1、第四节第四节 难溶电解质的难溶电解质的 溶解平衡溶解平衡 第 三 章 复习 1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和 溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。2、溶解性是指：_ 溶解性是物质的_性质。溶解性大小跟 _有关。一种物质溶解在另一种物质中的能力。物理 溶质、溶剂的性质 物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力的强弱，为了精确表示物质的溶解能力，化学上引入了“溶解度”的概念。固体物质的溶解度固体物质的溶解度 定义：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂 里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。注意：条件：一定温度。标准：100克
2、溶剂 状态：饱和状态 单位：克 任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件下某物质的溶解量也是有限的，不存在无限可溶解的物质。溶解度与溶解性的关系：溶解度与溶解性的关系：20 易溶 物质 可溶 物质 微溶 物质 难溶 物质 S10g 10gS1g 1gS0.01g S Ksp 过饱和，析出沉淀，Qc Ksp 饱和，平衡状态 Qc Ksp 未饱和。MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)3、溶度积、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解平衡中，离子浓度幂的乘积。例：下列情况下，有无 CaCO3沉淀生成？已知Ksp,CaCO3=4.96?10-9（1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL 浓度为0.0
3、1 mol/L 的CaCl2和Na2CO3；（2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol/L 呢？Ca2+=CO32-=0.1?10-3?0.01/1.0=10-6 mol/L Qc=Ca2+CO32-=10-12 Ksp,CaCO3 因此有CaCO3沉淀生成。3、试利用平衡移动原理解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中 (2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中 (3)分别用等体积的蒸馏水和 0010mol/L 硫酸洗涤 BaSO4沉淀，用水洗涤造成 BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量 小结?知识：?1、难溶电解质的溶解平衡的建立，特征和平衡的移动。?2、
4、溶度积的含义和用途。?方法：?1、利用勒夏特列原理理解溶解平衡的移动。?2、运用KSP讨论溶液中沉淀的生成与溶解。练习1：在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入加入 1mL 0.01mol/L AgNO3溶液，下列 说法正确的是(AgCl Ksp=1.810-10)（）A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀 C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl A c(Cl-)=(O.O10.1)0.101=9.910-3mol/L c(Ag+)=(O.O10.001)0.101=9.910-5mol/L QC=9.910-39.910-5=9.810-7KSP 练习2(082(08广东)
5、：已知AgAg2 2SO4 4的K Kspsp为2.02.01010-5-5，将适量Ag2 2SO4 4固体溶于100mL水中至刚好饱和，该过程中AgAg+和SO4 42-浓度随时间变化关系如图 1 1（饱和AgAg2 2SOSO4 4溶液中c(Agc(Ag+)=0.034mol/L)=0.034mol/L）。若t t1 1时刻在上述体系中加入100mL 0.020mol/L Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t t1 1时刻后AgAg+和SO4 42-浓度随时间变化关系的是()()图1 B 刚好饱和 练习2解答 原溶液中：c(SO42-)=c(Ag+)2=0.034mol/L2=0.
6、017mol/L 加入Na2SO4后：c(Ag+)=0.034mol/L2=0.017mol/L c(SO42-)=(0.017mol/L+0.020mol/L)2=0.0185mol/L 则QC=c(Ag+)2 c(SO42-)=0.01720.0185=5.3510-6 因QC KSP，溶液未达到饱和状态。二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。（2）方法 调pH值 如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调 pH值至78 Fe3+3NH3?H2O=Fe(OH)3+3NH4
7、 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂 Cu2+S2=CuS Hg2+S2=HgS 同离子效应法同离子效应法 氧化还原法氧化还原法 硫酸中硫酸根浓度大，使平衡向沉淀硫酸中硫酸根浓度大，使平衡向沉淀方向移动，有利于沉淀的生成。方向移动，有利于沉淀的生成。例：已知Fe3+在PH3到4之间开始沉淀，在PH7到8之间沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8到9之间开始沉淀11到12之间沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？例：为什么硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水 中小。先把先把Fe2+氧化成氧化成Fe3+，然后调然后调PH至至7到到8使使Fe3+转化为Fe(OH)3
8、沉淀，过滤除去沉淀。氧化剂可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）调PH可用：氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）氧化剂:硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等 调PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜 思考与交流思考与交流 1、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加 入钡盐还是钙盐？为什么？加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全 2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。生成沉淀
9、的离子反应的本质 反应生成沉淀使溶液中某些离子浓度变得更小。侯氏制碱法原理：NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl 认识1：生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度很小。认识2：难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会为0。认识3：溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质，残留在溶液中的离子浓度小于1X10-5mol/L,就认为反应完全了。沉淀的生成小结 例1.在1L含1.010-3-3mol?L-1 的SO4 42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=410-10 mol2?L-2 解：
10、c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉 淀后，Ba2+过量，剩余的即BaBa2+=0.01-0.001=0.009mol/L.SO SO42-=Ksp/Ba/Ba2+=1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/L)因为，剩余的即SOSO42-=1.210-8mol/L1.0 10-5mol/L 所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：当剩余离子即平衡离子浓度10-5mol/L 时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。例2.用5%的Na2SO4溶液能否有效除去误食的Ba2+?已知:Ksp(BaSO4)=1.1
