难溶电解质的溶解平衡公开ppt课件

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,人教版选修4 化学反应原理,1,学习目标,1.理解难溶电解质的溶解平衡。 2.溶度积和溶度积规则. 3.利用平衡移动原理分析沉淀的生成、 溶解、转化。,2,熟记核心要点,牢记沉淀溶解平衡的2个特征 （1）V(溶解)=v(沉淀)0 （2）固体质量或离子浓度保持不变 掌握溶度积常数不等式 熟记溶度积规则中的3个关系 （1） 溶液不饱和，无沉淀析出 （2） 溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态 （3） 溶液过饱和，有沉淀析出 掌握沉淀反应的三个应用 （1）沉淀的生成 （2）沉淀的溶解 （3）沉淀的转化,3,1、盐类的水解实质：,2、水解规律：,3、影响因素,有弱才水解,无弱不水解; 谁弱谁水解,谁强显谁性; 越弱越水解,都弱双水解。,盐电离出来的离子与水电离出来的H + 或OH 结合，从而使水的电离平衡发生移动的过程。,课前复习,4,思考,在饱和NaCl溶液中 加入浓盐酸有何现象？,5,在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸,现象:,解释: 在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq),NaCl饱和溶液中有固体析出,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？,加浓盐酸会使c(Cl- )增加,平衡向左移动,因而有 NaCl晶体析出.,6,几种电解质的溶解度（20),资料,物质在水中“溶”与“不溶”是相对的， “不溶”是指难溶，没有绝对不溶的物质。,7,习惯上,将溶解度小于0.01克的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0 ，没有绝对不溶的物质。,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。,8,溶解 AgCl(s) Ag(aq) + 2Cl-（aq) 沉淀,AgCl在水中溶解平衡,尽管AgCl固体难溶于水，但仍有部分Ag和 Cl-离开固体表面进入溶液， 同时进入溶液的Ag2和 Cl-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，Ag和 Cl-的沉淀与AgCl固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态. 固AgCl体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：,9,一、沉淀溶解平衡,练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式,一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。,2、表达式：,1、概念：,10,沉淀溶解平衡表达式：,对比电离方程式：,PbI2:,AgCl:,Cu(OH)2:,11,动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行,定：溶液中各离子浓度保持不变,变：当条件改变时，溶解平衡将发生移动,逆：溶解和沉淀互为可逆过程,逆、动、等、定、变,3、特征：,沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。,12,讨论：在AgCl饱和溶液中，尚有AgCl固体存在，当分别向溶液中加入下列物质，将如何变化？ 【AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 】, , 不变 不变,不移动 不变 不变, , , ,13,4、影响难溶电解质溶解平衡的因素,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。,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。,内因：电解质本身的性质,绝大多数固体的溶解度随温度的升高而增大，但Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小,特别提醒,14,1.下列说法中正确的是（ ） A.物质的溶解性为难溶，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.某离子被沉淀完全是指该离子在溶 液中的浓度为0,C,15,练习,16,1、定义：在一定温度下，难溶电解质在溶液 中达到沉淀溶解平衡时。其离子浓度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。,二、溶度积常数( Ksp ),注意： 书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度,17,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,溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积QC,2、溶度积规则,溶液过饱和 ，有沉淀生成,处于沉淀溶解平衡,溶液不饱和，若加入固体将溶解,18,在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl 的Ksp=1.810-10) （ ） A、有AgCl沉淀析出 B、无AgCl沉淀 C、无法确定 D、有沉淀但不是AgCl,A,c(Cl-)=(0.010.1) 0.101 = 9.910-3mol/L,c(Ag+)=(0.010.001) 0.101 = 9.910-5mol/L,Qc =9.910-39.910-5 = 9.810-7 Ksp,练习,19,3、影响Ksp的因素,难溶电解质本身的性质和温度,温度：升温，多数平衡向溶解方向移动， Ksp 增大。,注意Ca(OH)2,20,写出下列难溶物的溶度积表达式,4、溶度积Ksp的物理意义,21,1.一定的温度下， 相同类型的难溶 的Ksp越小，溶解 度越小，越难溶 解。,2.不同类型的物质， Ksp差距不大时不 能直接作为比较 依据。,溶度积Ksp的物理意义,Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力.,22,溶度积Ksp反映了电解质在水中的溶解 能力，对于阴、阳离子个数比相同的电解 质，Ksp的数值越大，难溶电解质在水中的 溶解度越大;但对于阴、阳离子个数不同的 电解质，不能通过比较Ksp数值的大小来确 定溶解度的大小.,方法技巧,怎样用溶度积比较溶解度的大小,23,练习、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？ （1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3； （2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？,C(Ca2+)= C(CO32-）= 0.110-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = C(Ca2+)C(CO32-) = 10-12 Ksp,CaCO3=4.96 10-9 因此无 CaCO3沉淀生成。,C(Ca2+)C(CO32-) = 10-4 mol /L Qc = C(Ca2+)C(CO32-) = 10-8 Ksp,CaCO3 因此有CaCO3沉淀生成。,24,练习 如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? （沉淀完全是指该离子的浓度降低到10-5 以下，氢氧化铁的Ksp为 4.0 10-39氢氧化镁的Ksp为 1.8 10-11）,pH 3.2,解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = C(Fe3+)C 3 (OH-) = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的C(OH-)为:,25,Mg2开始沉淀的pH值为:,pH 9.1,因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。,26,二、沉淀反应的应用,沉淀的溶解平衡是动态平衡，因此我们可以通过改变条件使平衡发生移动。进而实现溶液中的离子转化为沉淀或者使沉淀转化为溶液中的离子。,27,生成沉淀的方法： 1、增大溶解平衡中相应的离子浓度，使 平衡向生成沉淀的方向移动 2、要是溶液中的某些离子生成沉淀，可 以增加与之结合成更难溶物质的离子 的浓度。而且生成的难溶物的溶解度 越小，效果越好。,28,2、沉淀的溶解,根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能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，就可以使沉淀溶解。例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：,CaCO3 Ca2+ + CO32-,+H+,HCO3- H2CO3 H2O+CO2,根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能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，就可以使沉淀溶解。例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：,实验3-3,29,3、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.锅炉中水垢中含有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,实验3-4,3-5,30,课堂练习,1、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、 Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电 解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀， 经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结 晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可 推知MnS具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D溶解度小于CuS、PbS、CdS,C,31,课堂练习,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0010mol/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,在碳酸钙与硫酸反应的时候，生成了一种叫 硫酸钙（生石膏）的微溶的东西。这些微溶的东西 溶解性很低，在生成一定量之后就会形成沉淀，之 后的沉淀会沉积在碳酸钙上面，减少硫酸与碳酸钙 的接触面，使得反应减缓甚至停滞。而醋酸与碳酸 钙反应的时候生成的醋酸钙是可溶的，所以就不会 发生前面的事情，反应会很顺利的进行。,32,练一练,下列说法正确的是 A.难溶电解质的溶度积Ksp越小，则它的溶 解度越小 B.如何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡， 溶解度大小都可以有Ksp表示 C.溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高， 溶度积越大 D.升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说 明它的溶解度是减小的，Ksp也变小,D,33,对接