1、第四節第四節 難溶電解質的溶解平衡難溶電解質的溶解平衡第第1課時課時101100.011QCKSPKSP第四節第四節 難溶電解質的溶解平衡難溶電解質的溶解平衡第第2課時課時二、沉淀反應的應用二、沉淀反應的應用1 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1 1）應用）應用：生成難溶電解質的沉淀，是工：生成難溶電解質的沉淀，是工業生產、環保工程和科學研究中業生產、環保工程和科學研究中除雜或提純除雜或提純物質的重要方法之一。物質的重要方法之一。（2 2）沉淀生成的方法）沉淀生成的方法 調調pHpH值值如：工業原料氯化銨中混有氯化鐵，使其溶解如：工業原料氯化銨中混有氯化鐵，使其溶解于水，再加氨水調于水，再加氨水調

2、pHpH值至值至7 78 8，可使，可使FeFe3+3+轉變為轉變為Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀而除去。沉淀而除去。FeFe3 3 + 3NH+ 3NH3 3HH2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)3 3+3NH+3NH4 4 加沉淀劑加沉淀劑 如：要沉淀如：要沉淀CuCu2+2+、HgHg2+2+等離子，可以用等離子，可以用NaNa2 2S S、H H2 2S S做沉淀劑做沉淀劑CuCu2 2+S+S2 2= CuS = CuS HgHg2 2+S+S2 2= HgS= HgS化學沉淀法廢水處理工藝流程示意圖化學沉淀法廢水處理工藝流程示意圖2. 2. 沉淀的溶解沉淀的溶解原理：不斷原

3、理：不斷移去移去溶解平衡體系中的溶解平衡體系中的相應離子相應離子，使平使平衡向沉淀溶解的方向移動衡向沉淀溶解的方向移動，就達到使沉淀溶解的目，就達到使沉淀溶解的目的。的。 例：例：CaCOCaCO3 3(s) CO(s) CO3 32-2-(aq(aq) + Ca2+(aq)HCO3-+H+H+H2CO3H2O + CO2強酸強酸是常用的是常用的溶解溶解難難溶電解質的溶電解質的試劑試劑。如。如可溶解難溶氫氧化物，可溶解難溶氫氧化物，難溶碳酸鹽、某些難難溶碳酸鹽、某些難溶硫化物等。除酸外，溶硫化物等。除酸外，某些某些鹽溶液鹽溶液也可用來也可用來溶解沉淀。溶解沉淀。應用：應用：為什么醫學上常用為什

4、么醫學上常用BaSOBaSO4 4作為內服造影劑作為內服造影劑“鋇餐鋇餐”，而不用，而不用BaCOBaCO3 3作為內服造影劑作為內服造影劑“鋇鋇餐餐”? ? BaSO BaSO4 4 和和BaCOBaCO3 3的沉淀溶解平衡分別為：的沉淀溶解平衡分別為： BaSOBaSO4 4 Ba Ba2 2 SOSO4 42 2 s=s=2.4 2.4 10104 4 BaCO BaCO3 3 BaBa2 2 COCO3 32 2 s=2.2s=2.2 10103 3沉淀溶解的應用舉例沉淀溶解的應用舉例 由于人體內胃酸的酸性較強由于人體內胃酸的酸性較強(pH=0.9(pH=0.91.5)1.5)，如果服

5、如果服下下BaCOBaCO3 3，胃酸會與，胃酸會與COCO3 32 2反應生成反應生成COCO2 2和水，和水，使使COCO3 32 2濃度濃度降低，使降低，使BaCOBaCO3 3的沉淀溶解平衡向右移動，的沉淀溶解平衡向右移動，使體內的使體內的BaBa2+2+濃度增大而引起人體中毒。濃度增大而引起人體中毒。BaCOBaCO3 3 Ba Ba2+2+ + CO + CO3 32- 2- + + H H+ +COCO2 2+H+H2 2O O所以，不能所以，不能用用BaCOBaCO3 3作為作為內服造影劑內服造影劑“鋇餐鋇餐”。而而SOSO4 42 2不與不與H H結合生成結合生成硫酸，硫酸，

