難溶電解質(zhì)的溶解平衡（good）

第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡Dissolutionelectrolyteequlibrium第一課時【創(chuàng)設(shè)情景】桌面上有一杯無色透明的液體可能為氯化鈉飽和溶液。思考下列問題：1設(shè)計實驗證明這是一杯氯化鈉溶液？（演示氯離子的檢驗）2如何證明該氯化鈉溶液是飽和溶液？3若要使氯化鈉晶體要從該飽和溶液中析出，你有哪些方法？建議：此實驗改成澄清石灰水中滴加濃氫氧化鈉（震蕩）現(xiàn)象明顯些?；蛏鲜鰧嶒灨某赏ㄈ際Cl氣體。飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？探究：在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸現(xiàn)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NaClSNaaqCl-aq

加濃鹽酸Cl-的濃度增加,平衡向左移,NaCl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？討論1:當(dāng)AgNO3與NaCl反應(yīng)生成難溶AgCl時，溶液中是否含有Ag和Cl-？有討論2難溶電解質(zhì)如AgCl是否存在溶解平衡？如何表示？Ag+Cl-

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀初始狀態(tài)：Ｖ溶解>Ｖ沉淀溶解平衡：Ｖ溶解=Ｖ沉淀一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡1概念：在一定條件下，難溶電解質(zhì)___________的速率等于離子重新_____________的速率，溶液中各離子的濃度__________的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡溶解成離子結(jié)合成沉淀保持不變2溶解平衡的建立以AgCls的溶解平衡為例3表達(dá)方法注：標(biāo)明物質(zhì)狀態(tài)和可逆符號思考：與氯化銀的電離方程式有何區(qū)別？【思考1】書寫CaCO3,MgOH2溶解平衡的表達(dá)式并與它們的電離方程式相比較4溶解平衡的特征不等于零相等保持不變發(fā)生移動【思考2】向有固體MgOH2存在的飽和溶液中,分別加入固體醋酸鈉,氯化銨時固體MgOH2的質(zhì)量有什么變化加入固體醋酸鈉,固體MgOH2的質(zhì)量增加;加入固體氯化銨,固體MgOH2的質(zhì)量減少既然難溶電解質(zhì)中存在溶解平衡,為什么通常情況下,可以認(rèn)為生成沉淀的反應(yīng)可以進(jìn)行到底呢化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時，沉淀達(dá)到完全。5影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素：a、絕對不溶的電解質(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)時只要是飽和溶液也存在溶解平衡。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。b溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。C同離子效應(yīng)d能反應(yīng)的物質(zhì)【思考3】寫出飽和NaCl溶液中的溶解平衡方程式，若向該飽和溶液中加入NaCl固體，上述溶解平衡如何移動？若改用滴加濃鹽酸或Cl固體，上述平衡如何移動？【思考4】向稀鹽酸中滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀。寫出其中的溶解平衡方程式，若再加AgNO3溶液，上述平衡如何移動？案例辯析【例1】下列有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡的說法中，正確的是 A．AgCl沉淀的生成和溶解在不斷進(jìn)行，但速率相等B．AgCl難溶于水，溶液中沒有Ag＋和Cl－C．升高溫度，AgCl的溶解度增大D．向AgCl沉淀的溶解平衡體系中加入NaCl固體，AgCl的固體質(zhì)量不變AC下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是 A．反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等B．沉淀溶解達(dá)到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解達(dá)到平衡時，溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等，且保持不變D．