难溶电解质的溶解平衡ppt课件.ppt

1、人教版选修4 化学反应原理,第三章 水溶液中的离子平衡,第四节 难溶电解质的溶解平衡,1.什么是饱和溶液？,在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。,复 习,2.如何判断某NaCl溶液是否已经达到饱和？,讨论1： 在NaCl的饱和溶液中，再加入固体溶质，固体会不会继续溶解？是否发生着溶解过程？,2,饱和NaCl溶液,一昼夜后观察发现：固体变为规则的立方体；质量并未发生改变,思考： 得到什么启示？,一昼夜后,探究1：,3,结论：NaCl的饱和溶液中存在溶解平衡,探究2：,在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸,4,现象:NaCl饱和溶液中析出固体,解释: 在Na

2、Cl的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(S) Na+(aq) + Cl-(aq),加浓盐酸Cl- 的浓度增加,平衡向左移, NaCl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？,5,我们知道，溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如，AgNO3溶液与NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：Ag+Cl-=AgCl，如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的，一般认为反应可以进行到底。,一、Ag和Cl的反应真能进行到底吗？,6,一、Ag和Cl的反应真能进行到底吗？,Ag + Cl = AgCl,表3-4 几种电解质的溶解度(20),7,讨论2:

3、在溶解度的大小、易溶和难溶界限等方面你能得到哪些相关信息谈谈你对酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与“不溶”的理解。,8,200C时，溶解性与溶解度的大小关系,1、溶解是绝对的,不溶是相对的。,2、没有绝对不溶的电解质，难溶电解质 都会发生微量溶解。,3、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110-5 mol/L，沉淀就达完全。,9,【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。,讨论3：,现象：有白色沉淀生成，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。

4、,（1）是否恰好反应？ （2）溶液中是否还含有Ag+和Cl-？,【继续试验】取上层清液，滴加NaCl溶液， 有何现象？说明了什么？,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。,10,初始状态：(溶解) (沉淀),溶解平衡：(溶解) = (沉淀),得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡,思考：把AgCl固体加到水中都发生着怎样的过程？,11,二、难溶电解质的溶解平衡,1、概念： 在一定条件下，难溶电解质_的速率等于离子重新_的速率，溶液中各离子的浓度_的状态。（也叫沉淀溶解平衡),溶解成离子,结合成沉淀,保持不变,2、溶解平衡的建立,以AgCl(s)的溶解平衡为例,

5、12,3、表达方法,4、溶解平衡的特征,标明物质状态和可逆符号,逆、等、动、定、变,5、生成难溶电解质的离子反应的限度,离子浓度小于110-5mol/L时，认为反应完全。,13,6、沉淀溶解平衡的影响因素,内因：电解质本身的性质。,只要是饱和溶液都存在溶解平衡。,绝对不溶的物质是没有的,不同难溶物其溶解度差别也很大,0.01g,10g,难溶,微溶,易溶,可溶,1g,14,外因,加相同离子，平衡向沉淀方向移动。,温度：,浓度：,加水，平衡向溶解方向移动；,压强(气体)：,加压，多数溶解,(气体，Ca(OH)2除外),升温，多数平衡向溶解方向移动。,15,1、下列说法中正确的是（ ） A.物质的溶

6、解性为难溶，则该物质不溶于水 B.不溶于水的物质溶解度为0 C.绝对不溶解的物质是不存在的 D.某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零,2、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 （ ） A.开始时，溶液中各离子浓度相等 B.平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C.平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D.平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解,练习,C,B,16,3(1)AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq) (2)AgCl=AgCl 问(1)式和(2)式所表示的意义？,4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？,17,三.溶度积常数,1.

7、定义,2.表达式,Kspc(Mn)mc(Am)n,在难溶电解质的饱和溶液中,当溶解与结晶速率相等时,溶液达到溶解平衡状态,则该反应的平衡常数表示为：Ksp，AgCl =Ag+Cl-。该常数称为难溶电解质的溶度积常数，简称溶度积。,18,3、溶度积规则,AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq),QcKsp时，溶液过饱和，有沉淀析出,直至达到平衡. Qc=Ksp时，沉淀与饱和溶液的平衡. QcKsp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.,Qc称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度.,溶度积规则,离子积,Qc= c(Am+)n c(Bn-)

8、m,19,20,讨论：溶度积和溶解度都可以表示难溶电解质在水中的溶解能力，分析下表，你将如何看待溶度积和溶解度的关系？,结论：相同类型的难溶电解质的Ksp越小溶解度越小,一定条件下：,注意：只有在同种类型的电解质之间才能通过Ksp的 大小来直接比较溶解度的大小。,21,练一练,1、下列叙述正确的是（ ） A.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质 B.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数 C.溶度积常数大者，溶解度也大 D.用水稀释含有AgCl固体的溶液时， AgCl的溶度积常数不变。,D,22,练习1：25时，Ksp(AgBr)=5.010-10，求AgBr的饱和溶液中的c

9、(Ag+)和c(Br-)。,4、利用溶度积计算某种离子的浓度：,练习2：25时，KspMg(OH)2=1.810-11，求Mg(OH)2的饱和溶液中的C(Mg2+)和c(OH-),C(Mg2+)=1.6510-4，c(OH-)=3.310-4,c(Ag+)=c(Br- )=2.210-5,23,例:室温下,AgCl的溶解度是1.9310-3g/L,求AgCl的溶度积。已知AgCl的摩尔质量为143.3g/mol。 解： 把AgCl溶解度单位(g/L)换算成molL-1 s=1.9310-3g/L143.3g/mol =1.3510-5molL-1 求Ksp AgCl(s) Ag+ (aq) +