6、胃酸中的胃酸中的H H對對BaSOBaSO4 4的溶解平衡沒有影的溶解平衡沒有影響，響，BaBa2 2濃度保持在安全濃度保持在安全濃度標準下，可用濃度標準下，可用BaSOBaSO4 4 作作“鋇餐鋇餐”。【思考】根據氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達式：【思考】根據氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達式： 若使氫氧化鎂沉淀溶解，可以選擇下列溶若使氫氧化鎂沉淀溶解，可以選擇下列溶液中的哪幾種？原理是什么？液中的哪幾種？原理是什么？ 現提供以下試劑：蒸餾水、鹽酸、飽和現提供以下試劑：蒸餾水、鹽酸、飽和NHNH4 4ClCl溶液、溶液、NaOHNaOH溶液、溶液、NaClNaCl溶液、溶液、 FeClFeCl3 3溶

7、溶液。液。Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)溶解溶解沉淀沉淀【實驗【實驗3-4】有白色沉有白色沉淀析出淀析出白色沉淀轉白色沉淀轉化為黃色化為黃色黃色沉淀轉黃色沉淀轉化為黑色化為黑色AgClAgIAg2S3 3、沉淀的轉化、沉淀的轉化向向MgCl2溶溶液中滴加液中滴加NaOH溶液溶液生成白生成白色沉淀色沉淀向有白色沉淀的溶液向有白色沉淀的溶液中滴加中滴加FeCl3溶液溶液白色沉淀轉變為紅白色沉淀轉變為紅褐色褐色靜靜置置紅褐色沉淀紅褐色沉淀析出，溶液析出，溶液變無色變無色【實驗【實驗3-5】【討論】【討論】: :結合表格中的數據，從實驗中可結合表格中的數據，從實驗中可以得到什么結

8、論？以得到什么結論？【實驗說明】【實驗說明】沉淀沉淀可以可以從溶解度小的向溶解度從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化更小的方向轉化，兩者差別越大，轉化越容易。，兩者差別越大，轉化越容易。沉淀的轉化示意圖沉淀的轉化示意圖KI = I- + K+AgCl(s) Ag+ + Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.510-4gs(AgI)=3.710-7gs(Ag2S)=1.310-16gAgCl(s)+I- AgI(s) + Cl-CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O水垢成分水垢成分CaCOCaCO3 3

9、Mg(OH)Mg(OH)2 2 CaSOCaSO4 4 用飽和用飽和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液溶液浸泡數天溶液浸泡數天疏松的水垢疏松的水垢CaCOCaCO3 3Mg(OH)Mg(OH)2 2除去水垢過程中發生的所有離子方程式除去水垢過程中發生的所有離子方程式用鹽酸用鹽酸或或飽氯化銨液飽氯化銨液除去水垢除去水垢沉淀轉化的應用舉例沉淀轉化的應用舉例應用應用1 1：鍋爐除水垢：鍋爐除水垢應用應用2 2：氟化物防治齲齒的化學原理：氟化物防治齲齒的化學原理 牙釉質表面有一層保護牙齒的礦物質牙釉質表面有一層保護牙齒的礦物質羥基羥基磷灰石【磷灰石【CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3OHO

10、H】，口腔細菌在糖代謝過程】，口腔細菌在糖代謝過程中產生的有機酸會溶解羥基磷灰石，使牙齒受損：中產生的有機酸會溶解羥基磷灰石，使牙齒受損：CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3OH + 4HOH + 4H+ + = 5Ca = 5Ca2+2+ + 3HPO + 3HPO4 42-2- + H + H2 2O OCaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3OH + FOH + F- - = Ca = Ca5 5(PO(PO4 4) )3 3F + OHF + OH- - 而飲水、食物、牙膏里的氟離子會跟羥基磷而飲水、食物、牙膏里的氟離子會跟羥基磷灰石發生沉淀的轉化，生成氟磷灰石，這種物質灰

