第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 （第一课时）（第一课时）人教版选修人教版选修4 4 化学反应原理化学反应原理1 . 举例说明学过的举例说明学过的“平衡平衡”，它们有哪些特征？，它们有哪些特征？化学平衡化学平衡 2NO2 N2O4 电离平衡电离平衡 H2O H+ +OH- Kw = c（H+ ）.c（OH-）K水解平衡水解平衡 FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl2.特征特征:“逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变”3.平衡移动原理平衡移动原理勒夏特列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），平衡就向能够等），平衡就向能够减弱减弱这种这种改变改变的方向移动。的方向移动。复习复习 在饱和在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸溶液中加入浓盐酸现象现象:解释解释: 在在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)加浓盐酸会使加浓盐酸会使c(Cl- )增加增加,平衡向左移动平衡向左移动,因而因而有有 NaCl晶体析出晶体析出.NaCl饱和溶液中有固体析出饱和溶液中有固体析出可溶的电解质溶液中存在溶解平衡，难溶的电可溶的电解质溶液中存在溶解平衡，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？解质在水中是否也存在溶解平衡呢？实验实验探究探究一、一、Ag和和Cl的反应能进行到底吗？的反应能进行到底吗？【实验】【实验】向盛有向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的试溶液的试管中加入管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。溶液。1 1、问题讨论：、问题讨论：有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有Ag+、 Cl-存在，即存在，即AgAg和和ClCl的反应不能进行到底。的反应不能进行到底。（1）、恰好反应没有？）、恰好反应没有？（2）、溶液中还含有）、溶液中还含有Ag+和和Cl-？【继续试验】【继续试验】取上层清液，滴加取上层清液，滴加KI溶液，溶液， 有何现象？说明了什么？有何现象？说明了什么？资料：化学上通常认资料：化学上通常认为残留在溶液中的离为残留在溶液中的离子浓度子浓度小于小于10-5 mol/L时，沉淀达到完全。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。度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。化学式化学式溶解度溶解度/g化学式化学式溶解度溶解度/gAgCl1.510-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.410-4AgBr8.410-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.310-16Mg(OH)2910-4BaCl235.7Fe(OH)3310-9几种电解质的溶解度（几种电解质的溶解度（20)物质在水中物质在水中“溶溶”与与“不溶不溶”是相对的是相对的， “不溶不溶”是指难溶，是指难溶，没有绝对不溶的物质没有绝对不溶的物质。 习惯上习惯上, ,将溶解度小于将溶解度小于0.010.01克的克的电解质称为难溶电解质。电解质称为难溶电解质。难溶电解难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于质的溶解度尽管很小，但不会等于0 0 ，没有绝对不溶的物质。，没有绝对不溶的物质。 难溶难溶 微溶微溶 可溶可溶 易溶易溶0.01 1 10 (Sg/100g水水)化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于于10-5mol/L时时,沉淀达到完全。沉淀达到完全。 溶解溶解 AgCl(s) Ag(aq) + 2Cl-（aq) 沉淀沉淀 Ag+ Cl-AgCl在水中溶解平衡在水中溶解平衡尽管尽管AgCl固体难溶于固体难溶于水，但仍有部分水，但仍有部分Ag和和 ClCl- -离开固体表面进离开固体表面进入溶液，入溶液， 同时进入溶同时进入溶液的液的Ag2和和 Cl Cl- -又会又会在固体表面沉淀下来，在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相当这两个过程速率相等时，等时，Ag和和 ClCl- -的沉的沉淀与淀与AgCl固体的溶解固体的溶解达到平衡状态即达到达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态沉淀溶解平衡状态. . 固固AgCl体在水中的沉体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：淀溶解平衡可表示为：一、一、沉淀沉淀溶解平衡溶解平衡练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式 一定一定温度温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。 2 2 2 2、表达式：、表达式：、表达式：、表达式：1、概念：、概念：Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq) CaCO3 (s) Ca2+ (aq) +CO32- (aq) 在一定条件下，难溶电解质溶解成离子在一定条件下，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。（也叫液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）沉淀溶解平衡）（4）溶解平衡的特征：）溶解平衡的特征：逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变（3）溶解平衡的概念：）溶解平衡的概念：平衡的共性平衡的共性几点说明：几点说明：溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底。的反应不能进行到底。习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了，因对于常量的反应来说，应完全了，因对于常量的反应来说，0.01 0.01 g g是很小的。当溶液中残留的是很小的。当溶液中残留的离子浓度离子浓度 1 QCKSPKKSPSP例例2 2： 在在1L1L含含1.0101.010-3-3molmol L L-1-1 的的SOSO4 42-2-溶液中，注入溶液中，注入0.01mol BaCl0.01mol BaCl2 2溶液（假设溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去溶液体积不变）能否有效除去SOSO4 42-2-? ?已知已知:K:Kspsp(BaSO(BaSO4 4)= 1.110)= 1.110-10-10 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-=1.210-8mol/LCu(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。交 流 与 讨 论阅读阅读P66 氟化物防治龋齿的化学原理氟化物防治龋齿的化学原理+ F-氟磷灰石氟磷灰石难溶物溶解度(25)Ca5(PO4)3(OH) 1.510-10g Ca5(PO4)3F 9.510-11g羟基磷灰石羟基磷灰石牙齿表面由一层硬的、组成牙齿表面由一层硬的、组成为为Ca5(PO4)3OH的物质保的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5 Ca2+ +3PO43-+OH- 进食进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就后，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物更小、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中配有氟化物添质地更坚固。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：加剂后能防止龋齿的原因：因因 。 