高中化学 难溶电解质的溶解平衡课件 新人教版选修4.ppt

难溶电解质溶解平衡 千姿百态 鬼斧神工 难溶 不溶 在学习初中化学时 我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶 可溶 微溶 难溶等 温故 agcl在水中溶解平衡 一 沉淀溶解平衡 一定温度下 沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速率 固体量和各离子的浓度保持不变的状态 此时沉淀达到最大溶解 形成饱和溶液 逆 等 定 动 变 1 定义 2 表达式 3 特征 c ag c cl ksp 4 溶度积常数 ksp 在一定温度下 难溶物达到沉淀溶解平衡状态时 饱和溶液中各离子浓度化学计量数次方的乘积 算一算 已知25 kspfe oh 3 2 7 10 39 氢氧化铁饱和溶液中c oh ph 3 10 10mol l 4 5 常见难溶电解质的溶度积与溶解度 25 c 1 8 10 10 5 4 10 13 8 5 10 17 1 1 10 10 2 6 10 39 5 0 10 9 1 5 10 4 8 4 10 6 2 1 10 7 2 4 10 3 3 0 10 9 7 1 10 4 caco3 baso4 fe oh 3 注意 1 影响因素 ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关 与浓度无关 2 意义 ksp大小反映难溶电解质的溶解能力 ksp越小说明难溶物越难溶解 下列有关agcl的说法正确的是 a agcl难溶于水 溶液中没有ag 和cl b 在agcl饱和溶液中 agcl没有再溶解了c agcl是一种难溶物 所以是弱电解质d 在agcl饱和溶液中 agcl生成和溶解不断进行 但速率相等 d 大展身手 二 影响沉淀溶解平衡的因素 2 外因 沉淀本身的性质 温度升高 多数溶解平衡向溶解方向移动 向溶解方向移动 加入相同的离子 向生成沉淀的方向移动 特例 ca oh 2 不同难溶电解质 溶解度有差别 1 内因 练一练 在含agcl固体的混合液中 存在平衡当改变条件时 填写下表 左移 增大 右移 增大 减小 不移动 不变 不变 右移 不变 不变 减小 影响沉淀溶解平衡的因素 2 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减少的是 a na2co3溶液b alcl3溶液c naoh溶液d cacl2溶液 大展身手 ab 1 欲增大mg oh 2在水中的溶解度 可采取的方法是 a 加入naoh固体b 加氯化铵溶液c 加硫酸镁固体d 加大量水 b 变式 室温下 石灰乳悬浊液中存在下列平衡 ca oh 2 s ca2 2oh 当向一定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时 恢复到室温 下列说法正确的是 a 溶液中ca2 离子数目减少b 溶液中c ca2 增大c 溶液的ph增大d 溶液中溶质的质量分数增大 a 3 下列说法正确的是 a 在一定温度下agcl水溶液中 ag 和cl 浓度的乘积是一个常数 b agcl的ksp 1 8 10 10mol l 1 在任何含agcl固体的溶液中 c ag c cl 且ag 与cl 浓度的乘积等于1 8 10 10mol l 1 c 温度一定时 当溶液中ag 和cl 浓度的乘积等于ksp值时 此溶液为agcl的饱和溶液 d 向饱和agcl水溶液中加入盐酸 ksp值变大 大展身手 c 祝同学们学习进步再见 溶度积的计算 例1 已知室温下pbi2的溶度积为7 1 10 9 求饱和溶液中pb2 和i 的浓度 在c i 0 1mol l 1的溶液中 pb2 的浓度最大可达到多少 ksp c pb2 c2 i pbi2 s pb2 aq 2i aq 解 c pb2 ksp c2 i 7 1 10 9 0 12 7 1 10 7mol l 1 即 该溶液里允许pb2 的最大浓度为7 1 10 7mol l 1 溶度积规则 判断有无沉淀生成 对aabbaab bba 来说 1 qc ca ab cb ba ksp 溶液未饱和 还可溶解 2 qc ca ab cb ba ksp 恰好饱和 达到平衡 3 qc ca ab cb ba ksp 过饱和 有沉淀析出 例题在1000ml0 001mol lnacl溶液中滴入1滴 约0 05ml 0 001mol lagno3溶液 试判断有无agcl生成 已知 ksp agcl 1 8 10 10 c ag c cl 5 10 8 10 3 5 10 11 1 8 10 10 无沉淀生成 1 沉淀的生成 1 应用 除杂或提纯物质 2 原则 生成沉淀的反应能发生 且进行得越完全越好 3 方法 加沉淀剂 如沉淀cu2 hg2 等 以na2s h2s做沉淀剂 cu2 s2 cus hg2 s2 hgs 提示 残留在溶液中的离子浓度小于1x10 5mol l 就认为离子沉淀完全了 沉淀的生成 例 将4 10 3mol l 1的agno3溶液与4 10 3mol