「难溶电解质的溶解平衡【上课课件】」.ppt

难溶电解质的溶解平衡 高二 理 化学主讲教师 宋玉平 1 学校类 溶解平衡 溶解平衡的建立 开始时v 溶解 v 结晶 平衡时v 溶解 v 结晶 知识回顾 固体溶质 溶液中溶质 溶解结晶 2 学校类 思考与讨论 1 要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体 可以采取什么措施 2 预计在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有何现象 3 NaCl s Na aq Cl aq 加热浓缩 降温 大量白色 沉淀 产生 3 学校类 可溶电解质的饱和溶液中存在溶解平衡 难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢 一 Ag 和Cl 的反应能进行到底吗 表3 4几种电解质的溶解度 20 4 学校类 大于10g 易溶1g 10g 可溶0 01g 1g 微溶小于0 01g 难溶 20 时 溶解度 讨论 谈谈对部分酸 碱和盐的溶解度表中 溶 与 不溶 的理解 注 通常认为在溶液中的离子浓度小于1 10 5mol L时 沉淀达到完全 5 学校类 AgCl溶解平衡的建立 当v 溶解 v 沉淀 时 得到饱和AgCl溶液 建立溶解平衡 AgCl s Ag aq Cl aq 用文字描述生成AgCl反应达到沉淀溶解平衡的过程 并根据过程中各反应粒子的变化情况 如变大 最大 填表 溶解 沉淀 6 学校类 练习 请写出CaCO3 Mg OH 2的溶解平衡表达式 CaCO3 s Ca2 aq CO32 aq Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 7 学校类 AgCl s Cl aq Ag aq 沉淀 溶解 难溶电解质的溶解平衡 1 概念 在一定条件下 难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率 溶液中各离子的浓度保持不变的状态 也叫沉淀溶解平衡 2 特征 逆 等 动 定 变 3 影响难溶电解质溶解平衡的因素 a 绝对不溶的电解质是没有的b 易溶电解质的饱和溶液也可存在溶解平衡 内因 电解质本身的性质 MmAn s mMn aq nAm aq 沉淀 溶解 8 学校类 3 影响难溶电解质溶解平衡的因素 外因 AgCl s Ag aq Cl aq 沉淀 溶解 9 学校类 a 浓度 加水 平衡向溶解方向移动 b 温度 升温 多数平衡向溶解方向移动 c 同离子效应 增加与难溶电解质相同的离子 平衡向沉淀方向移动 MmAn s mMn aq nAm aq 沉淀 溶解 d 化学反应 反应消耗难溶电解质的离子 平衡向溶解方向移动 3 影响难溶电解质溶解平衡的因素 外因 10 学校类 对于表达式PbI2 s Pb2 aq 2I aq 下列描述正确的是 A 说明PbI2难电离B 说明PbI2不难溶解C 这是电离方程式D 这是沉淀溶解平衡表示式 D 练习 11 学校类 2 有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是A AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行 但速率相等B AgCl难溶于水 溶液中没有Ag Cl C 升高温度 AgCl沉淀的溶解度增大D 向AgCl沉淀中加入NaCl固体 AgCl沉淀的溶解度不变 AC 练习 12 学校类 3 在一定温度下 一定量的水中 石灰乳悬浊液存在下列平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 当向此悬浊液中加入少量生石灰时 下列正确的是 练习 A 溶液中n Ca2 增大B c Ca2 不变C 溶液中n OH 增大D c OH 不变 BD 13 学校类 AgCl s Cl aq Ag aq Ksp c Ag c Cl 4 溶度积常数 Ksp MmAn s mMn aq nAm aq Ksp c Mn m c Am n 注意 Ksp与温度有关 溶度积常数 Ksp 的意义 1 判断溶解度的大小 同类型的盐Ksp越大溶解度越大 Ksp AgCl 1 77 10 10 Ksp AgBr 5 35 10 13 Ksp