人教版化學(xué)選修4第三章：難溶電解質(zhì)的溶解平衡課件

第三章水溶液中的離子平衡第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡第一課時(shí)第一頁，共四十六頁。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。思考：Ag＋和Cl－的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？第二頁，共四十六頁?！緦?shí)驗(yàn)】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的試管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。有黃色沉淀生成，說明溶液中依然有Ag+，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-嗎？【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？沉淀是難溶物，但不是絕對不溶，只不過溶解度很小，難溶物在水中存在溶解平衡第三頁，共四十六頁?；瘜W(xué)式溶解度/g化學(xué)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表3-4幾種電解質(zhì)的溶解度(20℃)第四頁，共四十六頁。200C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>10g1g~10g0.01g~1g<0.01g1、溶解是絕對的,不溶是相對的。2、沒有絕對不溶的電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)都會發(fā)生微量溶解。3、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?；瘜W(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L，沉淀就達(dá)完全。第五頁，共四十六頁。

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)得到飽和AgCl溶液，建立溶解平衡思考：把AgCl固體加到水中都發(fā)生著怎樣的過程？第六頁，共四十六頁。二、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AgCl(s)的溶解平衡為例第七頁，共四十六頁。3、表達(dá)方法標(biāo)明物質(zhì)狀態(tài)和可逆符號

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

注意：與電離平衡的表示方法不同如：Al(OH)3為例：溶解平衡：電離平衡：

Al(OH)3(s)Al3＋(aq)+3OH－(aq)

Al(OH)3Al3＋+3OH－

第八頁，共四十六頁。4、溶解平衡的特征等——V溶解=V沉淀（結(jié)晶）動——?jiǎng)討B(tài)平衡，V溶解=V沉淀≠0定——達(dá)到平衡時(shí)，溶液中離子濃度不再改變變——當(dāng)外界條件改變，溶解平衡將發(fā)生移動

逆——溶解與沉淀互為可逆第九頁，共四十六頁。5、沉淀溶解平衡的影響因素(符合勒夏特列原理）①內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)。在電解質(zhì)的溶液中，不管是易溶（如NaCl)的，微溶的，難溶的電解質(zhì)都存在著溶解平衡。只要是飽和溶液都存在溶解平衡。絕對不溶的物質(zhì)是沒有的不同難溶物其溶解度差別也很大第十頁，共四十六頁。②外因加相同離子溫度：濃度：加水能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)：(氣體，Ca(OH)2除外，溶解度隨溫度升高降低)升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。平衡向溶解方向移動；，平衡向溶解方向移動；，平衡向沉淀方向移動。第十一頁，共四十六頁。1、下列說法中正確的是（）A.物質(zhì)的溶解性為難溶，則該物質(zhì)不溶于水B.不溶于水的物質(zhì)溶解度為0C.絕對不溶解的物質(zhì)是不存在的D.某粒子被沉淀完全是指該粒子在溶液中的濃度為零C第十二頁，共四十六頁。2、下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是（）A.開始時(shí)，溶液中各離子濃度相等B.平衡時(shí)，沉淀的速率和溶解的速率相等C.平衡時(shí)，溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等，且保持不變D.平衡時(shí)，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進(jìn)溶解B第十三頁，共四十六頁。第三章水溶液中的離子平衡第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡第二課時(shí)第十四頁，共四十六頁。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。第十五頁，共四十六頁。（2）沉淀的方法①調(diào)pH值如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，使其溶解于水，再加氨水調(diào)pH值至7~8，可使Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。Fe3＋

+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋②加沉淀劑

如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S等做沉淀劑Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓第十六頁，共四十六頁。③、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。第十七頁，共四十六頁。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第十八頁，共四十六頁。a、溶于酸中（酸溶解法）b、溶于某些鹽溶液中（鹽溶液溶解法）如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液討論在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)若使氫氧化鎂沉淀溶解，可加入什么試劑？所依據(jù)的原理是什么？Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3.H2O第十九頁，共四十六頁。沉淀溶解的方法：①酸溶解法②鹽溶液溶解法③發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解如有些金屬硫化物（如CuS、HgS）不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸3CuS+8HNO3=3Cu（NO3）2+3S↓+2NO↑+4H2O第二十頁，共四十六頁。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.KCl溶液

C.NaOH溶液D.CaCl2溶液AB第二十一頁，共四十六頁。2、試?yán)闷胶庖苿釉斫忉屜铝惺聦?shí)：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀鹽酸中(2)CaCO3難溶于稀硫酸，卻能溶于醋酸中(3)分別用等體積的蒸餾水和0.010mol/L硫酸洗滌BaSO4沉淀，用水洗滌造成BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌的損失量第二十二頁，共四十六頁?！緦?shí)驗(yàn)3-4】步驟1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均為0.1mol／L)向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol／LKI溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol／LNa2S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AgClAgIAg2S3、沉淀的轉(zhuǎn)化第二十三頁，共四十六頁。實(shí)驗(yàn)說明：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。物質(zhì)溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16第二十四頁，共四十六頁。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-第二十五頁，共四十六頁。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(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色靜置紅褐色沉淀析出，溶液變無色【實(shí)驗(yàn)3-5】第二十六頁，共四十六頁。[思考]：白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后，為什么會有紅褐色沉淀生成？沉淀從氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為溶解度更小的氫氧化鐵沉淀。第二十七頁，共四十六頁。CaSO4SO42－+

Ca2＋

+CO32－CaCO3鍋爐的水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用（課本64頁）a、鍋爐除水垢第二十八頁，共四十六頁?；瘜W(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除去水垢鹽酸溶液或氯化銨溶液第二十九頁，共四十六頁。b：解釋一些自然現(xiàn)象當(dāng)我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時(shí)，一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后，會形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎？第三十頁，共四十六頁。

