高中化学 第3章 化学反应速率和化学平衡 第4节 难溶电解质的溶解平衡课件 新人教版选修4.ppt

第四节难溶电解质的溶解平衡 自主阅读 自主检测 一 溶解平衡1 溶解平衡的定义在一定温度下 当沉淀溶解和生成的速率相等时 即达到溶解平衡 2 溶解平衡的建立以agcl溶解平衡为例 表达式 agcl s ag aq cl aq 自主阅读 自主检测 3 溶解平衡的特征4 反应完全的标志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1 10 5mol l 1时 反应就达完全 自主阅读 自主检测 5 溶度积 1 定义 在一定温度下 难溶强电解质mmnn溶于水形成饱和溶液时 溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡 这时的离子浓度幂的乘积是一个常数 叫做溶度积常数 简称溶度积 符号为ksp 3 意义 溶度积ksp反映了物质在水中的溶解能力 4 影响ksp的因素 温度 绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程 升高温度 向溶解方向移动 ksp增大 少数难溶电解质的溶解是放热过程 升高温度 向生成沉淀的方向移动 ksp减小 如ca oh 2 自主阅读 自主检测 6 溶度积ksp与离子积qc的关系通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积 离子积qc的相对大小 可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 1 qc ksp 溶液过饱和 有沉淀析出 直至溶液饱和达到新的平衡 2 qc ksp 溶液饱和 沉淀与溶解处于平衡状态 3 qc ksp 溶液未饱和 无沉淀析出 若加入过量难溶电解质 难溶电解质溶解直至溶液饱和 自主阅读 自主检测 二 沉淀反应的应用1 沉淀的生成 1 调节ph法 加入氨水调节ph至7 8 可除去氯化铵中的杂质氯化铁 反应的离子方程式 fe3 3nh3 h2ofe oh 3 3 2 加沉淀剂法 以na2s h2s等作沉淀剂 使cu2 hg2 等生成极难溶的硫化物cus hgs等沉淀 反应的离子方程式如下 自主阅读 自主检测 2 沉淀的溶解 1 原理 根据平衡移动原理 对于在水中难溶的电解质 只要不断减少溶解平衡体系中的相应离子 平衡就向沉淀溶解的方向移动 从而使沉淀溶解 2 溶解沉淀的试剂类型 用强酸溶解 例如 溶解caco3 fes al oh 3 cu oh 2等难溶电解质 用某些盐溶液溶解 例如mg oh 2沉淀可溶于nh4cl溶液 化学方程式为mg oh 2 2nh4clmgcl2 2nh3 h2o 3 沉淀的转化 1 实质 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀 两种沉淀的溶解度差别越大 沉淀越容易转化 自主阅读 自主检测 自主阅读 自主检测 1 在agcl饱和溶液中尚有agcl固体存在 当向溶液中加入0 1mol l 1的盐酸时 下列说法正确的是 a agcl沉淀溶解平衡正向移动b agcl溶解度增大c 溶液中c ag 增大d 溶液中c cl 增大答案 d2 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 溶度积小的物质一定比溶度积大的物质溶解度小c 绝对不溶解的物质是不存在的d 升高温度 某种难溶物的ksp一定减小答案 c 自主阅读 自主检测 3 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明显减少的是 a na2co3溶液b kcl固体c naoh溶液d cacl2溶液答案 a 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 沉淀溶解平衡物质的溶解度只有大小之分 没有在水中绝对不溶解的物质 所谓难溶电解质是指溶解度小于0 01g的物质 它可以是强电解质如baso4 agcl等 也可以是弱电解质如fe oh 3 mg oh 2等 但由于它们的溶解度都很小 溶解的极少部分 在水溶液中都可以认为是100 电离 所以我们不区分其强弱 统称为难溶电解质 讨论探究 1 同温条件下 ksp数值越大 难溶电解质在水中的溶解能力越强 这种认识对吗 为什么 2 如何利用ksp baso4 1 1 10 10计算baso4在水中的溶解度 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 1 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 2 ksp只与温度有关 有的沉淀溶解平衡是吸热的 升高温度 ksp增大 有的沉淀溶解平衡是放热的 升高温度 ksp减小 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 3 溶解平衡影响因素 1 内因 溶质本身的性质 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 易溶溶质的饱和溶液中也存在溶解平衡 2 外因 包括浓度 温度等 遵循勒夏特列原理 浓度 加水 平衡向溶解方向移动 温度 升温 多数平衡向溶解方向移动 少数平衡向生成沉淀的方向移动 如ca oh 2的溶解平衡 同离子效应 向平衡体系中加入相同的离子 使平衡向生成沉淀的方向移动 化学反应 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 平衡向溶解方向移动 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 例题现向含agbr的饱和溶液中 1 加入固体agno3 则c ag 填 变大 变小 或 不变 下同 2 加入更多的agbr固体 则c ag 3 加入agcl固体 则c br c ag 4 加入na2s固体 则c br c ag 解析 1 向agbr饱和溶液中加入agno3 溶解平衡逆向移动 但c ag 变大 2 加入agbr固体 对溶解平衡无影响 c ag 不变 3 因agcl溶解度大于agbr 加入agcl固体时 c ag 变大 溶解平衡向左移动 c br 变小 4 因ag2s溶解度小于agbr 加入na2s固体时 生成ag2s 溶解平衡向右移动 c br 变大 但c ag 变小 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 答案 1 变大 2 不变 3 变小变大 4 变大变小 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 成功体验将足量agcl分别放入 5ml水 10ml0 2mol l 1的mgcl2溶液 20ml0 5mol l 1的nacl溶液 40ml0 1mol l 1的盐酸中溶解至溶液饱和 各溶液中ag 的浓度分别为a b c d 它们由大到小的排列顺序是 解析 agcl在溶液中存在溶解平衡agcl s cl aq ag aq 所以氯离子浓度越大 ag 的浓度就越小 中氯离子的浓度分别是0 4mol l 1 0 5mol l 1 0 1mol l 1 所以顺序是a d b c 