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1、难溶电解质的溶解平衡,1、溶解平衡2、溶度积计算3、影响溶解平衡的因素4、沉淀反应的应用,1.举例说明学过的“平衡”，它们有哪些特征？,化学平衡 2NO2 N2O4,电离平衡 H2O H+OH-,Kw=c（H+）.c（OH-）,K,水解平衡 FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,2.特征:“逆、等、动、定、变”,3.平衡移动原理勒夏特列原理,如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,复习,饱和溶液、不饱和溶液概念溶解度概念溶解度与溶解性的关系：20,10,易溶,可溶,1,微溶,0.01,难溶,S/g,一、Ag和Cl的反应能进行到底吗？
2、,【实验】向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。,1、问题讨论：,有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有Ag+、Cl-存在，即Ag和Cl的反应不能进行到底。,（1）、恰好反应没有？（2）、溶液中还含有Ag+和Cl-？,【继续试验】取上层清液，滴加KI溶液，有何现象？说明了什么？,资料：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5 mol/L时，沉淀达到完全。,沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只不过溶解 度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。,（1）生成沉淀的离子反应能发生的原因,生成物的溶解度很小,2、难溶电解质的溶解平衡,（2）AgCl
3、溶解平衡的建立,当v（溶解）v（沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡,在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。,（3）溶解平衡的概念：,（4）溶解平衡的特征：,逆、等、动、定、变,注意写法,（5）沉淀溶解平衡表达式：,PbI2:,AgCl:,Cu(OH)2:,对比电离方程式：,小结：必须注明固体，溶液符号,必须用可逆符号,对于溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)有：KSP=c(Mn+)mc(Am-)n在一定温度下，KSP是一个常数。,二、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解平衡中，离子浓度幂的乘积。（只
4、与温度有关）,写出下列难溶物的沉淀溶解平衡表达式和溶度积表达式AgI、BaSO4、Mg(OH)2、Ca3(PO4)2,（2）Ksp的意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力,一定温度下，当难溶电解质的化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同时，Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,（3）、溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积QC（任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积）,溶液过饱和，有沉淀析出,溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态,溶液未饱和，可继续溶解该难溶电解质,注：一般情况,温度越高,Ksp越大。对于阴阳离子个数比相同(即:相同类型)的难溶电解质,Ksp越小,溶解度越小,越难溶。,练习：已知KSPCa
5、(OH)2=5.510-6mol3.L3则其饱和溶液的PH值是多少？,解：设Ca(OH)2 的溶解度为S（molL),则：Ca(OH)2 Ca2+2OH-平衡 S 2S KSP=S(2S)2=4S3=5.510-6 S=1.110-2 即 c(OH-)=2.210-2 mol/L c(H+)=10-14/2.210-2=4.510-13 mol/L PH=12,三、影响难溶电解质溶解平衡的因素：,a、绝对不溶的电解质是没有的。b、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可 存在溶解平衡。,内因：电解质本身的性质,外因：,a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。,b、
6、温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。,特例：Ca(OH)2,c、加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。,d、加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。,讨论总结：对于平衡AgCl（S）Ag+(aq)+Cl-(aq)若改变条件，对其有何影响,不变 不变,不移动 不变 不变,四、沉淀反应的应用,1、沉淀的生成的方法,调pH值,如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加氨水调 pH值至78，可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。,Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4,加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂,C
7、u2+S2=CuS Hg2+S2=HgS,2.沉淀的溶解原理：不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就达到使沉淀溶解的目的。例：CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq),HCO3-,+H+,+H+,H2CO3,H2O+CO2,强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。除酸外，某些盐溶液也可用来溶解沉淀。,固体无明显溶解现象，溶液变浅红,迅速溶解,逐渐溶解,Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O,Mg(OH)2+2NH4Cl MgCl2+2NH3H2O,完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。,有红褐色沉淀
8、生成,说明溶解,实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐，根据实验现象，得出结论。,在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq),加入盐酸时，H中和OH，使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。,加入NH4Cl时，NH4与OH结合，生成弱电解质NH3H2O（它在水中比Mg（OH）2更难电离出OH-），使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。,【思考与交流】：应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。,【解释】,思考：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会
9、有红褐色沉淀生成？,Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)，,3、沉淀的转化,【实验3-5】,【实验3-4】,有白色沉淀析出,白色沉淀转化为黄色,黄色沉淀转化为黑色,AgCl,AgI,Ag2S,（实验34、35沉淀转化）,AgCl,AgI,Ag2S,FeCl3,静置,Mg(OH)2,Fe(OH)3,讨论:从实验中可以得到什么结论？,实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。,沉淀的转化示意图,KI=I-+K+,+,AgI(s),s(AgCl)=1.510-4g,s(AgI)=3.710-7g,s(Ag2S)=
10、1.310-16g,沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。,应用1：锅炉除水垢：P64锅炉的水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。,CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O,水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4,用饱和Na2CO3溶液浸泡数天,疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2,写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式,用盐酸或饱氯化铵液,除去水垢,应用2：一些自然现象的解释,石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道
11、它是如何形成的吗？,CaCO3 Ca2+CO32-,2HCO3-,化学与自然,珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水中获取Ca2和HCO3-，经反应形成石灰石外壳。珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献巨大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳浓度增大，干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫的死亡。,美丽的珊瑚礁,自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝（CuS）。下列分析正确的是（）ACuS的溶解度大于PbS的溶解度B原生铜的硫化物具
12、有还原性，而铜蓝没有还原性CCuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2+S2-CuSD整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应,D,应用3：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?,由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.91.5)，如果服下BaCO3，胃酸会与CO32反应生成CO2和水，使CO32浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。,龋齿的形成,Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)Ksp=6.810-37mol9L-9,牙齿表面覆盖的牙釉质是
13、人体中最坚硬的部分，起着保护牙齿的作用，其主要成分是羟基磷酸钙Ca5(PO4)3OH，它在唾液中存在下列平衡：,残留在牙齿上的糖发酵产生有机酸，牙齿就会受到腐蚀，为什么?,生成的有机酸能中和OH-，使OH-浓度降低，上述平衡向右移动，羟基磷酸钙溶解，即牙釉质被破坏，引起龋齿。,牙齿的保护,已知Ca5(PO4)3F（s）比Ca5(PO4)3OH(s)质地更坚固、更耐酸腐蚀。请用沉淀溶解平衡知识解释使用含氟牙膏能防止龋齿的原因。,由于Ksp Ca5(PO4)3F Ksp Ca5(PO4)3OH,即前者更难溶，使用含氟牙膏能生成更坚固的氟磷酸钙Ca5(PO4)3F覆盖在牙齿表面，抵抗+的侵袭，从而防
14、止龋齿。,有关Ksp的计算,（1）离子浓度的计算,例1、已知某温度下Ksp(Mg(OH)2)=1.810-11,求其饱和溶液的pH。,例2、已知某温度下Ksp(CaF2)=5.310-9,在F-的浓度为3.0mol/L的溶液中Ca2+可能的最高浓度是多少？,（2）Ksp与溶解度的换算,例3、已知某温度下Ksp(Mg(OH)2)=1.810-11,求Mg(OH)2的溶解度。,练习：某温度下，1LAg2CrO4(相对分子质量为332)饱和溶液中，溶有该溶质0.06257g，求Ag2CrO4的Ksp。,（3）沉淀的判断,例4、已知某温度下，Ksp(CaF2)=1.4610-10,Ka(HF)=3.6
15、10-4,现向1L0.2mol/LHF溶液中加入1L0.2mol/LCaCl2溶液，问是否有沉淀产生。,注意：当有弱电解质存在时，两溶液混合电离平衡会发生移动，离子浓度计算时应按稀释后溶液浓度。,（4）混合溶液沉淀顺序的判断,例5、某温度下在0.01mol/LKCl和0.001mol/L K2CrO4混合溶液中，逐滴滴加AgNO3溶液（1）问AgCl和Ag2CrO4两种难溶电解质，哪个最先沉淀？Ksp(AgCl)=1.810-10Ksp(Ag2CrO4)=1.910-12（2）当刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中的Cl-浓度是多少？,（5）混合溶液离子沉淀分离的判断,例6、试通过计算分析，某温度下能否通过加碱的方法将浓度为0.10mol/L的Fe3+和Mg2+完全分离。Ksp(Mg(OH)2)=1.210-11Ksp(Fe(OH)3)=4.010-38,注意：离子完全沉淀的浓度为110-5mol/L,讨论总结：对于平衡AgCl（S）Ag+(aq)+Cl-(aq)若改变条件，对其有何影响,不变 不变,不移动 不变 不变,谢谢大家,
