1、第 1 页第三章 第四节 难溶电解质的溶解平衡（第一课时）沉淀溶解平衡和溶度积【 学 习 目 标 】 1.掌握难溶电解质的溶解平衡；2.理 解 难 溶 电 解 质 在 水 中 的 沉 淀 溶 解 平 衡 特 点 ， 正 确 理 解 和 掌 握 溶 度 积 KSP 的 概 念 ,会运 用 溶 度 积 进 行 有 关 计 算 。 【 学 习 重 、 难 点 】 难 溶 电 解 质 的 溶 解 平 衡 。 【学习过程】 一：Ag 和 Cl-的反应能进行到底吗？1溶解度和溶解性：难溶电解质和易溶电解质之间并无 的界限，溶解度小于 的称为难溶电解质，离子相互反应生成 电解质，可以认为是完全反应。在 20
2、时电解质的溶解性与溶解度的关系如下：溶解性来源:学科网 易溶 可溶 微溶 难溶溶解度2根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否真正能进行到底？AgCl 在溶液中存在两个过程，一方面，在水分子作用下，少量 脱离 AgCl表面溶入水中；另一方面，溶液中的 受 AgCl 表面正负离子的 ，回到 AgCl 的表面析出 。一定温度下，AgCl 饱和溶液建立下列动态平衡的反应式：AgCl（s ） Cl-（aq ）Ag （aq）沉淀、溶解之间由于动态平衡的存住，决定了 反应不能完全进行到底。3溶解平衡的特征：逆：溶解平衡是 一个 等：溶解速率和沉淀速率 定：平衡状态时，溶液中各
3、种离子的浓度 动：动态平衡，溶解速率和沉淀速率是一个 变：当外界条件改变，溶解平衡_注意：难溶强电解质的电离方程式用“”如：AgCl ，溶解平衡：AgCl（s） Cl-（aq）Ag （aq） ；电离平衡：AgClCl - Ag 4.影响平衡的因素：影响因素 沉淀溶解平衡 电离平衡内 因 电解 质 本 身 的 性 质温 度来源:Z*xx*k.Com温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动温度升高正向移动稀 释 向溶解的方向移动 正向移动来源:学.科.网来源:学 &科 &网Z&X&X&K外因来源:学科网同离子效 应加入相同离子，向生成沉淀的方向移动逆向移动二、溶度积（K sp）1.概念：一定温度下，
4、难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号 Ksp 表示。2.表达式：对于沉淀溶解平衡 MmAn mMn+(aq)+nAm-(aq)，参照电离平衡原理得平衡常数：K sp = 3.溶度积规则：第 2 页比较 Ksp 与溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积 Qc）判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。Qc Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。Qc=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。Qc Ksp,溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。4.影响溶度积的因素：K sp 只与难溶电
5、解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化能使平衡移动，并不改变 Ksp 。5.溶度积的 物理意义：Ksp 反映了难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，K sp 数值越大则难溶电解质在水中的溶解能力越强。但对化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比不相同的电解质，则不能直接由它们的溶度积来比较溶解能力的大小，必须通过具体计算确定。下表是几种难溶电解质的溶度积以及溶解能力的比较：沉淀溶解平衡 Ksp（1825） 溶解能力比较AgCl（s ） Cl-（aq ）Ag （aq） 1.810-10mol2. L-2AgBr（s） Br-（aq）Ag
6、 （aq） 5.010-13mol2.L-2AgI（s） I-（aq）Ag （ aq） 8.310-17mol2.L-2AgCl AgBr AgIMg(OH)2（s ） Mg 2+（aq ） 2OH-（aq）1.810-11mol3.L-3Cu(OH)2（s ） Cu 2+（aq ）2OH -（aq）2.210-20mol3.L-3Mg(OH)2 Cu(OH)2练习： Al(OH)3 为两性氢氧化物，在水溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式，试根据平衡移动原理，解释下列有关问题：向 Al(OH)3 沉淀中加入盐酸，沉淀溶解，其原因是： （2）向 Al(OH)3 沉淀中加入苛性钠，沉淀溶解，其原
7、因是： 【基础达标】1下列说法正确的是( )A在一定温度下 AgCl 水溶液中，Ag 和 Cl 浓度的乘积是一个常数BAgCl 的 Ksp1.810 10 mol2L2 ，在任何含 AgCl 固体的溶液中， c(Ag )c(Cl )且Ag 与 Cl 浓度的乘积等于 1.81010 mol2L2C温度一定时，当溶液中 Ag 和 Cl 浓度的乘积等于 Ksp 值时，此溶液为 AgCl 的饱和溶液D向饱和 AgCl 水溶液中加入盐酸，K sp 值变大2. 当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡 Mg(OH)2(s) Mg2 (aq)2OH (aq)时，为使Mg(OH)2 固体的量减少，须加入少量的( )A
