第三章-第4節(jié)-難溶電解質的溶解平衡(第1課時)

2023/2/11第三章水溶液中的離子平衡第四節(jié)難溶電解質的溶解平衡2023/2/12有些牙膏中添加了少量的氟化鈉，刷牙時氟化鈉與牙齒中的礦物質——羥基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]反應生成更難溶的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，氟磷灰石具有良好的抗酸作用，能防止牙縫中的食物殘渣發(fā)酵生成的有機酸腐蝕牙齒，從而達到防止齲齒的目的。所以含氟牙膏的使用大大降低了齲齒的發(fā)生率，使人們的牙齒更健康。含氟牙膏為什么能夠防齲齒？這利用了什么化學原理？Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？1.什么叫飽和溶液？什么叫不飽和溶液？[復習]:

一定溫度下,不能再溶解溶質的溶液叫飽和溶液,能繼續(xù)溶解溶質的溶液叫不飽和溶液。A.定義：在一定溫度下,某固態(tài)物質在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質量叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度。B.注意：

①條件：一定溫度②標準：100g溶劑

③狀態(tài)：飽和狀態(tài)

④單位：g

⑤任何物質的溶解：是有條件的,在一定條件下某物質的溶解量也是有限的,無限可溶解的物質不存在。2.固體物質的溶解度：2023/2/15思考與討論(1)NaCl在水溶液里達到溶液平衡狀態(tài)時有何特征？(2)要使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體，可采取什么措施？加熱濃縮降溫（3）在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸有何現象？Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？現象:NaCl飽和溶液中析出固體解釋:在NaCl的飽和溶液中，存在溶解平衡

NaCl(S)Na+(aq)+Cl-(aq)

加濃鹽酸，Cl-

的濃度增加，平衡向左移，NaCl析出。2023/2/16可溶的電解質溶液中存在溶解平衡，難溶的電解質在水中是否也存在溶解平衡呢？溶液中有難溶于水的沉淀生成是離子反應發(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的量濃度、等體積的，一般認為反應可以進行到底。Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？2023/2/17閱讀課本P61思考與交流大于10g，易溶1g～10g，可溶0.01g～1g，微溶小于0.01g，難溶20℃時，溶解度：討論1、談談對部分酸、堿和鹽的溶解度表中“溶”與”不溶“的理解。Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？2023/2/18表3-4幾種電解質的溶解度(25℃)化學式溶解度/g化學式溶解度/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)33×10-9Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？2023/2/19討論2、根據對溶解度及反應限度、化學平衡原理的認識，說明生成沉淀的離子反應是否能真正進行到底。不能，沉淀即是難溶電解質，不是絕對不溶，只不過溶解度很小，難溶電解質在水中存在溶解平衡。化學上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時，沉淀達到完全。Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？2023/2/110①絕對不溶的電解質是沒有的。②同是難溶電解質，溶解度差別也很大。③易溶電解質做溶質時只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。注意：難溶電解質與易溶電解質之間并無嚴格界限，習慣上按上述標準分類。Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？2023/2/1111、生成沉淀的離子反應能發(fā)生的原因生成物的溶解度很小2、AgCl溶解平衡的建立當v(溶解)=v(沉淀)時，得到飽和AgCl溶液，建立溶解平衡溶解AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

沉淀一.Ag＋和Cl－的反應Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？當V(溶解)=V(沉淀)時,得到飽和AgCl溶液,建立溶解平衡Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)沉淀溶解2.AgCl溶解平衡的建立：2023/2/113

3、溶解平衡

一定條件下，電解質溶解成離子的速率等于離子重新結合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。(1)定義：

(2)特征：等——V溶解=V沉淀（結晶）動——動態(tài)平衡，V溶解=V沉淀≠0定——達到平衡時，溶液中離子濃度不再改變變——當外界條件改變，溶解平衡將發(fā)生移動

逆、等、定、動、變。逆——溶解與沉淀互為可逆Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？2023/2/1144、生成難溶電解質的離子反應的限度難溶電解質的溶解度小于0.01g，離子反應生成難溶電解質，離子濃度小于1×10-5mol/L時，認為反應完全，但溶液中還有相應的離子。(3)表達式：

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)

Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？2023/2/115

二、溶度積（科學視野P65）

1、難溶電解質的溶度積常數的含義

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

當溶解與結晶速度相等時，達到平衡狀態(tài)Ksp，AgCl=[Ag+][Cl-]為一常數，該常數稱為難溶電解質的溶度積常數，簡稱溶度積。2、難溶電解質的溶度積常數用Ksp表示。

通式：AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

則Ksp,AnBm=[Am+]n[Bn-]m

練習：表示BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度積溶度積2023/2/1163、溶度積的應用難溶物Ksp溶解度/gAgCl1.8×10-101.5×10-4AgBr5.4×10-138.4×10-6AgI8.5×10-172.1×10-7結論:對同類型的難溶電解質（如AgCl、AgBr、AgI）而言，Ksp越小，其溶解度也越小。溶度積2023/2/117難溶物Ksp溶解度/gAgCl1.8×10-101.5×10-4Ag2CO38.1×10-123.45×10-3BaSO41.1×10-102.4×10-4結論:不同類型的難溶電解質，需注意Ksp表達式中指數的問題。Ksp差距不大時不能直接作為比較依據。溶度積2023/2/118問題：

