第四节 难溶电解质的溶解平衡.

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1 第四节 难溶电解质的溶解平衡

2 例一已知25℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH使之大于___。 (2)要使0.2 mol·L－1 CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为__。 (1)根据题意：当c(Cu2＋)·c(OH－)2＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝ 10－9 mol·L－1，c(H＋)＝10－5 mol·L－1，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5。 (2)要使Cu2＋浓度降至0.2 mol·L －1 /1 000＝2×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝ ＝10－8 mol·L－1，c(H＋)＝10－6 mol·L－1。此时溶液的pH＝6。

3 难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？你如何理解溶解性表的“溶”与“不溶”?
思考与交流 难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？你如何理解溶解性表的“溶”与“不溶”? 难溶 微溶 易溶 0.01 0. 1 溶解度（g） 1.物质的溶解是绝对的，不同物质溶解的程度是有大有小的，难溶≠不溶

4 问1：生成沉淀的离子反应能发生的原因？ 一、难溶电解质在(饱和)溶液中存在溶解平衡 生成物的溶解度很小（难溶物或微溶物）
问2：当AgNO3与NaCl恰好完全反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？

5 2、AgCl溶解平衡的建立 Ag+ Cl- 当v（溶解）＝ v(沉淀）时， 得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡

6 AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl－(aq)
溶解 AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl－(aq) 沉淀 3、溶解平衡的特征 逆、等、动、定、变 4、生成难溶电解质的离子反应的限度 难溶电解质的溶解度小于0.01g，离子反应生成难溶电解质，离子浓度小于1×10－5mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有相应的离子。

7 ⑴、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解平衡中，离子浓度幂的乘积。
5、溶度积 ⑴、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解平衡中，离子浓度幂的乘积。 MmAn (s) mMn＋(aq)＋ nAm—(aq) ⑵、表达式： 平衡时：Ksp＝[c(Mn＋)]m·[c(Am—)]n ⑶、溶度积规则 离子积Qc 任意时刻：Qc ＝ [c(Mn＋)]m·[c(Am—)]n 当: Qc > Ksp过饱和，析出沉淀， Qc ＝ Ksp 饱和，平衡状态 Qc < Ksp 未饱和。 练习：BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积

8 例题1：AgCl的Ksp=1. 80×10-10,将0. 001 mol. L-1NaCl和0
例题1：AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.001 mol.L-1NaCl和0.001 mol．L-1AgNO3 溶液等体积混合,是否有AgCl 沉淀生成. 解:　两溶液等体积混合后, Ag+ 和Cl-浓度都减小到原浓度的1/2. [Ag+]=[Cl-]=1/2×0.001=0.0005(mol．L-1) 在混合溶液中,则 Qc＝[Ag+][Cl-]=(0.0005)2=2.5 ×10-7 因为[Ag+][Cl-]＞Ksp,所以有AgCl 沉淀生成.

9 例题2：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.1mol／L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?
解: Fe(OH)3（s） Fe3+(aq) + 3OH-(aq) Ksp = [Fe3+]×[OH-]3 = 4.0 ×10-38 Fe3+ 沉淀完全时的[OH-]为: pH = 3.2

10 Mg2＋开始沉淀的pH值为: pH =9.3 因此, 只要控制pH值在3.2 ～9.3之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。

11 思考： 能否通过改变条件，使难溶电解质的溶解平衡发生移动？使沉淀生成、溶解或转化？

12 二、沉淀反应的应用 1、沉淀的生成 （1）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。

13 Fe3＋ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋
（2）方法 3.2<pHa<9.3 9.3<pHb ① 调pH值 如：工业原料氯化铵中混有FeCl3和MgCl2 混合 溶液 滴加氨水调节到pHa 溶液1 沉淀1 滴加氨水调节到pHb 静置，过滤 溶液2 沉淀2 所以，工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调 pH值至7~8 Fe3＋ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋

14 （2）方法 ② 加沉淀剂 Cu2＋+S2－= CuS↓ Hg2＋+S2－= HgS↓ ① 调pH值
如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂 Cu2＋+S2－= CuS↓ Hg2＋+S2－= HgS↓

15 重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀
工业废水的处理 硫化物等 重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀 工业废水

16 二、沉淀反应的应用 （3）沉淀生成的本质：通过加入试剂，使Qc>Ksp,促使难溶电解质的溶解平衡向逆移动，溶质从溶液中析出，形成沉淀。

17 思考与交流 问1：如果要除去NaCl溶液中的Na2SO4，你选择加入BaCl2还是CaCl2？为什么？ 加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全

18 Mg(OH)2＋2NH4Cl = MgCl2＋2NH3＋２H2O
【实验3－3】 向3支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。 滴加试剂 蒸馏水 盐酸 氯化铵溶液 现象 沉淀溶解 沉淀不溶解 沉淀慢慢溶解 Mg(OH)2＋2HCl = MgCl2＋２H2O Mg(OH)2＋2NH4Cl = MgCl2＋2NH3＋２H2O

19 a 、难溶于水的盐溶于酸中 2、沉淀的溶解 （1）原理 设法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 （2）举例
如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸

20 思考与交流 b 、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液 如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液
Mg(OH)2＋2NH4Cl = MgCl2＋2NH3＋２H2O 思考与交流 用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因 Mg(OH)2(s) Mg² ＋ 2OHˉ 2NH4Cl = 2Clˉ ＋ 2NH4 2NH3·H2O ＋

21 3.沉淀的转化 【实验3-4】 步骤 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 现象 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 KI Na2S AgCl AgI Ag2S

22 【实验3－5】 向盛有1ml 1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加10滴2mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加10滴0.1mol/L FeCl3溶液，静置，观察记录现象。

23 MgCl2＋2NaOH = Mg(OH)2↓(白色)＋2NaCl
步骤 向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液 向白色沉淀中滴加FeCl3溶液 静置 现象 产生白色沉淀 出现红褐色沉淀 白色沉淀变红褐色 MgCl2＋2NaOH = Mg(OH)2↓(白色)＋2NaCl 3Mg(OH)2＋2FeCl3=2Fe(OH)3↓(红褐色)＋3MgCl2 3Mg(OH) Mg² ＋6OHˉ 2Fe³ 2Fe(OH)3↓ ＋

24 逆向进行，有何现象？ 步骤 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 现象 有黑色沉淀析出 黑色沉淀没变化 黑色沉淀没变化

25 3.沉淀的转化 物质 溶解度/g AgCl 1.5×10-4 AgI 9.6×10-9 Ag2S 1.3×10-16
[思考与交流]:从实验中可以得到什么结论？ 物质 溶解度/g AgCl 1.5×10-4 AgI 9.6×10-9 Ag2S 1.3×10-16 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。 沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。

26 沉淀的转化 沉淀转化的实质 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。 沉淀转化的应用
沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。

27 应用1：锅炉除水垢：P—64 锅炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 CaSO4 　　 SO42－ + Ca2＋ + CO32－ CaCO3

28 化学法除锅炉水垢的流程图 用饱和Na2CO3 溶液浸泡数天 疏松的水垢CaCO3 Mg(OH)2 水垢成分CaCO3
Mg(OH)2 CaSO4 用盐酸或 饱氯化铵液 写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式 CaSO4+CO CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O 除去水垢

29 应用2：一些自然现象的解释

30 CaCO3 Ca2+ + CO32- + H2O+CO2 2HCO3-
当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。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。你知道它是如何形成的吗？ CaCO Ca2+ + CO32- + H2O+CO2 2HCO3-

31 平衡体系中离子浓度改变，沉淀溶解平衡发生移动。
方法总结 沉淀溶解和生成的本质： 解决沉淀溶解平衡问题的基本思路： 平衡体系中离子浓度改变，沉淀溶解平衡发生移动。 沉淀溶解 沉淀 平衡 移动 沉淀生成

32 B 课堂练习 练习1：下列说法中正确的是（ ） A.不溶于水的物质溶解度为0 B.绝对不溶解的物质是不存在的
练习1：下列说法中正确的是（ ） A.不溶于水的物质溶解度为0 B.绝对不溶解的物质是不存在的 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水 B

33 练习2：在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后，恢复至原来温度下列说法正确的是( )
练习2：在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后，恢复至原来温度下列说法正确的是( ) A.溶液中钙离子浓度变大 B.溶液中氢氧化钙的质量分数增大 C.溶液的PH不变 D.溶液中钙离子的物质的量减少. C D

34 练习3：为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ ）
A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgO D

35 练习4：硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？
硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解

36 练习5：以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdS C

37 *练习6：硫酸和盐酸的混合溶液20ml，加入0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液时，生成BaSO4沉淀量及溶液pH发生变化如图所示
(1)开始时混合溶液中硫酸与盐酸的物质量浓度各是多少？ (2)在A点溶液的pH是多少？ 0.05mol/L 0.2mol/L 1

38 思考： 如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0％的Na2SO4溶液给患者洗胃，为什么？能用Na2SO4溶液吗？