沉淀溶解平衡-1228

1.舉例說(shuō)明學(xué)過(guò)的“平衡”，它們有哪些特征？化學(xué)平衡2NO2N2O4

電離平衡H2OH++OH-KwK水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+2.特征:“逆、等、動(dòng)、定、變”3.平衡移動(dòng)原理——勒夏特列原理如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、溫度、或壓強(qiáng)等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。復(fù)習(xí)

KhCH3COOHH++CH3COO-NH3.H2ONH4++OH-KaKb4.什么叫飽和溶液？什么叫不飽和溶液？一定溫度下，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液叫該溶質(zhì)的飽和溶液。還能繼續(xù)溶解某種溶質(zhì)的溶液叫該溶質(zhì)的不飽和溶液。5.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)物質(zhì)的溶解性只能粗略表示物質(zhì)的溶解能力的強(qiáng)弱，為了精確表示物質(zhì)的溶解能力，化學(xué)上引入了“溶解度”的概念。6.固體物質(zhì)的溶解度（1）定義：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。叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。（2）溶解度與溶解性的關(guān)系（20℃）：10易溶可溶1微溶0.01難溶(g/100g水)

第三章物質(zhì)在水溶液中的行為第三節(jié)沉淀溶解平衡

選修4·

化學(xué)反應(yīng)原理陜西商洛柞水縣柞水溶洞

山東淄博博山溶洞

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(wàn)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？小朋友吃糖不刷牙易形成蛀牙又是什么原因？

觀察●思考（1）在裝有少量難溶的PbI2黃色固體的試管中。加入3ml蒸餾水,充分振蕩后靜置上層澄清溶液中,是否存在鉛離子？（2）待上層液體變澄清后,向其中滴加幾滴0.1mo/LKI溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?，F(xiàn)象:滴加碘化鉀溶液后,上層澄清溶液中出現(xiàn)黃色沉淀,說(shuō)明上層清夜中存在鉛離子。一、沉淀溶解平衡與溶度積1.沉淀溶解平衡一定溫度下，沉淀溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，形成飽和溶液，固體質(zhì)量和溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)溶解沉淀V溶解V沉淀==0速率V0時(shí)間tV溶解V沉淀t1..PS：1.沉淀溶解平衡的存在，決定了生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)不能進(jìn)行到底。2.通常認(rèn)為離子之間生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)能進(jìn)行完全。因?yàn)閷?duì)于常量的反應(yīng)來(lái)說(shuō)，0.01g是很小的?；瘜W(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。3.在電解質(zhì)的溶液中，易溶的、微溶的、難溶的電解質(zhì)都存在著溶解平衡。在一定溫度下，難溶電解質(zhì)在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，離子濃度保持不變。其離子濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次方的乘積為一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)之為溶度積常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)溶度積。PbI2(s)Pb2+(aq)

+2I-(aq)Ksp=[Pb2+][I-]2一、沉淀溶解平衡與溶度積2.溶度積常數(shù)（Ksp）溶度積:solubilityproduct為了書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)便常常將“aq”省略PS：注意區(qū)分電離方程式和沉淀溶解平衡式！PbI2==Pb2++2I-PbI2(s)Pb2++2I-Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)

+2OH-(aq)Cu(OH)2Cu2++2OH-難溶物Ksp表達(dá)式AgClAgBrAgIMg(OH)2Cu(OH)2Ksp=[Ag+][Cl-]Ksp=[Ag+][Br-]Ksp=[Ag+][I-]Ksp=[Mg2+][OH-]2Ksp=[Cu2+][OH-]2Ksp值（25℃）溶解度（g）1.8×10-10mol2L-21.8×10-45.0×10-13

mol2L-28.4×10-68.3×10-17

mol2L-22.1×10-75.6×10-12

mol3L-36.5×10-32.2×10-20

mol3L-31.7×10-5

寫(xiě)出下列難溶物的溶度積表達(dá)式Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。一定的溫度下，相同類(lèi)型的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，溶解度越小，越難溶

