第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡

1、第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡1.1.了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡。了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡。2.2.了解溶度積的意義。了解溶度積的意義。3.3.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是沉淀知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。溶解平衡的移動(dòng)。AgAg+ +和和ClCl- -的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？幾種電解質(zhì)的溶解度幾種電解質(zhì)的溶解度(20)(20)化學(xué)式化學(xué)式溶解度溶解度/g/g化學(xué)式化學(xué)式溶解度溶解度/g/gAgClAgCl1.51.51010-4-4Ba(OH)Ba(OH)2 23.893.89AgNOAgNO3 3222222BaSOBaSO4 42

2、.42.41010-4-4AgBrAgBr8.48.41010-6-6Ca(OH)Ca(OH)2 20.1650.165AgAg2 2SOSO4 40.7960.796CaSOCaSO4 40.210.21AgAg2 2S S1.31.31010-16-16Mg(OH)Mg(OH)2 29 91010-4-4BaClBaCl2 235.735.7Fe(OH)Fe(OH)3 33 31010-9-91.1.談?wù)剬?duì)部分酸、堿和鹽的溶解度表中談?wù)剬?duì)部分酸、堿和鹽的溶解度表中“溶溶”與與“不溶不溶”的的理解。理解。2.2.根據(jù)對(duì)溶解度及反應(yīng)限度、化學(xué)平衡原理的認(rèn)識(shí)，說(shuō)明生根據(jù)對(duì)溶解度及反應(yīng)限度、化學(xué)平

3、衡原理的認(rèn)識(shí)，說(shuō)明生成沉淀的離子反應(yīng)是否能真正進(jìn)行到底。成沉淀的離子反應(yīng)是否能真正進(jìn)行到底。1.1.當(dāng)當(dāng)AgNOAgNO3 3與與NaClNaCl恰好完全反應(yīng)生成難溶恰好完全反應(yīng)生成難溶AgClAgCl時(shí)，溶液時(shí)，溶液中是否含有中是否含有AgAg+ +和和ClCl- -？ 2.2.難溶電解質(zhì)的定義是什么？難溶物的溶解度是否為難溶電解質(zhì)的定義是什么？難溶物的溶解度是否為0 0？ 有有習(xí)慣上習(xí)慣上, ,將溶解度小于將溶解度小于0.010.01克的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)?？说碾娊赓|(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會(huì)等于難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會(huì)等于0 0。 問(wèn)題討論問(wèn)題討論3.

4、3.難溶電解質(zhì)難溶電解質(zhì)( (如如AgClAgCl) )是否存在溶解平衡？如何表示？是否存在溶解平衡？如何表示？ Ag+Cl- AgCl(s) AgAgCl(s) Ag+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq(aq) ) 溶解溶解沉淀沉淀一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡在一定條件下，難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子在一定條件下，難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡) )（1 1）概念：）概念：（2 2）表達(dá)式：如：）表

5、達(dá)式：如：AgClAgClCaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3OH(s)OH(s) 5Ca 5Ca2+2+(aq)+3PO(aq)+3PO4 43-3-(aq)+OH(aq)+OH- -(aq)(aq)齲齒形成的原理：齲齒形成的原理： 當(dāng)我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時(shí)，一定當(dāng)我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時(shí)，一定會(huì)驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬(wàn)年會(huì)驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬(wàn)年的歲月侵蝕之后，會(huì)形成各種奇形異狀的溶洞。你知道的歲月侵蝕之后，會(huì)形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎？它是如何形成的嗎？二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1.

6、1.沉淀的生成沉淀的生成廢水處理化學(xué)沉淀法工藝流程示意圖廢水處理化學(xué)沉淀法工藝流程示意圖進(jìn)水進(jìn)水預(yù)處理設(shè)備預(yù)處理設(shè)備混合混合藥劑制備藥劑制備反應(yīng)沉淀反應(yīng)沉淀補(bǔ)充處理補(bǔ)充處理出水出水投藥投藥沉淀物沉淀物處理設(shè)備處理設(shè)備沉淀物排除沉淀物排除部分回流部分回流工業(yè)廢水工業(yè)廢水硫化物等硫化物等重金屬離子重金屬離子( (如如CuCu2+2+、HgHg2+2+等等) )轉(zhuǎn)化成沉淀轉(zhuǎn)化成沉淀方法方法（1 1）調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)pHpH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)pHpH至至7-87-8FeFe3+3+ + 3NH + 3NH3 3 H H2 2O=Fe(OH)O=F

