第四节 难溶电解质的溶解平衡
3.4第四节 难溶电解质的溶解平衡
5.在有Cl－和Br－共同存在的溶液中，只要滴入AgNO3溶液，就 一定先有AgBr沉淀生成。( ×) 分析:是否先生成AgBr沉淀，要看溶液中c(Cl－)、c(Br－)的大 小，因为形成沉淀必须满足的条件是c(Ag＋)·c(X－)＞Ksp(AgX)， 如果c(Cl－)较大而c(Br－)较小，当c(Ag＋)·c(Cl－)＞ Ksp(AgCl)，而c(Ag＋)·c(Br－)＜Ksp(AgBr)时，先生成 AgCl沉淀。
(3)方法。 方法实例发生反应的离子方程式调节 pH法除去NH4Cl溶液中的沉淀3＋ Fe ＋3NH3·H2O==== 剂法除去污水中的重金属离子H2S+Cu2＋CuS↓＋ Fe(OH) 2H+ ↓＋3NH
3
4
+
2.沉淀的溶解
(1)含义。 减少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，从而使沉淀溶解。 (2)方法。
第四节 难溶电解质的溶解平衡
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1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.了解溶度积的意义。
3.知道沉淀的生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解 平衡的移动。
一、难溶电解质的溶解平衡 在难溶电解质的饱和溶液中是否也存在像化学平衡一样的动态 平衡？ 1.物质的溶解性 20 ℃时电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 难溶 易溶
4.特征 溶解平衡也具有化学平衡的特点。 可逆 过程。 (1)逆：_____ 动态 平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。 (2)动：_____ = 沉淀)。 (3)等：v(溶解)__v( 离子浓度 保持不变。 (4)定：达到平衡，溶液中_________ (5)变：当外界条件发生改变，溶解平衡将发生移动，并建立新
的沉淀溶解平衡状态。
第四节：难溶电解质的溶解平衡
2、NH4Cl溶液水解显酸性，使c(OH－)减小， 平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解
思考：如何设计实验验证，哪个原因为主？
Ca5(PO4)3(OH)
羟基磷灰石
5Ca 2+ 3PO3 OH 4
+ F-
Ca5(PO4)3F
氟磷灰石
难溶物 Ca5(PO4)3(OH) Ca5(PO4)3F 溶解度(25℃) 1.5×10-10g 9.5×10-11g
《步步高》P136:9
9． 某小型化工厂生产皓矾(ZnSO4·7H2O)的工艺流程如 下图所示：
白色沉淀
黄色沉淀
黑色沉淀
1、该反应中滴加KI溶液前， 溶液中还有Ag+吗？ 浓度大吗？ 2、黄色沉淀的成分是什么？其阳离子主要来自 哪里？ 3、请从平衡移动的角度分析沉淀从白色转变成 黄色的原因。
实验3-5
1、预计实验现象？ 2、根据现象分析所发生的反应？
沉淀转化的实质： 旧沉淀溶解，新沉淀生成！
高考大纲对本章的要求
1、了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概 念 2、了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的 导电性 3、了解弱电解质在水溶液中的电离平衡 4、了解水的电离、离子积常数 5、了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法，能进 行pH的简单计算 6、了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因 素以及盐类水解的应用 7、了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。了解 常见离子的检验方法 8、了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质 9、以上各部分知识的综合应用
第四节 难溶电解质的溶解平衡
解析：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于 c(Ag＋)· －)＝Ksp，溶液中c(Cl－)或c(Ag＋)越 c(Cl 大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。 注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag＋或Cl－的 浓度有关，而与溶液体积无关。 ①c(Cl－)＝0.01 mol· －1 ②c(Cl－)＝0.04 mol· L L －1 ③c(Cl－)＝0.03 mol· －1 L ④c(Cl－)＝0 c(Ag＋)＝0 ⑤c(Ag＋)＝0.05 mol· －1 L Ag＋或Cl－浓度由小到大的顺序为④<①<③<②< ⑤，故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为④> ①>③>②>⑤。 答案：B
PbS 3.4× 10－28
HgS 6.4× 10－33
ZnS 1.6× 10－24
6.3× 2.5× 10－18 10－13