11、石發生沉淀的轉化，生成氟磷灰石，這種物質更能抵抗酸的侵蝕，從而起到防治齲齒的作用。更能抵抗酸的侵蝕，從而起到防治齲齒的作用。應用應用2：一些自然現象的解釋一些自然現象的解釋CaCO3 Ca2+ + CO32-2HCO3-+H2O+CO2當我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時，當我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時，一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石石灰石巖層巖層在經歷了數萬年的歲月侵蝕之后，會形成各在經歷了數萬年的歲月侵蝕之后，會形成各種奇形異狀的種奇形異狀的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的。你知道它是如何形成的嗎？嗎？自然界也發生著溶解度小的礦物轉化為自然界也發生著

12、溶解度小的礦物轉化為溶解度更小的礦物的現象。溶解度更小的礦物的現象。各種原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用各種原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后可變成后可變成CuSOCuSO4 4溶液，并向深部滲透，溶液，并向深部滲透，遇到深層的閃鋅礦遇到深層的閃鋅礦(ZnS)(ZnS)和方鉛礦和方鉛礦(PbS)(PbS)，便慢慢地使之轉變為銅藍便慢慢地使之轉變為銅藍(CuS)(CuS)。ZnS沉淀轉化為沉淀轉化為CuS沉淀沉淀(1).在在1試管中加入試管中加入ZnSO4溶液，再滴入溶液，再滴入Na2S溶液，觀察現象。溶液，觀察現象。(2).靜置后傾去上層清液，蒸餾水洗滌沉淀靜置后傾去上層清液，蒸餾水洗滌沉淀2-3

13、次。次。(3).向沉淀中滴加適量的向沉淀中滴加適量的CuSO4溶液，觀察現象。溶液，觀察現象。實驗現象：有白色沉淀出現，白色沉淀轉化成為黑色沉淀。實驗現象：有白色沉淀出現，白色沉淀轉化成為黑色沉淀。為什么白色的為什么白色的ZnS沉淀會轉化成為黑色的沉淀會轉化成為黑色的CuS沉淀？沉淀？觀察觀察 思考思考ZnS(s) Zn2+(aq) + S2-(aq) +Cu2+(aq)CuS(s) 平衡向右移動平衡向右移動ZnS沉淀轉化為沉淀轉化為CuS沉淀的沉淀的總反應總反應：ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+ ZnSZnS與與CuSCuS是同類難溶物，是同類難溶物，CuS

14、CuS的溶解度遠小的溶解度遠小于于ZnSZnS的溶解度。的溶解度。思考思考： 如果誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，如果誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應盡快用應盡快用5.0的的Na2SO4溶液給患者洗胃，溶液給患者洗胃，為什么？能用為什么？能用Na2CO3溶液嗎？溶液嗎？【小結】：【小結】：沉淀的生成、溶解、轉化沉淀的生成、溶解、轉化實質實質上上都是都是沉淀溶解平衡的移動沉淀溶解平衡的移動的過程，其基本依的過程，其基本依據主要有：據主要有：濃度濃度：加水，平衡向：加水，平衡向溶解溶解方向移動。方向移動。溫度溫度：升溫，多數平衡向：升溫，多數平衡向溶解溶解方向移動。方向移動。加入相同離子加入相同離子，平

15、衡向，平衡向沉淀沉淀方向移動。方向移動。加入加入可與體系中某些離子反應可與體系中某些離子反應生成更難溶或更生成更難溶或更難電離或氣體的離子難電離或氣體的離子，使平衡向，使平衡向溶解溶解的方向移動。的方向移動。 第三章第三章 水溶液中的離子平衡水溶液中的離子平衡第四節第四節 難溶電解質的溶解平衡難溶電解質的溶解平衡 （第三課時）（第三課時）人教版選修人教版選修4 4 化學反應原理化學反應原理科學視野科學視野溶度積溶度積KSP 對于溶解平衡：對于溶解平衡： MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)有：有： KSP=c(Mn+)mc(Am-)n 在一定溫度下，在一定溫度下， KSP是一