10、 Cl-(aq) 饱和、平衡 1.3510-5 1.3510-5 Ksp(AgCl)=Ag+Cl- =(1.3510-5)2 =1.8210-10 答：AgCl的Ksp为1.8210-10,5、溶度积与溶解度的相互换算,24,6.判断能否生成沉淀,例：25时，在1.00L0.03mol/LAgNO3溶液中加入0.50L0.06mol/L的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？ 已知：AgCl的Ksp1.81010,c(Ag)(0.03mol/L1.00L)(1.00L0.50L) 0.020mol/L c(Cl)(0.06mol/L20.50L)(1.00L0.50L) 0.040mol/L

11、Qcc(Ag)c(Cl)0.020mol/L0.040mol/L 8.0104,由于QcKsp，所以有AgCl沉淀生成。,25,练习：将5mL 110-5mol/L的AgNO3溶液和15mL410-5mol/L的K2CrO4溶液混和时，有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的Ksp=910-12,c(Ag)=2.510-6mol/L,c(CrO42-)=310-5mol/L,Qcc(Ag)2c(CrO42-) (2.510-6mol/L)2310-5mol/L 1.91016,由于QcKsp，所以无Ag2CrO4沉淀生成。,26,例：实验测得某水样中的铁离子的浓度为610-6mo

12、ll-1 若要使水中的铁离子转化为沉淀，则溶液的PH值至少要控制在多少以上？已知Fe(OH)3的Ksp为2.610-39,解：设溶液中的OH-离子的浓度最少为X才能使水中的铁离子转化为沉淀。 KSP=c(Fe3+) c3(OH-) =2.610-39 =610-6X3 求得X=7.5710-12molL-1=c(OH-) C(H+)=1.3210-3molL-1 PH=2.88 答：PH至少要控制在2.88以上。,7.计算某离子开始沉淀的pH值,27,小结：电离平衡、水解平衡、溶解平衡的比较,平衡右移,K增大,c(H+)增大,电离度增大,平衡右移,K不变,c(H+)减小,电离度增大,平衡右移,

13、K不变,c(H+)增大,电离度减小,平衡右移,K增大,c(H+)增大,水解程度增大,平衡右移,K不变,c(H+)减小,水解程度增大,平衡右移,K不变,c(H+)增大,水解程度减小,平衡右移,Ksp增大,平衡右移,Ksp不变,c(OH-)不变,平衡不移动,Ksp不变,c(OH-)不变,28,第四节 难溶电解质的溶解平衡 Dissolution electrolyte equlibrium,?,第二课时,29,二、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。,30,工业废水的处理,工业废水,硫化物等,重金属离子（如

14、Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀,31,（2）方法,a 、调pH,如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至78,b 、加沉淀剂： 如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂,Cu2+S2=CuS Hg2+S2HgS,Fe3+3H2O Fe（OH）3+3H+,加氨水，OH- 浓度上升，平衡右移，有利于生成沉淀,32,c、同离子效应法： 例如，硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。,硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。,33,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SO4

15、2-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,34,2、沉淀的溶解,（1）原理,设法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,35,（2）举例,a、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,b 、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液 如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,讨论,在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq),若使氢

16、氧化镁沉淀溶解，可加入什么试剂？所依据的原理是什么？,36,1、石灰乳中存在下列平衡： Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（ ） A.Na2CO3溶液 B.KCl溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液,AB,练习：,37,2、试利用平衡移动原理解释下列事实： (1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中 (2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中 (3)分别用等体积的蒸馏水和0.010mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量,38,【实验3-4】,有白色沉淀析出,白色沉淀转化为黄色,

17、黄色沉淀转化为黑色,AgCl,AgI,Ag2S,3、沉淀的转化,39,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,【实验3-5】,40,（实验34、35沉淀转化）,AgCl,AgI,Ag2S,Mg(OH)2,Fe(OH)3,41,讨论:从实验中可以得到什么结论？,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。,42,沉淀的转化示意图,KI = I- + K+,+,AgI(s),s(AgCl)=1.510-4g,s(AgI)=3.710-7g,s(Ag2S)=1

18、.310-16g,沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。,43,(1)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。 (2)沉淀转化的方法 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。,3、沉淀的转化,难溶物的溶解能力差别越大，沉淀转化的趋势越大,44,练习： 1、在NaCl溶液中含有少量的Na2S，欲将S2除去，可加入 () ACuCl2BAgCl CNaOH DAg2S,B,45,2、已知25时，AgCl的溶度积Ksp1.81010，则下列说法正确的是 () A向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，K

19、sp值变大BAgNO3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,D,46,CaSO4 SO42 + Ca2,+ CO32,CaCO3,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。,(3)沉淀转化的应用,a、锅炉除水垢,47,化学法除锅炉水垢的流程图,CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O Mg(O

20、H)2+2H+=Mg2+2H2O,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,写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式,用盐酸或 饱氯化铵液,除去水垢,48,b、一些自然现象的解释,49,CaCO3 Ca2+ + CO32-,2HCO3-,50,各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用 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)。,51,思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?,由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32