难溶电解质的溶解平衡

难溶电解质的溶解平衡学习目标•1.理解难溶电解质的溶解平衡。•2.溶度积和溶度积规则.•3.利用平衡移动原理分析沉淀的生成、溶解、转化。思考与讨论(2)要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可以采取什么措施？(3)[实验探究]在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有何现象？说明了什么?（3）NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加热浓缩、冷冻降温(1)可采取什么方法判断该溶液是否为NaCl的饱和溶液?(4)NaCl在水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征?加入含氯离子或钠离子浓度更大的其它溶液溶解速率=结晶速率(溶解过程是可逆的,饱和NaCl溶液中存在溶解平衡)可溶电解质的饱和溶液中存在溶解平衡，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？一、Ag＋和Cl－的反应能进行到底吗？阅读课本P61思考与交流讨论1、分析表3-4谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与“不溶”的理解。溶解度可以很小很小,但仍有度,溶与不溶是相对的,没有绝对不溶的物质.200C时，溶解性与溶解度的大小关系溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度10g1g~10g0.01g~1g0.01g表3-4几种电解质的溶解度(20℃)化学式溶解度/g化学式溶解度/gAgCl1.5×10-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.4×10-4AgBr8.4×10-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.3×10-16Mg(OH)29×10-4BaCl235.7Fe(OH)33×10-9讨论2、根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。生成沉淀的离子反应不能真正进行到底,说明生成沉淀的离子反应能够完全也是相对的.1、AgCl溶解平衡的建立当v（溶解）＝v(沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡溶解AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)沉淀用文字描述生成AgCl反应达到沉淀溶解平衡的过程，并根据过程中各反应粒子的变化情况(如变大、最大)填表c(Ag+)c(Cl-)m(AgCl)反应初始达到溶解平衡前达到溶解平衡时最大最大最小变小变小变大不变不变不变在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡.溶解平衡时的溶液是饱和溶液。（2）特征：逆、等、动、定、变一、难溶电解质的溶解（1）概念：(3）表示：例如：AgCl(s）Ag+(aq)+Cl-(aq)注意：与AgCl的电离方程式的区别：AgCl＝Ag++Cl-（4）影响因素：内因:电解质本身的性质外因（浓度、温度、同离子效应、化学反应）浓度：加水时，平衡向溶解方向移动温度：升温，多数平衡向溶解方向移动，但Ca（OH）2的溶解为放热过程，所以升温，平衡向析出沉淀的方向进行，即溶解度减小同离子效应：在溶液中加入含有与溶解平衡相同的离子，溶解平衡向生成沉淀方向移动，溶解度减小化学反应：在溶液中加入与溶液中离子反应的物质，溶解平衡向溶解方向移动。思考：在有固体Mg（OH）2存在的饱和溶液中，存在着平衡：Mg（OH）2（s）Mg2+（aq）+2OH-（aq）向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl时，固体Mg（OH）2的质量有什么变化？1、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(s)减少的是（）A、Na2CO3溶液B、AlCl3溶液C、NaOH溶液D、CaCl2溶液AB（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。二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成2）加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2+、Hg2+等生成难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀除去，也是分离、除去杂质常用的方法。（2）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好（3）方法：1）调节pH法：调节溶液的pH，使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。如除去工业原料NH4Cl中含杂质FeCl3：先将其溶解于H2O中，再加入氨水调节pH至7~8，可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。1、如果要除去某溶液中的SO42—，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？练习：2、除去NaCl溶液中的FeCl3，需加入的试剂是（）A.NaOHB.石灰水C.铜片D.氨水2、沉淀的溶解(1)原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能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，就可以使沉淀溶解。CaCO3Ca2++CO32-+H+HCO3-H2CO3→H2O+CO2↑例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：a.溶于酸中b.溶于某些盐溶液[实验3-3]试管编号及内盛试剂(1)Mg(OH)2(2)Mg(OH)2(3)Mg(OH)2滴加试剂蒸馏水盐酸NH4Cl溶液现象沉淀无明显溶解沉淀迅速溶解沉淀可溶1、写出实验3－3有关反应的化学方程2、应用平衡移动原理分析、解释实验现象从中找出使沉淀溶解的规律：凡使溶解平衡正向移动，沉淀溶解3、沉淀的转化（1）[实验3-4]银的沉淀物之间的转化步骤NaCl和AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加KI溶液向新得固液混合物中滴加Na2S溶液现象有白色沉淀析出白色沉淀转为黄色黄色沉淀转为黑色1、写出反应的化学方程式。实验结论：溶解度:AgClAgIAg2S溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀思考:如果将上述实验中沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序，会产生什么结果？只能观察到黑色沉淀（2）[实验3-5]Mg（OH）2与Fe（OH）3的转化步骤向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液静置现象有白色沉淀析出白色沉淀转为红褐色分层：上层无色溶液，下层红褐色沉淀1、写出反应的化学方程式。