为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋ 杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的( ) A.NaOH B．FeS C．Na2S
(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是 ________。 (2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制 溶液的pH( ) A.<1 B．4左右 C．>6 (3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质， ________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH 的方法来除去，理由是__________________ (4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还 可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离 子方程式：_____________________________。 (5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。
第四节
第四难溶电解质的溶解平衡
b.有些难溶氢氧化物[如Mn(OH)2、Mg(OH)2] 可溶于铵盐（生成弱碱） c.难溶弱酸盐可溶于强酸[如CaCO3、CaC2O4 、 FeS]（生成弱酸或微溶气体 ）
结论:难溶物的Ksp越大、生成的弱电解质越弱，
沉淀越易溶解，如CuS、HgS、As2S3等 Ksp太小即 使浓HCl也不能有效降低S2-的浓度使其溶解。
c(H ) pH c(H ) pH
MnS(肉色) 2.51010 1.9 107
6.72
1.9 109
8.72
FeS(黑色) 6.31018 1.2 103
2.92
1.2 105
4.92
NiS(黑色) 3.2 1019 5.4 103 2.27
5.4 105
4.27
ZnS(白色) 2.51022 0.19
（2）发生氧化还原反应
指利用氧化还原反应降低难溶电解质离 子浓度的方法。
3CuS+8H++2NO3- =3S↓+2NO↑+3Cu2++4H2O
（3）生成难电离的配离子 指利用氧化还原反应降低难溶电解质
离子浓度的方法。
3CuS+8H++2NO3- =3S↓+2NO↑+3Cu2++4H2O
金属硫化物沉淀溶解方法
PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS
MnS ZnS FeS
CdS PbS CuS Ag2S HgS
溶解方法
HAc 稀HCl
溶 不溶 溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶
浓HCl HNO 3
溶 溶溶 不溶 溶 不溶 不溶
高中化学选修四：第三章第四节难溶电解质的溶解平衡
全沉淀）完全沉淀，pH至少应为多少？
Fe (OH)3（S） Fe3+ + 3OH – Ksp = c(Fe3+ )c3(OH–) = 2.6×10-39
2.6 10 2 . 6 10 3 c(OH ) 3 3 5 c( Fe ) 10
39
39
6.4 10 (mol L )
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)
（2）溶解平衡的概念：
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 液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫 沉淀溶解平衡）
（3）溶解平衡的特征：
4、配位溶解法: 如AgCl溶于氨水 AgCl + 2NH3· H2O ===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
(三)沉淀的转化
1、溶解能力相对较强的 溶解能力相对较弱的
例：已知常温下，AgCl、AgBr、AgI、Ag2S的KSP依次减小 AgNO3 NaCl ( AgCl ) NaBr ( AgBr ) NaI ( AgI ) Na2S ( Ag2S ) 淡黄色 白色 黄色 黑色 （1）你能解释为什么会发生上述沉淀的转化吗？ AgCl Ag+ + Cl+ NaBr == Br- + Na+
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
第四节难溶电解质的溶解平衡
问题讨论：
（1）有没有恰好反应？
（2）溶液中还含有Ag+和Cl-？
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。
阅读课本61页表3-4知： AgCl虽是难溶物，但 不是绝对不溶，只不过溶解度很小，AgCl浊液 中也有Ag+、Cl-存在，即Ag＋和Cl－的反应不能 完全进行到底。
溶解
结晶
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、Ag＋和Cl－的反应能进行到底吗？
思考与交流表3—4
大于10g，易溶
20℃时，溶解度：
1g～10g，可溶 0.01g～1g，微溶
小于0.01g，难溶
