高中化学 第3章 第4节 难溶电解质的溶解平衡同步导学课件 新人教版选修4.ppt

第四节难溶电解质的溶解平衡 1 学会用平衡移动原理分析生成沉淀的离子反应进行的方向及反应进行的程度 2 能用动态平衡原理 根据沉淀生成 溶解 转化的实质 分析解决物质的分离提纯 沉淀的溶解转化等实际问题 3 理解溶度积常数的应用 小明用热水配制了大半烧杯硝酸钾的饱和水溶液 让一个较大的塑料块在液面上漂浮 当时溶液的温度约为60 室温为20 然后 小明让溶液冷却 注意观察 请说出小明会看到的两个现象 并用你学过的理论知识解释 温故 温故知新 答案 溶解度与温度相关 温度越低 硝酸钾的溶解度越小 所以随着溶液温度降低 小明会看到有硝酸钾析出 冷却后杯里溶液的密度会减小 小明会看到塑料块浸入溶液的体积增大 知新 1 以agcl为例理解溶解平衡尽管agcl溶解度很小 但并不是 从固体溶解平衡角度认识 agcl在溶液中存在下述两个过程 一方面 在水分子作用下 少量 和 脱离 溶入水中 另一方面 溶液中的 和 受agcl表面 的吸引 agcl表面 析出 互动探究 溶解平衡 知能探究 绝对不溶 ag cl agcl表面 ag cl 正 负离子 回到 沉淀 在一定温度下 当agcl 和 的速率相等时 得到agcl的 溶液 即建立下列动态平衡 溶解 生成 饱和 2 溶解平衡的特征溶解平衡的特征符合一般的化学平衡 是 平衡 当条件改变时 平衡会发生移动 3 生成难溶电解质的离子反应的限度习惯上将溶解度小于 的电解质称为难溶电解质 对于常量的化学反应来说 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 时 沉淀就达完全 动态 0 01g 1 10 5mol l 1 4 沉淀溶解平衡的影响因素 1 内因 溶质本身的 绝对不溶的物质是没有的 同是微溶物质 溶解度差别也很大 易溶溶质只要是饱和溶液也存在溶解平衡 2 外因 包括浓度 温度等 遵循 原理 浓度 加水 平衡向 方向移动 温度 升温 多数平衡向 方向移动 少数平衡向生成沉淀的方向移动 如ca oh 2的溶解平衡 性质 勒夏特列 溶解 溶解 同离子效应 向平衡体系中加入相同的离子 使平衡向生成 的方向移动 其他 向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶的物质或气体的离子时 平衡向 方向移动 沉淀 溶解 探究1 难溶电解质的溶解平衡和难电离物质 弱电解质 的电离平衡有什么区别 1 从物质类别来看 难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质 如baso4是强电解质 而al oh 3是弱电解质 而难电离物质只是弱电解质 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 a 沉淀开始溶解时 溶液中各离子浓度相等b 沉淀溶解达到平衡时 沉淀的速率和溶解的速率相等c 沉淀溶解达到平衡时 溶液中溶质的离子浓度相等 且保持不变d 沉淀溶解达到平衡时 如果再加入难溶性的该沉淀物 将促进溶解 解析 本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征 a项沉淀开始溶解时 各离子的浓度没有必然的关系 b项正确 c项沉淀溶解达到平衡时 溶液中溶质的离子浓度保持不变 但不一定相等 d项沉淀溶解达到平衡时 如果再加入难溶性的该沉淀物 由于固体的浓度为常数 故平衡不发生移动 答案 b 下列有关离子反应的叙述不正确的是 a 溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应的发生条件之一b 溶液中发生的复分解反应 反应发生的方向总是向着溶液中离子浓度降低的方向进行c 离子反应中生成的沉淀的溶解度为零d 生成沉淀的离子反应之所以能发生 在于生成物的溶解度更小 答案 c 解析 绝对不溶解的物质是不存在的 生成沉淀的离子反应之所以能发生 在于生成物的溶解度更小 所以c项错误 1 沉淀的生成 1 调节ph法加入氨水调节ph至7 8 可除去氯化铵溶液中的杂质氯化铁 反应离子方程式如下 2 加沉淀剂法以na2s h2s等作沉淀剂 使cu2 等生成极难溶的硫化物沉淀 反应离子方程式如下 沉淀反应的应用 fe3 3nh3 h2o cu2 s2 cus cu2 h2s cus 2h 2 沉淀的溶解根据 原理 对于在水中难溶的电解质 如能设法不断地 溶解平衡体系中 使平衡向 的方向移动 就可以使沉淀溶解 应用举例 难溶于水的caco3沉淀可以溶于盐酸中 h 平衡移动 移去 相应离子 沉淀溶解 3 沉淀的转化沉淀的转化的实质是 一般来说 溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀 除去锅炉中的水垢 caso4 时用na2co3试剂 caco3 s 沉淀溶解平衡的移动 