苏教版高中化学选修 化学反应原理专题3 第四单元 沉淀溶解平衡原理（共19张PPT）

(共19张PPT)
第四节　难溶电解质的溶解平衡
复习：
1.离子反应发生的条件有哪些？
2.生成弱电解质的反应能进行到底吗？举例说明。
3.生成难溶于水的沉淀的反应能进行到底吗？
4.易溶、可溶、微溶、难溶的标准是什么？
>10
>1
>0.01
<0.01
20℃
易溶
可溶
微溶
难溶
溶解度/g
几种电解质的溶解度（20℃)
化学式
溶解度/g
化学式
溶解度/g
AgCl
1.5×10-4
Ba(OH)2
3.89
AgNO3
222
BaSO4
2.4×10-4
AgBr
8.4×10-6
Ca(OH)2
0.165
Ag2SO4
0.796
CaSO4
0.21
Ag2S
1.3×10-16
Mg(OH)2
9×10-4
BaCl2
35.7
Fe(OH)3
3×10-9
一、难溶电解质的溶解平衡
1.概念：
在一定条件下，当难溶电解质溶解与和生成速率相等时，得到难溶电解质的饱和溶液，即达到溶解平衡。
例：AgNO3溶液与
NaCl溶液混合时，有以下关系：
Ag+(aq)
+
Cl-(aq)
AgCl(s)
AgCl(s)
Ag+(aq)
+
Cl-(aq)
一、难溶电解质的溶解平衡
2.几点说明：
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。
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，0.01
g是很小的。当溶液中残留的离子浓度<
1
×10-5
mol/L时，沉淀就达到完全。
难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0。如Ag2S的溶解度为1.3×10-16
g。
溶解平衡与化学平衡一样，受外界条件的影响而发生移动。
二、沉淀反应的应用
1.利用沉淀来分离或除去某些离子
例：NH4Cl中含有FeCl3，使其溶于水，再加氨水调节pH到7~8，使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀而除去。
Fe3++3NH3·H2O
=
Fe(OH)3↓+3NH4＋
常用沉淀剂还有Na2S、H2S等，与某些金属离子生成极难溶的硫化物沉淀。例：
Cu2++H2S
=
CuS↓+2H+
Hg2+
+
S2-
=
HgS↓
思考与交流
1.如果要除去某溶液中的SO42－，选择加入钙盐还是钡盐？为什么？
2.如果要除去某溶液中的Mg2+，应该加入什么离子比较好？为什么？
3.以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从那些方面考虑？是否可使要除去的离子全部通过沉淀除去？如何尽可能多地除去？
钡盐。硫酸钡难溶，可使硫酸根离子沉淀完全，而硫酸钙微溶，硫酸根沉淀不完全。
加入OH-为好。Mg(OH)2难溶，而MgCO3微溶
沉淀生成可从溶解度大小来考虑。
不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去，因存在溶解平衡。
可以加入过量的沉淀剂，以使平衡向沉淀的方向移动。
二、沉淀反应的应用
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)
HCO3-
+H+
+H+
H2CO3
H2O
+
CO2
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。
实验：
向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别加入适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象：
无明显现象
沉淀溶解
沉淀溶解
请用平衡移动原理解释加盐酸沉淀溶解的原理。
盐酸中H+与氢氧化镁产生的OH-生成水，使溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，氢氧化镁逐渐溶解。
滴加试剂
蒸馏水
盐　酸
氯化铵溶液
现　象
二、沉淀反应的应用
2.
沉淀的溶解
某些盐因水解呈酸性，也可用来溶解某些难溶电解质。
Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)
+
2OH-(aq)
H2O
NH4+
+
H2O
NH3·H2O
+
H+
OH-
+
H+
因OH-浓度降低，使溶解平衡向沉淀溶解的方向移动。
Mg(OH)2
＋2NH4Cl
=
MgCl2
+
2NH3↑+
2H2O
三、沉淀的转化
实验3－4：
NaCl和AgNO3混合
生成白色沉淀
向所得固液混合物中滴加KI溶液
白色沉淀转变为黄色
向新得固液混合物中滴加Na2S溶液
黄色沉淀转变为黑色
实验3－5：
向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液
生成白色沉淀
向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液
白色沉淀转变为红褐色
静置
红褐色沉淀析出，溶液变无色
三、沉淀的转化
思考与交流
1.根据你所观察到的现象，分析所发生的反应。
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，并找出这类反应发生的特点。
溶解度
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。
沉淀的转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
沉淀转化的应用举例
1.对于一些用酸或其它方法不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀。例
水垢中的CaSO4，用Na2CO3处理，使之转化为CaCO3，而后用酸除去。
CaSO4
(s)
SO42-
+
Ca2+
+
CO32-
CaCO3(s)
沉淀转化的应用举例
2.
自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例
各种原生铜的硫化物经氧化、过滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。
科学视野—溶度积KSP
对于溶解平衡：
MmNn(s)
mMn+(aq)
+
nNm+(aq)有：
KSP=[c(Mn+)]m·[c(Nm+)]n
在一定温度下，
KSP是一个常数。
溶液中有关离子浓度幂的乘积—离子积QC。
溶液过饱和，有沉淀析出
溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态
溶液未饱和，可继续溶解该难溶电解质
练习：
1.向0.1
mol/L
AgNO3溶液的试管中滴加0.1
mol/L
NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成为止。取其中澄清溶液，逐滴加入饱和Na2S溶液，有无沉淀生成？
是否可以用Na2SO4代替Na2S？
如果先向AgNO3溶液中加Na2S溶液至沉淀完全，再向上层清液中滴加NaCl，情况又如何？试解释原因。
没有沉淀生成。Ag2S饱和溶液中Ag＋太少，不能生成AgCl沉淀。
有黑色沉淀生成。
练习：
2.在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+
。在提纯时，为了除去Fe2+，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化为Fe3+，然后再加少量碱到溶液pH=4，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。试解释原因。
溶解性：Fe(OH)2>Cu(OH)2>Fe(OH)3。
3.小结Ksp的大小与沉淀转化的关系。
对于同类型的难溶电解质，
Ksp的大小与溶解度的大小一致，
Ksp较大的沉淀可以转化为Ksp较小的沉淀。