高中化学选修四课件：第三章第四节难溶电解质的溶解平衡(完整版)

3、沉淀的转化
[思考]：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后， 为什么会有红褐色沉淀生成？
Mg(OH)2(s) ⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)，
FeCl3
静置
Mg(OH)2↓
Fe(OH)3↓
【实验3-4】
步骤 1mLNaCl和10 向所得固液混合物 滴AgNO3溶混 中滴加10滴0.1mol 合(均为0.1mol／L) ／LKI溶液 向新得固液混合物 中滴加10滴0.1mol ／L Na2S溶液
• 2. 沉淀的溶解
• 原理：不断移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，就达到使沉淀溶解 的目的。 • 例：CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq)
强酸是常用的溶解难 +H+ 溶电解质的试剂。如 可溶解难溶氢氧化物， HCO3难溶碳酸盐、某些难 溶硫化物等。除酸外， 某些盐溶液也可用来 溶解沉淀。
结论：在电解质的溶液 中，不管是易溶的，微溶 的，难溶的电解质都存在 着溶解平衡。
（5）影响难溶电解质溶解平衡的因素： ①内因：电解质本身的性质
a、绝对不溶的电解质是没有的。 b、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可 存在溶解平衡。 特例：
a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 b、温度：升温，多数平衡向溶解方向移动Байду номын сангаас 练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式
3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+ • 2.如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的步骤 颠倒顺序，会产生什么结果？试用平衡移动原理和 两种沉淀溶解度上的差别加以解释，找出这类反应 发生的特点。 转化不会发生
溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。 两者差别越大，转化越容易。
沉淀转化的实质 • 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。 一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更 小的沉淀容易实现。 沉淀转化的应用 • 沉淀的转化在科研和生产中具有重要 的应用价值。
不变
例题（1） 有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是： （ AC ） A. AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等 B. AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和ClC. 升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大 D. 向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不 变 例题（2） 石灰乳中存在下列平衡： 2+ Ca(OH)2(s) ≒ Ca (aq)+2OH (aq),加入下列溶液，可使 Ca(OH)2减少的是（ AB ） A、Na2CO3溶液 B、AlCl3溶液 C、NaOH溶液 D、CaCl2溶液
② 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂
Cu2＋+S2－= CuS↓ Hg2＋+S2－= HgS↓
化学沉淀法废水处理工艺流程示意图
思考与交流
1、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加 入钡 盐还是钙盐？为什么？ 加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使 用钡盐可使SO42-沉淀更完全 2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成 可从哪些方面考虑？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。 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 相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。
第四节
难溶电解质的溶解平衡
固体物质的溶解度
定义：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂
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溶解度。 注意： 条件：一定温度 标准：100克溶剂 状态：饱和状态 单位：克 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一般是有限的。 溶解度的简单计算：
=
KSP 溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态 KSP 溶液未饱和，可继续溶解该难溶电解质
<
课堂练习：AgCl(s)
Ag+ + Cl-
在AgCl的饱和溶液中，有AgCl固体存在，当分别向 溶液中加入下列物质时，将有何种变化？
加入物质 平衡 溶液中浓度 AgCl AgCl 引起变化
移动 [Ag+] [Cl-]
实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、 盐，根据实验现象，得出结论。 完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。
试管 编号 对应 试剂 ① 少许Mg(OH)2 ② 少许 Mg(OH)2 2ml盐酸
说明 溶解
③ 少许 Mg(OH)2
④ 少许 Mg(OH)2
滴加 试剂 现象
2ml蒸馏水， 滴加酚酞溶液
现象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色
AgCl
AgI
Ag2S
【实验3-5】
向MgCl2溶 液中滴加 NaOH溶液 向有白色沉淀的溶液中 滴加FeCl3溶液
静置
生成白 色沉淀
白色沉淀转变为红褐色
红褐色沉淀 析出，溶液 变无色
KI
Na2S
AgCl
AgI
Ag2S
FeCl3
静置
Mg(OH)2
（实验3－4、3－5 沉淀转化）
Fe(OH)3
[讨论]:从实验中可以得到什么结论？
物质 AgCl AgI Ag2S
溶解度/g 1.5×10-4 9.6×10-9 1.3×10-16
实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的 方向转化，两者差别越大，转化越容易。 沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。
二、沉淀反应的应用
1、沉淀的生成
（1）应用：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除杂或提纯 物质的重要方法之一。
（2）生成沉淀的方法
① 调pH值 如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解 于水，再加氨水调 pH值至7~8，可使Fe3+转变为 Fe(OH)3沉淀而除去。
Fe3＋ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋
1、谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与”不溶“的理 解。 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能真正进行到底。 3、上表中哪些物质属于易溶物质？可溶？微溶？难溶？难溶物
讨论：对于平衡 AgCl（S）
改变条件 升 温 加 水 加AgCl（s） 加NaCl（s）
蒸发（减溶剂）
降温 加入浓盐酸
？
实验探究 在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸
现象: NaCl饱和溶液中有固体析出 解释: 在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)
加浓盐酸会使c(Cl- )增加,平衡向左移动,因而有 NaCl晶体析出.
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？
一、难溶电解质的溶解平衡
1、问题讨论： Ag＋和Cl－的反应能进行到 底吗？
【实验】向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的试 管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。 资料：化学上通常认
为残留在溶液中的离 子浓度小于10-5 mol/L 时，沉淀达到完全。
（1）、恰好反应没有？
（1）生成沉淀的离子反应能发生的原因 生成物的溶解度很小
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓 度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。
（2）AgCl溶解平衡的建立
水合Ag+ 水合Cl-
当v（溶解）＝ v（沉淀）时， 得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡 溶解
注 意 写 法
AgCl(s)
沉淀
Ag＋(aq) + Cl－(aq)
应用1：锅炉除水垢：P—64
锅炉的水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液 处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 CaSO4 SO42－ + Ca2＋ + CO32－
CaCO3
化学法除锅炉水垢的流程图
水垢成分 CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用饱和Na2CO3 溶液浸泡数天 疏松的水垢 CaCO3 Mg(OH)2
（2）、溶液中还含有Ag+和Cl-？ 【继续试验】取上层清液，滴加KI溶液， 有何现象？说明了什么？ 有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有Ag+、 Cl-存在，即Ag＋和Cl－的反应不能进行到底。 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。
Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗？
沉淀的转化示意图
AgCl(s)
Ag+ + ClKI = I + K+ AgI(s)
+-
AgCl(s)+Is(AgCl)=1.5×10-4g
AgI(s) + Cls(AgI)=3.7×10-7g s(Ag2S)=1.3×10-16g
沉淀从溶解度小的向溶 解度更小的方向转化。
思考与交流
• 1.根据你所观察到的现象，写出所发生的反应。 AgCl+I-=AgI+Cl- 2AgI+S2-=Ag2S+2I-
溶解度与溶解性的关系：20℃
难溶
微溶
可溶
易溶
0.01
1
10
S /g
交流、讨论 （1）NaCl在水溶液里达到溶解平衡状态 时有何特征？ NaCl的溶解速率与结晶速率相等；并且 只要溶解平衡的条件不变，该溶液中溶解的 NaCl的量就是一个恒定值。 （2）要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体， 可采取什么措施？
+H+
H2CO3 H2O + CO2
[思考]：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.
Mg(OH)2(s)