探究2 沉淀溶解平衡有哪些应用 1 沉淀的生成 1 调节ph法 如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁 使其溶解于水 再加入氨水调节ph至7 8 可使fe3 转变为fe oh 3沉淀而除去 反应如下 2 加沉淀剂法 如以na2s h2s等作沉淀剂 使某些金属离子如cu2 hg2 等生成极难溶的硫化物cus hgs等沉淀 也是分离 除去杂质常用的方法 反应如下 cu2 s2 cus hg2 s2 hgs 2 沉淀的溶解在实际工作中 常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题 根据平衡移动原理 对于在水中难溶的电解质 如能设法不断地移去溶解平衡体系中相应的离子 使平衡向沉淀溶解的方向移动 就可以使沉淀溶解 1 酸碱溶解法如难溶于水的caco3沉淀可以溶于盐酸中 2 盐溶解法如mg oh 2可溶于nh4cl溶液 某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品caso4 与相邻的合成氨厂联合设计了如图所示制备 nh4 2so4的工艺流程 请回答以下问题 1 合成氨反应的化学方程式是 该反应在 填设备名称 中发生 沉淀池中发生的主要反应方程式是 该反应能够发生的原因是 2 在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是 可以循环使用的x是 3 该生产过程中的副产品是 从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是 从物质的性质和工业生产实际的角度考虑该流程的主要缺陷是 3 生石灰该流程中 产生的co2可循环使用 得到的产品和副产品都是有用的物质 无废物产生由于caso4的溶解度较小 此反应的产率比较低 如果除去某溶液中的so2 4 你是选择钙盐还是钡盐 为什么 答案 选择可溶性钡盐 因为baso4的溶解度比caso4的溶解度小 用ba2 沉淀so2 4更完全 下列说法中正确的是 a 钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃 随即导泻使ba2 转化为baco3而排出b 工业上可以用nahs nh4 2s等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的hg2 cu2 等 但不能使用fes等不溶性硫化物作沉淀剂 答案 d 解析 a项中不能用苏打洗胃 胃酸为盐酸 酸性较强 baco3仍能反应而溶解 应用na2so4 b项错用可溶性硫化物会引入新的杂质 最好用fes c项水垢主要成分为caco3 mg oh 2 d项正确 溶度积 cm mn cn am 溶度积 探究3 ksp的影响因素及含义有哪些 1 溶解度和溶度积溶解度是衡量物质溶解能力的尺度 固体的溶解度通常以100g溶剂为标准 在一定温度下达到溶解平衡时所溶解该溶质的克数 而溶度积主要用于衡量难溶电解质在水中难溶程度的一个定量标准 在通常情况下 同一物质在相同的外界条件下 ksp越小 其溶解度就越小 ksp越大其溶解度越大 2 影响ksp的因素ksp只与难溶电解质的性质 温度有关 而与沉淀的量无关 并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动 并不改变溶度积 3 意义ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力 1 对于同类型物质 ksp数值越大 难溶电解质在水中的溶解能力越强 如由ksp数值可知 溶解能力 agcl agbr agi ag2s cu oh 2 mg oh 2 已知 ksp agcl 1 8 10 10 ksp agi 1 5 10 16 ksp ag2cro4 2 0 10 12 则下列难溶盐的饱和溶液中 ag 浓度大小顺序正确的是 a agcl agi ag2cro4b agcl ag2cro4 agic ag2cro4 agcl agid ag2cro4 agi agcl 对于难溶盐mx 其饱和溶液中m 和x 的物质的量浓度之间的关系类似于c h c oh kw 存在等式c m c x ksp 现将足量的agcl分别放入下列物质中 agcl的溶解度由大到小的排列顺序是 20ml0 01mol l 1kcl溶液 30ml0 02mol l 1cacl2溶液 40ml0 03mol l 1hcl溶液 10ml蒸馏水 50ml0 05mol l 1agno3溶液 a b c d 答案 b 创新探究 2 探究氟化物防治龋齿的原理龋齿可能是由口腔细菌在糖代谢过程中释放出来的有机酸穿透牙釉质表面使牙齿的矿物质 羟 基 磷灰石 ca5 po4 3oh 溶解造成的 由于细菌在牙齿表面形成一层黏附膜 齿斑 或称菌斑 这些有机酸能够长