三、溶度積（科學(xué)視野P65）1、難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)的含義

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)當(dāng)溶解與結(jié)晶速度相等時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Ksp，AgCl=c（Ag+）×c（Cl-）為一常數(shù)，該常數(shù)稱為難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。第三十一頁，共四十六頁。2、難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)用Ksp表示。

通式：AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

則Ksp（AnBm）=cn

(Am+)

·cm(Bn-)

注：Ksp與溫度有關(guān)練習(xí)：表示BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度積第三十二頁，共四十六頁。3、溶度積規(guī)則

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Qc>Ksp時(shí)，溶液過飽和，有沉淀析出,直至達(dá)到平衡.Qc=Ksp時(shí)，沉淀與飽和溶液的平衡.Qc<Ksp時(shí)，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稱為離子積，其表達(dá)式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實(shí)際濃度.②溶度積規(guī)則①離子積Qc=cn

(Am+)

·cm(Bn-)第三十三頁，共四十六頁。

討論：溶度積和溶解度都可以表示難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，分析下表，你將如何看待溶度積和溶解度的關(guān)系？類型化學(xué)式溶度積Ksp溶解度/gABAgBr5.0×10-138.4×10-6ABAgCl1.8×10-101.5×10-4A2BAg2CrO41.1×10-122.2×10-3A2BAg2S6.3×10-501.3×10-16

結(jié)論：相同類型的難溶電解質(zhì)的Ksp越小溶解度越小一定條件下：注意：只有在同種類型的電解質(zhì)之間才能通過Ksp的大小來直接比較溶解度的大小。第三十四頁，共四十六頁。1、下列敘述正確的是（）A.由于AgCl水溶液導(dǎo)電性很弱，所以它是弱電解質(zhì)B.難溶電解質(zhì)離子濃度的乘積就是該物質(zhì)的溶度積常數(shù)C.溶度積常數(shù)大者，溶解度也大D.用水稀釋含有AgCl固體的溶液時(shí)，AgCl的溶度積常數(shù)不變。D第三十五頁，共四十六頁。練習(xí)1：25℃時(shí)，Ksp

(AgBr)=

5.0×10-10，求AgBr的飽和溶液中的c(Ag+)和c(Br-)。4、利用溶度積計(jì)算某種離子的濃度：練習(xí)2：25℃時(shí)，Ksp

[Mg(OH)2]=

1.8×10-11，求Mg(OH)2的飽和溶液中的C(Mg2+)和c(OH-)C(Mg2+)=1.65×10-4mol·L-1c(OH-)=3.3×10-4mol·L-1c(Ag+)=c(Br-)=2.2×10-5mol·L-1第三十六頁，共四十六頁。例:室溫下,AgCl的溶解度是1.93×10-3g/L,求AgCl的溶度積。已知AgCl的摩爾質(zhì)量為143.3g/mol。解：①把AgCl溶解度單位(g/L)換算成mol·L-1

s=1.93×10-3g/L÷143.3g/mol=1.35×10-5mol·L-1②求KspAgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)飽和、平衡1.35×10-51.35×10-5

Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=(1.35×10-5)2=1.82×10-10答：AgCl的Ksp為1.82×10-105、溶度積與溶解度的相互換算第三十七頁，共四十六頁。6.判斷能否生成沉淀例：25℃時(shí)，在1.00

L

0.03

mol/L

AgNO3溶液中加入0.50

L

0.06

mol/L的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？已知：AgCl的Ksp＝1.8×10－10c(Ag＋)＝(0.03

mol/L×1.00

L)÷(1.00

L＋0.50

L)＝0.020

mol/L

c(Cl－)＝(0.06

mol/L×2×0.50

L)÷(1.00

L＋0.50

L)＝0.040

mol/L

Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.020

mol/L×0.040

mol/L＝8.0×10－4由于Qc>Ksp，所以有AgCl沉淀生成。第三十八頁，共四十六頁。練習(xí)：將5mL1×10-5mol/L的AgNO3溶液和15mL4×10-5mol/L的K2CrO4溶液混合時(shí)，有無磚紅色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的Ksp=9×10-12

c(Ag＋)=2.5×10-6mol/L

c(CrO42-)=3×10-5mol/L

Qc＝c2(Ag＋)

·c(CrO42-)＝(2.5×10-6mol/L)2×3×10-5

mol/L＝1.9×10－16由于Qc<Ksp，所以無Ag2CrO4沉淀生成。第三十九頁，共四十六頁。例：實(shí)驗(yàn)測得某水樣中的鐵離子的濃度為6×10-6mol·l-1若要使水中的鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，則溶液的PH值至少要控制在多少以上？[已知Fe(OH)3的Ksp為2.6X10-39]解：設(shè)溶液中的OH-離子的濃度最少為Xmol·L-1KSP=c(Fe3+)·c3(OH-)

=

6×10-6×X3

=

2.6×10-39

求得X=7.57×10-12mol·L-1=c(OH-)C(H+)=1.32×10-3mol·L-1PH=2.88答：PH至少要控制在2.88以上。7.計(jì)算某離子開始沉淀的pH值第四十頁，共四十六頁。8.溶度積及其應(yīng)用（導(dǎo)學(xué)與評估）①外界條件對沉淀溶解平衡及溶度積的影響②溶度積與難容電解質(zhì)溶解度的關(guān)系③圖像分析第四十一頁，共四十六頁。小結(jié)：電離平衡、水解平衡、溶解平衡的比較類型電離平衡水解平衡溶解平衡實(shí)例升溫加水加入原溶質(zhì)平衡右移,K增大,c(H+)增大,電離度增大平衡右移,