難溶電解質(zhì)的溶解平衡(第一課時)

1、溶解平衡的概念2、溶解平衡的特征3、影響因素4、溶度積常數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解平衡思考2、Ag＋和Cl－能完全反應(yīng)嗎？固體的溶解度大于10g1g～10g0.01g～1g小于0.01g易溶可溶微溶難溶化學(xué)上通常認為殘留在溶液中的離子濃度

時,沉淀達到完全。小于10-5mol/L思考1.NaCl為什么不能在水中無限溶解，而是在一定溫度下有一個溶解度？一、沉淀溶解平衡3特征：逆、動、等、定、變

一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，形成電解質(zhì)的飽和溶液，達到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡。

2表達式：1概念：MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm—(aq)

Mg(OH)2

(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)

沉淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡一樣，符合平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律。4影響溶解平衡的因素：①內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)

②外因：

a)濃度：b)溫度：AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

通常我們講的外因包括濃度、溫度、壓強等。對于溶解平衡來說，在溶液中進行，可忽略壓強的影響。

平衡右移平衡左移多數(shù)平衡向溶解方向移動升溫①加水②同離子效應(yīng)③反應(yīng)離子效應(yīng)平衡右移特殊情況：氫氧化鈣思考：對于平衡AgClAg++Cl-

若改變條件，對其有何影響?改變條件平衡移動方向C（Ag+）C（Cl-）升溫加AgCl（s）加NaCl（s）加NaI（s）加AgNO3(s)加NH3·H2O→↑↑不移動不變不變←↓↑→↓↑←↑↓→↓↑交流·研討

珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動物，它們可以從周圍海水中獲取Ca2+和HCO3-，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼：

Ca2++2HCO3-CaCO3↓

+CO2↑+H2O

珊瑚周圍的藻類植物的生長會促進碳酸鈣的產(chǎn)生，對珊瑚的形成貢獻很大。人口增長、人類大規(guī)?？撤ド?、燃燒煤和其他的化石燃料等因素，都會干擾珊瑚的生長，甚至造成珊瑚蟲死亡。分析這些因素影響珊瑚生長的原因。2、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

練一練AB二、溶度積常數(shù)(Ksp)：表達式

難溶電解質(zhì)在溶液中達到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，離子濃度保持不變（或一定）。其離子濃度的系數(shù)次方的乘積為一個常數(shù)，這個常數(shù)稱之為溶度積常數(shù)，簡稱為溶度積，用Ksp表示。1)概念：

MmAn(s)mMn＋(aq)+nAm－(aq)寫出BaSO4、Ag2CrO4、Fe(OH)3的溶解平衡和溶度積的表達式。BaSO4(s）Ba2+(aq)+SO42-(aq)Ksp(BaSO4)=C(Ba2+).C(SO4

2-)Ksp(Ag2CrO4)=[C(Ag+)]2.C(CrO42-)Ksp(Fe(OH)3)=C(Fe3+).C[(OH-)]3Ag2CrO4(s）2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

Fe(OH)3(s）Fe3+(aq)+3OH-(aq)練習(xí)AgCl(s)Ag++Cl-1.8×10-10mol2L-2AgBr(s)Ag++Br-5.0×10-13mol2L-2AgI(s)Ag++I-8.3×10-17mol2L-2Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-5.6×10-12mol3L-3Cu(OH)2(s)Cu2++2OH-2.2×10-20mol3L-3幾種難溶電解質(zhì)的溶度積（18℃-25℃）問題1：表中數(shù)值大小表示的含義是什么？問題2：用KSP比較難溶物的溶解能力，對物質(zhì)的組成，應(yīng)注意的問題是什么？同類型的難溶電解質(zhì)，在相同溫度下，Ksp越大，溶解度就越大；不同類型的難溶電解質(zhì)，通過計算進行比較2)KSP的意義例1、已知CaCO3在常溫下的KSP為5.0×10-9mol2·L-2,則該溫度下飽和溶液中Ca2+的物質(zhì)的量濃度是多少？該溫度下的溶解度又是多少？解：CaCO3Ca2++CO32-所以KsP=c(Ca2+)·c(CO32-)因為C(Ca2+)=c(CO32-)=(5.0×10-9mol2·L-2)0.5

=7.071×10-5mol·L-1因1升水中溶解了7.071×10-5mol的CaCO3則1升水中溶解的CaCO3的質(zhì)量為:7.071×10-5mol×100g·mol-1=7.071×10-3g所以該溫度下的溶解度為：7.071×10-4g（3）溶度積與溶解度之間的關(guān)系例2、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的溶解度為S（mol／L),

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

平SS＋11AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。AgCl(s)Ag++Cl-1.8×10-10mol2L-2Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-5.6×10-12mol3L-3例.將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中，AgCl的溶解度由大到小的排列順序是（）①10mL0.01mol/L的KCl溶液②10mL0.02mol/L的CaCl2溶液③10mL0.03mol/L的KCl溶液④10mL蒸餾水⑤10mL0.05mol/L的AgNO3溶液

A.④①②③⑤B.④①③②⑤C.⑤④②①③D.⑤③②①④B

點撥：由于Ksp=[Ag+][Cl-]，[Ag+]或[Cl-]越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。（4）溶度積規(guī)則

①離子積

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

Qc

>Ksp

時，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和），體系中不斷析出沉淀，直至達到平衡（此時Qc

=Ksp

）(2)Qc

=Ksp

時，沉淀與飽和溶液的平衡Qc

<Ksp

時，溶液不飽和，若體系中有沉淀，則沉淀會溶解直至達到平衡（此時Qc

=Ksp

）Qc=C（Am+）nC（Bn-）m

Qc稱為離子積，其表達式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實際濃度，所以其數(shù)值不定，但對一難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，Ksp