l 1的nacl溶液等体积混合能否有沉淀析出 ksp agcl 1 8 10 10 c ag 2 10 3 c cl 2 10 3qc 2 10 3 2 10 3 4 0 10 6 1 8 10 10 qc ksp 所以有agcl沉淀析出 例 根据上表的数据 cucl2中混有少量fe3 如何除去 通过调节ph 加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜 调节ph至 铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去 氧化还原法 根据上表 cucl2中混有少量fe2 如何除去 先把fe2 氧化成fe3 加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜 调节ph至3到4使fe3 转化为fe oh 3沉淀 过滤除去沉淀 氧化剂 氯气 氯水 双氧水 要求 不引入杂质 分步沉淀溶液中含有几种离子 加入某沉淀剂均可生成沉淀 沉淀有先后顺序 叫作分步沉淀 离子浓度相等时 溶度积小的先沉淀 例 已知agi的ksp 8 5 10 17 agcl的ksp 1 8 10 10 在含有0 01mol lnai和0 01mol lnacl的溶液中 逐滴加入agno3溶液 先析出什么沉淀 例 如果溶液中fe3 和cu2 的浓度均为0 010mol l 使fe3 完全沉淀而使cu2 不沉淀的ph条件是什么 已知 ksp fe oh 3 4 0 10 39 ksp cu oh 2 5 6 10 20 poh 10 8 ph 3 2 解 fe oh 3fe3 3oh ksp fe3 oh 3 4 0 10 39fe3 沉淀完全时的 oh 为 cu2 开始沉淀的ph值为 poh 9 6 ph 4 4 因此 只要控制ph值在3 2 4 4之间即可使fe3 完全沉淀而使cu2 不沉淀 1 实质 平衡向沉淀溶解的方向移动 例 caco3易溶于hcl 酸 碱 溶解法 2 沉淀的溶解 例 al oh 3既溶于hcl 又溶于naoh 难溶于水的电解质溶于某些盐溶液例 mg oh 2溶于nh4cl溶液 2 方法 在溶液中存在mg oh 2的溶解平衡 mg oh 2 s mg2 aq 2oh aq 1 加入盐酸时 2 加入nh4cl时 a nh4 直接结合oh 使c oh 减小 平衡右移 从而使mg oh 2溶解 b nh4 水解 产生的h 中和oh 使c oh 减小 平衡右移 从而使mg oh 2溶解 h 中和oh 使c oh 减小 平衡右移 从而使mg oh 2溶解 caco3ca2 co32 2hco3 溶洞的形成 溶洞中美丽的石笋 钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹 石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙 溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时 水分蒸发 二氧化碳压强减小 以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀 这些沉淀经过千百万年的积聚 渐渐形成了钟乳石 石笋等 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物 可从周围的海水中获取ca2 和hco3 经反应形成石灰石外壳 珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸的产生 对珊瑚的形成贡献巨大 人口增长 人类大规模砍伐森林 燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中二氧化碳增多 使海水中二氧化碳浓度增大 干扰珊瑚的生长 甚至造成珊瑚虫的死亡 美丽的珊瑚礁 实验一 取一支试管 向其中滴加2ml氯化钠溶液 然后向其中逐滴加入硝酸银溶液 观察现象并记录 实验二 向实验1的试管里滴加碘化钾溶液 观测现象并纪录 实验三 向实验2的试管中滴加硫化钠溶液 产生白色沉淀 ag cl agcl 白色沉淀 黄色沉淀 黄色沉淀 黑色沉淀 3 沉淀的转化 已知agcl agi和ag2s的ksp为1 8 10 10 8 3 10 17 1 6 10 49 分析沉淀转化的方向 agcl s ag aq cl aq ki i k agi 2agi s 2ag aq 2i aq na2s s2 2na ag2s 1 实质 沉淀溶解平衡的移动 2 一般规律 溶解度 或ksp 小的沉淀可向溶解度 或ksp 更小沉淀转化 溶解度差别越大 转化越容易 3 沉淀的转化 实例 锅炉的水垢中除了caco3和mg oh 2外 还有caso4使得水垢结实 用酸很难快速除去 要快速除去水垢 可以用饱和na2co3溶液处理 使之转化为易溶于酸的caco3 而快速除去 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mn