16、個常數。是一個常數。 2、溶液中有關離子濃度冪的乘積、溶液中有關離子濃度冪的乘積離子積離子積QC（任（任意時刻溶液中離子濃度冪的乘積）意時刻溶液中離子濃度冪的乘積）。QCKSP=QCKSPQCKSPKKSPSP例例2 2： 在在1L1L含含1.01.01010-3-3molmol L L-1-1 的的SOSO4 42-2-溶溶液中，注入液中，注入0.01mol BaCl0.01mol BaCl2 2溶液（假設溶溶液（假設溶液體積不變）能否有效除去液體積不變）能否有效除去SOSO4 42-2-? ?已已知知:K:Kspsp(BaSO(BaSO4 4)= 1.1)= 1.11010-10-10 m

17、ol 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+過量，剩余的即過量，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) 因為，剩余的即因為，剩余的即SO42-=1.210-8mol/LCu(OH)Cu(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3。 3.3.小結小結K Kspsp的大小與沉淀轉化的關系。的大小與沉淀轉化的關系。 對于同類型的難溶電解質，對于同類型的難溶電解質， K

18、 Kspsp的大小與溶的大小與溶解度的大小一致，解度的大小一致， K Kspsp較大的沉淀可以轉化較大的沉淀可以轉化為為K Kspsp較小的沉淀。較小的沉淀。交 流 與 討 論閱讀閱讀P66 氟化物防治齲齒的化學原理氟化物防治齲齒的化學原理+ F- -54 3Ca (PO ) F氟磷灰石氟磷灰石羥基磷灰石羥基磷灰石2+3-54 34Ca (PO ) (OH) 5Ca 3PO OH 牙齒表面由一層硬的、組成牙齒表面由一層硬的、組成為為Ca5(PO4)3OH的物質保的物質保護著，它在唾液中存在下列平衡：護著，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5 Ca2+ +3PO43-+OH

19、- 進食進食后，細菌和酶作用于食物，產生有機酸，這時牙齒就后，細菌和酶作用于食物，產生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是會受到腐蝕，其原因是 。 已知已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的礦化產物更小、的溶解度比上面的礦化產物更小、質地更堅固。用離子方程表示當牙膏中配有氟化物添質地更堅固。用離子方程表示當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因：加劑后能防止齲齒的原因：因因 。 生成的有機酸能中和生成的有機酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒腐蝕牙齒 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 思考： 第三章第三章 水溶液中的離子平衡水溶液中

20、的離子平衡第四節第四節 難溶電解質的溶解平衡難溶電解質的溶解平衡 （第四課時）（第四課時）人教版選修人教版選修4 4 化學反應原理化學反應原理例例1 1：已知已知2525時，時，AgCl的溶解度是的溶解度是1.9210-3g/L，求它的溶度積。求它的溶度積。已知已知AgClAgCl的摩爾質量為的摩爾質量為143.5g/mol143.5g/mol。 解解 ：依題意可知依題意可知25時時AgCl飽和溶液中飽和溶液中 c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L =1.3410-5mol/L 則則KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-) =(1.3410-5)2 =1.810

21、-10例例2：已知已知25時時KSP(AgCl)=1.810-10,把足把足 量的量的AgCl放入放入1L 1 .0 mol L的的 鹽酸溶液鹽酸溶液中溶解度是多少？（中溶解度是多少？（g/L）解：解：設設AgCl 在鹽酸中的溶解度為在鹽酸中的溶解度為S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡 S S 1 1LgLgSLgLmolSLmolKSsp/1092. 1/1058. 2/5 .143108 . 1/108 . 1/108 . 1138101010AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小小。例例3 3：已知已知K Ksp,AgC

22、lsp,AgCl1.81.8 1010-10-10， K Ksp,Agsp,Ag2 2CrOCrO4 49.09.0 1010-1-12 2，試試 求求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度（用的溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）設）設AgCl的溶解度為的溶解度為S1（molL),則：則： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡平衡 S1 S1 1021108.1 SKspLgLgLmolS/1092.1/5.1431034.1/1034.1355112322221094)2(SSSKspLgLgLmolS/1035.4/3321031.1

