江苏省邳州市第二中学高中化学《3.3 沉淀溶解平衡》课件 鲁科版选修4.ppt

第三节沉淀溶解平衡 学习目标 1 了解沉淀溶解平衡的建立过程及特点 2 理解溶度积的概念 能用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解 3 能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解 生成与转化进行分析 并能解释生活问题 课堂互动讲练 探究整合应用 知能优化训练 第三节沉淀溶解平衡 课前自主学案 课前自主学案 自主学习 一 沉淀溶解平衡与溶度积1 沉淀溶解平衡 1 概念在一定条件下 当沉淀溶解的速率与离子重新结合形成沉淀的速率相等时 保持不变的状态 离子浓度 2 特点 动态 固体的量 离子的浓度 溶解 生成 转化 3 表示方法如pbi2的沉淀溶解平衡 可表示为pbi2 s pb2 aq 2i aq 2 溶度积 1 溶度积是指沉淀溶解平衡的 符号为ksp 2 对于pbi2的沉淀溶解平衡 其表达式为 ksp pb2 i 2二 影响沉淀溶解平衡的因素1 内因 难溶电解质本身的性质 平衡常数 2 外因 吸热 溶解 放热 沉淀 溶解 溶解 三 沉淀溶解平衡的应用1 沉淀的溶解与生成 1 原理通过改变条件使平衡移动 最终使溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子 2 应用 利用 来达到分离或除去某些离子的目的 可以解释某些生活现象 如溶洞中石笋 钟乳石的形成 所涉及的化学反应有 caco3 h2o co2 ca hco3 2 ca hco3 2caco3 co2 h2o 生成沉淀 2 沉淀的转化 1 特点 一般情况下 溶解度小的沉淀转化为溶解度 的沉淀 两种难溶物溶解能力差别越大 越容易转化 2 沉淀转化的应用 除去废水中的cu2 hg2 pb2 等 常用 等难溶物做沉淀剂 将某些用酸或其他方法不易除去的沉淀转化为用酸或其他方法易除去的沉淀 更小 fes或mns 问题探究1 沉淀溶解平衡与一般的化学平衡是否类似 提示 沉淀溶解平衡和弱电解质的电离平衡 盐类的水解平衡一样 都遵循着化学平衡的一般规律 其建立过程与一般化学平衡的建立过程类似 影响平衡移动的因素与影响一般化学平衡移动的因素也类似 2 难溶电解质的沉淀溶解平衡与难电离物质的电离平衡有什么联系和区别 提示 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 而难电离物质只能是弱电解质 再从变化的过程来看 溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态 而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态 3 如果要除去某溶液中的 你选择加入钙盐还是钡盐 为什么 4 怎样才能够使沉淀进行得更完全 提示 在被沉淀的离子浓度一定的情况下 沉淀的完全程度与沉淀物的溶解度 沉淀剂的性质和用量 酸效应等因素有关 另外 温度 介质 晶体颗粒的大小 晶型等也对它有影响 因此 可以改变这些因素使沉淀进行的更完全 提示 加入可溶性钡盐 因为baso4的溶解度比caso4的溶解度小 用ba2 沉淀更完全 1 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 a 反应开始时 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 选b 自主体验 2 一定温度下 在氢氧化钡的悬浊液中 存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的沉淀溶解平衡关系 ba oh 2 s ba2 aq 2oh aq 向此悬浊液中加入少量的氧化钡粉末 下列叙述正确的是 a 溶液中钡离子数目减少b 溶液中钡离子浓度减小c 溶液中氢氧根离子浓度增大d 溶液的ph减小 解析 选a 原溶液已饱和 加入的bao粉末与水反应生成的ba oh 2不会再溶解 但由于消耗了水 使得平衡逆向移动 ba2 与oh 的数目减少 但它们的浓度不变 溶液ph也不变 课堂互动讲练 特别提醒 化学平衡与沉淀溶解平衡均有吸热反应 放热反应 因此升高温度k值可能变大或变小 而电离平衡 水解平衡均为吸热过程 因此升高温度ka 或kb kh值均变大 答案 加入固体ch3coona使mg oh 2固体的质量增加 加入nh4cl固体使mg oh 2固体的质量减小 规律方法 该题目中涉及多种平衡体系 如沉淀溶解平衡 水解平衡等 应找到其相应的结合点 如增大体系的离子的浓度或减少某离子的浓度 从而再结合平衡移动原理 得到合理解释 沉淀溶解平衡是平衡的一种 平衡移动原理仍适用于该平衡体系 在学习该部分知识时 要注重平衡移动原理对该部分知识的指导作用 变式训练1 2011年郑州一中高二教学质量检测 下列化学原理的应用 能用沉淀溶解平衡原理解释的是 热纯碱溶液洗涤油污能力强 误将钡盐 bacl2 ba no3 2 当作食盐混用后 常用0 