一.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。
3、沉淀溶解平衡的特点
动、逆、等、定、变（一切平衡的特点）
4、沉淀溶解平衡的影响因素
内因：电解质本身的性质。
外因： ①温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 (除Ca(OH)2) ② 浓度：加水，平衡向溶解方向移 动。 ③加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。 ④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更 难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。
。 • 已知Ca5(PO4)3F（s）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 加剂后能防止龋齿的原因： 因 5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓ 。
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。
高中化学选修四第三章第四节 难溶电解质的溶解平衡
①Fe3+ +3H2O ⇌Fe(OH)3+3H+ ②NH3.H2O+H+=NH4++H2O
如果改变影响平衡的一个条件〔如浓度、温度、或压强 等〕，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
知识回忆
4、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？
一定温度下，不能再溶解某种溶质的溶液叫 该溶质的饱和溶液。还能继续溶解某种溶质的溶 液叫该溶质的不饱和溶液。
5、溶解性是指：一_种__物_质__溶__解__在_另__一__种__物_质__中__的__能_力__。 溶解性是物质的_物__理____性质。 溶解性大小跟 __溶_质__、__溶__剂_的__性__质_____有关。
❖习惯上将生成难溶电解质的反响，认为反响完全 了，因对于常量的反响来说，0.01 g是很小的。 当溶液中残留的离子浓度< 1 ×10-5 mol/L时， 沉淀就到达完全。
❖溶解平衡与化学平衡一样，受外界条件的影响而 发生移动。
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
a、绝对不溶的电解质是没有的。 b、同是难溶电解质，溶解度差异也很大。 c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也存 在溶解平衡。
(1)沉淀后溶液的pH; (2)沉淀后溶液中c(SO42-)
c(Ba2+)=5×10-4mol l-1 c(H+)=1.0×10-11 mol l-1 ；那么溶液的pH=11
设沉淀后SO42-浓度为x, 那么有：
BaSO4
Ba2+ + SO42-
Ksp(BaSO4)=
5×10-4
5×10-4•x =
溶液中还含有Ag+和Cl-吗？ 2〕取上层清液于另外一支洁净的试管中，再向其中参 加0.1mol/L的KI溶液，观察现象。
难溶电解质的溶解平衡
难溶电解质的溶解平衡1．沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质⎩⎪⎨⎪⎧v溶解大于v沉淀，固体溶解v溶解等于v沉淀，溶解平衡v溶解小于v沉淀，析出晶体(3)特点(4)表示AgCl在水溶液中的电离方程式为AgCl===Ag＋＋Cl－。
AgCl的溶解平衡方程式为AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。
2．沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因难溶电解质本身的性质。
溶度积(K sp)反映难溶电解质在水中的溶解能力。
对同类型的电解质而言，K sp数值越大，电解质在水中溶解度越大；K sp数值越小，难溶电解质的溶解度也越小。
(2)外因①浓度(K sp不变)a．加水稀释，平衡向溶解的方向移动；b．向平衡体系中加入难溶物相应的离子，平衡逆向移动；c．向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时，平衡向溶解的方向移动。
②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解的方向移动，K sp 增大。
(3)实例 以AgCl (s )Ag ＋(aq )＋Cl －(aq ) ΔH >0为例20 ℃时电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： (1)沉淀的生成 ①调节pH 法如除去CuCl 2溶液中的杂质FeCl 3，可以向溶液中加入CuO ，调节溶液的pH ，使Fe 3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。
离子方程式为Fe 3＋＋3H 2OFe(OH)3＋3H ＋，CuO ＋2H＋===Cu 2＋＋H 2O 。
②沉淀剂法如用H 2S 沉淀Hg 2＋的离子方程式为Hg 2＋＋H 2S===HgS ↓＋2H ＋。
(2)沉淀的溶解①酸溶解法：如CaCO 3溶于盐酸，离子方程式为CaCO 3＋2H ＋===Ca 2＋＋CO 2↑＋H 2O 。