沉淀溶解達(dá)到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進(jìn)溶解B在一定溫度下，一定量的水中，石灰乳懸濁液存在下列平衡：CaOH2sCaOH2aqCa2＋aq＋2OH－aq，當(dāng)向此懸濁液中加入少量生石灰時，下列說法正確的是A．溶液中nCa2＋增大B．cCa2＋不變C．溶液中nOH－增大D．cOH－不變BD二溶度積常數(shù)1定義在一定溫度下,在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各離子濃度冪之積為一常數(shù),表示2表達(dá)式sn＋]m·n練習(xí)：寫出下列物質(zhì)達(dá)溶解平衡時的溶度積常數(shù)表達(dá)式AgCls?AgaqCl-aqAg2CrO4s?2AgaqCrO42-aq【思考】1室溫下，將10mL3溶液混合。溶液中是否有白色沉淀生成？留在溶液中的氯離子和銀離子濃度是多少？若將上述體系中加水至2L,沉淀是否存在？（室溫下，spAgCl=18×10-10）【思考】2室溫下，將10mL3溶液混合。溶液中是否有白色沉淀生成？留在溶液中的氯離子和銀離子濃度是多少？銀離子是否完全沉淀？（室溫下，spAgCl=18×10-10）3、應(yīng)用（1）、判斷能否生成沉淀及沉淀是否完全3、應(yīng)用（1）、判斷能否生成沉淀及沉淀是否完全例在20mL·L-1Na2SO4溶液中加入20mL·L-1BaCl2溶液，有無BaSO4沉淀生成？已知BaSO4的sp=107×10-10解:∴有BaSO4沉淀生成【小結(jié)】判斷能否生成沉淀及沉淀是否完全AnBmsnAmaqmBn-aqQc>sp時，溶液過飽和，有沉淀析出,直至達(dá)到平衡Qc=sp時，沉淀與飽和溶液的平衡Qc<sp時，溶液不飽和，若體系中有沉淀，則沉淀會溶解直至達(dá)到平衡Qc稱為濃度商，其表達(dá)式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實際濃度②溶度積規(guī)則①離子積Qc=cAmn·cBn-m【思考】上題中，判斷SO42-離子是否沉淀完全？例在20mL·L-1Na2SO4溶液中加入20mL·L-1BaCl2溶液，有無BaSO4沉淀生成？判斷SO42-離子是否沉淀完全？已知BaSO4的sp=107×10-10即107×10-10≈00090∴=cSO42-≈12×10-8mol·L-1⑵設(shè)平衡時cSO42-=mol·L-1沉淀完全是指離子殘留量＜10-5mol·L-1故加入BaCl2可使SO42-沉淀完全sp=cBa2cSO42-=00090起始濃度/mol·L-1001000010平衡濃度/mol·L-10010﹣（00010-）BaSO4sBa2SO42-∴00090≈00090∵很小上述過程簡化：∵反應(yīng)后有剩余Ba2，且剩余的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由沉淀溶解產(chǎn)生的量，故，沉淀后溶液中留下的Ba2的濃度就取反應(yīng)后剩余得Ba2的濃度=002mol/L××/004=∴sp=cBa2cSO42-=00090?cSO42-=107×10-10∴cSO42-=12×10-8mol·L-1建議直接講第二種方法，效果比較好！例1：已知某溫下FeOH3的sp=80×10-38，·L-1Fe3開始沉淀和沉淀完全時溶液的pH值。解：FeOH3sFe33OH-⑴開始沉淀∵cFe3·cOH-3＝sppOH=12﹣lg2=117∴pH=14-117=23（2）金屬氫氧化物沉淀的生成和溶解計算示例CFe3≤10-5mol·L-1∴pH=14﹣11﹣lg2=33由此可見:①氫氧化物沉淀不一定在堿性環(huán)境；②不同氫氧化物的sp值不同，沉淀的pH值也不同，因此可通過控制pH值分離金屬離子。2完全沉淀例2：室溫下，如果溶液中Fe3和Mg2的濃度均為010molL-1,使Fe3沉淀而使Mg2不沉淀的g（OH）2]=10×10-11pOH=107,pH=33解:FeOH3Fe33OH-sp=cFe3cOH-3=40×10-38Fe3沉淀完全時的cOH-為:Mg2開始沉淀的pH值為:g2不沉淀。第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡Dissolutionelectrolyteequlibrium第二課時1沉淀的生成1沉淀生成的應(yīng)用在涉及無機(jī)制備、提純工藝的生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域中，常利用生成沉淀來達(dá)到分離或除去某些離子的目的。2沉淀法工藝流程示意圖。如下圖所示三、溶解平衡的應(yīng)用工業(yè)廢水的處理工業(yè)廢水硫化物等重金屬離子（如Cu2、Hg2等）轉(zhuǎn)化成沉淀（3）方法a、調(diào)pH如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)pH值至7－8b、加沉淀劑：如沉淀Cu2、Hg2等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋S2－=CuS↓Hg2＋S2－＝HgS↓右Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+

