人教版选修4 第3章第4节 难溶电解质的溶解平衡 课件（共31张）.ppt

知识回顾 1 饱和溶液和不饱和溶液 一定温度下 不能再溶解溶质的溶液叫饱和溶液 能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液 2 溶解性 物质溶解性的大小和 有关 一种物质溶解在另一种物质中的能力 溶质 溶剂的性质 3 固体物质的溶解度 1 定义 在一定温度下 某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量 叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度 2 注意 条件 一定温度 标准 100g溶剂 状态 饱和状态 单位 g 任何物质的溶解是有条件的 在一定条件下某物质的溶解量也是有限的 无限可溶解的物质不存在 20 1 nacl在水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征 2 要使nacl饱和溶液中析出nacl固体 可采取什么措施 3 在饱和nacl溶液中加入浓盐酸有何现象 nacl s na aq cl aq 加热浓缩 降温 有晶体析出 平衡特征 逆 等 动 定 变 思考与讨论 可溶的电解质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 第四节难溶电解质的溶解平衡 一 难溶电解质的溶解平衡 阅读教材p61 62 1 沉淀溶解平衡 1 概念 在一定条件下 当难溶电解质v 溶解 v 沉淀 时 此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡 称为沉淀溶解平衡 2 特征 逆 等 动 定 变 3 影响因素 内因 外因 浓度 温度等 1 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 和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沉淀的溶解量不变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 ac ab 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 若向沉淀溶解平衡体系中加入相同的离子 平衡向生产沉淀的方向移动 若向沉淀溶解平衡体系中加入某些离子 可与体系中某些离子反应生成难溶的物质或气体 则平衡向溶解的方向移动 2 沉淀溶解平衡常数 溶度积常数ksp 阅读教材p65 通式 anbm s nam aq mbn aq 则ksp c am n c bn m 1 难溶电解质的溶度积常数的含义agcl s ag aq cl aq 当溶解与结晶速度相等时 达到平衡状态ksp c ag c cl 为一常数 该常数称为难溶电解质的溶度积常数 简称溶度积 练习 baso4 fe oh 3的溶度积表达式 注意 ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力 对于阴阳离子个数比相同的难溶电解质 ksp越小 溶解度越小 越难溶 一般情况 温度越高 ksp越大 在一定温度下 某难溶电解质 ksp为一定值 2 溶度积规则 anbm s nam aq mbn aq qc ksp时 溶液过饱和 不断析出沉淀 直至达到平衡 qc c am n c bn mqc称为离子积 其表达式中离子浓度是任意的 为溶液中离子的瞬间实际浓度 所以其数值不定 溶度积规则 离子积 qc ksp时 沉淀与饱和溶液的平衡 qc ksp时 溶液不饱和 若加入难溶物 则沉淀会溶解直至达到平衡 在agcl的饱和溶液中 有agcl固体存在 当分别向溶液中加入下列物质时 将有何种变化 加入物质平衡溶液中浓度agclagcl引起变化移动c ag c cl 溶解度ksp的原因 hcl 0 1mol l 1 讨论1 agcl s ag cl 不变不变不变不变稀释 不变化学反应 增大温度 不变同离子 agno3 0 1mol l 1 升高温度 nh3 h2o 2mol l 1 加h2o 不变同离子 b 3 溶度积与溶解度之间的关系 例1 已知ksp agcl 1 56 10 10 ksp ag2cro4 9 0 10 12 试求agcl和ag2cro4的溶解度 用g l表示 解 1 设agcl的溶解度为s1 mol l 则 agcl s ag aq cl aq 平衡s1s1 2 设ag2cro4的溶解度为s2 mol l 则 ag2cro4 s 2ag aq cro42 aq 平衡2s2s2 1 31 10 4 332g l 例2 把足量的agcl放入1l1 0mol l的盐酸溶液中溶解度是多少 用g l表示 解 设agcl的溶解度为s mol l agcl s ag aq cl aq 平衡ss 1 1 agcl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小 ksp s 1 1 56 10 10 s 1 56 10 10mol