AgI 8 51 10 17 Ksp Ag2CO3 8 45 10 12 Ksp AgCl 1 77 10 10 溶解度 mol L AgCl AgBr AgI 溶解度 mol L AgCl Ag2CO3 练习 BaSO4 PbI2 Cu OH 2 Ca3 PO4 2 14 学校类 例题 25 Ksp PbI2 7 1 10 9 求PbI2饱和溶液中c Pb2 c I c Pb2 1 21 10 3c I 2 42 10 3 练习 25 Ksp AgBr 5 10 10 Ksp Mg OH 2 5 6 10 12 分别求以上饱和溶液中c Ag c Br c Mg2 c OH c Ag 2 24 10 5c Br 2 24 10 5 c Mg 1 11 10 4c OH 2 22 10 4 15 学校类 练习 1 在100mL0 01mol LKCl溶液中 加入1mL0 01mol LAgNO3溶液 下列说法正确的是 已知 AgClKSp 1 8 10 10 A 有AgCl沉淀析出B 无AgCl沉淀C 无法确定D 有沉淀但不是AgCl A 16 学校类 2 已知298K时 MgCO3的Ksp 6 82 10 6 溶液中c Mg2 0 0001mol L 1 c CO32 0 0001mol L 1 此时Mg2 和CO32 能否共存 解 MgCO3Mg2 CO32 c Mg2 c CO32 0 0001 2 1 10 81 10 8 6 82 10 6所以 此时Mg2 和CO32 能共存 练习 17 学校类 2 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度的幂之积 离子积Qc 的相对大小 判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 Qc Ksp 溶液饱和 沉淀和溶解处于平衡状态 Qc Ksp 溶液过饱和 有沉淀析出 Qc Ksp 溶液未饱和 无沉淀析出 MmAn s mMn aq nAm aq Ksp c Mn m c Am n 18 学校类 二 沉淀反应的应用 1 沉淀的生成 1 调pH值 工业废水中常含有一定量的Cr2O72 和CrO42 它们会对人类生态系统产生很大危害 必须进行处理 常温下 Cr OH 3的溶度积KSp 10 32 要使c Cr3 降低到10 5mol L 溶液的pH应调至多少 pH 5 19 学校类 如 pH 11 1时Mg2 完全水解成Mg OH 2pH 9 6时Fe2 完全水解成Fe OH 2pH 6 4时Cu2 完全水解成Cu OH 2pH 3 7时Fe3 完全水解成Fe OH 3 20 学校类 2 加沉淀剂 如沉淀Cu2 Hg2 等 以Na2S H2S做沉淀剂 Cu2 S2 CuS Hg2 S2 HgS 例题 将4 10 3mol LAgNO3溶液与4 10 3mol LKCl溶液等体积混合能否有沉淀析出 已知 AgClKSp 1 8 10 10 Qc Ksp 溶液过饱和 有沉淀析出 21 学校类 例题 在1L含1 10 3mol LSO42 溶液中 加入0 01molBaCl2溶液 假设溶液体积不变 能否有效除去SO42 已知 BaSO4KSp 1 1 10 10 c SO42 剩余 1 2 10 8 1 0 10 5 SO42 沉淀完全 22 学校类 3 同离子效应法 如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小 硫酸中硫酸根浓度大 使平衡左移有利于沉淀生成 BaSO4 s Ba2 aq SO42 aq 23 学校类 练习 一定温度下 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 B 24 学校类 4 氧化还原法 例 已知Fe3 在pH 3到4之间开始沉淀 在pH 7到8之间沉淀完全 而Fe2 Cu2 在8到9之间开始沉淀 11到12之间沉淀完全 CuCl2中混有少量Fe2 如何除去 先把Fe2 氧化成Fe3 然后调pH至7到8使Fe3 转化为Fe OH 3沉淀 过滤除去沉淀 氧化剂可用 氯气 双氧水 氧气等 不引入杂质 调pH可用 氧化铜 碳酸铜等 不引入杂质 氧化剂 硝酸 高锰酸钾 氯气 氧气 双氧水等 调pH 氨水 氢氧化钠 氧化铜 碳酸铜 生成沉淀的本质 设法使溶液中难溶物的离子积 