答案 a d b c 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 沉淀溶解平衡实验目的 实现由agcl agi ag2s的沉淀转化 实验步骤和现象 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 理论分析 在agcl沉淀溶解平衡体系中加入ki溶液后 ag 与i 结合成溶解度更小的agi 促进agcl的沉淀溶解平衡右移 最终agcl转化为agi 总反应为agcl i agi cl 同理 agi中加入na2s溶液 可转化为ag2s 总反应为2agi s2 ag2s 2i 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 讨论探究 1 若先将na2s与agno3两溶液混合 再向其中加入nacl会有agcl沉淀生成吗 2 已知溶度积ksp agcl 1 8 10 10 ksp agbr 5 0 10 13 现将agcl与agbr的饱和溶液等体积混合 能否有沉淀析出 若有沉淀析出 可能是什么 探究提示 1 不会 因为溶解度 ag2s agcl 而化学反应是向生成溶解度更小的物质的方向进行 所以na2s与agno3两溶液混合后产生黑色的ag2s沉淀 再加nacl后不发生化学反应 2 有 应是agbr 因为agbr的溶度积小 两种饱和溶液等体积混合后 相对于agcl溶液 ag 的浓度减小了 而相对于agbr溶液 ag 的浓度增大了 所以应有agbr沉淀析出 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 1 溶液中含有几种离子 加入某沉淀剂均可生成沉淀 沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀 即哪一种物质的离子积首先大于其溶度积 则那种物质首先变成沉淀 叫做分步沉淀 2 判断沉淀先后顺序的方法 1 对同一类型的沉淀 ksp越小越先沉淀 且ksp相差越大分步沉淀越完全 如agcl agbr agi 2 对不同类型的沉淀 其沉淀先后顺序要通过计算才能确定 如agcl和ag2cro4 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 例题 1 已知在25 时 ksp mg oh 2 3 2 10 11 假设饱和mg oh 2溶液的密度为1g ml 1 试求mg oh 2的溶解度为g 2 在25 时 向0 02mol l 1的mgcl2溶液中加入naoh固体 如要生成mg oh 2沉淀 应使溶液中的c oh 最小为mol l 1 3 25 时 向浓度均为0 02mol l 1的mgcl2和cucl2混合溶液中逐滴加入naoh溶液 先生成沉淀 填化学式 当两种沉淀共存时 已知25 时 ksp cu oh 2 2 0 10 20 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 答案 1 1 16 10 3 2 4 10 5 3 cu oh 21 6 109 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 成功体验导学号27760067已知 某温度时 ksp agcl 1 8 10 10 ksp ag2cro4 1 1 10 12 向cl 和的浓度都为0 100mol l 1的混合溶液中逐滴加入agno3溶液 忽略体积的变化 下列说法中正确的是 a 首先得到的沉淀是ag2cro4b 首先得到的沉淀是agclc 同时得到agcl与ag2cro4沉淀d 将ag2cro4转化为agcl比将agcl转化为ag2cro4要难 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 12345 1 下列说法中正确的是 a 只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡b 难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡 不存在电离平衡c 溶解平衡只能通过电解质溶解于水时建立d 溶解平衡时 电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等解析 溶解平衡发生在固体表面 是在一定条件下离子向溶剂中扩散和溶剂中离子在固体表面析出建立的平衡 溶解平衡时以上两种速率相等 答案 d 12345 2 下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是 a ksp ab2 小于ksp cd 则ab2的溶解度小于cd的溶解度b 在氯化银的沉淀溶解平衡体系中 加入蒸馏水 氯化银的ksp增大c 在氯化银的沉淀溶解平衡体系中 加入碘化钾固体 氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀d 在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中 通入co2气体 溶解平衡不移动解析 ab2与cd类型不同 不能用ksp直接比较大小 a项错误 溶度积与温度有关 与物质的量浓度无关 加水稀释 平衡向溶解方向移动 但ksp不变 b项错误 碘化银的溶解度更小 由溶解度小的沉淀可转化为溶解度更小的沉淀知 在氯化银的沉淀溶解平衡体系中 加入碘化钾固体 因生成碘化银而促进氯化银的溶解 c项正确 在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中通入co2气体 会消耗 使碳酸钙溶解平衡右移 d项错误 答案 c 12345 3 某温度时 baso4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列说法正确的是 a 加入na2so4可以使溶液由a点变到b点b 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点c d点无baso4沉淀生成d a点对应的ksp大于c点对应的ksp 12345 4 向5mlnacl溶液中滴入一滴agno3溶液 出现白色沉淀 继续滴加一滴ki溶液并振荡 沉淀变为黄色 再滴入一滴na2s溶液并振荡 沉淀又变成黑色 根据上述变化过程 分析此三种沉淀物的溶解度关系为 a agcl agi ag2sb agclagi ag2sd agi agcl ag2s解析 沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化 由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为agcl agi ag2s 答案 c 12345 5 工业上制取纯净的cucl2 2h2o的主要过程是 将粗制氧化铜 含少量feo 溶解于稀盐酸中 加热 过滤 对 所得滤液 ph为3 按下列步骤进行操作 已知cu2 fe2 在ph为4 5时不水解 fe3 却几乎完全水解形成沉淀 请回答下列问题 1 x是 填化学式 其反应的离子方程式是 2 y物质应具备的条件是 生产中y可选 3 溶液乙在蒸发结晶时应注意 12345 解析 1 根据框图 加入氧化剂x