第四節(jié)難溶物的溶解平衡

1、第三章第三章 水溶液中的離子平衡水溶液中的離子平衡第四節(jié)第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡難溶電解質(zhì)的溶解平衡一、復(fù)分解反應(yīng)的條件一、復(fù)分解反應(yīng)的條件有水生成有水生成有沉淀生成有沉淀生成有氣體生成有氣體生成有弱電解質(zhì)生成有弱電解質(zhì)生成反應(yīng)條件反應(yīng)條件溶解度與溶解性的關(guān)系：溶解度與溶解性的關(guān)系：2010易溶易溶可溶可溶1 微溶微溶0.01難溶難溶S /g當(dāng)溶解速率與結(jié)晶速率當(dāng)溶解速率與結(jié)晶速率相等時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)相等時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)飽和的飽和的硫酸銅溶液硫酸銅溶液硫酸銅晶體硫酸銅晶體硫酸銅晶體質(zhì)量前后相等硫酸銅晶體質(zhì)量前后相等硫酸銅晶體變得更為規(guī)整硫酸銅晶體變得更為規(guī)整例一例一 硫酸銅晶體的溶解于結(jié)晶

2、硫酸銅晶體的溶解于結(jié)晶討論：對(duì)于平衡討論：對(duì)于平衡AgCl(S) Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改變條件，對(duì)其有何影響（有不溶的若改變條件，對(duì)其有何影響（有不溶的AgCl存在存在)改變條件改變條件平衡移動(dòng)方向平衡移動(dòng)方向平衡時(shí)平衡時(shí)c（Ag+ ）平衡時(shí)平衡時(shí)c（Cl-）升升 溫溫加加NaClNaCl（s s）加加AgNOAgNO3 3(s)(s)加加 水水加加AgClAgCl（s s）向右向右 增大增大 增大增大向右向右 不變不變 不變不變不移動(dòng)不移動(dòng) 不變不變 不變不變向左向左 減小減小 增加增加向左向左 增加增加 減小減小Ca(OH)2隨溫度升高溶解度減小隨溫度升高溶解度減小溫度溫

3、度：升溫，多數(shù)平衡向：升溫，多數(shù)平衡向溶解溶解方向移動(dòng)。方向移動(dòng)。濃度濃度：加水，平衡向：加水，平衡向溶解溶解方向移動(dòng)。方向移動(dòng)。加入相同離子加入相同離子，平衡向，平衡向沉淀沉淀方向移動(dòng)。方向移動(dòng)。加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子，使平衡向或更難電離或氣體的離子，使平衡向溶解溶解的的方向移動(dòng)。方向移動(dòng)。練：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達(dá)式練：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達(dá)式AgCl(s） Ag+(aq) + Cl-(aq) 請(qǐng)注意區(qū)分難溶物的請(qǐng)注意區(qū)分難溶物的溶解平衡方程式溶解平衡方程式和和電離電離方程式方程式練習(xí)練習(xí)1：下

4、列說(shuō)法中正確的是（下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.不溶于不溶于水水的物質(zhì)溶解度為的物質(zhì)溶解度為0 B.絕對(duì)不溶解的物質(zhì)是不存在的絕對(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某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為濃度為0 D.物質(zhì)的溶解性為難溶，則該物質(zhì)不溶于水物質(zhì)的溶解性為難溶，則該物質(zhì)不溶于水B練習(xí)練習(xí)2：在飽和澄清石灰水中加入生石灰反應(yīng)在飽和澄清石灰水中加入生石灰反應(yīng)后，恢復(fù)至原來(lái)溫度下列說(shuō)法正確的是后，恢復(fù)至原來(lái)溫度下列說(shuō)法正確的是( )A.溶液中鈣離子濃度變大溶液中鈣離子濃度變大B.溶液中氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大溶液中氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大C.溶液的溶液的pH不

