難溶電解質(zhì)的溶解平衡上課用

難溶電解質(zhì)的溶解平衡

第四節(jié)復(fù)習(xí)

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)

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。固體物質(zhì)的溶解度定義：注意：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)時所溶解的質(zhì)量。叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。條件：一定溫度。標(biāo)準(zhǔn)：100克溶劑狀態(tài)：飽和狀態(tài)單位：克（g）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。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討論：（1）飽和溶液中溶質(zhì)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(jié)晶、降溫結(jié)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(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？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：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(rèn)為反應(yīng)可以進(jìn)行到底。Ag＋和Cl－的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？一、Ag＋和Cl－的反應(yīng)能進(jìn)行到底嗎？【實(shí)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(yīng)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(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時，沉淀達(dá)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(dāng)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(zhì)的溶解平衡(1)概念：在一定條件下，難溶電解質(zhì)___________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(jié)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(dá)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(biāo)明物質(zhì)狀態(tài)和可逆符號

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

練習(xí)1.書寫CaCO3,Mg(OH)2溶解平衡的表達(dá)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(zhì)量有什么變化?加入固體醋酸鈉,固體Mg(OH)2的質(zhì)量增加;加入固體氯化銨,固體Mg(OH)2的質(zhì)量減少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。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。特例：Ca(OH)2C.同離子效應(yīng)(向沉淀方向移動）d.能反應(yīng)的物質(zhì)（向溶解方向移動）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(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，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(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↓同離子效應(yīng)[思考]：寫出氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達(dá)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(shè)計可行的實(shí)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(shí)驗,記錄現(xiàn)象,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。有紅褐色沉淀生成說明溶解實(shí)驗方案：分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、鹽，根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象，得出結(jié)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(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3、沉淀的溶解方法②．生成弱電解質(zhì)CaCO3(s)+2H+==Ca2++H2O+CO2↑

①生成易揮發(fā)性物質(zhì)加入的試劑能與沉淀所產(chǎn)生的離子發(fā)生反應(yīng)，生成揮發(fā)性物質(zhì)或弱電解質(zhì)(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(yīng)3CuS+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O④生成絡(luò)合物AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-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(shí)驗3-4】有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀的轉(zhuǎn)化AgClAgIAg2SKINa2S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-沉淀的轉(zhuǎn)化[思考與交流]:從實(shí)驗中可以得到什么結(jié)論？注意：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。 （1）沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)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(shí)現(xiàn)。（2）沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價值。3、沉淀的轉(zhuǎn)化CaSO4

(s)SO42-(aq)+

Ca2+(aq)

+CO32－CaCO3

應(yīng)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(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。化學(xué)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(yīng)用2：一些自然現(xiàn)象的解釋CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)2HCO3-+H2O+CO2當(dāng)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(lán)(CuS)CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4CuSO4+PbS=CuS+PbSO4齲齒應(yīng)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(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(jī)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(yīng)。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(yīng)用4：為什么醫(yī)學(xué)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”?

由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH=0.9～1.5)，如果服下BaCO3，胃酸會與CO32-反應(yīng)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(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H＋結(jié)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(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4作“鋇餐”?？茖W(xué)視野—溶度積KSP（重點(diǎn)）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(zhì)1、溶度積（Ksp）：難溶電解質(zhì)的溶解平衡中，離子濃度冪的乘積。3.Ksp與溶解度的關(guān)系①同種類型的難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，Ksp越大則溶解度越大，Ksp較大的沉淀可以轉(zhuǎn)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(jié)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(zhì)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(guān)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(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(shè)溶液體積不變）解：設(shè)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