②盐溶解法：如Mg(OH)2溶于NH 4Cl 溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH ＋4===Mg 2＋＋2NH 3·H 2O 。
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第三章第四节难溶电解质的溶解平衡(学案)
教学目标
（1）了解饱和溶液、溶解度的概念。
会分析溶解度曲线
（2）了解难溶电解质的溶解平衡
（3）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K SP的概念。
（4）掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。
教学重难点
运用平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。
教学过程：
一、溶液
思考：1、什么是饱和溶液？饱和溶液有何特征？
2、饱和溶液是否浓度一定大？稀溶液是否一定不饱和？
3、固体溶解度如何定义的？气体溶解度如何定义的？溶解度都受哪些因素的影响？溶解过程为什么会有热量的变化？
二、沉淀溶解平衡
1．一些电解质如BaSO4在水中只能溶解很少、可以说是难以溶解，所以称为______________。
尽管这些电解质难以溶解于水中，但在水中也会建立一种________ _____。
2．难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律，其基本特征为：（1）________ ____（2）__ ______ ____ （3）________ ____（4）________ ____
3．难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常数称为_______ __，简称
_______ __。
对于AmBn（s） mA n++nB m-
K SP=
练习2、请写出PbI2 Cu(OH)2 BaSO4 Ag2CrO4 Al(OH)3 CuS的沉淀溶解平衡与溶度积K SP表达式
4．溶度积K SP反映了难溶电解质在水中的__ ______ ___，K SP的大小和溶质的溶解度不同，它只与__ ______ 有关，与__ ______ 无关。
利用溶度积K SP可以判断
__ ______ __、__ ______ __以及__ _____ _ __。
练习1、25℃下在AgCl固体的饱和溶液中存在AgCl（s） Ag++ Cl-，进行下列操作后有什么变化？
2．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡 Mg(OH)2 Mg2++2OH-,为使固体的量减少，可加入少量的（）
A. NH4NO3
B.NaOH
C.MgSO4
D.NaHSO4
3．在一定温度下,AgCl的饱和溶液中C(Ag+)和C(Cl-)的乘积为一常数,现将足量的AgCl固体分别加入①10毫升蒸馏水②30毫升0.1摩/升盐酸③5毫升0.5摩/升NaCl溶
液④10毫升0.2摩/升CaCl2溶液,使AgCl溶解并达到饱和。
则溶液中C(Ag+)由大到小排列的正确顺序为( )
(A) ④>②>③>① (B) ①>②>④>③
(C) ①>②>③>④ (D) ①>③>②>④
4．已知室温时AgBr的溶解度是8.8×10-7mol/L，MgNH4PO4溶解度是6.3×10-5mol/L，求AgBr、MgNH4PO4的溶度积？
三、沉淀的生成及转化
沉淀的转化是__ _____ __的过程，其实质是
__ _____ _ __。
当Qc 大于 Ksp时，情况为：__ _____ _ __ 当Qc 等于 Ksp时，情况为：__ _____ _ __ 当Qc 小于 Ksp时，情况为：__ _____ _ __ 例题将5mL1×10-5mol/L的AgNO3溶液和15mL4×10-5mol/L的K2CrO4溶液混和时，有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的K sp=9×10-12
实验．将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是 _ ____ → _ _ ___ → ____ _。
出现这种颜色变化的原因是：
_ _____ _ 小结：沉淀生成、转化的条件
7．将足量BaCO3分别加入：① 30mL 水②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。
请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为： _____
参考答案
1．难溶电解质动态平衡
2．可逆过程沉积和溶解速率相等各离子浓度不变改变温度、浓度等条件平衡移动3．溶度积常数溶度积（略）
4．溶解能力温度浓度沉淀的生成溶解情况沉淀溶解平衡移动方向
5．一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质沉淀溶解平衡的移动此时有沉淀析出直至沉积与溶解达到平衡沉积与溶解处于平衡状态若溶液中存在难溶电解质，则难溶电解质会溶解，直至沉积与溶解达到平衡状态
6．白→淡黄→黄色 AgCl AgBr AgI的Ksp逐渐减小，白色AgCl沉淀转化成难溶的淡黄色的AgBr，然后淡黄色的AgBr再转变成更难溶的黄色AgI沉淀。
7．③④①②。