練習(xí)PS：同類(lèi)型指化學(xué)式所表示的組成中陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同例1：已知25℃時(shí)，AgCl的溶解度是1.92×10-3g/L，求它的溶度積。已知AgCl的摩爾質(zhì)量為143.5g/mol。解

：依題意可知25℃時(shí)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=1.8×10-10mol2/L2PS:溶度積與溶解度之間的換算例2：已知Ksp,AgCl＝1.810-10mol2/L2，Ksp,Ag2CrO4＝9.010-12mol2/L2，試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）設(shè)AgCl的溶解度為S1（mol／L),則：

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡S1S1

(2)設(shè)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Ksp(AgCl)＝1.810-10mol2/L2＝S12Ksp(Ag2CrO4)＝9.010-12mol2/L2＝(2S2)2S2＝4S23由以上例題的結(jié)果可得到如下結(jié)論：

①同種類(lèi)型的難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，Ksp越大則溶解度越大。

②不同類(lèi)型則不能用Ksp的大小來(lái)比較溶解度的大小，必須經(jīng)過(guò)換算才能得出結(jié)論。二、影響沉淀溶解平衡的因素Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量無(wú)關(guān)，且溶液中離子濃度的變化只能使平衡移動(dòng)，并不改變?nèi)芏确e。a絕對(duì)不溶的電解質(zhì)是沒(méi)有的。b同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。1.內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)2.外因：a濃度：加水，平衡向溶解的方向移動(dòng)。b溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。特例：Ca(OH)2c同離子效應(yīng)：平衡時(shí)加入含相同離子的電解質(zhì)，平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)。d其他：若加入某物質(zhì)能使難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為更難溶、更難電離的電解質(zhì)或氣體時(shí)，平衡正向移動(dòng)。對(duì)于平衡AgCl（S）Ag+(aq)+Cl-(aq)

若改變條件，對(duì)其有何影響改變條件平衡移動(dòng)方向C（Ag+）C（Cl-）升溫加水不變加AgCl（s）加NaCl（s）加NaI（s）加AgNO3(s)→↑↑→不變不移動(dòng)不變不變←↓↑→↓↑←↑↓練習(xí)三、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1.沉淀的溶解與生成過(guò)飽和溶液生成沉淀沉淀溶解平衡不飽和溶液沉淀溶解在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列說(shuō)法正確的是(AgClKsp=1.8×10-10)（）

A.有AgCl沉淀析出B.無(wú)AgCl沉淀

C.無(wú)法確定D.有沉淀但不是AgClAc(Cl-)=(O.O1×0.1)÷0.101mol/L=9.9×10-3mol/Lc(Ag+)=(O.O1×0.001)÷0.101mol/L=9.9×10-5mol/LQC=9.9×10-3×9.9×10-5mol2/L2

=9.8×10-7mol2/L2>KSP練習(xí)回顧“觀察思考”中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入KI之前，體系中PbI2已達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)，向上層清液中滴加KI溶液，溶液中I-濃度增大，使?jié)舛壬蘍大于溶度積Ksp，平衡向左移動(dòng)，因此又有PbI2黃色沉淀生成。利用X射線(xiàn)對(duì)鋇的穿透能力較差的特性，醫(yī)學(xué)上在進(jìn)行消化系統(tǒng)的X射線(xiàn)透視時(shí)，常使用BaSO4做內(nèi)服造影劑，這種透視俗稱(chēng)鋇餐透視。由于Ba2+有劇毒，水溶性鋇鹽不能用做鋇餐。BaCO3和BaSO4都是難溶于水的，由它們的溶度積可知，它們?cè)陲柡腿芤褐须婋x出的Ba2+的濃度相差不是很大，但是BaCO3不可用做鋇餐，BaSO4則可以，這是為什么呢？圖中亮處為硫酸鋇BaCO3(s)Ba2+(aq)

+CO32-(aq)BaSO4(s)Ba2+(aq)

+SO42-(aq)Ksp=5.1×10-9mol2.L-2Ksp=1.1×10-10mol2.L-22H+H2O+CO2+PS：若誤服了可溶性鋇鹽，會(huì)造成鋇中毒，此時(shí)患者應(yīng)盡快用5.0％的Na2SO4溶液洗胃，并倒瀉使鋇鹽盡快排出。Ba2++SO42-

