第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡公开课教案

难溶电解质的溶解平衡

学习目标

1．

了解难溶电解质的溶解平衡

2．

了解溶度积的意义

3．

知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动

知识回顾：

(1)固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系：

溶解性

难溶

微溶

可溶

易溶

S的范围

S<

0.01 g

S>10 g

(2)溶解平衡状态：在一定温度下，固体溶质在水中形成

溶液时，溶液中

保持不变的状态，该状态下，固体溶质

的速率和溶液中溶质分子

的速率达到相等，但溶解和结晶仍在进行。

(3)Q与化学平衡常数K的关系

①Q＝K时，反应达到

状态。

②Q>K时，反应向

方向移动。

③Q

方向移动。

一、沉淀溶解平衡

1．概念

在一定温度下，当沉淀

和

的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做难溶电解质的溶解平衡。如AgCl溶于水的溶解平衡表示为：

。

2．特征

3．影响沉淀溶解平衡的因素

(1)内因：电解质本身的性质。

(2)外因：

①温度：温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。

②稀释：向溶解方向移动。

③同离子效应：加入与难溶电解质构成离子相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。

④能反应的物质：加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向沉淀溶解的方向移动。

二、溶度积

1．溶度积Ksp

一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积为常数，称之为溶度积常数，用Ksp表示。

2．表达式

AmBn(s)mAn(aq)＋nBm(aq)，

＋－

Ksp＝cm(An) ·cn(Bm) ＋－例如：Ag2SO4的溶度积常数为

Ksp(Ag2SO4)＝c2(Ag)×c(SO24)。

＋－3．影响因素

4．溶度积Ksp与离子积Qc的关系

通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。

(1)Qc＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和达到新的平衡；

(2)Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；

(3)Qc

注意：

(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。

(2)同温条件时，对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知，溶解能力：AgCl＞AgBr＞AgI，Cu(OH)2＜Mg(OH)2。

(3)不同类型的物质，Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如(25℃)：

AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝1.8×10－10，

Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝1.8×

10－11，虽然Mg(OH)2的Ksp较小，但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。

[例]已知25℃时，AgCl的溶度积Ksp＝1.8×10－10，则下列说法正确的是

(

) A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大

B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag)＝c(Cl) C．温度一定时，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，此溶液中必有AgCl的沉淀析出

D．将AgCl加入到较浓的KI溶液中，部分AgCl转化为AgI，因为AgCl溶解度大于AgI 沉淀溶解平衡的应用

沉淀的生成、溶解及其转化，均是利用了沉淀溶解平衡移动原理。利用沉淀溶解平衡的移动，可以促使沉淀溶解或沉淀生成。

例如CuS不溶于稀H2SO4或稀盐酸，但却溶于稀HNO3，就是因为CuS在水中存在如下平衡：

CuS(s) Cu＋S，HNO3能氧化S，使c(S)降低，促使CuS沉淀溶解。

2＋2－2－2－＋－三、沉淀溶解平衡的应用

1．沉淀的生成

(1)调节pH法：

如加入氨水调节pH＝4，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。

反应离子方程式： (2)加沉淀剂法：

以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu、Hg等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应离子方程式如下：

①加Na2S生成CuS： 。

②通入H2S生成CuS： 。

注意：

(1)沉淀剂的选择原则：要求除去溶液中的某种离子，又不能影响其他离子的存在，并2且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。如沉淀Ca2时选用CO23而不选用SO4。

＋－－2＋2＋(2)沉淀转化的一般原则：溶解度较小的沉淀易转化成溶解度更小的沉淀。

[双选题](2012 ·北京海淀区高二检测)石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca(aq)＋2OH－(aq)；加入下列溶液，可使Ca(OH)2明显减少的是

A．Na2CO3溶液

B．KCl溶液 C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液

2．沉淀的溶解

(1)原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断 溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。

(2)实例：

①CaCO3沉淀溶于盐酸中：

2＋

(

)

CO2气体的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡体系中的CO23浓度不断减小，平衡向

－

的方向移动

②Mg(OH)2沉淀溶于浓NH4Cl溶液中：

由于NH3·H2O的生成，使Mg(OH)2溶解体系中的c(OH)

，平衡向

的方向移动。

Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液的化学方程式为Mg(OH)2＋2NH4===Mg2＋2NH3·H2O ＋＋－3．沉淀的转化

(1)转化实验：

①难溶性银盐之间的转化：

②Mg(OH)2与Fe(OH)3之间的转化：

(2)转化的实质：

溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀，两种沉淀的溶解度差别 ，沉淀越容易转化 (3)应用：

①锅炉除水垢：

Na2CO3水垢[含CaSO4(s)]CaCO3(s) 盐酸Ca2＋(aq) ②自然界中矿物的转化：

原生铜的硫化物

溶液

氧化、淋滤渗透，遇闪锌矿ZnS―――――――――――→

和方铅矿PbS课堂练习

1．(1)AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)(2)AgCl===Ag＋Cl

＋－问(1)式和(2)式所表示的意义？

2．常温条件下，CaCO3在水中的溶解度大还是在

Na2CO3溶液中的溶解度大？

3．在NaCl溶液中含有少量的Na2S，欲将S除去，

可加入

(

) 2－A．CuCl2

B．AgCl C．NaOH

D．Ag2S 小结：(1)一定温度下，难溶电解质的溶度积常数Ksp等于饱和溶液中各离子浓度幂之积，且只受外界温度的影响。

(2)升高温度或加水稀释能使难溶电解质向沉淀溶解的方向移动，而加入与难溶电解质构成离子相同的物质能使平衡向生成沉淀的方向移动。

(3)沉淀的转化实质上是沉淀溶解平衡的移动，溶解度小的沉淀能向溶解度更小的沉淀转化。

(4)溶度积Ksp与离子积Qc的关系：

Qc>Ksp时，溶液中析出沉淀Qc＝Ksp时，溶液处于饱和状态，无沉淀析出Qc