23、/1031.12442(2)2)設設AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度為的溶解度為S S2 2（mol/L),mol/L),則：則： AgAg2 2CrOCrO4 4(s) 2Ag(s) 2Ag+ +(aq) + CrO(aq) + CrO4 42-2-(aq)(aq) 平平 2S2S2 2 S S2 2在水中：在水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4的溶解度的溶解度由以上例題的結果可得到如下結論：由以上例題的結果可得到如下結論：同種類型的難溶電解質，在一定溫度下，同種類型的難溶電解質，在一定溫度下，Ksp越大則溶解度越大。越大則溶解度越大。不同類型則不能用不同類型則不能用Ks

24、p的大小來比較溶解度的大小來比較溶解度的大小，必須經過換算才能得出結論。的大小，必須經過換算才能得出結論。練習練習1：下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ） A.不溶于水的物質溶解度為不溶于水的物質溶解度為0 B.絕對不溶解的物質是不存在的絕對不溶解的物質是不存在的 C.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為濃度為0 D.物質的溶解性為難溶，則該物質不溶于水物質的溶解性為難溶，則該物質不溶于水B練習練習2：在飽和澄清石灰水中加入生石灰反應在飽和澄清石灰水中加入生石灰反應后，恢復至原來溫度下列說法正確的是后，恢復至原來溫度下列說法正確的是( )A.溶

25、液中鈣離子濃度變大溶液中鈣離子濃度變大B.溶液中氫氧化鈣的質量分數增大溶液中氫氧化鈣的質量分數增大C.溶液的溶液的PH不變不變D.溶液中鈣離子的物質的量減少溶液中鈣離子的物質的量減少.C D練習練習3：為除去為除去MgCl2溶液中的溶液中的FeCl3，可在加，可在加熱攪拌的條件下加入一種試劑，下列不宜選熱攪拌的條件下加入一種試劑，下列不宜選用的試劑是（用的試劑是（ ） A.NaOH B.MgCO3 C.氨水氨水 D.MgO E.Mg(OH)2AC 同離子效應同離子效應硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移，硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解不利于沉淀溶解練習練習4：硫酸鋇在硫酸中的溶解度比

26、在純水中小？硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小？練習練習5：以以MnO2為原料制得的為原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子，通過添加過量難溶等金屬離子，通過添加過量難溶電解質電解質MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經過濾除去包括經過濾除去包括MnS在內的沉淀，再經蒸發、結在內的沉淀，再經蒸發、結晶，可得純凈的晶，可得純凈的MnCl2。根據上述實驗事實，可推。根據上述實驗事實，可推知知MnS具有的相關性質是（具有的相關性質是（ ） A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度與溶解度與CuS、PbS、CdS等相同等相同

27、C.溶解度大于溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于溶解度小于CuS、PbS、CdSC練習練習6 6：已知已知K KSPSP【Ca(OH)Ca(OH)2 2】=5.5=5.51010-6-6molmol3 3.L.L3 3則其飽和溶液的則其飽和溶液的PHPH值是多少？值是多少？ 解：解：設設Ca(OH)Ca(OH)2 2 的溶解度為的溶解度為S S（molmolL),L),則：則： Ca(OH)Ca(OH)2 2 CaCa2+2+2OH+2OH- - 平衡平衡 S 2SS 2S K KSPSP=S=S(2S)(2S)2 2=4S=4S3 3=5.5=5.51010-6-6 S=1.1 S=1.11010-2-2 即即 c(OHc(OH-)-)= 2.2= 2.21010-2-2 mol/L mol/L c(Hc(H+)+)= 10= 10-14-14 /2.2 /2.21010-2-2 =4.5 =4.51010-13-13 mol/L mol/L PH=12 PH=12練習練習7 7：現將足量現將足量AgClAgCl固體分別放入下列物質中，固體分別放入下列物