第三章第四節(jié) 難溶電解質的溶解平衡

第三章第四節(jié)難溶電解質的溶解平衡第1頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月1、舉例說明學過的“平衡”？化學平衡2NO2N2O4

電離平衡H2OH++OH-水解平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl2、特征：3、平衡移動原理——勒夏特列原理如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、溫度、或壓強等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動?！澳?、等、動、定、變”第2頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月

一定溫度下，不能再溶解某種溶質的溶液叫該溶質的飽和溶液。還能繼續(xù)溶解某種溶質的溶液叫該溶質的不飽和溶液。5、溶解性是指：___________________________

溶解性是物質的_______性質。溶解性大小跟

___________________有關。一種物質溶解在另一種物質中的能力。物理溶質、溶劑的性質4、什么叫飽和溶液？什么叫不飽和溶液？第3頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月

物質的溶解性只能粗略表示物質的溶解能力的強弱，為了精確表示物質的溶解能力，化學上引入了“溶解度”的概念。第4頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月固體物質的溶解度定義：在一定溫度下，某固態(tài)物質在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質量。叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度。注意：條件：一定溫度標準：100克溶劑狀態(tài)：飽和狀態(tài)單位：克任何物質的溶解是有條件的，在一定的條件下某物質的溶解量一般是有限的。第5頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月溶解度與溶解性的關系：20℃10易溶可溶1微溶0.01難溶S/g第6頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月資料卡片：易溶：大于等于10g可溶：大于1g小于10g微溶：大于0.01g小于1g難溶：小于0.01g難溶易溶難溶微溶難溶易溶可溶難溶微溶微溶難溶難溶第7頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月一、Ag＋和Cl－的反應能進行到底嗎？【實驗】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的試管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。1、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）溶液中是否還含有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，難溶物在水中存在溶解平衡。第8頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）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、難溶電解質的溶解平衡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。第9頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）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)

沉淀注意寫法第10頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月

在一定條件下，難溶電解質溶解成離子的速率等于離子重新結合成沉淀的速率，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）（4）溶解平衡的特征：逆、等、動、定、變（3）溶解平衡的概念：平衡的共性第11頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月溶解平衡的存在，決定了生成難溶電解質的反應不能進行到底。習慣上將生成難溶電解質的反應，認為反應完全了，因對于常量的反應來說，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。難溶電解質的溶解度盡管很小，但不會等于0。如Ag2S的溶解度為1.3×10-16g。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。第12頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月

結論：在電解質的溶液中，不管是易溶的，微溶的，難溶的電解質都存在著溶解平衡。第13頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）影響難溶電解質溶解平衡的因素：a、絕對不溶的電解質是沒有的。b、同是難溶電解質，溶解度差別也很大。c、易溶電解質做溶質時只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。①內因：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)2電解質本身的性質

第14頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達式第15頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)難溶電解質的溶解平衡第二課時第16頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月對于溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有：1、溶度積（Ksp）：難溶電解質的溶解平衡中，離子濃度冪的乘積。二、溶度積常數(shù)KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n在一定溫度下，KSP是一個常數(shù)。第17頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月2、溶液中有關離子濃度冪的乘積—離子積QC（任意時刻溶液中離子濃度冪的乘積）。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)溶解該難溶電解質第18頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月例1：在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列說法正確的是(AgClKsp=1.8×10-10)（）

A.有AgCl沉淀析出

B.無AgCl沉淀

C.無法確定D.有沉淀但不是AgClAc(Cl-)=(0.01×0.1)÷0.101=9.9×10-3mol/Lc(Ag+)=(0.01×0.001)÷0.101=9.9×10-5mol/LQC=9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP第19頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月例2：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)溶液中[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。第20頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月例3：若某溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10mol／L,使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH條件是什么?(Ksp(Fe(OH)3)=4×10-39Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11)pH=3.2解:Fe(OH)3Fe3++3OH-Fe3+

