高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 3.4 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 学习目标 1 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质 2 能运用溶度积常数 ksp 进行简单的计算 问题探究 3 1 0 1mol l 1的盐酸与0 1mol l 1的agno3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有 2 下列方程式 agcl s ag aq cl aq agcl ag cl ch3cooh ch3coo h 各表示什么意义 agcl的溶解平衡 agcl是强电解质 溶于水的agcl完全电离 ch3cooh的电离平衡 4 试用平衡移动原理解释下列事实 1 baco3不溶于水 为什么不能作钡餐 2 caco3难溶于稀h2so4 却能溶于醋酸中 3 分别用等体积的蒸馏水和0 01mol l 1的盐酸洗涤agcl沉淀 用水洗涤造成的agcl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量 一 沉淀溶解平衡和溶度积常数1 沉淀溶解平衡的概念在一定温度下 当难溶强电解质溶于水形成时 速率和速率相等的状态 饱和溶液 溶解 生成沉淀 3 溶解平衡的特点 4 影响沉淀溶解平衡的因素 内因 难溶电解质本身的性质 这是决定因素 外因 浓度 加水稀释 平衡向溶解方向移动 温度 绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程 升温 多数平衡向溶解方向移动 但有少数物质的溶解度随着温度的升高而减小 如ca oh 2 caso4等 同离子效应 增大相同离子浓度平衡左移 其他 不移动 不变 不变 不变 不变 右移 右移 右移 右移 左移 左移 增大 增大 增大 增大 增大 增大 减小 减小 减小 减小 讨论 对于平衡agcl s ag aq cl aq 若改变条件 对其有何影响 增大 不变 不变 不变 不变 不变 不变 5 电解质在水中的溶解度 20 时 电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系 1 agcl的ksp 1 80 10 10 将0 002mol l 1的nacl和0 002mol l 1的agno3溶液等体积混合 是否有agcl沉淀生成 c cl c ag 0 001 0 001 10 6 ksp 有沉淀生成 2 利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子 不可能将要除去的离子全部通过沉淀除去 一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1 10 5mol l 1时 沉淀已经完全 3 下列有关溶度积常数ksp的说法正确的是 a 常温下 向baco3饱和溶液中加入na2co3固体 baco3的ksp减小b 溶度积常数ksp只受温度影响 温度升高ksp减小c 溶度积常数ksp只受温度影响 温度升高ksp增大d 常温下 向mg oh 2饱和溶液中加入naoh固体 mg oh 2的ksp不变 d 问题探究 1 溶解平衡一般是吸热的 温度升高平衡右移 ksp增大 但ca oh 2 caso4相反 2 对于溶解平衡 ambn s man aq nbm aq ksp cm an cn bm 对于相同类型的物质 ksp的大小 反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小 也反映了该物质在溶液中沉淀的难易 与平衡常数一样 ksp与温度有关 不过温度改变不大时 ksp变化也不大 常温下的计算可不考虑温度的影响 小结 6 溶度积常数 注意 ksp的大小取决于难溶电解质的本性反映了难溶电解质在水中的溶解能力只与温度有关而与离子浓度改变无关 axby s xay aq ybx aq 溶度积ksp是指在一定温度下 难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂之乘积 平衡状态 溶度积 ksp cx ay cy bx 任意时刻 离子积 qc cx ay cy bx 1 定义 7 溶度积规则 可判断沉淀 溶解这一可逆过程进行的方向 1 沉淀的生成 方法 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 转变为沉淀而除去 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 二 沉淀溶解平衡的应用 2 沉淀的溶解 当qc ksp时 沉淀溶解 常用的方法有 酸碱溶解法加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应 降低离子浓度 使平衡向溶解方向移动 例如 baco3溶于盐酸 发生氧化还原反应使沉淀溶解有些金属硫化物如cus hgs等 其溶度积特别小 在其饱和溶液中c s2 特别小 不溶于非氧化性强酸 只溶于氧化性酸 如硝酸 王水 s2 被氧化减小了其浓度 而达到沉淀溶解的目的 此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物 生成络合物使沉淀溶解向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配合剂 使溶液中某种离子生成稳定的络合物 以减小其离子的浓度 从而使沉淀溶解 例如 agcl溶于氨水生成 ag nh3 2 3 沉淀的转化沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 一般来说 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀易实现 根据难溶物质溶解度的大小 难溶物质间可以进行 1 在实验室中怎样除去nacl溶液中的bacl2 问题探究 向溶液中加入过量的na2co3溶液充分反应过滤 向滤液中加适量盐酸 2 怎样除去agi中的agcl 把混合物与饱和ki溶液混合 振荡静置 溶度积大的agcl就慢慢转化为溶度积小的agi 典例解析 a a 例2 水是人类生存和发展的宝贵资源 而水质的污染问题却越来越严重 目前 世界各国已高度重视这个问题 并采取积极措施进行治理 1 工业废水中常含有不同类型的污染物 可采用不同的方法处理 以下处理措施和方法都正确的是 填字母编号 可多选 bc 2 下图是某市污水处理的工艺流程示意图 下列物质中不可以作为混凝剂 沉降剂 使用的是 填字母编号 可多选 a 偏铝酸钠b 氧化铝c 碱式氯化铝d 氯化铁 混凝剂除去悬浮物质的过程是 填字母编号 a 物理变化b 化学变化c 既有物理变化又有化学变化 b c 2432162 35 5 练习2 硫酸工业中废渣称为硫酸渣 其成分为sio2 fe2o3 al2o3 mgo 某探究性学习小组的同学设计方案 如下图所示 进行硫酸渣中金属元素的提取实验 已知溶液ph 3 7时 fe3 已经沉淀完全 一水合氨电离常数kb 1 8 10 5 其饱和溶液中c oh 约为1 10 3mol l 1 请回答 1 写出a与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 sio2 2naoh na2sio3 h2o 2 上述流程中两次使用试剂 推测试剂 应该是 填以下字母编号 a 氢氧化钠b 氧化铝c 氨水d 水 3 溶液d到固体e过程中需要控制溶液ph 13 如果ph过小 可能导致的后果是 任写一点 4 h中溶质的化学式 5 计算溶液f中c mg2 25 时 氢氧化镁的ksp 5 6 10 12 a 镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全等 nahco3 5 6 10 10mol l 1 d 题组一溶度积的有关计算及应用 典例解析 练习3 1 已知ksp agcl 1 8 10 10 则将agcl放在蒸馏水中形成饱和溶液 溶液中的c ag 是多少 2 已知ksp mg oh 2 1 8 10 11 则将mg oh 2放入蒸馏水中形成饱和溶液 溶液的ph为多少 3 在0 01mol l 1的mgcl2溶液中 逐滴加入naoh溶液 刚好出现沉淀时 溶液的ph是多少 当mg2 完全沉淀时 溶液的ph为多少 c ag 1 3 10 5mol l 1 由ksp mg oh 2 1 8 10 11 c mg2 c2 oh c2 oh 解得c oh 3 3 10 4mol l 1所以c h 3 0 10 11mol l 1所以ph 10 5 当ph 9 6时 开始出现mg oh 2沉淀 mg2 完全沉淀时有 1 10 5 c2 oh 1 8 10 11所以c oh 1 34 10 3mol l 1c h 7 46 10 12mol l 1 所以ph 11 1 4 13 10 6mol l 1 cl 先沉淀 练习4 世纪金榜p116典例2 变式训练 题组二溶度积与溶解平衡曲线 b d 练习6 世纪金榜p116典例3 4 涉及qc的计算时 所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离