7、e(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ +（2 2）加沉淀劑。如：沉淀）加沉淀劑。如：沉淀CuCu2+2+、HgHg2+2+等，以等，以NaNa2 2S S、H H2 2S S做沉做沉淀劑淀劑CuCu2+2+S+S2-2-= CuS= CuS HgHg2+2+S+S2-2-= HgS= HgS2.2.沉淀的溶解沉淀的溶解根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解。例如難溶于水的解的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解

8、。例如難溶于水的CaCOCaCO3 3沉淀可以溶于鹽酸中：沉淀可以溶于鹽酸中：CaCOCaCO3 3 Ca Ca2+2+ + CO + CO3 32-2-+H+H+ +HCOHCO3 3- - +H +H+ + H H2 2COCO3 3 H H2 2O+COO+CO2 2（1 1）原理）原理設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀淀溶解的方向移動(dòng)溶解的方向移動(dòng)（2 2）舉例）舉例難難溶于水的鹽溶于酸中溶于水的鹽溶于酸中如：如：CaCOCaCO3 3溶于鹽酸，溶于鹽酸，F(xiàn)eSFeS、Al(OH)Al(OH)3 3、Cu(OH)Cu(OH

9、)2 2溶于強(qiáng)酸溶于強(qiáng)酸難難溶于水的電解質(zhì)溶于某些鹽溶液溶于水的電解質(zhì)溶于某些鹽溶液如：如：Mg(OH)Mg(OH)2 2溶于溶于NHNH4 4ClCl溶液溶液MgMg(OH(OH) )2 2+2NH+2NH4 4Cl=MgCl=MgClCl2 2+2NH+2NH3 3+ +2H2H2 2O O MgMg(OH)(OH)2 2(s) Mg(s) Mg2+2+ +2OH +2OH- -2NH2NH4 4+ + +2H +2H2 2O 2NHO 2NH3 3H H2 2O+2HO+2H+ + +2H2H2 2O O可能原因可能原因MgMg(OH)(OH)2 2(s) (s) MgMg2+2+ +

10、2OH+ 2OH- -2NH2NH4 4Cl=2ClCl=2Cl- -+2NH+2NH4 4+ +2NH2NH3 3H H2 2O O+ +可能原因可能原因用平衡移動(dòng)的原理分析用平衡移動(dòng)的原理分析Mg(OH)Mg(OH)2 2溶于鹽酸和溶于鹽酸和NHNH4 4ClCl溶溶液的原因液的原因滴加試劑滴加試劑蒸餾水蒸餾水鹽酸鹽酸氯化銨溶液氯化銨溶液現(xiàn)現(xiàn) 象象MgMg(OH)(OH)2 2+2HCl=Mg+2HCl=MgClCl2 2+2H+2H2 2O OMgMg(OH(OH) )2 2+2NH+2NH4 4Cl=MgCl=MgClCl2 2+2NH+2NH3 3+ +2H2H2 2O O沉淀不溶解

11、沉淀不溶解沉淀溶解沉淀溶解沉淀溶解沉淀溶解 向向3 3支盛有少量支盛有少量Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀的試管中分別滴加適量的沉淀的試管中分別滴加適量的蒸餾水、鹽酸和氯化銨溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。蒸餾水、鹽酸和氯化銨溶液，觀察并記錄現(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3.3.沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化AgClAgClAgIAgIAgAg2 2S SKIKINaNa2 2S S 向盛有向盛有1 mL1 mL 0.1 mol/L MgCl 0.1 mol/L MgCl2 2溶液的試管中滴加溶液的試管中滴加1 12 2滴滴2 mol/

12、L NaOH2 mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加溶液，有白色沉淀生成，再滴加2 2滴滴0.1 mol/L0.1 mol/LFeClFeCl3 3溶液，靜置。觀察并記錄現(xiàn)象。溶液，靜置。觀察并記錄現(xiàn)象。Mg(OH)Mg(OH)2 2FeClFeCl3 3Fe(OH)Fe(OH)3 3靜置靜置步步 驟驟向向MgClMgCl2 2溶液中溶液中滴加滴加NaOHNaOH溶液溶液向有白色沉淀的溶液向有白色沉淀的溶液中滴加中滴加FeClFeCl3 3溶液溶液靜置靜置現(xiàn)現(xiàn) 象象白色白色沉淀沉淀紅褐色紅褐色沉淀沉淀白色沉淀變紅褐色白色沉淀變紅褐色從實(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

13、？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?qū)嶒?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。轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。物質(zhì)物質(zhì)溶解度溶解度/g/gAgClAgCl1.51.51010-4-4AgIAgI 9.69.61010-9-9AgAg2 2S S1.31.31010-16-16+ +COCO3 32-2-CaCOCaCO3 3應(yīng)用應(yīng)用 鍋爐除水垢鍋爐除水垢鍋爐中的水垢中含有鍋爐中的水垢中含有CaSOCaSO4 4，可先用，可先用NaNa2 2COCO3 3溶

