難溶電解質(zhì)的溶解平衡課時(shí)

難溶電解質(zhì)的溶解平衡課時(shí)第一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二難溶電解質(zhì)的溶解平衡難溶電解質(zhì)固體溶質(zhì)離子溶解過程沉淀過程什么樣的物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生溶解平衡？注意：1.難溶電解質(zhì)可以是強(qiáng)電解質(zhì)也可以是弱電解質(zhì)［如BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì)，而Al(OH)3是弱電解質(zhì)］，而難電離物質(zhì)只能是弱電解質(zhì)。2.我們研究的僅僅是難溶電解質(zhì)的溶解平衡，但易溶物也存在溶解平衡，只要有固體存在的電解質(zhì)溶液，都會(huì)存在溶解平衡。3.方程式：對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì)的電離平衡是等號(hào)，而溶解平衡是可逆號(hào)；弱電解質(zhì)電離平衡和溶解平衡均為可逆號(hào)。

如:AgClVSAl(OH)2第二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二沉淀的生成沉淀的溶解沉淀的轉(zhuǎn)化溶解平衡的應(yīng)用—溶解平衡的逆向移動(dòng)—溶解平衡的正向移動(dòng)—原沉淀的溶解平衡的正向移動(dòng)，新沉淀溶解平衡的逆向移動(dòng)第三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二二、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。（如：粗鹽提純）第四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二（2）方法①調(diào)pH值(怎樣除去氯化銨中的氯化鐵？)如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)

pH值至7~8（閱讀P66練習(xí)2除雜亞鐵離子）Fe3＋

+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋②加沉淀劑（怎樣除去廢水中的重金屬離子？）

如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓第五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二如何利用生成沉淀分離或除去某種離子？

1.沉淀反應(yīng)可以發(fā)生2.沉淀生成反應(yīng)進(jìn)行的越完全越好要除去某溶液中的硫酸根，你選擇用鈣鹽還是鋇鹽，為什么？是否可能使要除去的離子全部通過沉淀除去？思考與交流第六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二應(yīng)用2：一些自然現(xiàn)象的解釋第七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二CaCO3Ca2++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？第八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二[思考]：寫出氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達(dá)式.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(qǐng)你設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。蒸餾水、鹽酸、飽和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)討論溶解沉淀第九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二試管編號(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有紅褐色沉淀生成實(shí)驗(yàn)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(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。完成實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。第十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二2.沉淀的溶解【例】用平衡移動(dòng)的原理分析Mg(OH)2溶于鹽酸和NH4Cl溶液的原因？并找出使沉淀溶解的規(guī)律。滴加試劑

蒸餾水

鹽酸氯化銨溶液

現(xiàn)象

不溶解

溶解

溶解

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(shí),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(shí)，一方面NH4＋結(jié)合OH－使c(OH－)減小；另一方面NH4＋水解，產(chǎn)生的H＋中和OH－,使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解。但前者作用更大。第十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二

請(qǐng)歸納沉淀溶解的實(shí)質(zhì)？【思考與交流】：實(shí)質(zhì)是加入一種離子與原溶液中某沉淀離子反應(yīng)生成更難電離的可溶性物質(zhì)，使溶解平衡向右移動(dòng)，使沉淀溶解。第十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二沉淀溶解的規(guī)律和方法

規(guī)律：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，只要不斷減小溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，平衡就向沉淀溶解的方向移動(dòng)，從而使沉淀溶解。方法：(使沉淀溶解平衡向著溶解的方向移動(dòng))①加入足量的水②酸堿溶解法③鹽溶解法④氧化還原溶解法⑤生成絡(luò)合離子溶解法第十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二1.如果向AgCl懸濁液中滴加NaI溶液,請(qǐng)你猜測(cè)可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如果繼續(xù)滴加Na2S溶液呢？請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。從實(shí)驗(yàn)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？第十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二【實(shí)驗(yàn)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)化為黑色沉淀的轉(zhuǎn)化AgClAgIAg2SKINa2S第十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二[思考]：氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達(dá)式為：

對(duì)于加入NH4Cl時(shí)，氫氧化鎂沉淀的溶解有兩種解釋，大家支持哪一種？加入NH4Cl時(shí)，NH4＋水解，產(chǎn)生的H＋中和OH－,使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解。但前者作用更大。加入NH4Cl時(shí)，NH4+結(jié)合OH-，生成NH3·H2O，促使溶解平衡朝著沉淀溶解的方向移動(dòng)。Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)討論溶解沉淀當(dāng)加入醋酸銨時(shí)沉淀也會(huì)有溶解現(xiàn)象足以證明1的必然性！第十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二白色黃色黑色AgClAgIAg2SI-S2-溶解度/g1.5×10-4

＞3×10-7

＞1.3×10-16原理：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)+I-(aq)AgI(s)有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色黃色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏谑唔摚踩唔?，編輯?023年，星期二沉淀的轉(zhuǎn)化[思考與交流]:從實(shí)驗(yàn)中可以得到什么結(jié)論？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。第十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二怎樣定量的認(rèn)識(shí)沉淀的生成、沉淀的溶解、以及沉淀的轉(zhuǎn)化呢？——溶度積第十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征的判斷：速率和濃度類似在化學(xué)平衡中比較K(化學(xué)平衡常數(shù))與Qc（濃度商）的大小來判斷平衡移動(dòng)的方法，在溶解平衡中通過比較溶解平衡常數(shù)—溶度積Ksp與離子積Qc的大小，判斷是否達(dá)到溶解平衡。

（閱讀P65科學(xué)視野）怎樣判斷難溶電解質(zhì)已經(jīng)達(dá)到溶解平衡？第二十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二科學(xué)視野溶度積1、定義：沉淀溶解平衡中，各離子濃度冪的乘積叫做溶度積（Ksp）