8、MgCl 2 BNaOH CMgSO 4 DNaHSO 43. 在一定温度下,氯化银在水中存在如下沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),若把 AgCl 分别放入100 mL Na2SO4； 100 mL 0.1 molL-1 NaCl 溶液；100 mL 0.1 molL-1AlCl3 溶液； 100 mL 0.1 molL-1MgCl2 溶液中。搅拌后在相同温度下 Ag+浓度由大到小的顺序是（ ）第 3 页A. B. C. D. 第二课时 沉淀反应的应用【实验探究一】：制取氢氧化镁实验内容 实验现象 有关离子方程式向盛有 MgCl2 溶液的小烧杯中加入 NaOH 溶液
9、【思考】：加入 NaOH 溶液后, MgCl 2 溶液中哪种离子的离子浓度明显变化？一：沉淀的生成沉淀的生成在工业原料中分离、除杂的应用。例如除去氯化铵中的氯化铁、废水中汞离子和铜离子。【设问】：除去粗盐中的镁离子为什么用氢氧化钠溶液而不是碳酸钠溶液？【实验探究二】：试剂有：盐酸、氯化铵溶液、氯化铁溶液能使氢氧化镁悬浊液溶解是什么；并完成表格？实验内容 实验现象 有关离子方程 式来源:学+科+ 网 Z+X+X+K【思考与交流】：为什么加盐酸、氯化铵溶液会溶解？然后归纳沉淀的溶解实质？并在此基础上归纳沉淀的溶解常用方法：酸溶解法 盐溶解法。二 ：沉淀的溶解实质是加入一种离子与原溶液中某沉淀离子反
10、应生成更难电离的可溶性物质，使平衡向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解。常用方法：酸溶解法 盐溶解法【实验探究三】： 根据实验能使氢氧化镁悬浊液转化沉淀是什么；并完成表格？实验内容 实验现象 有关离子方程式化学方法溶解沉淀的原则是：使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。常用的方法有酸碱溶解法、配位溶解法、氧化还原溶解法和沉淀转化溶解法。1.酸碱溶解法原理是借助某些可溶性弱电解质（水、弱酸或弱碱） ，使难溶物的离子浓度降低而溶解。本法适用于溶解氢氧化物、弱酸或弱碱盐等难溶物质。具体办法是：难溶酸用强碱溶解；难溶碱用强酸或较强酸溶解；难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶解。注意：用酸溶解含金属离子的难溶物时，所选用
11、酸的酸根与金属离子不应产生沉淀。2.配位溶解法在难溶物中加入配位剂，因形成配合物而降低难溶物的某种离子浓度，使平衡向右移动而溶解，配位剂的浓度越大，或生成配合物的稳定性越大，则难溶物的溶解度也越大。例如：含 AgCl(s)的溶液中加入过量的 Cl-，而使 AgCl 溶解度增加或完全溶解。3.氧化还原溶解法原理是通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低，使平衡向右移动而溶解。此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物，如不溶于盐酸的硫化物 Ag2S 溶于 HNO3 就是一个例子：3Ag 2S+8HNO3=6AgNO3+3S+2NO+4H2O三：沉淀的转化第 4 页实质是加入一种离子与原溶液中某沉淀离
12、子反应生成更难溶的不溶性物质，使溶解平衡向右移动，转化溶解度更小沉淀。规律：难溶物溶解度的差别越大，转化越容易。如果向 AgCl 悬浊液中滴加 NaI 溶液,请你猜测可能出现什么现象？如果继续滴加 Na2S 溶液呢？请用实验验证。从实验中归纳沉淀的转化的本质是什么？根据所提供的数据分析，从中得出什么规律？来源:Zxxk.C化学式 AgCL AgI Ag2S溶解度 1.510 -4g 310 -7g 1.310 -16g步骤 NaCl 和 AgNO3 溶液混合向所得固液混合物中滴加NaI 溶液向所得固液混合物中滴加 Na2S溶液现象 来源:学科网总结沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的
13、移动问题，沉淀转化溶解法本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀，然后再溶解。例如CaSO4 中加入饱和 Na2CO3 溶液，使 CaSO4 转化为 CaCO3，再将 CaCO3 溶于盐酸。应当指出，沉淀溶解有的是几种方法综合的结果，例如 HgS 溶于水，就是氧化还原法和配位法的综合运用：3HgS+12HCl+2HNO3=3H2(HgCl4)+3S+2NO+4H2O例题：某化学兴趣小组拟用粗氧化铜(含少量铜粉、氧化铁及不溶于酸的杂质) 制取无水氯化铜，其制备步骤如下：来源:Z*xx*k.Com实验过程中所用的物质 x，y 及 pH 控制参照下表确定：表 I 表 物质 开始沉淀时 pH
14、 完全沉淀时 pHFe(OH)3 27 37Fe(OH)2 76 96Cu(OH)2 52 64请填写下列空白(1)沉淀的成分(化学式)是 。(2)步骤加入的试剂x可选用表中的( 填序号，且选出全部合理的)，其作用是 .(3)步骤加入的试剂y可选用表中的 (填序号，且选出全部合理的)，控制氧化剂 调节 pH 的物质A 双氧水 E 氨水B 高锰酸钾 F 碱式碳酸铜C 氯水 G 氧化铜过量盐酸过滤 粗氧化铜溶液 I沉淀 II溶液 II加入 X加入 YpH=5 过滤 沉淀 II溶液 IIICuCl22H2OCuCl2第 5 页pH5的目的是 。(4)步骤要得到无水CuCl 2，应控制的一定条件是 。(5)步骤中所发生的全部反应的离子方程式： 。