14、液處理，使之溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCOCaCO3 3。CaSOCaSO4 4 SOSO4 42- 2- + + CaCa2+2+ 1.1.如果要除去某溶液中的如果要除去某溶液中的SOSO4 42-2-，你選擇加入鋇鹽還是鈣，你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽？為什么？鹽？為什么？加入鋇鹽，因?yàn)榧尤脘^鹽，因?yàn)锽aSOBaSO4 4比比CaSOCaSO4 4更難溶，使用鋇鹽可使更難溶，使用鋇鹽可使SOSO4 42-2-沉淀更完全沉淀更完全2.2.是否可能使要除去的離子通過(guò)沉淀反應(yīng)全部除去？是否可能使要除去的離子通過(guò)沉淀反應(yīng)全部除去？不可能使要除去的離子通過(guò)沉淀完全除去不

15、可能使要除去的離子通過(guò)沉淀完全除去對(duì)難溶物來(lái)說(shuō)對(duì)難溶物來(lái)說(shuō), , 在它的飽和溶液中存在多種離子平衡在它的飽和溶液中存在多種離子平衡. .Ba2+SO42-一定溫度時(shí)一定溫度時(shí) 溶解溶解 溶解溶解BaSOBaSO4 4(s) BaSO(s) BaSO4 4(aq) Ba(aq) Ba2+2+(aq)+SO(aq)+SO4 42-2-(aq) (aq) 沉淀沉淀 沉淀沉淀三、溶度積常數(shù)三、溶度積常數(shù) BaSOBaSO4 4 (s) BaSO(s) BaSO4 4(aq)(aq)全全 部部 電電 離離BaBa2+2+(aq) + SO(aq) + SO4 42-2-(aq)(aq)平衡時(shí)平衡時(shí) Ks

16、psp =c(=c(BaBa2+ 2+ )c()c(SOSO4 42-2-) ) Kspsp稱為溶度積常數(shù)稱為溶度積常數(shù), ,簡(jiǎn)稱溶度積簡(jiǎn)稱溶度積(solubility product). (solubility product). 表示在一定溫度下，難溶電解質(zhì)的飽和溶液中表示在一定溫度下，難溶電解質(zhì)的飽和溶液中, ,各離子平各離子平衡濃度冪的乘積為一常數(shù)。衡濃度冪的乘積為一常數(shù)。 BaSOBaSO4 4(s)(s)BaBa2+2+(aq) + SO(aq) + SO4 42-2-(aq)(aq)設(shè)設(shè) A Am mB Bn n(s) mA(s) mAn n+ + + nB + nBm m- -

17、Kspsp=c(A=c(An+n+)m m c(c(B Bm-m-) ) n n難溶物難溶物Kspsp溶解度溶解度/g/gAgClAgCl1.81.81010-10-101.51.51010-4-4AgBrAgBr5.45.41010-13-138.48.41010-6-6AgIAgI8.58.51010-17-172.12.11010-7-7結(jié)論結(jié)論1 1：對(duì)同類型的難溶電解質(zhì)（如：對(duì)同類型的難溶電解質(zhì)（如AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI）而言，而言，Kspsp越小，其溶解度也越小。越小，其溶解度也越小。溶度積的應(yīng)用（溶度積的應(yīng)用（1 1）難溶物難溶物Kspsp溶解度溶解度/

18、g/gAgClAgCl1.81.81010-10-101.51.51010-4-4AgAg2 2COCO3 38.18.11010-12-123.453.451010-3-3BaSOBaSO4 41.11.11010-10-102.42.41010-4-4結(jié)論結(jié)論2 2：不同類型的難溶電解質(zhì)，需注意不同類型的難溶電解質(zhì)，需注意Kspsp表達(dá)式中指數(shù)表達(dá)式中指數(shù)的問(wèn)題。的問(wèn)題。結(jié)論結(jié)論3 3：溶解度相近的物質(zhì)，有時(shí)需考慮相對(duì)分子質(zhì)量的溶解度相近的物質(zhì)，有時(shí)需考慮相對(duì)分子質(zhì)量的差異。差異。溶度積的應(yīng)用（溶度積的應(yīng)用（2 2）溶度積的應(yīng)用（溶度積的應(yīng)用（3 3）溶度積與離子積的關(guān)系溶度積與離子積的關(guān)系 通過(guò)比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積通過(guò)比較溶度積與溶液中有