沉淀完全時的[OH-]為:第21頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月Mg2＋開始沉淀的pH值為:pH=9.1因此,只要控制pH值在3.2~9.1之間即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11第22頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月1.向盛有0.1mol/LAgNO3溶液的試管中滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成為止。取其中澄清溶液，逐滴加入飽和Na2S溶液，有無沉淀生成？如果先向AgNO3溶液中加Na2S溶液至沉淀完全，再向上層清液中滴加NaCl，情況又如何？試解釋原因。是否可以用Na2SO4代替Na2S？沒有沉淀生成。Ag2S飽和溶液中Ag＋太少，不能生成AgCl沉淀。有黑色沉淀生成。第23頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月不可以，設c(SO42-)=0.1mol/L，為使之沉淀，c(Ag+)=(1.4×10-5/0.1)1/2=1.18×10-2mol/L。而在AgCl飽和溶液中c(Ag+)=(1.8×10-10)1/2=1.34×10-5mol/L第24頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月2.在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質Fe2+

。在提純時，為了除去Fe2+，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化為Fe3+，然后再加少量堿到溶液pH=4，可以達到除去鐵離子而不損失硫酸銅的目的。試解釋原因。溶解性：Fe(OH)2>Cu(OH)2>Fe(OH)3。3.小結Ksp的大小與沉淀轉化的關系。對于同類型的難溶電解質，Ksp的大小與溶解度的大小一致，Ksp較大的沉淀可以轉化為Ksp較小的沉淀。第25頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月羥基磷灰石閱讀P66氟化物防治齲齒的化學原理+F-氟磷灰石難溶物溶解度(25℃)Ca5(PO4)3(OH)1.5×10-10gCa5(PO4)3F9.5×10-11g第26頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質保護著，它在唾液中存在下列平衡：

Ca5(PO4)3OH（s）5Ca2++3PO43-+OH-

進食后，細菌和酶作用于食物，產生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是

。已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的礦化產物更小、質地更堅固。用離子方程表示當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因：因

。5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓

生成的有機酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒第27頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月例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=1.8×10-103.溶度積與溶解度之間的換算第28頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月例2：已知25℃時KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足量的AgCl放入1L

1.0mol／L的鹽酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：設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。第29頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月例3：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AgCl的溶解度為S1（mol／L),則：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡S1S1

(2)設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的溶解度第30頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月①同種類型的難溶電解質，在一定溫度下，Ksp越大則溶解度越大。

②不同類型則不能用Ksp的大小來比較溶解度的大小，必須經過換算才能得出結論。第31頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月在AgCl的飽和溶液中，有AgCl固體存在，當分別向溶液中加入下列物質時，將有何種變化？

加入物質平衡溶液中濃度

AgCl

AgCl

引起變化移動[Ag+][Cl-]溶解度KSP

原因HCl(0.1mol·L-1)→

不變不變不變不變稀釋→

↑

↑

↑

增大

溫度←

↑

↓

↓不變

同離子效應AgNO3(0.1mol·L-1)升高溫度加H2O←

↓

↑

↓不變

同離子效應AgCl(s)Ag++Cl-第32頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月下列說法中正確的是（）A.不溶于水的物質溶解度為0B.絕對不溶解的物質是不存在的C.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0D.物質的溶解性為難溶，則該物質不溶于水B第33頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月在飽和澄清石灰水中加入生石灰反應后，恢復至原來溫度下列說法正確的是()A.溶液中鈣離子濃度變大B.溶液中氫氧化鈣的質量分數(shù)增大C.溶液的PH不變D.溶液中鈣離子的物質的量減少.CD第34頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月為除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入一種試劑，下列不宜選用的試劑是（）

A.NaOHB.MgCO3

C.氨水D.MgOE.Mg(OH)2AC第35頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月

同離子效應硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解練習4：硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中??？第36頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月練習5：以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子，通過添加過量難溶電解質MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經過濾除去包括MnS在內的沉淀，再經蒸發(fā)、結晶，可得純凈的MnCl2。根據上述實驗事實，可推知MnS具有的相關性質是（）A.具有吸附性B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同C.溶解度大于CuS、PbS、CdSD.溶解度小于CuS、PbS、CdSC第37頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月練習6：已知KSP【Ca(OH)2】=5.5×10-6mol3.L3

