人教版高中化学选修4选修四第三章第四节《难溶电解质的溶解平衡》PPT课件

练习：
书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式
AgI(s)
Ag+ (aq) + I-(aq)
Mg(OH)2(s)
Mg2＋(aq)+2OH－(aq)
思考:
影响沉淀溶解平衡的因素可能有哪些？
4. 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
②外因： MmAn(s)
溶解 沉淀
mMn+(aq)+nAm-(aq)
【解释】 Mg(OH)2(s) ⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq) +
2H＋
2H2O
Mg(OH)2(s)
⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq) +
2NH4＋
2NH3·H2O
2、沉淀的溶解 归纳：
1） 原理：根据勒夏特列原理，使沉淀 溶解平衡向溶解方向移动
2） 方法：设法不断移去溶解平衡体系中的 相应离子，生成可溶于水的更难电 离的物质，使平衡向沉淀溶解的方 向移动
对应试剂 少许Mg(OH)2 少许Mg(OH)2 少许Mg(OH)2
滴加试剂 现象
2ml蒸馏水
固体无明显 溶解现象
2ml盐酸
迅速溶解
3ml饱和 NH4Cl溶液
逐渐溶解
Mg(OH)2 + 2HCl ＝ MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2NH4Cl ＝ MgCl2 + 2NH3·H2O
思考与交流： 应用平衡移动原理分析、解释实验中 发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。
3、沉淀的转化
【实验】
步骤 1mLNaCl和10 向所得固液混合物中 向新得固液混合物
滴AgNO3溶液混 滴加10滴0.1mol／ 合(均为0.1mol／L) LKI溶液
中滴加10滴0.1mol ／L Na2S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
？ 逆向操作，有何现象
①加Na2S生成CuS：___S_2_－_＋__C_u_2_＋_=_=_=_C_u_S_↓。
②通入。H2S生成CuS：__H_2_S_＋__C_u_2_＋_=_=_=_C_u_S_↓_＋__2_H_＋__。
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、特征： 逆、动、等、定、变。
逆——可逆过程
动——动态平衡， v溶解 = v沉淀≠0
等——v溶解 = v沉淀（结晶）
注
定——达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变。
意 写
变——当外界条件改变，溶解平衡将发生移动。
法
3、表达式： AmBn(s)
mAn+ (aq) + nBm-(aq)
AgCl(s)
Ag+ (aq) + Cl-(aq)
溶解度（g） 1.8×10-4 8.4×10-6 2.1×10-7 2.2×10-3
相同类型的难溶电解质，在同温度下，Ksp越大，溶解度越大； 不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。
二、 溶度积常数
3、难溶电解质的溶度积常数（KSP）的意义
溶度积（KSP）和溶解度的数值都可以用来 表示难溶电解质在水中的溶解能力。 4. 应用 若用Qc表示电解质溶液某一时刻的离子积：
第三章 第四节
课前回忆
• 1.离子反应发生的条件 • 2 溶解度的概念
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
阅读教材 P61 表3-4 认识 几种电解质的溶解度
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 1×10-5mol/L时，沉淀就达完全。
沉淀溶解平衡和溶度积
AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp S12
平衡
S1=1.25

10-5mol/LS1
S1
AgCl的溶解度为：1.25 10-5mol/L 143.5g/mol
(2)设Ag2CrO4的浓度为S2（mol/L),则：
Ag2CrO4(s)
2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
一.沉淀的生成（利用生成沉淀达到分离或除去某些离子的目的）
1.如何除去工业原料氯化铵中含有的杂质氯化铁
Fe3+
加入氨水 调PH7--8
Fe(OH)3
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4＋
2.如何除去工业废水中含有的Cu2+、Hg2+等
Cu2+ 加入Na2S CuS Hg2+ 加入H2S HgS
a、温度：升温多数平衡向溶解方向移动。
b、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。
c、同离子效应：增加与难溶电解质相同的离子，平衡向沉淀 方向移动。
d、化学反应：反应消耗难溶电解质的离子，平衡向溶解方向移 动。
二、溶度积常数
溶解
AgCl(s) 沉淀 Ag+ + ClKsp= c(Ag+)c(Cl—)
1、定义：在一定温度下，沉淀达到溶解平衡后溶液为饱 和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中离子浓度的 系数次幂的乘积为一个常数，称之为溶度积常数，简称 溶度积，用Ksp表示。
(2)一般而言，Ksp 较大 的难溶电解质能转化为 Ksp 更小 的难溶电解质，如 AgCl――I－→AgI―S―2－→Ag2S，CaSO4
转化为 CaCO3，度差别 越大 ，沉淀转化越容易。
（4）当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时，所需 的离子浓度越小越先沉淀，如果生成各种沉淀所需试剂的离子浓 度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。
例 将4×10-3mol/L的AgNO3溶液与4×10-3mol/L的NaCl 溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.8×10-10
C(Ag+)=2 ×10-3mol/L ， c(Cl-)= 2 ×10-3mol/L Qc=2 ×10-3× 2 ×10-3 =4.0 ×10-6 >1.8×10-10
Ca(OH)2
Ca2++2OH-
平衡
c 2c
KSP=c·(2c)2=4c3=5.5×10-6 c=1.1×10-2
即 c(OH-)= 2.2×10-2 mol/L
c(H+)= 10-14 /2.2×10-2 =4.5×10-13 mol/L
PH=12
PH为多少时开始沉淀？PH为多少时出现沉淀？
例5 若某溶液中Fe3+为0.10 mol／L, 使Fe3+完全沉 淀的pH条件是什么? ( Ksp(Fe(OH)3)= 4×10-39 ）
Qc=[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n
溶度积规则