。MmAn(s)

mMn＋(aq)＋nAm—(aq)

2、表達(dá)式平衡時(shí)：Ksp＝[c(Mn＋)]m·[c(Am—)]n在一定溫度下，

Ksp是一個(gè)常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積第二十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二溶度積3、應(yīng)用－－Qc為離子積Qc>Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出。Qc＝Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解平衡。Qc<Ksp，溶液未飽和，無沉淀析出，若加入過量難溶電解質(zhì)，可以繼續(xù)溶解直至飽和。第二十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二1.通過計(jì)算，在飽和AgCl溶液中c(Ag+)≈1×10-5mol/L，則離子被沉淀完全。2.通過計(jì)算，溶液中Fe3+開始沉淀的pH≈1，完全沉淀pH≈3-4，說明在酸性溶液中能生成氫氧化物沉淀。練習(xí)書寫AgCl、Mg(OH)2的Ksp表達(dá)。根據(jù)P65表3-5，計(jì)算1.常溫下，飽和AgCl溶液中c(Ag+)2.常溫下，在0.1mol/L的FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，試求Fe3+開始沉淀及完全沉淀時(shí)溶液的pH?！揪毩?xí)】Ksp與Qc的應(yīng)用第二十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二工業(yè)生產(chǎn)過程中，當(dāng)氯化銨中含有氯化鐵時(shí)，要除去氯化鐵，為什么是向此混合液中加入氨水調(diào)節(jié)pH至7-8？要除去混在Cu2+中的Fe3+,為什么是向溶液中加入少量堿，在pH=4時(shí)就能除去Fe3+而不損失Cu2+再認(rèn)識(shí)沉淀的生成第二十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二1.Mg(OH)2沉淀為什么在加入蒸餾水、濃鹽酸后可以溶解？請(qǐng)用溶度積與離子積的關(guān)系解釋。2.請(qǐng)寫出氫氧化鎂和氯化銨的反應(yīng)方程式。3.我們知道此反應(yīng)的逆反應(yīng)是可以發(fā)生的，為什么Mg(OH)2能溶解？計(jì)算：向0.1mol/LMgCl2中加入NH3·H2O，pH等于多少時(shí)生成沉淀？pH等于多少時(shí)沉淀完全？

再認(rèn)識(shí)沉淀的溶解pH≈9.5時(shí)開始沉淀；pH≈11.2時(shí)沉淀完全沉淀范圍9.5-11.2，所以是可逆反應(yīng)。第二十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二再認(rèn)識(shí)沉淀的溶解

幾種難熔電解質(zhì)在25℃時(shí)的溶解平衡和溶度積：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

Ksp=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10mol2L-2

AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)

Ksp=c(Ag+)c(Br-)=5.0×10-13mol2L-2

AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)

Ksp=c(Ag+)c(I-)=8.3×10-17mol2L-2溶解能力大小有：AgCl>AgBr>AgI

沉淀的轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：使溶液中的離子濃度更小第二十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二步驟向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的混合物液中滴加FeCl3溶液

靜置現(xiàn)象[思考與交流]：白色沉淀白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀紅褐色沉淀析出，溶液褪至無色白色沉淀中產(chǎn)生紅褐色沉淀的原因是什么？討論：第二十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二思考與交流1.根據(jù)你觀察到的現(xiàn)象,分析所發(fā)生的反應(yīng)，并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。2.如果將上述實(shí)驗(yàn)中沉淀生成和轉(zhuǎn)化的操作步驟顛倒順序，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？3.試?yán)闷胶庖苿?dòng)的原理和兩種沉淀溶解度和溶度積上的差異加以解釋，并歸納這類反應(yīng)發(fā)生的特點(diǎn)。

（P66練習(xí)1）第二十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二沉淀轉(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(jià)值。

如：水垢處理，牙齒保護(hù)等。沉淀的轉(zhuǎn)化第二十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二齲齒第三十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二

齲齒的形成牙釉質(zhì):主要成分為Ca5(PO4)3OH（羥基磷灰石）；

是一種難溶電解質(zhì)。2.殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生H+。生活中的問題沉淀的溶解Ca5(PO4)3OH5Ca2++3PO43-+OH-3H+3HPO42-++H+H2O第三十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二Ca5(PO4)3OH(s)

+F-(aq)

Ca5(PO4)3F(s)

+OH-(aq)

沉淀的轉(zhuǎn)化

齲齒的預(yù)防

氟離子會(huì)與Ca5(PO4)3OH(羥基磷灰石)反應(yīng)生成Ca5(PO4)3F(氟磷灰石)。

第三十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二舊鍋爐脫落的水垢水垢引起鍋爐爆炸現(xiàn)場(chǎng)鍋爐水垢的危害：浪費(fèi)燃料、影響安全運(yùn)行、污染蒸汽品質(zhì)、破壞水循環(huán)、腐蝕鍋爐金屬。據(jù)有關(guān)資料介紹,全國(guó)目前有近40萬余臺(tái)鍋爐,在每年的事故統(tǒng)計(jì)中,因水質(zhì)不良、水垢嚴(yán)重引起的事故超過事故數(shù)的20%。由于結(jié)生水垢,每年要浪費(fèi)燃料達(dá)千萬噸,并造成了幾億元的經(jīng)濟(jì)損失。第三十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期二

鍋爐水垢天然水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-，鍋爐長(zhǎng)期使用后會(huì)形成水垢，水垢的主要成分是：CaCO3

、Mg(OH)2、CaSO4。

問題1：碳酸氫鹽受熱分解生成碳酸鹽，為什么水垢的成分中有Mg(OH)2，而沒有MgCO3？

問題2：怎樣除去水垢中的CaSO4？物質(zhì)CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO