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1、第四节第四节第四节第四节 难溶电解质难溶电解质难溶电解质难溶电解质的的的的溶解平衡溶解平衡溶解平衡溶解平衡第第 三三 章章复习 1 1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？ 一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和 溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。2 2、溶解性是指：、溶解性是指：_ 溶解性是物质的溶解性是物质的_性质。性质。 溶解性大小跟溶解性大小跟 _有关。有关。一种物质溶解在另一种物质中的能力。一种物质溶解在另一种物质中的能力。一种物质溶解在另一种物质中的能力。一种物质溶
2、解在另一种物质中的能力。物理物理溶质、溶剂的性质溶质、溶剂的性质 物物质质的的溶溶解解性性只只能能粗粗略略表表示示物物质质的的溶溶解解能能力力的的强强弱弱，为为了了精精确确表表示示物物质质的的溶溶解解能能力力，化化学学上上引引入入了了“溶解度溶解度”的概念。的概念。固体物质的溶解度固体物质的溶解度定义：在一定温度下，某固态物质在定义：在一定温度下，某固态物质在100100克溶剂克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的在这种溶剂里的溶解度。溶解度。注意：条件：一定温度。标准：注意：条件：一定温度。标准：100100克溶剂克溶剂状态：
3、饱和状态状态：饱和状态 单位：克单位：克 任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件下某物质的溶解量也是下某物质的溶解量也是有限的有限的，不存在无限可溶，不存在无限可溶解的物质。解的物质。溶解度与溶解性的关系：溶解度与溶解性的关系：20易易溶溶物质物质可可溶溶物质物质微微溶溶物质物质难难溶溶物质物质S10g10gS1g 1gS0.01gS K Kspsp 过饱和，析出沉过饱和，析出沉淀，淀， Q Qc c K Kspsp 饱和，平衡状饱和，平衡状态态 Q Qc c K Kspsp 未饱和。未饱和。 MmAn (s) mMn(aq) nAm(aq) 3 3、溶度
4、积溶度积、溶度积（、溶度积（KspKsp）：难溶电解质的溶解）：难溶电解质的溶解平衡中，平衡中，离子浓度幂的乘积。离子浓度幂的乘积。例：下列情况下，有无例：下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？已知沉淀生成？已知Ksp,CaCO3=4.96 10-9（1）往盛有往盛有1.0 L纯水中加入纯水中加入0.1 mL浓度为浓度为0.01 mol /L 的的CaCl2和和Na2CO3；（2）改变改变CaCl2和和Na2CO3的浓度为的浓度为1.0 mol /L 呢？呢？ Ca2+ =CO32- = 0.1 10-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = Ca2+CO32- = 10-12
5、 Ksp,CaCO3 因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。3、试利用平衡移动原理解释下列事实：、试利用平衡移动原理解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中不溶于水，但能溶于稀盐酸中(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中(3)分别用等体积的蒸馏水和分别用等体积的蒸馏水和0010mol/L硫酸洗涤硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量稀硫酸洗涤的损失量小结知识：1、难溶电解质的溶解平衡的建立，特征和平衡的移动。2、溶度积的含义和用途。方法：1、利用勒夏特列原理理解溶解平衡的移
6、动。2、运用KSP讨论溶液中沉淀的生成与溶解。练习练习1 1：在：在100mL 0.01mol/LKCl 100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，溶液中，加入加入 1mL 0.01mol/L AgNO1mL 0.01mol/L AgNO3 3溶液，下列溶液，下列说法正确的是说法正确的是(AgCl K(AgCl Kspsp=1.8=1.81010-10-10) ) （ ） A.A.有有AgClAgCl沉淀析出沉淀析出 B.B.无无AgClAgCl沉淀沉淀 C.C.无法确定无法确定 D.D.有沉淀但不有沉淀但不是是AgClAgClAc(Cl-)=(O.O10.1) 0.101=9.910-3
7、mol/Lc(Ag+)=(O.O10.001) 0.101=9.910-5mol/LQC =9.910-39.99.91010-5-5=9.8=9.81010-7-7KKSPSP练习练习2(082(08广东广东) )：已知：已知AgAg2 2SOSO4 4的的K Kspsp为为2.02.01010-5-5，将适，将适量量AgAg2 2SOSO4 4固体溶于固体溶于100mL100mL水中至刚好饱和，该过程中水中至刚好饱和，该过程中AgAg+ +和和SOSO4 42-2-浓度随时间变化关系如图浓度随时间变化关系如图1 1（饱和（饱和AgAg2 2SOSO4 4溶液溶液中中c(Agc(Ag+ +)
8、=0.034mol/L)=0.034mol/L）。若）。若t t1 1时刻在上述体系中加入时刻在上述体系中加入100mL 0.020mol/L Na100mL 0.020mol/L Na2 2SOSO4 4溶液，溶液，下列示意图中下列示意图中，能正，能正确表示确表示t t1 1时刻后时刻后AgAg+ +和和SOSO4 42-2-浓度随时间变化关系的是浓度随时间变化关系的是( ( ) )图1B刚好饱和刚好饱和练习2解答原溶液中： c(SO42-)=c(Ag+) 2=0.034mol/L2=0.017mol/L加入Na2SO4后： c(Ag+)=0.034mol/L2=0.017mol/L c(S
9、O42-)=(0.017mol/L+0.020mol/L) 2=0.0185mol/L则QC= c(Ag+)2 c(SO42-)=0.01720.0185=5.3510-6因QC KSP，溶液未达到饱和状态。二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用1 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1 1）应用）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工：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业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯除杂或提纯物质的重要方法之一。物质的重要方法之一。（2 2）方法）方法 调调pHpH值值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调 pHpH值至值
10、至7878FeFe3 3 + 3NH+ 3NH3 3 H H2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)3 3+3NH+3NH4 4 加沉淀剂加沉淀剂 如：沉淀如：沉淀CuCu2+2+、HgHg2+2+等，以等，以NaNa2 2S S、H H2 2S S做沉淀剂做沉淀剂CuCu2 2+S+S2 2= = CuSCuS HgHg2 2+S+S2 2= = HgSHgS 同离子效应法同离子效应法 氧化还原法氧化还原法硫酸中硫酸根浓度大，使平衡向沉淀硫酸中硫酸根浓度大，使平衡向沉淀方向移动，有利于沉淀的生成。方向移动，有利于沉淀的生成。例：已知Fe3+在PH3到4之间开始沉淀，在PH7到8之间沉淀完全，而
11、Fe2+，Cu2+在8到9之间开始沉淀11到12之间沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？例：为什么硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水 中小。先把先把FeFeFeFe2+2+2+2+氧化成氧化成氧化成氧化成FeFeFeFe3+3+3+3+，然后调然后调然后调然后调PHPHPHPH至至至至7 7 7 7到到到到8 8 8 8使使使使FeFeFeFe3+3+3+3+转化为转化为转化为转化为Fe(OH)Fe(OH)Fe(OH)Fe(OH)3 3 沉淀，过滤除去沉淀。沉淀，过滤除去沉淀。氧化剂可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）氧化剂可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）调调PHPH可用：
12、氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）可用：氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）氧化剂:硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等调调PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜思考与交流思考与交流1 1、如果要除去某溶液中的、如果要除去某溶液中的SOSO4 42-2-，你选择加，你选择加 入钡入钡盐还是钙盐？为什么？盐还是钙盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSOBaSO4 4比比CaSOCaSO4 4更难溶，使用更难溶，使用钡盐可使钡盐可使SOSO4 42-2-沉淀更完全沉淀更完全2 2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考
13、虑？是否可能使要除去的离子通过沉从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。淀反应全部除去？说明原因。从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。生成沉淀的离子反应的本质生成沉淀的离子反应的本质反应生成沉淀反应生成沉淀使溶液中某些使溶液中某些离子浓度变得离子浓度变得更小。更小。侯氏制碱法原理：侯氏制碱法原理：NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3 +NH4Cl认识认识1：生成沉
14、淀的离子反应之所以能生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度很小。够发生，在于生成物的溶解度很小。认识认识2：难溶电解质的溶解度尽管很难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会为小，但不会为0。认识认识3：溶解度小于溶解度小于0.01g的电解质的电解质称为难溶电解质，残留在溶液中的称为难溶电解质，残留在溶液中的离子浓度小于离子浓度小于1X10-5mol/L,就认为就认为反应完全了。反应完全了。沉淀的生成小结沉淀的生成小结例例1. 1. 在在1L1L含含1.0101.010-3-3molmol L L-1-1 的的SOSO4 42-2-溶溶液中，注入液中，注入0.01mol BaCl0.01
15、mol BaCl2 2溶液（假设溶溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去液体积不变）能否有效除去SOSO4 42-2-? ?已知已知:K:Kspsp(BaSO(BaSO4 4)= 410)= 410-10-10 mol mol2 2 L L-2-2解：解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成生成BaSO4沉沉淀后，淀后，Ba2+过量，剩余的即过量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.009mol/L. SO42-=Ksp/Ba2+= 1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/L) 因为，剩余的即因为，剩余的即SO42-=1.21
16、0-8mol/L1.010-5mol/L 所以，所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意注意：当剩余离子即平衡离子浓度：当剩余离子即平衡离子浓度10-5mol/L时，认为离子时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。已沉淀完全或离子已有效除去。例例2. 用用5%的的Na2SO4溶液能否有溶液能否有效除去误食的效除去误食的Ba2+?已知已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2 L-2解：解：5% 的的Na2SO4溶液中的溶液中的SO42-0.352mol/L, Ba2+=(1.110-10mol2 L-2)/ (0.352mol/L) =2.9
17、10-10mol L-1 因为剩余的因为剩余的Ba2+Cu(OH)Cu(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3。3.3.小结小结K Kspsp的大小与沉淀转化的关系。的大小与沉淀转化的关系。对于同类型的难溶电解质，对于同类型的难溶电解质， K Kspsp的大小与溶的大小与溶解度的大小一致，解度的大小一致， K Kspsp较大的沉淀可以转化较大的沉淀可以转化为为K Kspsp较小的沉淀。较小的沉淀。注意：注意： 分步沉淀分步沉淀 溶溶液液中中含含有有几几种种离离子子，加加入入某某沉沉淀淀剂剂均均可可生生成成沉沉淀淀，沉沉淀淀生生成成的的先先后后顺顺序序按按离离子子积积大大于于溶溶度度积积的的
18、先先后后顺序沉淀，顺序沉淀，叫作分步沉淀。叫作分步沉淀。 对对同同一一类类型型的的沉沉淀淀，Ksp越越小小越越先先沉沉淀淀，且且Ksp相相差越大分步沉淀越完全差越大分步沉淀越完全;如如AgCl、AgBr、AgI 对对不不同同类类型型的的沉沉淀淀，其其沉沉淀淀先先后后顺顺序序要要通通过过计计算算才能确定。如才能确定。如AgCl和和Ag2CrO4 一一般般认认为为沉沉淀淀离离子子浓浓度度小小于于1.010-5 mol/L时时,则认为已经沉淀完全则认为已经沉淀完全例例1：如果溶液中：如果溶液中Fe3+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.10 molL, 使使Fe3+完全沉淀而使完全沉淀而使Mg2+不
19、沉淀的不沉淀的pH条件是什么条件是什么? pOH = 10.8 , pH = 3.2解解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为:Mg2开始沉淀的开始沉淀的pH值为值为:pOH = 4.9, pH =9.1因此因此, 只要控制只要控制pH值在值在3.2 9.1之间即之间即可使可使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀。不沉淀。Ksp (Mg(OH)2)= 1.810-11控制控制pH值在值在3.12-3.87之间即可将之间即可将Zn2+和和Fe2+分分离完全离完全Fe2+ 开始沉淀时的
20、PH值为：pH = 3.87强化练习强化练习已知已知25，AgI的饱和溶液中的饱和溶液中c(Ag+)为为1.2210-8molL1，AgCl的饱和溶液中的饱和溶液中c(Ag+)为为1.2510-5molL1。若在。若在5mL含含有有KCl和和KI各为各为0.01molL1的溶液中，加的溶液中，加入入8mL0.01molL1AgNO3溶液，这时溶液溶液，这时溶液中所含溶质的离子浓度由大到小的次序是：中所含溶质的离子浓度由大到小的次序是： 。 答案：答案：c(K+)c(NO3-)c(Cl-)c(Ag+)c(I-) 3、沉淀的溶解、沉淀的溶解（1）原理）原理设法不断移去溶解平衡体系中的相应设法不断移
21、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离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动（2）举例）举例a 、难溶于水的盐溶于酸中、难溶于水的盐溶于酸中如：如：CaCO3溶于盐酸，溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸溶于强酸b 、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：如：Mg(OH)2溶于溶于NH4Cl溶液溶液思考与交流思考与交流用平衡移动的原理分析用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸溶于盐酸和和NH4Cl溶液的原因溶液的原因解解释释在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(
22、aq)加入盐酸时，加入盐酸时，H中和中和OH-,使使c(OH)减减小，平衡右移，从而使小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解溶解加入加入NH4Cl时，时，1、NH4直接结合直接结合OH,使使c(OH)减小，平减小，平衡右移，从而使衡右移，从而使Mg(OH)2溶解溶解2、NH4水解，产生的水解，产生的H中和中和OH,使使c(OH)减小，平衡右移，从而使减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解溶解思考：为什么医学上常用思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”，而不用，而不用BaCO3作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”? BaSO4 和和BaCO3的沉淀溶解平衡
23、分别为：的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4 Ba2+ + SO42- Ksp=1.110-10mol2 L-2 BaCO3 Ba2+ + CO32- Ksp=5.110-9mol2 L-2 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下，如果服下BaCO3,胃酸会与胃酸会与CO32-反应生成反应生成CO2和水，使和水，使CO32-离子浓度降低，使离子浓度降低，使Qc Ksp(CuS),CuS的溶解的溶解度远小于度远小于ZnS的溶解度。的溶解度。 当当向向ZnS沉淀上滴加沉淀上滴加CuSO4溶液时，溶液时， ZnS溶解产生的溶解产生的S2-与与 CuSO4溶液中
24、的溶液中的Cu2+足以满足足以满足QcKsp(CuS)的条件，的条件， S2-与与Cu2+结合产生结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。沉淀并建立沉淀溶解平衡。 CuS沉淀的生成，使得沉淀的生成，使得S2-的浓度降低，导致的浓度降低，导致S2-与与Zn2+的的Qc KSP（AgI） 有有AgI析出析出AgCl+I AgI+Cl 改变条件，原沉淀溶解平衡发生移动，遵循勒沙特列改变条件，原沉淀溶解平衡发生移动，遵循勒沙特列 原理：原理：化学式化学式溶解度溶解度/g （20） 溶度积溶度积 （25）BaCl235.7Ba（OH）23.89CaSO40.217.110-5CaCO37.110-42.8
25、10-9AgCl1.510-41.810-10AgBr8.410-65.410-13AgI2.110-78.510-17Cu（OH）22.210-20Fe（OH）3310-94.010-38沉淀的转化是沉淀的转化是_。沉淀的转化实质是沉淀的转化实质是_的移动。通的移动。通常常,一种沉淀可转化为一种沉淀可转化为更更难溶的沉淀，两种难难溶的沉淀，两种难溶物的溶物的_差别越大差别越大,这种转化的趋势这种转化的趋势就越大。就越大。沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡溶解能力溶解能力 一种难溶电解质转化为另一种难溶一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程电解质的过程锅炉中水垢中含有锅炉中水垢中含有CaSO4 ，可
26、先用，可先用Na2CO3溶液溶液处理，使处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4 SO42- + Ca2+ +CO32-CaCO3沉淀转化的应用沉淀转化的应用 举例举例1思考：思考：1、在工业废水中常含有、在工业废水中常含有 Cu2+、Hg2+、Pb2+等重等重金属离子，处理时通常投入金属离子，处理时通常投入 FeS固体以固体以 除去这些除去这些离子，试解释其原因？离子，试解释其原因？化学式化学式 FeSCuSHgSPbSKSP6.310181.310366.410533.41028牙齿表面由一层硬的、组成为牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3O
27、H的的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+3PO43-+OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 。已知已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因 。 生成的有机酸能中和生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，使平衡向脱
28、矿方向移动，加速腐蚀牙齿，加速腐蚀牙齿 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 沉淀转化的应用沉淀转化的应用 举例举例2 例：例：将足量的将足量的ZnS粉末加入到粉末加入到10mL0.001molL-1的的CuSO4溶溶液中，是否有液中，是否有CuS沉淀生成？请通过计算后回答。已知沉淀生成？请通过计算后回答。已知: Ksp(ZnS)=1.610-24 mol 2 L - 2 Ksp(CuS) =1.310-36 mol 2 L - 2 解：在解：在ZnS沉淀溶解平衡体系中产生的硫离子浓度为：沉淀溶解平衡体系中产生的硫离子浓度为：S2-=Zn2+=(Ksp)1/2 =(1.610-24 mol
29、 2 L - 2 )1/2=1.2610-12 mol L - 1 Qc (CuS) =C(Cu2+) C(S2-) =1.010- 3mol L-1 1.2610-12mol L-1 =1.2610-15mol2L-2因为：因为：Qc(CuS) Ksp(CuS),所以所以ZnS沉淀会转化为沉淀会转化为CuS沉淀。沉淀。有关有关一种沉淀为什么转化为另一种沉淀的一种沉淀为什么转化为另一种沉淀的定量计算定量计算:7）为为除除去去MgCl2溶溶液液中中的的FeCl3，可可在在加加热热搅搅拌拌的的条件下加入的一种试剂是（条件下加入的一种试剂是（ ） A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水氨水 D、MgO6）在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后）在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后,恢复至原恢复至原来温度下列说法正确的是来温度下列说法正确的是( )A溶液中钙离子浓度变大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溶液中氢氧化钙的质量分数增大C溶液的溶液的PH不变不变D溶液中钙离子的物质的量减少溶液中钙离子的物质的量减少.C DD