5、變不變D.溶液中鈣離子的物質(zhì)的量減少溶液中鈣離子的物質(zhì)的量減少.C D物質(zhì)在水中物質(zhì)在水中“溶溶”與與“不溶不溶”是相對(duì)的，是相對(duì)的，“不溶不溶”是指難溶，是指難溶，沒(méi)有絕對(duì)不溶的物質(zhì)。沒(méi)有絕對(duì)不溶的物質(zhì)。對(duì)于常見的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)上通常認(rèn)為殘留對(duì)于常見的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于在溶液中的離子濃度小于1 11010-5-5mol/Lmol/L時(shí)，沉?xí)r，沉淀達(dá)到完全。淀達(dá)到完全?？偨Y(jié)：總結(jié)：利用生成沉淀分離或除去某些粒子的時(shí)候，利用生成沉淀分離或除去某些粒子的時(shí)候，首先是生成沉淀反應(yīng)能夠發(fā)生，其次是生成首先是生成沉淀反應(yīng)能夠發(fā)生，其次是生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行的沉淀的反應(yīng)進(jìn)行的

6、越完全越好越完全越好。二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）應(yīng)用）應(yīng)用：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、：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)研究中環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純除雜或提純物質(zhì)的重要方法物質(zhì)的重要方法之一。之一。v精鹽的提純精鹽的提純 依次加入過(guò)量氯化鋇、碳酸鈉、氫氧化鈉目的依次加入過(guò)量氯化鋇、碳酸鈉、氫氧化鈉目的v檢驗(yàn)檢驗(yàn)Cl、SO42-的方法的方法調(diào)調(diào)pH值值pH3.7 Fe3+完全水解成完全水解成Fe(OH)3pH6.4 Cu2+完全水解成完全水解成Cu(OH)2pH9.6 Fe2+完全水解成完全水解成Fe(OH)2pH11.1 Mg2+完全水解

7、成完全水解成Mg(OH)2可以將可以將所有離子除去所有離子除去，也可以將，也可以將部分離子除去部分離子除去調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH值一般可以加入相應(yīng)的氫氧化物、碳酸鹽、值一般可以加入相應(yīng)的氫氧化物、碳酸鹽、氧化物氧化物（2）方法）方法 調(diào)調(diào)pH值值如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào) pH值至值至78Fe3+ 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 加沉淀劑加沉淀劑 如：沉淀如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀劑做沉淀劑Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)試劑試劑少許少許Mg(OH)2少許少許Mg(OH)2少許少許Mg

8、(OH)2滴加滴加試劑試劑2ml蒸餾水，蒸餾水，2ml鹽酸鹽酸3ml飽和飽和NH4Cl溶液溶液 現(xiàn)象現(xiàn)象固體無(wú)明顯固體無(wú)明顯迅速溶解迅速溶解逐漸溶解逐漸溶解Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2OMg(OH)2 + 2NH4Cl MgCl2 + 2NH3H2O完成實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn), ,記錄現(xiàn)象記錄現(xiàn)象, ,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)方案：分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、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。鹽，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。2.沉淀的溶解沉淀的溶解加入酸或堿與溶液平衡體系中相應(yīng)離子反加入酸或堿與溶液平衡體系中相

9、應(yīng)離子反應(yīng)，降低離子濃度，使平衡向沉淀溶解的應(yīng)，降低離子濃度，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)方向移動(dòng)CaCO3Al(OH)3 Cu(OH)2FeS（1）酸(堿)溶解法：酸酸堿堿Al(OH)3注意：注意：CuS、HgS等不能溶于鹽酸等不能溶于鹽酸（2）鹽溶解法：（3）發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解：有些金屬硫化物如CuS、HgS等，其溶解度很小，又不溶于非氧化性酸，只溶于氧化性酸（硝酸），S2-被氧化以減少其濃度達(dá)到溶解的目的3CuS+8HNO33Cu(NO3)2 + 3S+ 2NO+4H2OMg(OH)2NH4Cl CaCO3FeCl3 2Fe3+ + 3CO32-+3H2O = 2Fe(OH)3+

10、3CO2 請(qǐng)思考，如果將請(qǐng)思考，如果將FeCl3滴到含有滴到含有CaCO3的水的水溶液中，會(huì)有什么現(xiàn)溶液中，會(huì)有什么現(xiàn)象，試解釋象，試解釋思考思考：白色的白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后，氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后，為什么會(huì)為什么會(huì)有紅褐色沉淀生成？有紅褐色沉淀生成？FeCl3靜置靜置Mg(OH)2Fe(OH)33.沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化Mg(OH)2Fe(OH)3MgCl2FeCl3沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀的生成沉淀的生成沉淀的溶解沉淀的溶解 + +沉淀的生成沉淀的生成= =沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化【實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3-4】步驟步驟1mLNaCl和和10滴滴AgNO3溶液溶液混合混合向所得固液混合物向

