80难溶电解质的溶解平衡

难溶电解质的溶解平衡高二（理）化学主讲教师:宋玉平溶解平衡溶解平衡的建立开始时v（溶解）＞v（结晶）平衡时v（溶解）=v（结晶）知识回顾固体溶质溶液中溶质溶解结晶思考与讨论(1)要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可以采取什么措施？(2)预计在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有何现象？(3)NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加热浓缩、降温大量白色“沉淀”产生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？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大于10g，易溶1g～10g，可溶0.01g～1g，微溶小于0.01g，难溶20℃时，溶解度：讨论：谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与“不溶”的理解。注：通常认为在溶液中的离子浓度小于1*10-5mol/L时，沉淀达到完全。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AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)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溶解沉淀练习请写出CaCO3、Mg(OH)2的溶解平衡表达式CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq)沉淀溶解难溶电解质的溶解平衡1、概念：在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡)2、特征：逆、等、动、定、变3、影响难溶电解质溶解平衡的因素a、绝对不溶的电解质是没有的b、易溶电解质的饱和溶液也可存在溶解平衡①内因：电解质本身的性质MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)沉淀溶解3、影响难溶电解质溶解平衡的因素②外因：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)沉淀溶解改变条件平衡移动c(Cl-)N(Cl-)升温加水加NaCl(s)a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。b、温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。c、同离子效应：增加与难溶电解质相同的离子，平衡向沉淀方向移动。MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)沉淀溶解d、化学反应：反应消耗难溶电解质的离子，平衡向溶解方向移动。3、影响难溶电解质溶解平衡的因素②外因：1.对于表达式PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),下列描述正确的是（）A.说明PbI2难电离B.说明PbI2不难溶解C.这是电离方程式D.这是沉淀溶解平衡表示式D练习2.有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等B.AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+、Cl-C.升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变AC练习3.在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列正确的是练习A.溶液中n(Ca2+)增大B.c(Ca2+)不变C.溶液中n(OH-)增大D.c(OH-)不变BDAgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)4、溶度积常数(Ksp)MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)Ksp=[c(Mn+)]m•[c(Am-)]n注意：Ksp与温度有关溶度积常数（Ksp）的意义：(1)判断溶解度的大小(同类型的盐Ksp越大溶解度越大)Ksp(AgCl)=1.77×10-10Ksp(AgBr)=5.35×10-13Ksp(AgI)=8.51×10-17Ksp(Ag2CO3)=8.45×10-12Ksp(AgCl)=1.77×10-10溶解度(mol/L)：AgCl＞AgBr＞AgI溶解度(mol/L)：AgCl＜Ag2CO3练习：BaSO4、PbI2、Cu(OH)2、Ca3(PO4)2例题：25℃，Ksp(PbI2)=7.1*10-9，求PbI2饱和溶液中c(Pb2+)、c(I-)。c(Pb2+)=1.21*10-3c(I-)=2.42*10-3练习：25℃，Ksp(AgBr)=5×10-10,Ksp(Mg(OH)2)=5.6×10-12，分别求以上饱和溶液中c(Ag+)、c(Br-)、c(Mg2+)、c(OH-)。c(Ag+)=2.24×10-5c(Br-)=2.24×10-5c(Mg+)=1.11×10-4c(OH-)=2.22×10-4练习1、在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是（）已知(AgClKSp=1.8×10-10)A.有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀C.无法确定D.有沉淀但不是AgClA2、已知298K时，MgCO3的Ksp=6.82×10-6，溶液中c(Mg2＋)=0.0001mol·L-1，c(CO32―)=0.0001mol·L-1，此时Mg2＋和CO32―能否共存？解：MgCO3Mg2++CO32―c(Mg2+).c(CO32―)=(0.0001)2=1×10-81×10-86.82×10-6所以，此时Mg2+和CO32-能共存练习(2)通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度的幂之积(离子积Qc)的相对大小，判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。