==BaSO4↓CaCO3

（S）Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2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(wàn)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？Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2↑CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2練習(xí)溶洞中美麗的石筍、鐘乳石和石柱是大自然創(chuàng)造的奇跡。石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣與水及二氧化碳反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣。溶有碳酸氫鈣的水從溶洞頂向溶洞底滴落時(shí)，水分蒸發(fā)，二氧化碳?jí)簭?qiáng)減小以及溫度的變化都會(huì)使二氧化碳溶解度減小而析出碳酸鈣沉淀。這些沉淀經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的積聚，漸漸形成了鐘乳石、石筍等?；瘜W(xué)與自然珊瑚蟲(chóng)是海洋中的一種腔腸動(dòng)物，可從周?chē)暮Ｋ蝎@取Ca2＋和HCO3-，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼：Ca2++2HCO3-?CaCO3+CO2+H2O。珊瑚周?chē)脑孱?lèi)植物的生長(zhǎng)會(huì)促進(jìn)碳酸鈣的產(chǎn)生，對(duì)珊瑚的形成貢獻(xiàn)巨大。人口增長(zhǎng)、人類(lèi)大規(guī)?？撤ド?、燃燒煤和其他化學(xué)燃料等因素導(dǎo)致空氣中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳濃度增大，干擾珊瑚的生長(zhǎng)，甚至造成珊瑚蟲(chóng)的死亡。試管編號(hào)①②③④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，滴加酚酞溶液2ml鹽酸3ml飽和NH4Cl溶液

2mlFeCl3溶液現(xiàn)象固體無(wú)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有紅褐色沉淀生成說(shuō)明溶解分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、鹽，記錄現(xiàn)象,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。練習(xí)三、沉淀溶解平衡的應(yīng)用2.沉淀的轉(zhuǎn)化向盛有2mL0.1mol/LZnSO4溶液的試管中加入幾滴Na2S(1mol/L)溶液，再向其中滴加0.1mol/LCuSO4溶液，觀察沉淀顏色的變化。物質(zhì)ZnSCuSKsp(mol2·L-2)1.6×10-241.3×10-36沉淀顏色白色黑色

ZnS(s)Zn2+(aq)+

S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向右移動(dòng)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)，一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)越大。ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3靜置Mg(OH)2Fe(OH)3自然界也發(fā)生著溶解度小的礦物轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后可變成CuSO4溶液，并向深部滲透，遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)，便慢慢地使之轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過(guò)程中，常用FeS(s)MnS(s)等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2?L-2Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2?L-2Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2?L-2練習(xí)：寫(xiě)出FeS(s)與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應(yīng)離子方程式。FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)齲齒的形成牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：

生成的有機(jī)酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動(dòng)，羥基磷酸鈣溶解，加速腐蝕牙齒進(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?Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)KSP=2.5×10-59mol9?L-9脫礦礦化Ca5(PO4)3OHKSP=2.5×10-59mol9?L-9Ca5(PO4)3FKSP=2.8×10-61mol9?L-9根據(jù)羥基磷灰石的平衡體系，你能想到用什么方法保護(hù)牙齒？牙齒的保護(hù)使用含氟牙膏+F-氟磷灰石羥基磷灰石1.下列說(shuō)法中正確的是（）

A.不溶于水的物質(zhì)溶解度為0B.絕對(duì)不溶解的物質(zhì)是不存在的

C.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0D.物質(zhì)的溶解性為難溶，則該物質(zhì)不溶于水B練習(xí)硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解2.硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中?。烤毩?xí)

3.已知25℃時(shí)KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足量的AgCl放入1L

1.0mol／L的鹽酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：設(shè)AgCl在鹽酸中的溶解度為S（mol／L),

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡SS＋11AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。練習(xí)2（）4.以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子，通過(guò)添加過(guò)量難溶電解質(zhì)MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經(jīng)過(guò)濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶，可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是（）

A.具有吸附性

B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同

C.溶解度大于