11、所得固液混合物中滴加中滴加10滴滴KI溶液溶液向新得固液混合物向新得固液混合物中滴加中滴加10滴滴Na2S溶溶液液現(xiàn)象現(xiàn)象有白色沉淀析出有白色沉淀析出 白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色 黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色AgClAgIAg2SKINa2S思考與交流思考與交流:從實(shí)驗(yàn)中可以得到什么結(jié)論？從實(shí)驗(yàn)中可以得到什么結(jié)論？實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：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。方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。物質(zhì)物質(zhì)溶解度溶解度/gAgCl1.510-4AgI 9.610-9Ag2S1.310-16沉淀轉(zhuǎn)化沉淀轉(zhuǎn)

12、化(1)(1)沉淀轉(zhuǎn)化可以看做是沉淀的溶解和沉淀沉淀轉(zhuǎn)化可以看做是沉淀的溶解和沉淀的生成兩步結(jié)合，實(shí)質(zhì)是的生成兩步結(jié)合，實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡移動(dòng)沉淀溶解平衡移動(dòng)(2)(2)沉淀轉(zhuǎn)化前提條件是，沉淀轉(zhuǎn)化前提條件是，一般一般溶解度小的溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。(3)(3)沉淀轉(zhuǎn)化應(yīng)用廣泛，實(shí)際應(yīng)用中當(dāng)考慮沉淀轉(zhuǎn)化應(yīng)用廣泛，實(shí)際應(yīng)用中當(dāng)考慮溶解誰(shuí)，沉淀誰(shuí)，而后確定選擇誰(shuí)。溶解誰(shuí)，沉淀誰(shuí)，而后確定選擇誰(shuí)。1.化學(xué)法除鍋爐水垢的流程圖化學(xué)法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg

13、(OH)2+2H+=Mg2+2H2O水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用用飽和飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過(guò)程中發(fā)生的所有離子方程式寫出除去水垢過(guò)程中發(fā)生的所有離子方程式用鹽酸用鹽酸或或飽氯化銨液飽氯化銨液除去水垢除去水垢2.溶洞的形成溶洞的形成CaCO3 Ca2+ + CO32-2HCO3-+H2O+CO2在自然界，溶有二氧化碳的雨水，會(huì)使石灰石構(gòu)成在自然界，溶有二氧化碳的雨水，會(huì)使石灰石構(gòu)成的巖層部分溶解，使碳酸鈣轉(zhuǎn)變成可溶性的碳酸氫鈣的巖層部分溶解，使碳酸鈣轉(zhuǎn)變成可溶性的碳酸氫鈣 當(dāng)受熱或壓強(qiáng)突然減

14、小時(shí)溶解的碳酸氫鈣會(huì)分解當(dāng)受熱或壓強(qiáng)突然減小時(shí)溶解的碳酸氫鈣會(huì)分解重新變成碳酸鈣沉淀重新變成碳酸鈣沉淀 Ca2+CO32-+H2O+CO2牙齒表面由一層硬的組成為牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH的難溶物質(zhì)保護(hù)的難溶物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：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，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，其原因是：這時(shí)牙齒就會(huì)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)酸能中和發(fā)酵生成的有機(jī)酸能中和OH-，使平衡向脫礦

15、，使平衡向脫礦方向移動(dòng)，加速腐蝕牙齒方向移動(dòng)，加速腐蝕牙齒 3.齲齒的形成原因及防治方法齲齒的形成原因及防治方法已知已知Ca5(PO4)3F的溶解度比的溶解度比Ca5(PO4)3OH更更小，牙膏里的氟離子會(huì)與小，牙膏里的氟離子會(huì)與Ca5(PO4)3OH反應(yīng)。反應(yīng)。請(qǐng)用離子方程式表示使用含氟牙膏防止齲齒請(qǐng)用離子方程式表示使用含氟牙膏防止齲齒的原因的原因 5Ca2+ + 3PO43- + F-= Ca5（PO4）3FCa5(PO4)3OH（S） 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq)應(yīng)用應(yīng)用4：為什么醫(yī)學(xué)上常用為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影作為內(nèi)服造影劑劑“鋇餐鋇餐