Qc=Ksp：溶液饱和，沉淀和溶解处于平衡状态;QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出;QcKsp：溶液未饱和，无沉淀析出。MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成(1)调pH值工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类生态系统产生很大危害，必须进行处理。常温下，Cr(OH)3的溶度积KSp=10-32，要使c(Cr3+)降低到10-5mol/L,溶液的pH应调至多少？pH=5如：pH≥11.1时Mg2+完全水解成Mg(OH)2pH≥9.6时Fe2+完全水解成Fe(OH)2pH≥6.4时Cu2+完全水解成Cu(OH)2pH≥3.7时Fe3+完全水解成Fe(OH)3(2)加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂。Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=HgS↓例题：将4×10-3mol/LAgNO3溶液与4×10-3mol/LKCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？已知(AgClKSp=1.8×10-10)QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出；例题：在1L含1*10-3mol/LSO42-溶液中，加入0.01molBaCl2溶液(假设溶液体积不变)能否有效除去SO42-？已知(BaSO4KSp=1.1×10-10)c(SO42-)剩余=1.2×10-81.0×10-5SO42-沉淀完全(3)同离子效应法：如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)练习：一定温度下，将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是()①20mL0.01mol·L－1KCl溶液②30mL0.02mol·L－1CaCl2溶液③40mL0.03mol·L－1HCl溶液④10mL蒸馏水⑤50mL0.05mol·L-1AgNO3溶液A.①②③④⑤B.④①③②⑤C.⑤④②①③D.④③⑤②①B(4)氧化还原法例：已知Fe3+在pH=3到4之间开始沉淀，在pH=7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？先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调pH至7到8使Fe3+转化为Fe(OH)3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、碳酸铜生成沉淀的本质：设法使溶液中难溶物的离子积＞其溶度积2、沉淀的溶解CaCO3不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。试用平衡移动原理解释该事实。CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)+H+HCO3-H2CO3→H2O+CO2↑生成沉淀的本质：设法使溶液中难溶物的离子积＜其溶度积。CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑+H+2、沉淀的溶解[实验3-3]向三支试管里分别加入少量的氯化镁溶液，逐滴滴加氢氧化钠溶液当溶液里有大量沉淀出现时，分别加入蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。并解释发生的现象。滴加试剂蒸馏水盐酸氯化铵现象无明显变化沉淀溶解沉淀溶解(1)沉淀转化的方法3、沉淀的转化[实验3-4]向盛有10滴0.1mol/LAgNO3溶液的试管里滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1mol/LKI溶液，观察记录现象；再向其中滴加0.1mol/LNa2S溶液，观察并记录现象。并解释发生的现象。步骤NaCl和AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加KI溶液向所得固液混合物中滴加Na2S溶液现象白色沉淀白↓黄↓黑↓黄↓[原因分析]难溶电解质AgClAgIAg2S固体颜色25℃溶解度1.5×10-43×10-71.3×10-16当向氯化银固液混合物里加入碘化钾溶液时,碘离子与银离子结合生成更难溶的碘化银,使氯化银的溶解平衡向右移动。当向碘化银固液混合物里加入硫化钠溶液时,硫离子与银离子结合生成更难溶的硫化银,使碘化银的溶解平衡向右移动。白黄黑[实验3-5]向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加1-2滴2mol/LNaOH溶液，有白色沉淀生成,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置。观察并记录现象。并解释发生的现象。步骤MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液现象白色沉淀白↓红褐↓(2)沉淀转化的实质沉淀溶解平衡的移动例题：在ZnS沉淀中加入10mL含0.001mol/LCuSO4溶液是否有CuS沉淀生成？已知(ZnSKSp=1.6×10-24，CuSKSp=1.3×10-36)c(S2-)=KSp(ZnS)1/2=1.26×10-12Qc=c(Cu2+)c(S2-)=1.26×10-12*0.001=1.26*10-15KSp(CuS)生成CuS沉淀锅炉中水垢中含有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-CaCO3CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O关于锅炉中硫酸钙的处理方法：3、沉淀转化的应用生成沉淀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+NH4Cl1、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课堂练习2、某中学“酸雨对环境的危害”研究性学习小组通过调查得出如下结论：酸性雨水对大理石建筑的危害要比对花岗岩建筑的危害大得多。已知大理石的主要成分是CaCO3,花岗岩的主要成分是SiO2，你能从溶解平衡的角度加以解释吗？课堂练习课堂练习3、在AgNO3溶液中逐滴加入氨水,先生成难溶于水的