5 的na2so4溶液解毒 溶洞 珊瑚的形成 碳酸钡不能做 钡餐 而硫酸钡可以做 泡沫灭火器灭火的原理a b c d 解析 选a 是应用水解平衡原理 均是应用沉淀溶解平衡原理 1 表达式对于下列沉淀溶解平衡 ambn s man aq nbm aq ksp an m bm n2 ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力 当化学式所表示的组成中阴离子与阳离子个数比相同时 ksp数值越大 难溶电解质在水中的溶解能力越强 3 影响因素溶度积服从化学平衡常数的一般规律 ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 温度一定时 溶度积常数是一个定值 与沉淀量无关 4 应用 1 利用ksp判断沉淀的溶解与生成定义难溶电解质溶液中有关离子浓度幂的乘积为q 通过比较ksp和q的相对大小 可以判断难溶电解质在给定条件下能否溶解 q ksp 溶液过饱和 有沉淀析出 直至溶液饱和 达到新的平衡 q ksp 溶液饱和 沉淀与溶解处于平衡状态 q ksp 溶液未饱和 无沉淀析出 若加入过量难溶电解质 难溶电解质溶解直到溶液饱和 2 利用ksp计算难溶物质的溶解度一定温度下饱和溶液的浓度 也就是该溶质在此温度下的溶解度 如果溶质maxb的溶解度为s 并以mol l 1为单位 那么 maxb amb bxa sasbsksp as a bs b aa bb s a b 2010年高考山东卷 某温度下 fe oh 3 s cu oh 2 s 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后 改变溶液ph 金属阳离子浓度的变化如图所示 据图分析 下列判断错误的是 a ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 b 加适量nh4cl固体可使溶液由a点变到b点c c d两点代表的溶液中c h 与c oh 乘积相等d fe oh 3 cu oh 2分别在b c两点代表的溶液中达到饱和 思路点拨 解答本题要注意以下三点 1 纵 横坐标的意义 2 曲线表示的意义和走向 3 曲线上或曲线外的各点之间的关系 解析 由图象可知ksp fe oh 3 k 沉淀要析出 曲线下方的点表示该溶液为此温度下的不饱和溶液 d项正确 答案 b 变式训练2已知在25 的水溶液中 agx agy agz均难溶于水 但存在溶解平衡 当达到平衡时 溶液中离子浓度的乘积是一个常数 此常数用ksp表示 ksp和水的kw相似 例如 agx s ag aq x aq ksp agx ag x 1 8 10 10mol2 l 2agy s ag aq y aq ksp agy ag y 1 0 10 12mol2 l 2agz s ag aq z aq ksp agz ag z 8 7 10 17mol2 l 2 1 根据以上信息 判断agx agy agz三者的溶解度 用已被溶解的溶质的物质的量 1l溶液表示 s agx s agy s agz 的大小顺序为 2 若向agy的饱和溶液中加入少量的agx固体 则 y 填 增大 减小 或 不变 3 由上述ksp判断 在agy的饱和溶液中 能否实现agy向agz的转化 请简述理由 解析 1 因三者为同种类型的沉淀 故ksp越大 溶质的溶解度越大 ksp越小 溶质的溶解度越小 由ksp agx ksp agy ksp agz 得 s agx s agy s agz 2 agy溶液已达饱和 此时加入溶解度更大的agx会使溶液中ag 的浓度增大 而此时ksp agy 不变 由ksp agy ag y 可得 y 减小 3 由于ksp agy ksp agz 一般来说 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现 可以向agy饱和溶液中加入含z 的可溶性盐 使agy向agz转化 答案 1 s agx s agy s agz 2 减小 3 能实现溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀 探究整合应用 影响沉淀溶解平衡的因素的探究1 影响沉淀溶解平衡的因素 1 内因 影响沉淀溶解平衡的内因是难溶电解质本身的性质 2 外因 外部条件使沉淀溶解平衡变化的规律符合勒 夏特列原理 加热 加水以及其他措施改变难溶电解质离子的浓度 都能使沉淀溶解平衡发生移动 注意 溶解度随温度升高而增大的难溶电解质 升高温度后 沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 溶解度随温度升高而减小的难溶电解质 升高温度后 沉淀溶解平衡向沉淀的方向移动 2 影响溶度积的因素ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 而与沉淀的量无关 并且溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动 并不改变ksp 2 关节炎发作多在脚