16、”，而不用，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑作為內(nèi)服造影劑“鋇鋇餐餐”? BaSO4 和和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：的沉淀溶解平衡分別為： BaSO4 Ba2 SO42 Ksp=1.11010 BaCO3 Ba2 CO32 Ksp=5.1109 由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH=0.91.5)，如果服如果服下下BaCO3，胃酸會(huì)與，胃酸會(huì)與CO32反應(yīng)生成反應(yīng)生成CO2和水，和水，使使CO32濃度降低，使?jié)舛冉档?，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使體內(nèi)使體內(nèi)的的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。濃度增大而引起人體中毒。所以，不能用所以，不能用

17、BaCO3作為內(nèi)服造影劑作為內(nèi)服造影劑“鋇餐鋇餐”。4.“鋇餐鋇餐”為什么用為什么用BaSO4思考思考： 如果誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，如果誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應(yīng)盡快用應(yīng)盡快用5.0的的Na2SO4溶液給患者洗胃溶液給患者洗胃，為什么？為什么？而而SO42不與不與H結(jié)合生成硫酸，結(jié)合生成硫酸，胃酸中的胃酸中的H對(duì)對(duì)BaSO4的溶解平衡沒(méi)有影響，的溶解平衡沒(méi)有影響，Ba2濃度保持在安全濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4 作作“鋇餐鋇餐”。限用試劑：限用試劑：氧化劑氧化劑:HNO:HNO3 3、KMnOKMnO4 4、ClCl2 2、OO2 2、HH2 2OO2

18、 2水等水等調(diào)調(diào)PH:氨水、氫氧化鈉、氧化銅、碳酸銅氨水、氫氧化鈉、氧化銅、碳酸銅 離子離子Fe3+Cu2+Fe2+沉淀完全時(shí)的沉淀完全時(shí)的pH3.76.49.45.氧化還原法除雜氧化還原法除雜二、溶度積常數(shù)（簡(jiǎn)稱溶度積）二、溶度積常數(shù)（簡(jiǎn)稱溶度積）.意義：意義： KspKsp的大小反映了物質(zhì)在水中的溶解能力的大小反映了物質(zhì)在水中的溶解能力. .影響因素：影響因素：內(nèi)因：物質(zhì)本身溶解度有關(guān)內(nèi)因：物質(zhì)本身溶解度有關(guān) 在一定條件下，難溶性物質(zhì)的在一定條件下，難溶性物質(zhì)的飽和溶液飽和溶液中，存在溶中，存在溶解平衡，其解平衡，其平衡常數(shù)平衡常數(shù)叫做叫做溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)或簡(jiǎn)稱或簡(jiǎn)稱溶度積溶度積1 1

19、、定義、定義KspKsp= = c cm m(A(An+n+) )c cn n(B(Bm m- -) ). .表達(dá)式表達(dá)式: : A Am mB Bn n(s(s) ) mAmAn+n+(aq)+nB(aq)+nBm-m-(aq(aq) )外因：一般溫度越高，外因：一般溫度越高，KspKsp越大越大 寫出寫出BaCOBaCO3 3、AgAg2 2SOSO4 4、Mg(OH)Mg(OH)2 2在水中的沉淀溶在水中的沉淀溶解平衡的方程式和溶度積的表達(dá)式。解平衡的方程式和溶度積的表達(dá)式。 練一練練一練已知已知298K298K時(shí)，時(shí)，MgCOMgCO3 3的的KspKsp=6.82x10=6.82x1

20、0-6-6，溶液中溶液中C(MgC(Mg2+2+)=0.0001mol/L)=0.0001mol/L，C(COC(CO3 32-2-)=0.0001mol/L)=0.0001mol/L，此時(shí)此時(shí)MgMg2+2+和和COCO3 32-2-能否共存？能否共存？想一想想一想練一練練一練Ksp(Ksp(BaCOBaCO3 3)= c(Ba)= c(Ba2+2+) )c(COc(CO3 32-2-) )Ksp(Ksp(AgAg2 2SOSO4 4)= c)= c2 2(Ag(Ag+ +) )c(SOc(SO4 42-2-) )Ksp(Ksp(Mg(OHMg(OH) )2 2)= c(Mg)= c(Mg2+2+) )c c2 2(OH(OH- -) )4. Ksp的應(yīng)用：溶度積原理的應(yīng)用：溶度積原理 1）Qc=Ksp此時(shí)難溶