則其飽和溶液的PH值是多少？解：設Ca(OH)2的溶解度為S（mol／L),則：

Ca(OH)2Ca2++2OH-

平衡S2SKSP=S●(2S)2=4S3=5.5×10-6S=1.1×10-2

即c(OH-)=2.2×10-2mol/Lc(H+)=10-14/2.2×10-2=4.5×10-13mol/LPH=12第38頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月練習7：現(xiàn)將足量AgCl固體分別放入下列物質中，AgCl溶解度由大到小的排列順序為（）①20ml0.01mol/LKCl溶液②30ml0.02mol/LCaCl2溶液③40ml0.03mol/LHCl溶液④10ml蒸餾水⑤50ml0.05mol/LAgNO3溶液

A、①﹥②﹥③﹥④﹥⑤

B、④﹥①﹥③﹥②﹥⑤

C、⑤﹥④﹥②﹥①﹥③

D、④﹥③﹥⑤﹥②﹥①B第39頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月練習8：將足量BaCO3分別加入①30ml水②10ml0.2mol/LNa2CO3溶液③50ml0.01mol/LBaCl2溶液④100ml0.01mol/LHCl中溶解至溶液飽和。請確定各溶液中Ba2+的濃度有大到小的順序為：③﹥④﹥①﹥②第40頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月原溶液中：

c(SO42-)=c(Ag+)÷2=0.034mol/L÷2=0.017mol/L加入Na2SO4后：

c(Ag+)=0.034mol/L÷2=0.017mol/Lc(SO42-)=(0.017mol/L+0.020mol/L)÷2=0.0185mol/L。第42頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)難溶電解質的溶解平衡第三課時第43頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月二、沉淀反應的應用1、沉淀的生成（1）應用：生成難溶電解質的沉淀，是工業(yè)生產、環(huán)保工程和科學研究中除雜或提純物質的重要方法之一。第44頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）沉淀的方法①調pH值如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，使其溶解于水，再加氨水調pH值至7~8，可使Fe3+轉變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。Fe3＋

+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↓第45頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月化學沉淀法廢水處理工藝流程示意圖第46頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月思考與交流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些方面考慮？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。第47頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月2.沉淀的溶解原理：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，就達到使沉淀溶解的目的。例：CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H++H+H2CO3H2O+CO2強酸是常用的溶解難溶電解質的試劑。如可溶解難溶氫氧化物，難溶碳酸鹽、某些難溶硫化物等。除酸外，某些鹽溶液也可用來溶解沉淀。第48頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[思考]：寫出氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達式.1、若使氫氧化鎂沉淀溶解，可以采取什么方法？所依據的原理是什么？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。討論Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀

根據勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移動第49頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月試管編號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，根據實驗現(xiàn)象，得出結論。第50頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月在溶液中存在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－結合，生成弱電解質NH3·H2O（它在水中比Mg（OH）2更難電離出OH-），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?！窘忉尅康?1頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[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？Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)FeCl3靜置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓3、沉淀的轉化第52頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月步驟1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均為0.1mol／L)向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol／LKI溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol／LNa2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉化為黃色黃色沉淀轉化為黑色AgClAgIAg2S第53頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液白色沉淀轉變?yōu)榧t褐色靜置紅褐色沉淀析出，溶液變無色第54頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月（實驗3－4、3－5沉淀轉化）AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3靜置Mg(OH)2Fe(OH)3第55頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[討論]:從實驗中可以得到什么結論？實驗說明：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化，兩者差別越大，轉化越容易。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化。物質溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16第56頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月沉淀的轉化示意圖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化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-第57頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月1.根據你所觀察到的現(xiàn)象，寫出所發(fā)生的反應。2.如果將上述兩個實驗中的沉淀生成和轉化的步驟顛倒順序，會產生什么結果？試用平衡移動原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋，找出這類反應發(fā)生的特點。溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀。兩者差別越大，轉化越容易。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+轉化不會發(fā)生第58頁，課件共