第四節(jié)上課電離平衡

1.什么叫飽和溶液？什么叫不飽和溶液？

一定溫度下,不能再溶解溶質(zhì)的溶液叫飽和溶液。能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的溶液叫不飽和溶液。2.溶解性是指:_______________________________;

溶解性是物質(zhì)的_____性質(zhì)。物質(zhì)溶解性的大小跟_______________有關(guān)。一種物質(zhì)溶解在另一種物質(zhì)中的能力。物理溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì)3.固體物質(zhì)的溶解度：物質(zhì)的溶解性只是粗略地表示物質(zhì)的溶解能力的強(qiáng)弱,為了精確表示物質(zhì)的溶解能力,化學(xué)上引入了“溶解度”的概念。第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡A.定義：在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量.叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。B.注意：

①條件：一定溫度；②標(biāo)準(zhǔn)：100g溶劑

③狀態(tài)：飽和狀態(tài)④單位：g

⑤任何物質(zhì)的溶解：是有條件的,在一定條件下某物質(zhì)的溶解量也是有限的,無限可溶解的物質(zhì)不存在。20℃時(shí),溶解性與溶解度的大小關(guān)系溶解性易溶可溶微溶難溶溶解度>10g

1g~10g0.01g~1g

<0.01g（1）NaCl在水溶液里達(dá)到溶解平衡狀態(tài)時(shí)有何特征？

（2）要使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體，可采取什么措施？蒸發(fā)（減少溶劑）降溫

NaCl的溶解速率與結(jié)晶速率相等；并且只要溶解平衡的條件不變，該溶液中溶解的NaCl的量就是一個(gè)恒定值。加入濃鹽酸？交流、討論在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸現(xiàn)象:解釋:在NaCl的飽和溶液中，存在溶解平衡

NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加濃鹽酸會(huì)使c(Cl-)增加,平衡向左移動(dòng),因而有

NaCl晶體析出.NaCl飽和溶液中有固體析出可溶的電解質(zhì)溶液中存在溶解平衡，難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢？實(shí)驗(yàn)探究可溶的電解質(zhì)溶液中存在溶解平衡，難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢？一、Ag＋和Cl－的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？思考與交流：閱讀課本P61～62我們知道，溶液中有難溶于水的沉淀生成是離子反應(yīng)發(fā)生的條件之一。例如，AgNO3溶液與NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：Ag++Cl-=AgCl↓，如果上述兩種溶液是等物質(zhì)的量濃度、等體積的，一般認(rèn)為反應(yīng)可以進(jìn)行到底?！緦?shí)驗(yàn)】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的試管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。問題討論：有黃色沉淀生成，說明溶液中依然有Ag+、Cl-存在，即Ag＋和Cl－的反應(yīng)不能進(jìn)行到底。（1）、恰好反應(yīng)沒有？（2）、溶液中還含有Ag+和Cl-？【繼續(xù)試驗(yàn)】取上層清液，滴加KI溶液，有何現(xiàn)象？說明了什么？資料：化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時(shí)，沉淀達(dá)到完全。沉淀是難溶物，但不是絕對(duì)不溶，只不過溶解度很小，習(xí)慣上,將溶解度小于0.01克的電解質(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0難溶物在水中存在溶解平衡。（一）AgCl溶解平衡的建立當(dāng)v（溶解）＝v（沉淀）時(shí)，得到飽和AgCl溶液，建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀注意寫法VV溶解V沉淀t1、生成沉淀的離子反應(yīng)能發(fā)生的原因：生成物的溶解度很小2、概念：化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時(shí),沉淀達(dá)到完全。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的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡）表達(dá)式：如：AgCl(s)

Cl－(aq)＋Ag＋(aq)（二）難溶電解質(zhì)的溶解平衡3、特征：難、飽、逆、動(dòng)、等、定、變。4.生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度:難溶電解質(zhì)的溶解度小于0.01g,離子反應(yīng)生成難溶電解質(zhì)，通常離子濃度小于1×10－5mol/L時(shí)，認(rèn)為反應(yīng)完全，但溶液中還有相應(yīng)的離子。5、影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素：a、絕對(duì)不溶的電解質(zhì)是沒有的。b、同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。c、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時(shí)只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。①內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)