能否通過改變條件，使難溶電解質的溶解平衡發(fā)生移動？使沉淀生成、溶解或轉化？在AgCl的飽和溶液中，有AgCl固體存在，當分別向溶液中加入下列物質時，將有何種變化？溶度積2023/2/119加入物質平衡AgCl溶液中濃度引起變化移動溶解度[Ag+][Cl-]原因HCl(0.1mol·L-1)→

不變

不變不變稀釋←↓↑↓同離子效應AgNO3(0.1mol·L-1)H2O←

↓↓↑同離子效應AgCl(s)Ag++Cl-溶度積2023/2/1204、影響難溶電解質溶解平衡的因素1）內因：電解質本身的性質①難溶的電解質更易建立溶解平衡②難溶的電解質溶解度很小，但不會等于0，并不是絕對不溶。③習慣上將生成難溶電解質的反應，認為反應完全了。對于常量的反應來說，0.01g是很小的。當溶液中殘留的離子濃度<1×10-5mol/L時，沉淀就達到完全。溶度積2023/2/1212）外因：遵循平衡移動原理①濃度：加水，平衡向溶解方向移動。②溫度：升溫，多數平衡向溶解方向移動。

③同離子效應：加入含有相同離子電解質，平衡向生成沉淀的方向移動.2023/2/1225、溶度積規(guī)則

①離子積

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

Qc=[Am+]n[Bn-]m

Qc稱為離子積，其表達式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實際濃度，所以其數值不定，但對一難溶電解質，在一定溫度下，Ksp

為一定值。溶度積2023/2/123Qc

>Ksp

時，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和）體系中不斷析出沉淀，直至達到平衡。(2)Qc

=Ksp

時，沉淀與飽和溶液的平衡Qc

<Ksp

時，溶液不飽和，若體系中有沉淀，則沉淀會溶解直至達到平衡。②溶度積規(guī)則溶度積第四節(jié)難溶電解質的溶解平衡第2課時二、沉淀反應的應用1、沉淀的生成（1）應用：利用生成沉淀來分離或除去某些離子?；瘜W沉淀法廢水處理工藝流程示意圖（2）方法：①調pH值如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調

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↓

③同離子效應法④氧化還原法硫酸中硫酸根濃度大，使平衡向沉淀方向移動，有利于沉淀的生成。例：已知Fe3+在PH3-4之間開始沉淀，在PH7-8之間沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8-9之間開始沉淀,11-12之間沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？例:為什么硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小。先把Fe2+氧化成Fe3+，然后調PH至7到8使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去沉淀。氧化劑可用：Cl2、O2、H2O2等（不引入雜質）調PH可用：CuO、CuCO3等（不引入雜質）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，因為BaSO4比CaSO4更難溶，使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全。思考與交流2、以你現有的知識，你認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，因為不溶是相對的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。2、沉淀的溶解（1）原理：設法不斷移去溶解平衡體系中的相應離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動。（2）舉例：如：CaCO3溶于鹽酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于強酸。①難溶于水的鹽溶于酸中例:CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H++H+H2CO3H2O+CO2強酸是常用的溶解難溶電解質的試劑?？梢匀芙怆y溶氫氧化物，難溶碳酸鹽、某些難溶硫化物等。②難溶于水的電解質溶于某些鹽溶液實驗3-3向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的試管中分別加入適量的蒸餾水、鹽酸和氯化銨溶液，觀察并記錄現象：滴加試劑蒸餾水鹽酸氯化銨溶液現象無明顯現象沉淀溶解沉淀溶解請用平衡移動原理解釋沉淀溶解的原因。解釋在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：加入鹽酸時，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，1、NH4＋直接結合OH－,使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解。2、NH4＋水解，產生的H＋中和OH－,使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解。Mg(OH)2＋2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+2H2OMg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)小結：難溶電解質溶解的規(guī)律不斷減小溶解平衡體系中的相應離子，平衡就向沉淀溶解的方向移動，從而使沉淀溶解。NaCl和AgNO3混合生成白色沉淀向所得固液混合物中滴加KI溶液白色沉淀轉變?yōu)辄S色向新得固液混合物中滴加Na2S溶液黃色沉淀轉變?yōu)楹谏珜嶒?－4：3、沉淀的轉化向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液白色沉淀轉變?yōu)榧t褐色靜置紅褐色沉淀析出，溶液變無色實驗3－51、根據你所觀察到的現象，分析所發(fā)生的反應。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+思考與交流2、如果將上述兩個實驗中的沉淀生成和轉化的步驟顛倒順序，會產生什么結果？試用平衡移動原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋，并找出這類反應發(fā)生的特點。溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀。兩者差別越大，轉化越容易。沉淀的轉化的實質就是沉淀溶解平衡的移動沉淀轉化的應用舉例：1、對于一些用酸或其它方法不能溶解的沉淀，可以先將其轉化為另一種用酸或其它方法能溶解的沉淀。例如：水垢中的CaSO4，用Na2CO3處理，使之轉化為CaCO3，而后用酸除去。CaSO4(s)

SO42-

+Ca2++CO32-CaCO3(s)AB1、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溶液練習2、自然界也發(fā)生著溶解度小的礦物轉化為溶解度更小的礦物的現象。例:各種原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后可變成CuSO4溶液，并向深部滲透，遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)，便慢慢地使之轉變?yōu)殂~藍(CuS)。閱讀P66氟化物防治齲齒的化學原理+F-氟磷灰石難溶物溶解度(25℃)Ca5(PO4)3(OH)1.5×10-10gCa5(PO4)3F9.5×10-11g羥基磷灰石交流與討論牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質保護著，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s）