其溶度积 25 学校类 2 沉淀的溶解 CaCO3不溶于水 但却能溶于稀盐酸中 试用平衡移动原理解释该事实 CaCO3 s CO32 aq Ca2 aq H HCO3 H2CO3 H2O CO2 生成沉淀的本质 设法使溶液中难溶物的离子积 其溶度积 CaCO3 2H Ca2 H2O CO2 H 26 学校类 2 沉淀的溶解 实验3 3 向三支试管里分别加入少量的氯化镁溶液 逐滴滴加氢氧化钠溶液当溶液里有大量沉淀出现时 分别加入蒸馏水 盐酸和氯化铵溶液 观察并记录现象 并解释发生的现象 无明显变化 沉淀溶解 沉淀溶解 27 学校类 1 沉淀转化的方法 3 沉淀的转化 实验3 4 向盛有10滴0 1mol LAgNO3溶液的试管里滴加0 1mol LNaCl溶液 至不再有白色沉淀生成 向其中滴加0 1mol LKI溶液 观察记录现象 再向其中滴加0 1mol LNa2S溶液 观察并记录现象 并解释发生的现象 白色沉淀 白 黄 黑 黄 28 学校类 原因分析 1 5 10 4 3 10 7 1 3 10 16 当向氯化银固液混合物里加入碘化钾溶液时 碘离子与银离子结合生成更难溶的碘化银 使氯化银的溶解平衡向右移动 当向碘化银固液混合物里加入硫化钠溶液时 硫离子与银离子结合生成更难溶的硫化银 使碘化银的溶解平衡向右移动 白 黄 黑 29 学校类 实验3 5 向盛有1mL0 1mol LMgCl2溶液的试管中滴加1 2滴2mol LNaOH溶液 有白色沉淀生成 再滴加2滴0 1mol LFeCl3溶液 静置 观察并记录现象 并解释发生的现象 白色沉淀 白 红褐 2 沉淀转化的实质 沉淀溶解平衡的移动 30 学校类 例题 在ZnS沉淀中加入10mL含0 001mol LCuSO4溶液是否有CuS沉淀生成 已知 ZnSKSp 1 6 10 24 CuSKSp 1 3 10 36 c S2 KSp ZnS 1 2 1 26 10 12 Qc c Cu2 c S2 1 26 10 12 0 001 1 26 10 15 KSp CuS 生成CuS沉淀 31 学校类 锅炉中水垢中含有CaSO4 可先用Na2CO3溶液处理 使之转化为疏松 易溶于酸的CaCO3 CaSO4SO42 Ca2 CO32 CaCO3 CaCO3 2H Ca2 CO2 H2O 关于锅炉中硫酸钙的处理方法 3 沉淀转化的应用 32 学校类 生成沉淀的离子反应的本质 反应生成沉淀使溶液中某些离子浓度变得更小 侯氏制碱法原理 NH3 NaCl CO2 H2O NaHCO3 NH4Cl 33 学校类 1 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 s 减少的是 A Na2CO3溶液B AlCl3溶液C NaOH溶液D CaCl2溶液 AB 课堂练习 34 学校类 2 某中学 酸雨对环境的危害 研究性学习小组通过调查得出如下结论 酸性雨水对大理石建筑的危害要比对花岗岩建筑的危害大得多 已知大理石的主要成分是CaCO3 花岗岩的主要成分是SiO2 你能从溶解平衡的角度加以解释吗 课堂练习 35 学校类 课堂练习 3 在AgNO3溶液中逐滴加入氨水 先生成难溶于水的AgOH沉淀 继续加入氨水 AgOH沉淀溶解 请从溶解平衡移动的角度解释沉淀溶解的过程 36 学校类 4 在溶液中存在Mg OH 2的溶解平衡 Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 解释 加入NH4Cl浓溶液 使Mg OH 2溶解 你能从平衡移动的角度加以解释吗 加入NH4Cl时 1 NH4 直接结合OH 使c OH 减小 平衡右移 从而使Mg OH 2溶解 2 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 37 学校类 2008 山东理综 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 溶度积 例1 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 38 学校类 溶度积的表达式 1 溶度积的应用通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积 浓度商 Qc 的相对大小 可以判断难溶