難溶電解質的溶解平衡

第四節(jié)

難溶電解質

的溶解平衡

第一課時

AgNO3溶液與NaCl溶液能反應嗎？思考交流難溶電解質(如AgCl)是否存在溶解平衡？如何表示？

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀Ag+Cl-一、難溶電解質的溶解平衡1.概念：

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)2.表達式：練：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達式3.特征：等——v溶解=v沉淀（結晶）

動——動態(tài)平衡，V溶解=V沉淀≠0定——達到平衡時，溶液中離子濃度不再改變變——當外界條件改變，溶解平衡將發(fā)生移動

逆、等、動、變、定逆——溶解與沉淀互為可逆4.影響難溶電解質溶解平衡的因素：(1)內因：電解質本身的性質

a)難溶的電解質溶解度很小，但不會等于0，并不是絕對不溶。b)習慣上將生成難溶電解質的反應，認為反應完全了。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。改變條件平衡移動方向平衡時c（Ag+）平衡時c（Cl-）升溫加水加AgCl（s）加NaCl（s）加AgNO3(s)不移動不變不變不變不變討論:對于平衡AgCl（s）Ag+(aq)+Cl-(aq)

若改變條件，對其有何影響？正反應正反應逆反應逆反應增大增大增大增大減小減小(2)外因:遵循平衡移動原理

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。

c)同離子效應：加入含有相同離子電解質，平衡向沉淀的方向移動.d)發(fā)生化學反應：平衡向溶解方向移動。1.下列說法中正確的是（）A.物質的溶解性為難溶，則該物質不溶于水B.不溶于水的物質溶解度為0C.絕對不溶解的物質是不存在的D.某粒子被沉淀完全是指該粒子在溶液中的濃度為零2.下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是（）A.開始時，溶液中各離子濃度相等B.平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等C.平衡時，溶液中溶質的離子濃度相等，且保持不變D.平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進溶解練習CB3.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AB

1.溶度積常數(shù)

（1）難溶電解質的溶度積常數(shù)的含義

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

當溶解與結晶速度相等時（在難溶電解質的飽和溶液中），飽和溶液達到溶解平衡狀態(tài)，此時Ksp，AgCl=[Ag+][Cl-]為一常數(shù)，該常數(shù)稱為難溶電解質的溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。（2）難溶電解質的溶度積常數(shù)用Ksp表示。

通式：AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

則Ksp,AnBm=[Am+]n.[Bn-]m練習：BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度積二、溶度積和溶度積規(guī)則

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）

（3）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=[Am+]n[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，在一定溫度下，Ksp

為一定值。3.溶度積規(guī)則2.離子積例1.AgCl的Ksp=1.80×10-10,將0.001mol.L-1NaCl和0.001mol．L-1AgNO3溶液等體積混合,是否有AgCl沉淀生成.解:兩溶液等體積混合后,Ag+

和Cl-濃度都減小到原濃度的1/2.[Ag+]=[Cl-]=1/2×0.001=0.0005(mol．L-1)在混合溶液中,則[Ag+][Cl-]=(0.0005)2=2.5×10-7因為[Ag+][Cl-]＞Ksp,所以有AgCl沉淀生成.例2：下列情況下，有無CaCO3沉淀生成？已知Ksp,CaCO3=4.9610-9（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/LQc=[Ca2+]×[CO32-]=10-8>Ksp,CaCO3

因此有CaCO3沉淀生成。例3：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)

因為，剩余的即[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。例4：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=1.8×10-10溶度積與溶解度之間的換算難溶物的溶解平衡溶解平衡難溶≠完全不溶一定條件下，溶質離子與該固態(tài)物質之間建立平衡溶度積Ksp表達式：Ksp=[Pb2+][I-]2

意義：沉淀溶解能力Ksp求算：利用Ksp求難溶物離子濃度小結：謝謝再見三、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。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）轉化成沉淀（2）方法a.調pH如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調pH值至7－8b.加沉淀劑：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－＝HgS↓右Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+

c.同離子效應法，例如硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小。硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移有利于沉淀生成。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2.沉淀的溶解（1）原理設法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（2）舉例a.難溶于水能溶于酸的鹽溶于酸中如：CaCO3溶于鹽酸，F(xiàn)eS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于強酸b.難溶于水的電解質溶于某些鹽溶液如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液P64思考與交流（實驗3-3）用平衡移動的原理分析Mg(OH)2溶于鹽酸和NH4Cl溶液的原因解釋在溶液中存在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＋直接結合OH－,使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解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

。

課堂練習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5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓

3.沉淀的轉化

對于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先將其轉化為另一種用酸或其他方法能溶解的沉淀.鍋爐中水垢中含有CaSO4

，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉化為疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4

SO42-+

Ca2+

+CO32-CaCO3依據(jù)[實驗3-4,3-5]，解釋沉淀轉換的原因【練習】1)試用平衡移動原理解釋下列事實

CaCO3不溶于水，但卻能溶于稀鹽酸中。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

ABCaCO3(s)CO32-(aq)+

Ca2+(aq)

+H+HCO3-H2CO3

→H2O+CO2↑CaCO3(s)CO32-(aq)+

Ca2+(aq)

4．為除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是（）A、NaOHB、Na2CO3

C、氨水D、MgO3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