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，加速，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿腐蚀牙齿 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 思考： 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 （第四课时）（第四课时）人教版选修人教版选修4 4 化学反应原理化学反应原理例例1 1：已知已知2525时，时，AgCl的溶解度是的溶解度是1.9210-3g/L，求，求它的溶度积。它的溶度积。已知已知AgClAgCl的摩尔质量为的摩尔质量为143.5g/mol143.5g/mol。解解 ：依题意可知依题意可知25时时AgCl饱和溶液中饱和溶液中 c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L =1.3410-5mol/L则则KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-) =(1.3410-5)2 =1.810-103. 3. 3. 3. 溶度积与溶解度之间的换算溶度积与溶解度之间的换算溶度积与溶解度之间的换算溶度积与溶解度之间的换算例例2：已知已知25时时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 盐酸溶液盐酸溶液中溶解度是多少？（中溶解度是多少？（g/L）解：解：设设AgCl 在盐酸中的溶解度为在盐酸中的溶解度为S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡 S S 1 1AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的在盐酸溶液中溶解度比在水中的小小。例例3 3：已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl1.81.8 1010-10-10， K Ksp,Agsp,Ag2 2CrOCrO4 49.09.0 1010-12-12，试，试 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）设）设AgCl的溶解度为的溶解度为S1（molL),则：则： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡平衡 S1 S1 (2)2)设设AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度为的溶解度为S S2 2（mol/L),mol/L),则：则： Ag Ag2 2CrOCrO4 4(s) 2Ag(s) 2Ag+ +(aq) + CrO(aq) + CrO4 42-2-(aq)(aq) 平平 2S 2S2 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题的结果可得到如下结论：由以上例题的结果可得到如下结论：同种类型的难溶电解质，在一定温度下，同种类型的难溶电解质，在一定温度下，Ksp越大则溶解度越大。越大则溶解度越大。不同类型则不能用不同类型则不能用Ksp的大小来比较溶解度的大小来比较溶解度的大小，必须经过换算才能得出结论。的大小，必须经过换算才能得出结论。练习练习1：下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ） A.不溶于水的物质溶解度为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某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为度为0 D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B练习练习2：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，恢复至原来温度下列说法正确的是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 D练习练习3：为除去为除去MgCl2溶液中的溶液中的FeCl3，可在加，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，下列不宜选热搅拌的条件下加入一种试剂，下列不宜选用的试剂是（用的试剂是（ ） A.NaOH B.MgCO3 C.氨水氨水 D.MgO E.Mg(OH)2AC 同离子效应同离子效应硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解不利于沉淀溶解练习练习4：硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？练习练习5：以以MnO2为原料制得的为原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶等金属离子，通过添加过量难溶电解质电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推。根据上述实验事实，可推知知MnS具有的相关性质是（具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度与溶解度与CuS、PbS、CdS等相同等相同 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练习练习6 6：已知已知K KSPSP【Ca(OH)Ca(OH)2 2】=5.510=5.510-6-6molmol3 3.L.L3 3则其饱和溶液的则其饱和溶液的PHPH值是多少？值是多少？解：解：设设Ca(OH)Ca(OH)2 2 的溶解度为的溶解度为S S（molmolL),L),则：则： Ca(OH) Ca(OH)2 2 CaCa2+2+2OH+2OH- - 平衡平衡 S 2S S 2S K KSPSP=S=S(2S)(2S)2 2=4S=4S3 3=5.510=5.510-6-6 S=1.110 S=1.110-2-2 即即 c(OH c(OH-)-)= 2.210= 2.210-2-2 mol/L mol/L c(Hc(H+)+)= 10= 10-14-14 /2.210 /2.210-2-2 =4.510 =4.510-13-13 mol/L mol/L PH=12 PH=12练习练习7 7：现将足量现将足量AgClAgCl固体分别放入下列物质中，固体分别放入下列物质中，AgClAgCl溶解度由大到小的排列顺序为（溶解度由大到小的排列顺序为（ ）20ml0.01mol/LKCl20ml0.01mol/LKCl溶液溶液30ml0.02mol/LCaCl30ml0.02mol/LCaCl2 2溶液溶液40ml0.03mol/LHCl40ml0.03mol/LHCl溶液溶液10ml10ml蒸馏水蒸馏水 50ml0.05mol/LAgNO 50ml0.05mol/LAgNO3 3溶液溶液 A A、 B B 、 C C、 D D 、B B练习练习8 8：将足量将足量BaCOBaCO3 3分别加入分别加入 30ml 30ml水水 10ml0.2mol/LNa10ml0.2mol/LNa2 2COCO3 3溶液溶液50ml0.01mol/LBaCl50ml0.01mol/LBaCl2 2溶液溶液100ml0.01mol/LHCl100ml0.01mol/LHCl中溶解至溶液饱和。请确定各中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中溶液中BaBa2+2+的浓度有大到小的顺序为：的浓度有大到小的顺序为：在在AgCl的饱和溶液中，有的饱和溶液中，有AgCl固体存在，当分别向固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？溶液中加入下列物质时，将有何种变化？ 加入物质加入物质 平衡平衡 溶液中浓度溶液中浓度 AgCl AgCl 引起变化引起变化 移动移动 Ag+ Cl- 溶解度溶解度 KSP 原因原因 HCl(0.1 molL-1)练习练习9：AgCl(s) Ag+ + Cl- 不变不变 不变不变 不变不变 不变不变 稀释稀释 不变不变 生成配离子生成配离子 增大增大 温度温度 不变不变 同离子效应同离子效应AgNO3(0.1 molL-1) 升高温度升高温度NH3H2O(2 molL- 1)加加H2O 不变不变 同离子效应同离子效应原溶液中： c(SO42-)=c(Ag+) 2=0.034mol/L2=0.017mol/L加入Na2SO4后： c(Ag+)=0.034mol/L2=0.017mol/L c(SO42-)=(0.017mol/L+0.020mol/L) 2=0.0185mol/L。