（1）Q c <Ksp 时，溶液不饱和，若体系中有沉淀， 则沉淀会溶解直至达到平衡（此时Q c =Ksp ） （2）Q c =Ksp 时，沉淀与饱和溶液的平衡 （3）Q c >Ksp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和）， 体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Q c =Ksp ）
a、对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越 大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI
b、对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才 能确定。如AgCl和Ag2CrO4
为了除去 ZnCl2 酸性溶液中的 Fe3＋，可在加热搅拌的条 件下加入一种试剂，过滤后在加入适量的盐酸，最好选择的试剂
1才.不能同得A类K出gs型2p结C平则r论O衡不(4。2的能S溶2用)解2Ks度pS的为2大：小14.3来S12比3较S12溶02-4解Sm12o度.l3/1的L大10小43，42mg必So/2ml须o/l经L 过换算
2.同一某类温型度的下物质：（AAggCCll溶、A解gB度r）小，于KsAp越g2大C则rO溶4解的度溶越解大度。
Qc>Ksp 所以有AgCl沉淀析出
溶度积与溶解度之间的换算
例1：已知25℃时，AgCl的溶解度是1.92×10-3g/L， 求它的溶度积。已知AgCl的摩尔质量为143.5g/mol。
• 解 ：依题意可知25℃时AgCl饱和溶液中
c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5 mol/L =1.34×10-5 mol/L
s cVM 1.81010 143.5g / L
s 2.58108 g / L1.92103 g / L
AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。
例4：已知KSP(Ca(OH)2)=5.5×10-6，则其饱和溶 液的PH值是多少？
解：设Ca(OH)2 饱和溶液浓度为c（mol／L),则：
2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成 可从哪方面考虑？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。
2. 沉淀的溶解
原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，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。
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。
沉淀的转化示意图
AgCl(s)
Ag+ + Cl-
+
KI = I- + K+
AgCl(s)+I-
s(AgCl)=1.5×10-4g
AgI(s) AgI(s) + Cl-
s(AgI)=3.7×10-7g
s(Ag2S)=1.3×10-16g
沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动。沉淀从 溶解度小的向溶解度更小的方向转化。
步骤 1mLNa2S 和5滴 AgNO3溶液混合
现象 有黑色沉淀析出
向所得固液混合物 中滴加5滴KI溶液
黑色沉淀没变化
向新得固液混合 物中滴加5滴NaCl
溶液
黑色沉淀没变化
[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
解: Fe(OH)3
Fe3+ + 3OH-
Fe3+ 沉淀完全时的c（OH-）为:
c(OH－) 3
K sp [Fe3 ]
3
4.0 1039 1105
1.5 1011mol L1
c(H)= Kw / c(OH) , pH = 3.2
PH≥3.2时，能使Fe3+完全沉淀
三、沉淀反应的应用
例：CaCO3(s)
CO32-(aq) + Ca2+(aq)
强酸是常用的溶解难溶 电解质的试剂。如可溶 解难溶氢氧化物，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。
+H+
HCO3- +H+ H2CO3
H2O + CO2
难溶于水的盐溶于酸中 如：CaCO3溶于盐酸 FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸
Ksp =[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n
练习：写出难溶物Ag2CrO4、 Cu(OH)2的溶度积表达式
2、影响Ksp的因素:
Ksp的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关
思考：根据下表进行分析，溶度积与溶解度有什么关系？
难溶物 AgCl AgBr AgI Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 1.1×10-12
例2：已知25℃时KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足 量的AgCl放入1L 1 .0 mol ／L的 盐酸溶液 中溶解度是多少？（g/L）
解：设AgCl 在盐酸中的浓度为c（mol／L),
AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)
平衡
c
c ＋ 1 1
c 1 Ksp 1.81010 mol / L
则KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-) =(1.34×10-5)2 =1.8×10-10
例2
已知某温度下Ksp,AgCl＝ 1.56 10-10， Ksp,Ag2CrO4＝ 9.0 10-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）
解：（1）设AgCl的浓度为S1（mol／L),则：
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AgCl溶解平衡的建立
当v（溶解）＝ v（沉淀）时， 得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡
AgCl溶解平衡的建立
溶解
AgCl(s)
Ag＋(aq) + Cl－(aq)
沉淀
一、沉淀的溶解平衡
1、定义
在一定温度下，难溶电解质溶于水形成饱和溶液，当沉淀溶 解的速率和生成的速率相等，溶液中离子的浓度保持不变的 状态。
3、沉淀的转化
对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先 将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。
锅炉除水垢:锅炉水垢中含有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
[归纳总结]
(1)沉淀转化的实质就是 沉淀溶解平衡的移动 。