11、10-10mol2?L-2 解：5%的Na2SO4溶液中的SO42-0.352mol/L,Ba2+=(1.110-10mol2?L-2)/(0.352mol/L)=2.910-10mol?L-1 因为剩余的Ba2+Cu(OH)2Fe(OH)3。?3.小结Ksp的大小与沉淀转化的关系。?对于同类型的难溶电解质，Ksp的大小与溶解度的大小一致，Ksp较大的沉淀可以转化为Ksp较小的沉淀。注意：分步沉淀 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按 离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且 Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、
12、AgBr、AgI 对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。如AgCl和Ag2CrO4 一般认为沉淀离子浓度小于1.010-5 mol/L时,则认为已经沉淀完全 例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL,使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?111353933Lmol105.1101100.4FeOH?spKpOH=10.8,pH=3.2 解:Fe(OH)3 Fe3+3OH-Ksp=Fe3+OH-3=4.0 10-39 Fe3+沉淀完全时的OH-为:Mg2开始沉淀的pH值为:152111212Lmol103.1)1.0108.1()Mg(OH?s
13、pKpOH=4.9,pH=9.1 因此,只要控制pH值在3.2 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。Ksp(Mg(OH)2)=1.810-11 2122)2Fe(H?K42161036.1)1.01.01084.1(?控制pH值在3.12-3.87之间即可将Zn2+和Fe2+分离完全 Fe2+开始沉淀时的PH值为：pH=3.87 强化练习强化练习?已知25，AgI的饱和溶液中c(Ag+)为1.2210-8molL1，AgCl的饱和溶液中c(Ag+)为1.2510-5molL1。若在5mL含有KCl和KI各为0.01molL1的溶液中，加入8mL0.01molL1AgNO3溶液，
14、这时溶液中所含溶质的离子浓度由大到小的次序是：。答案：c(K+)c(NO3-)c(Cl-)c(Ag+)c(I-)3、沉淀的溶解（1）原理 设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动 （2）举例 a 、难溶于水的盐溶于酸中 如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸 b、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液 如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液 思考与交流 用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因 解释 在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：Mg(OH)2(s)?Mg2(aq)+2OH(aq)加入
15、盐酸时，H中和OH-,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解 加入NH4Cl时，1、NH4直接结合OH,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解 2、NH4水解，产生的H中和OH,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解 思考：为什么医学上常用 BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：BaSO4 Ba2+SO42-Ksp=1.110-10mol2?L-2 BaCO3 Ba2+CO32-Ksp=5.110-9mol2?L-2 由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服
16、下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使Qc Ksp(CuS),CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时，ZnS溶解产生的S2-与 CuSO4溶液中的Cu2+足以满足QcKsp(CuS)的条件，S2-与Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。CuS沉淀的生成，使得S2-的浓度降低，导致S2-与Zn2+的Qc KSP（AgI）有AgI析出 AgCl+I AgI+Cl 改变条件，原沉淀溶解平衡发生移动，遵循勒沙特列 原理：AgCl（S）Ag（aq）Cl（aq）I（aq）AgI（S）化学式 溶解度/g（20）溶度积（25）
17、BaCl2 35.7 Ba（OH）2 3.89 CaSO4 0.21 7.110-5 CaCO3 7.110-4 2.810-9 AgCl 1.510-4 1.810-10 AgBr 8.410-6 5.410-13 AgI 2.110-7 8.510-17 Cu（OH）2 2.210-20 Fe（OH）3 310-9 4.010-38 沉淀的转化是_ _。沉淀的转化实质是_的移动。通常,一种沉淀可转化为更难溶的沉淀，两种难溶物的_差别越大,这种转化的趋势就越大。沉淀溶解平衡 溶解能力 一种难溶电解质转化为另一种难溶 电解质的过程 锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使 之
18、转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4 SO42-+Ca2+CO32-CaCO3 沉淀转化的应用 举例1 思考：思考：1、在工业废水中常含有 Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，处理时通常投入金属离子，处理时通常投入 FeS固体以 除去这些离子，试解释其原因？化学式 FeS CuS HgS PbS KSP 6.31018 1.31036 6.41053 3.41028?牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s）5Ca2+3PO43-+OH-进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是
19、。?已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因 。生成的有机酸能中和 OH-，使平衡向脱矿方向移动 ，加速腐蚀牙齿 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 沉淀转化的应用 举例2 例：将足量的ZnS粉末加入到10mL0.001molL-1的CuSO4溶液中，是否有CuS沉淀生成？请通过计算后回答。已知:Ksp(ZnS)=1.610-24 mol 2 L-2 Ksp(CuS)=1.310-36 mol 2 L-2 解：在ZnS沉淀溶解平衡体系中产生的硫离子浓度为：SS2-=Zn2+=(Ksp)1/2 =(1.
20、610-24 mol 2 L-2)1/2=1.2610-12 mol L-1 Qc(CuS)=C(Cu2+)C(S2-)=1.010-3mol L-1 1.2610-12mol L-1 =1.2610-15mol2L-2 因为：Qc(CuS)Ksp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀。有关有关一种沉淀为什么转化为另一种沉淀的一种沉淀为什么转化为另一种沉淀的 定量计算定量计算:7）为除去 MgCl2溶液中的 FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（）A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO 6）在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后）在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后,恢复至原恢复至原来温度下列说法正确的是来温度下列说法正确的是()A溶液中钙离子浓度变大溶液中钙离子浓度变大 B溶液中氢氧化钙的质量分数增大溶液中氢氧化钙的质量分数增大 C溶液的PH不变 D溶液中钙离子的物质的量减少溶液中钙离子的物质的量减少.C D D