為一定值。②溶度積規(guī)則例3、下列情況下，有無CaCO3沉淀生成？（1）往盛有1.0L純水中加入0.1mL濃度為0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3；（2）改變CaCl2和Na2CO3的濃度為1.0mol/L呢？[Ca2+]=[CO32-]=0.110-30.01/1.0=10-6

mol/L

Qc

=[Ca2+]×[CO32-]=10-12<Ksp,CaCO3=4.9610-9

因此無CaCO3沉淀生成。[Ca2+]=[CO32-]=10-4

mol/L

Qc=[Ca2+]×[CO32-]=10-8>Ksp,CaCO3

因此有CaCO3沉淀生成。Ksp,CaCO3=4.9610-9（mol·L-1）（3）、已知常溫下Cu(OH)2的Ksp＝2×10－20則某溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L，如果要生成Cu(OH)2沉淀，可以調(diào)整溶液pH，那么必須調(diào)整使pH值大于

。5（4）、向1.0×10-3moldm-3

的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求開始有Ag2CrO4沉淀生成時的[Ag+]=?

CrO42-沉淀完全時,[Ag+]=?解:Ag2CrO42Ag++CrO42-

Ksp=[Ag+]2×[CrO42-]CrO42-沉淀完全時的濃度為1.0×10-5moldm-3故有沉淀反應(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。（2）操作：在電解質(zhì)溶液中，加入沉淀劑或者調(diào)節(jié)溶液的pH值，使得溶液中，沉淀析出，離子濃度降低。（3）方法2.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＋1.加沉淀劑

如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓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(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。想一想

為什么加鹽酸、氯化銨溶液沉淀會溶解？然后歸納沉淀溶解的實質(zhì)？【思考與交流】：

實質(zhì)是：設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，

Qc<Ksp，使平衡向沉淀溶解的方向移動。二：沉淀的溶解換上有齲齒的牙齒,美女的她還能笑得那么美嗎?羥基磷灰石沉淀溶解平衡表達式：

Ca5(PO4)3(OH)5Ca2++3PO43-+OH-答：殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會產(chǎn)生H+

能與上述平衡中的OH-反應(yīng)，平衡正移，從而造成齲齒。脫礦礦化1、吃糖為什么容易造成齲齒？應(yīng)用：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”?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

由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(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。BaCO3Ba2++CO32-

+

H+CO2↑+H2O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準下，所以用BaSO4作“鋇餐”。2；如果向AgCl懸濁液中滴加NaI溶液,請你猜測可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如果繼續(xù)滴加Na2S溶液呢？請用實驗驗證。從實驗中歸納沉淀的轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是什么？化學(xué)式AgClAgIAg2S溶解度1.5ⅹ10-4g3ⅹ10-7g1.3ⅹ10-16g【思考與交流】：根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)分析，從中得出什么規(guī)律？三：沉淀的轉(zhuǎn)化1.沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是：2.沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律：

沉淀溶解平衡的移動a.一般來說，溶解能力相對較強的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)，難溶物的溶解度相差越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢越大。

應(yīng)用：利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，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工業(yè)廢水FeS等難溶物質(zhì)重金屬離子（如Cu2+、Hg2+、

Pb2+等）轉(zhuǎn)化成沉淀

鍋爐水垢中含有CaSO4,可用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。1.分析將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的原理;2.寫出除去CaSO4的化學(xué)方程式和離子方程式?；衔颣spCaSO4

7.1×10-5CaCO34.96×10-9CaSO4(S)

Ca2+

+SO42-

+CaCO3(s)

Na2CO3

CO32-

+2Na+CaSO4(S)

+Na2CO3

CaCO3(S)

+Na2SO4

CaSO4(S)

+CO32-CaCO3(S)

+SO42-

BaSO4（S）Ba2+

+SO42-

+BaCO3(s)BaSO4(S)+CO32-BaCO3(S)+SO42-Na2CO3CO32-

+2Na+交流與討論2：

Ksp小的BaSO4能轉(zhuǎn)化成Ksp大的BaCO3嗎？

友情提示：Ksp(BaSO4)=1．0×10—10=C(Ba2+)

C(SO42-)Ksp(BaCO3)=26．0×10—10

=C(Ba2+)C(CO32-)把BaSO4加入飽和Na2CO3溶液中，雖然Ba2+濃度低，但CO32-濃度高，可以使Qc<Ksp，從而使BaCO3沉淀析出。三：沉淀的轉(zhuǎn)化1.沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是：2.沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律：

沉淀溶解平衡的移動a.一般來說，溶解能力相對較強的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)，難溶物的溶解度相差越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢越大。b.對于溶解度相差不大的物質(zhì)，溶解度相對較小的物質(zhì)在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為溶解度較大的。

鍋爐水垢的主要成分為CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4，在處理水垢時，通常先加入飽和Na2CO3溶液浸泡，然后再向處理后的水垢中加入NH4Cl溶液，請你思考：1.加入飽和Na2CO3溶液后，水垢的成分發(fā)生了什么變化？說明理由2.NH4Cl溶液的作用是什么？請描述所發(fā)生的變化。

數(shù)據(jù)：1.幾種物質(zhì)的溶度積常數(shù)(Ksp)

2.Mg(OH)2飽和溶液中，[Mg2+]=1.1×10-4mol/LMgCO3飽和溶液中，[Mg2+]=2.6×10-3mol/L物質(zhì)CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO3Ksp7