②外因：

a、濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。b、溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。練：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達(dá)式特例：Ca(OH)2幾點(diǎn)說明：

1、溶解平衡的存在，決定了生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)不能進(jìn)行到底。

2、習(xí)慣上將生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)，認(rèn)為反應(yīng)完全了，因?qū)τ诔Ａ康姆磻?yīng)來說，0.01g是很小的。當(dāng)溶液中殘留的離子濃度<1×10-5mol/L時(shí)，沉淀就達(dá)到完全。

3、難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會(huì)等于0。如Ag2S的溶解度為1.3×10-16g。

4、溶解平衡與化學(xué)平衡一樣，受外界條件的影響而發(fā)生移動(dòng)。結(jié)論：在電解質(zhì)的溶液中，不管是易溶的，微溶的，難溶的電解質(zhì)都存在著溶解平衡。[例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減少的是……………..............()A、Na2CO3溶液B、AlCl3溶液

C、NaOH溶液D、CaCl2溶液AB6.溶度積常數(shù)(簡稱溶度積)—[科學(xué)視野](p65):⑴.溶度積(Ksp):難溶電解質(zhì)的溶解平衡中,離子濃度冪的乘積。

MmAn(s)

mMn+(aq)＋

nAm-(aq)

⑵.表達(dá)式：平衡時(shí)：Ksp＝[c(Mn＋)]m.[c(Am-)]n在一定溫度下，KSP是一個(gè)常數(shù)設(shè)任意時(shí)刻有：Qc＝[c(Mn＋)]m.[c(Am-)]n

當(dāng):Qc>

Ksp

過飽和，析出沉淀，

Qc＝Ksp

達(dá)飽和，平衡狀態(tài)

Qc<

Ksp

未飽和。⑶.溶度積規(guī)則:25℃時(shí)，Ksp=c(Pb2+).c(I-)2=7.1×10-9mol3l-3練習(xí)：BaSO4、Fe(OH)3的溶度積表達(dá)式。

Ksp[BaSO4]=c(Ba2+).c(SO42-)單位：mol2L-2

Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+).c(OH-)3

單位：mol4L-4Ka或KbKsp

影響因素物質(zhì)本身性質(zhì)和溫度意義弱電解質(zhì)的電離能力注：①一般情況,溫度越高,Ksp越大。

②對(duì)于陰陽離子個(gè)數(shù)比相同

(即:相同類型)的難溶電解質(zhì),Ksp越小,溶解度越小,越難溶。與弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)做對(duì)比,Ksp的意義和影響因素物質(zhì)本身性質(zhì)和溫度等難溶物在水中的溶解能力[例2]100ml0.01mol/lKCl溶液中加入1ml0.01mol/lAgNO3溶液(Ksp=1.8×10-10)下列中對(duì)的是……()A.有AgCl沉淀析出B.無AgCl沉淀

C.無法確定D.有沉淀但不是AgClA例3：在1L含1.0×10-3molL-1

的SO42-溶液中，注入0.01molBaCl2溶液（假設(shè)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?yàn)?，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(dāng)剩余離子即平衡離子濃度﹤10-5mol/L時(shí)，認(rèn)為離子已沉淀完全或離子已有效除去。c(Cl-)=(O.O1×0.1)÷0.101=9.9×10-3mol/Lc(Ag+)=(O.O1×0.001)÷0.101=9.9×10-5mol/LQC=9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、沉淀的生成（1）應(yīng)用：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一。（2）方法①調(diào)pH值如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)

pH值至7~8Fe3＋

+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋

②加沉淀劑

如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓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?yàn)锽aSO4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(shí)，你認(rèn)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(yīng)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，因?yàn)椴蝗苁窍鄬?duì)的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。2、沉淀的溶解原理設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)分析：難溶于水的鹽能溶于酸中如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于鹽酸。[思考]：寫出氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達(dá)式.

Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀討論1、若使氫氧化鎂沉淀溶解，可以采取什么方法？所依據(jù)的原理是什么？2、現(xiàn)提供以下試劑，請(qǐng)你設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。蒸餾水、鹽酸、飽和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液試管編號(hào)①②③④對(duì)應(yīng)試劑少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2滴加試劑2ml蒸餾水，滴加酚酞溶液2ml鹽酸3ml飽和NH4Cl溶液

2mlFeCl3溶液現(xiàn)象固體無明顯溶解現(xiàn)象，溶液變淺紅迅速溶解逐漸溶解Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl＝MgCl2+2NH3·H2O完成實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。有紅褐色沉淀生成說明溶解實(shí)驗(yàn)方案：分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、鹽，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。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(shí)，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(shí)，NH4＋與OH－結(jié)合，生成弱電解質(zhì)NH3·H2O，使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)?！舅伎寂c交流】：

應(yīng)用平衡移動(dòng)原理分析、解釋實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)，并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律?！窘忉尅?、沉淀的轉(zhuǎn)化[思考]：白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后，為什么會(huì)有紅褐色沉淀生成？試用平衡移動(dòng)原理解釋之。Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)，F(xiàn)eCl3靜置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓【實(shí)驗(yàn)3-4】步驟1mLNaCl和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴Na2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色AgClAgIAg2SKINa2S逆向進(jìn)行，有何現(xiàn)象？步驟1mLNa2S和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴NaCl

溶液現(xiàn)象有黑色沉淀析出黑色沉淀沒變化黑色沉淀沒變化沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI=I-+K+AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。AgCl(s)+I-

AgI(s)+Cl-實(shí)際難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡粒子平衡移動(dòng)應(yīng)用沉淀溶解平衡解決實(shí)際問題的一般方法

沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡移動(dòng)。一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用：沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。湖南張家界溶洞

現(xiàn)在你能用我們今天學(xué)習(xí)的知識(shí)加以解釋嗎？雖然溶洞都是十分堅(jiān)硬的碳酸鹽質(zhì)巖石，但由于長期沉浸在地下水中被溶解，特別是當(dāng)水中含有二氧化碳時(shí)，其溶解速度更加迅速。這樣一年又一年，堅(jiān)硬的巖層就會(huì)被溶蝕出一個(gè)個(gè)洞穴。當(dāng)溶有石灰質(zhì)的地下水再次滴入洞中時(shí)，由于環(huán)境中壓力、溫度的變化，使水中的二氧化碳逸出，從而降低了水對(duì)石灰質(zhì)的溶解力，這樣原本溶解在水中的部分石灰質(zhì)，會(huì)因?yàn)檫^于飽和而沉淀析出，長時(shí)間的累積就會(huì)形成一根根形態(tài)各異的石鐘乳、石柱和石筍

溫馨提示：CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)CO32-+CO2+H2O=2HCO3-沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、溶洞水滴石穿石筍的形成：滴水成石Ca（HCO3）2CaCO3+H2O+CO2應(yīng)用2：齲齒的形成原因及防治方法①牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH的難溶物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因是：

。Ca5(PO4)3OH（S）

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)發(fā)酵生成的有機(jī)酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動(dòng)，加速腐蝕牙齒

②已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，牙膏里的氟離子會(huì)與Ca5(PO4)3OH反應(yīng)。請(qǐng)用離子方程式表示使用含氟牙膏防止齲齒的原因

5Ca2++3PO43-+F-=Ca5（PO4）3FCa5(PO4)3OH（S）

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)化學(xué)法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過程中發(fā)生的所有離子方程式用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢應(yīng)用3、鍋爐水垢：浪費(fèi)燃料、影響安全運(yùn)行、污染蒸汽品質(zhì)、破壞水循環(huán)、腐蝕鍋爐金屬。應(yīng)用4：為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?

BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：

BaSO4Ba2＋＋SO42－

Ksp=1.1×10－10s=2.4×10－4BaCO3Ba2＋＋CO32－

Ksp=5.1×10－9s=2.2×10－3