c、同離子效應(yīng)法,例如硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小。硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移有利于沉淀生成。2、沉淀的溶解（1）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強(qiáng)酸是常用于溶解難溶性電解質(zhì)的試劑。如可溶解難溶氫氧化物，難溶碳酸鹽、某些難溶硫化物等。①、某些難溶于水的鹽溶于酸中如：CaCO3溶于鹽酸，F(xiàn)eS、AlOH3、CuOH2溶于強(qiáng)酸思考與交流用平衡移動的原理分析MgOH2溶于鹽酸和NH4Cl溶液的原因滴加試劑蒸餾水鹽酸氯化氨溶液現(xiàn)象固體無明顯溶解現(xiàn)象迅速溶解逐漸溶解②加入某些鹽促進(jìn)沉淀溶解

解釋在溶液中存在MgOH2的溶解平衡：加入NH4Cl時，解釋2:NH4＋水解，產(chǎn)生的H＋中和OH－，使cOH－減小，平衡右移，從而使MgOH2溶解。Mg(OH)2(s)

Mg2＋(aq)+2OH－(aq)解釋1:NH4＋直接結(jié)合OH－，使cOH－減小，平衡右移，從而使MgOH2溶解。小結(jié)：難溶電解質(zhì)溶解的規(guī)律不斷減小溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，平衡就向沉淀溶解的方向移動，從而使沉淀溶解。2、沉淀的溶解方法②．生成弱電解質(zhì)a生成弱酸CaCO3s2H==Ca2H2OCO2↑①生成易揮發(fā)性物質(zhì)加入的試劑能與沉淀所產(chǎn)生的離子發(fā)生反應(yīng)，生成揮發(fā)性物質(zhì)或弱電解質(zhì)弱酸、弱堿或水使溶解平衡向溶解的方向移動，則沉淀就會溶解。FeS2H=Fe2H2S③發(fā)生氧化還原反應(yīng)3CuS8HNO3稀＝3CuNO323S↓2NO↑4H2O④生成絡(luò)合物AgOH2NH3=OH-FeOH3s3H=Fe33H2Oc生成水MgOH2s2NH4=Mg22NH3·H2Ob生成弱堿牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5PO43OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：Ca5PO43OH（s）5Ca23PO43-OH-進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是。已知Ca5PO43F（s）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、質(zhì)地更堅固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因。課堂練習(xí)生成的有機(jī)酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5PO43F↓實驗3－4：NaCl和AgNO3混合生成白色沉淀向所得固液混合物中滴加I溶液白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色向新得固液混合物中滴加Na2S溶液黃色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?、沉淀的轉(zhuǎn)化（實驗3－4、3－5沉淀轉(zhuǎn)化）步驟NaCl和AgNO3溶液混合向所得固體混合物中滴加KI溶液向新得固體混合物中滴加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)化為黑色步驟向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液靜置現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀變紅褐色紅褐色沉淀析出，溶液褪至無色1、沉淀的轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：使溶液中的離子濃度更小3、沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用（1）鍋爐除水垢：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。2、沉淀轉(zhuǎn)化的方法:加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動。鍋爐中水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。對于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,4，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4SO42-Ca2CO32-CaCO3（2）、對一些自然現(xiàn)象的解釋CuSO4銅藍(lán)CuSCuSO4nS=CuSnSO4CuSO4PbS=CuSPbSO4注:若控制好條件,也可實現(xiàn)更難溶物向難溶物轉(zhuǎn)化例:15℃下AgBr的溶度積sp=16×10-13,AgCl的溶度積sp=80×固體,當(dāng)溶液中的Cl-濃度為,開始有AgCl生成20×10-4mol/L【思考】15℃在AgCl和AgBr沉淀共存的溶液中，溶液中的Cl-、Br-的濃度比為多少？500【練習(xí)】1、石灰乳中存在下列平衡：CaOH2sCa2aq2OH―aq,加入下列溶液，可使CaOH2減少的是（）3溶液3溶液溶液2溶液AB2、下列各組離子，在水溶液中能以較高濃度大量共存的是（）①I－C