实验结论：Fe（OH）3比Mg（OH）2溶解度小思考:如果将上述实验中沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序，会产生什么结果？只能观察到红褐色色沉淀（3）对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀.如：锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4SO42-+Ca2++CO32-CaCO3小结：沉淀的转化（1）定义：在含有沉淀的溶液中，加入适当试剂，与某一离子结合成为更难溶的物质，叫做沉淀转化。（2）沉淀转化的实质：就是沉淀溶解平衡的移动.（3）沉淀转化的特点：一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现.两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易.如：在PbCl2的沉淀中加入Na2CO3溶液后，又生成一种新的沉淀PbCO3，因为PbCO3更难溶，降低了溶液中Pb2+离子的浓度，破坏了PbCl2的溶解平衡，使PbCl2溶解。（4）沉淀转化的应用:对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀.①如锅炉除水垢:CaSO4→CaCO3→Ca2+CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑②在自然界中也有溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象.例如:各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿和方铅矿，便慢慢地使之转化为铜蓝（CuS）。CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4CuSO4+PbS=CuS+PbSO4•练习、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______________。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__________________。三.溶度积和溶度积规则•溶度积(Ksp):在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中(沉淀溶解平衡),各离子浓度幂之乘积为一常数.称溶解平衡常数(溶度积常数)简称溶度积.(1）难溶电解质的溶度积常数的含义溶解AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)沉淀如:当溶解与沉淀速度相等时，达到平衡状态Ksp，AgCl=[Ag+][Cl-]为一常数，该常数称为难溶电解质的溶度积常数，简称溶度积。写出BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积常数的表示式。（2）表示方法：难溶电解质的溶度积常数用Ksp表示。通式：AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)则Ksp,AnBm=[Am+]n.[Bn-]m练习：注意:Ksp只与温度有关.练习:Fe2S3的溶度积表达式是（）A．Ksp=c(Fe3+)·c(S2—)B．Ksp=c(Fe23+)·c(S32—)C．Ksp=c2(Fe3+)·c3(S2—)D．Ksp=[2c(Fe3+)]2·[3c(S2—)]3C（3）溶度积与溶解度之间的关系例1、已知某温度下Ksp,AgCl＝1.5610-10，Ksp,Ag2CrO4＝9.010-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）设AgCl的浓度为C1（mol／L),则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡C1C121CspKC1＝1.25×10－5mol/LSAgCl＝1.25×10－5×143.5g/L(2)设Ag2CrO4的浓度为C2（mol/L),则：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平2C2C232222C4C)C2(spKLmol/1031.1C42在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度SAg2CrO4＝1.31×10－4×322g/L例2、把足量的AgCl放入1L1.0mol／L的盐酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：设AgCl的浓度为C（mol／L),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平CC＋11LmolKsp/1056.11C10／＝AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。S=1.56×10-10×143.5g/L练习：对于难溶盐MX，其饱和溶液中存在C（M+）.C（X-）=Ksp。现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的顺序是（）①20ml0.01mol.L-KCl溶液②30ml0.02mol.L-CaCl2溶液③40ml0.03mol.L-HCl溶液④10ml蒸馏水⑤50ml0.05mol.L-AgNO3溶液A.①②③④⑤B.④①③②⑤C.⑤④③②①D.④③⑤②①B小结：KSP与溶解度的关系相同类型(AB型、A2B型、AB2型等）的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。如:Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)溶解度:Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)（4）溶度积规则对于沉淀溶解平衡：AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Qc=[Am+]n.[Bn-]m平衡时:Ksp=[Am+]n.[Bn-]m任意时刻:Qc称为离子积，表达式中离子浓度是任意的，所以其数值不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，Ksp为一定值。①离子积②溶度积规则QcKsp,溶液处于过饱和溶液状态,生成沉淀.Qc=Ksp,沉淀和溶解达到平衡,溶液为饱和溶液.QcKsp,溶液未达饱和,沉淀发生溶解.例1、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？（1）往盛有1.0L纯水中加入0.1mL浓度为0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3，Ksp,CaCO3=4.9610-9（2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0mol/L呢？[Ca2+]=[CO32-]=0.110-30.01/1.0=10-6mol/LQc=[Ca2+]×