.01g（1）NaCl在水溶液里達到溶解平衡狀態(tài)時有何特征？

（2）要使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體，可采取什么措施？蒸發(fā)（減少溶劑）降溫

NaCl的溶解速率與結(jié)晶速率相等；并且只要溶解平衡的條件不變，該溶液中溶解的NaCl的量就是一個恒定值。加入濃鹽酸？交流、討論在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸現(xiàn)象:解釋:在NaCl的飽和溶液中，存在溶解平衡

NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加濃鹽酸會使c(Cl-)增加,平衡向左移動,因而有

NaCl晶體析出.NaCl飽和溶液中有固體析出可溶的電解質(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？實驗探究可溶的電解質(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－的反應真能進行到底嗎？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(zhì)的量濃度、等體積的，一般認為反應可以進行到底。【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：有黃色沉淀生成，說明溶液中依然有Ag+、Cl-存在，即Ag＋和Cl－的反應不能進行到底。（1）、恰好反應沒有？（2）、溶液中還含有Ag+和Cl-？【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，習慣上,將溶解度小于0.01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，但不會等于0難溶物在水中存在溶解平衡。（一）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VV溶解V沉淀t1、生成沉淀的離子反應能發(fā)生的原因：生成物的溶解度很小2、概念：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。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）表達式：如：AgCl(s)

Cl－(aq)＋Ag＋(aq)（二）難溶電解質(zhì)的溶解平衡3、特征：難、飽、逆、動、等、定、變。4.生成難溶電解質(zhì)的離子反應的限度:難溶電解質(zhì)的溶解度小于0.01g,離子反應生成難溶電解質(zhì)，通常離子濃度小于1×10－5mol/L時，認為反應完全，但溶液中還有相應的離子。5、影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素：a、絕對不溶的電解質(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)時只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。①內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)

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。練：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達式特例：Ca(OH)2幾點說明：

1、溶解平衡的存在，決定了生成難溶電解質(zhì)的反應不能進行到底。

2、習慣上將生成難溶電解質(zhì)的反應，認為反應完全了，因?qū)τ诔Ａ康姆磻獊碚f，0.01g是很小的。當溶液中殘留的離子濃度<1×10-5mol/L時，沉淀就達到完全。

3、難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會等于0。如Ag2S的溶解度為1.3×10-16g。

4、溶解平衡與化學平衡一樣，受外界條件的影響而發(fā)生移動。結(jié)論：在電解質(zhì)的溶液中，不管是易溶的，微溶的，難溶的電解質(zhì)都存在著溶解平衡。[例1]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減少的是……………..............()A、Na2CO3溶液B、AlCl3溶液

C、NaOH溶液D、CaCl2溶液AB6.溶度積常數(shù)(簡稱溶度積)—[科學視野](p65):⑴.溶度積(Ksp):難溶電解質(zhì)的溶解平衡中,離子濃度冪的乘積。

MmAn(s)

mMn+(aq)＋

nAm-(aq)

⑵.表達式：平衡時：Ksp＝[c(Mn＋)]m.[c(Am-)]n在一定溫度下，KSP是一個常數(shù)設任意時刻有：Qc＝[c(Mn＋)]m.[c(Am-)]n

當:Qc>

Ksp

過飽和，析出沉淀，

Qc＝Ksp

達飽和，平衡狀態(tài)

Qc<

Ksp

未飽和。⑶.溶度積規(guī)則:25℃時，Ksp=c(Pb2+).c(I-)2=7.1×10-9mol3l-3練習：BaSO4、Fe(OH)3的溶度積表達式。

Ksp[BaSO4]=c(Ba2+).c(SO42-)單位：mol2L-2

Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+).c(OH-)3

單位：mol4L-4Ka或KbKsp

影響因素物質(zhì)本身性質(zhì)和溫度意義弱電解質(zhì)的電離能力注：①一般情況,溫度越高,Ksp越大。

②對于陰陽離子個數(shù)比相同

(即:相同類型)的難溶電解質(zhì),Ksp越小,溶解度越小,越難溶。與弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)做對比,Ksp的意義和影響因素物質(zhì)本身性質(zhì)和溫度等難溶物在水中的溶解能力[例2]100ml0.01mol/lKCl溶液中加入1ml0.01mol/lAgNO3溶液(Ksp=1.8×10-10)下列中對的是……()A.有AgCl沉淀析出B.無AgCl沉淀

C.無法確定D.有沉淀但不是AgClA例3：在1L含1.0×10-3molL-1

的SO42-溶液中，注入0.01molBaCl2溶液（假設溶液體積不變）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+過量，剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)

因為，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L

所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：當剩余離子即平衡離子濃度﹤10-5mol/L時，認為離子已沉淀完全或離子已有效除去。c(Cl-)=(O.O1×0.1)÷0.101=9.9×10-3mol/Lc(Ag+)=(O.O1×0.001)÷0.101=9.9×10-5mol/LQC=9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP二、沉淀反應的應用1、沉淀的生成（1）應用：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學研究中除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一。（2）方法①調(diào)pH值如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)

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↓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、沉淀的溶解原理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分析：難溶于水的鹽能溶于酸中如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于鹽酸。[思考]：寫出氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達式.

Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀討論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溶液試管編號①②③④對應試劑少許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，滴加酚酞溶液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，溶液變淺紅迅速溶解逐漸溶解Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl＝MgCl2+2NH3·H2O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(jié)論。在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)

加入鹽酸時，H＋中和OH－，使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解。加入NH4Cl時，NH4＋與OH－結(jié)合，生成弱電解質(zhì)NH3·H2O，使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移動。【思考與交流】：

應用平衡移動原理分析、解釋實驗中發(fā)生的反應，并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律?！窘忉尅?、沉淀的轉(zhuǎn)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】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逆向進行，有何現(xiàn)象？步驟1mLNa2S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NaCl

溶液現(xiàn)象有黑色沉淀析出黑色沉淀沒變化黑色沉淀沒變化沉淀的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化。AgCl(s)+I-

AgI(s)+Cl-實際難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡粒子平衡移動應用沉淀溶解平衡解決實際問題的一般方法

沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡移動。一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。沉淀轉(zhuǎn)化的應用：沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應用價值。湖南張家界溶洞

現(xiàn)在你能用我們今天學習的知識加以解釋嗎？雖然溶洞都是十分堅硬的碳酸鹽質(zhì)巖石，但由于長期沉浸在地下水中被溶解，特別是當水中含有二氧化碳時，其溶解速度更加迅速。這樣一年又一年，堅硬的巖層就會被溶蝕出一個個洞穴。當溶有石灰質(zhì)的地下水再次滴入洞中時，由于環(huán)境中壓力、溫度的變化，使水中的二氧化碳逸出，從而降低了水對石灰質(zhì)的溶解力，這樣原本溶解在水中的部分石灰質(zhì)，會因為過于飽和而沉淀析出，長時間的累積就會形成一根根形態(tài)各異的石鐘乳、石柱和石筍

溫馨提示：CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)CO32-+CO2+H2O=2HCO3-沉淀反應的應用1、溶洞水滴石穿石筍的形成：滴水成石Ca（HCO3）2CaCO3+H2O+CO2應用2：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(zhì)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(chǎn)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)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3、鍋爐水垢：浪費燃料、影響安全運行、污染蒸汽品質(zhì)、破壞水循環(huán)、腐蝕鍋爐金屬。應用4：為什么醫(yī)學上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?

BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：

BaSO4Ba2＋＋SO42－

Ksp=1.1×10－10s=2.4×10－4BaCO3Ba2＋＋CO32－

Ksp=5.1×10－9s=2.2×10－3