l 1 56 10 10 143 5g l 例1 下列情况下 有无caco3沉淀生成 已知ksp caco3 4 96 10 9 1 往盛有1 0l纯水中加入0 1ml浓度为0 01mol l的cacl2和na2co3 2 改变cacl2和na2co3的浓度为1 0mol l呢 ca2 co32 0 1 10 3 0 01 1 0 10 6mol lqc ca2 co32 10 12 ksp caco3 4 96 10 9因此 无caco3沉淀生成 ca2 co32 10 4mol lqc ca2 co32 10 8 ksp caco3 4 96 10 9因此 有caco3沉淀生成 4 ksp的有关计算 讨论2 12 海南 在fecl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中 废液处理和资源回收的过程简述如下 i 向废液中投入过量铁屑 充分反应后分离出固体和滤液 ii 向滤液中加一定量石灰水 调节溶液ph 同时鼓入足量空气 己知 ksp fe oh 3 4 0 10 38回答下列问题 1 fecl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 2 过程i加入铁屑的主要作用是 分离得到固体的主要成分是 从固体中分离出铜需采用的方法是 3 过程ii中发生反应的化学方程式为 4 过程ii中调节溶液的ph为5 金属离子浓度为 列式计算 例2 向1 0 10 3mol l 1的k2cro4溶液中滴加agno3溶液 求开始有ag2cro4沉淀生成时的 ag cro42 沉淀完全时 ag 已知 ksp ag2cro4 9 0 10 12 解 ag2cro42ag cro42 ksp ag 2 cro42 cro42 沉淀完全时的浓度为1 0 10 5mol l 1 故有 1 1 例3 在20ml0 0020mol l 1na2so4溶液中加入20ml0 020mol l 1bacl2溶液 有无baso4沉淀生成 并判断so42 离子是否沉淀完全 已知baso4的ksp 1 07 10 10 解 1 有baso4沉淀生成 qc 2 设平衡时c so42 xmol l 1 ksp c ba2 c so42 0 0090 x x 起始浓度 mol l 10 0100 0010平衡浓度 mol l 10 010 0 0010 x x baso4 s ba2 so42 0 0090 x 0 0090 x很小 即1 07 10 10 0 0090 x x c so42 1 2 10 8mol l 1 沉淀完全是指离子残留量 10 5mol l 1 故so42 沉淀完全 练习1 10 海南 已知 ksp agcl 1 8 10 10 ksp agi 1 5 10 16 ksp ag2cro4 2 0 10 12 则下列难溶盐的饱和溶液中 ag 浓度大小顺序正确的是 a agcl agi ag2cro4b agcl ag2cro4 agic ag2cro4 agcl agid ag2cro4 agi agcl c 练习2 将足量agcl各放入 1 5ml水 2 10ml0 2mol l 1的mgcl2溶液 3 20ml0 5mol l 1nacl溶液 4 40ml0 1mol l 1盐酸中溶解至饱和 各溶液中c ag 由大到小的顺序为 各溶液中c cl 越大 c ag 越小 1 4 2 3 二 沉淀反应的应用 1 沉淀的生成加入沉淀剂 应用同离子效应 控制溶液的ph 当时有沉淀生成 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 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沉淀 应用与意义 根据生成难溶电解质的沉淀原理 是工业生产 环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一 原则 生成沉淀反应能发生 且进行得越完全越好 fe3 3nh3 h2o fe oh 3 3nh4 cu2 s2 cus hg2 s2 hgs 1 如果要除去某溶液中的so42 你选择加入钡盐还是钙盐 为什么 加入钡盐 因为baso4比caso4更难溶 使用钡盐可使so42 沉淀更完全 2 以你现有的知识 你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑 是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去 说明原因 从溶解度方面可判断沉淀能否生成 不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去 教材p673题 1 若使氢氧化镁沉淀溶解 可以采取什么方法 所依据的原理 无明显溶解现象 溶液变浅红 迅速溶解 逐渐溶解 有红褐色沉淀生成 在溶液中存在mg oh 2的溶解平衡 mg oh 2 s mg2 aq 2oh aq 2 现提供以下试剂 设计可行的实验方案 蒸馏水 盐酸 饱和nh4cl液 naoh溶液 nacl溶液 fecl3溶液 2 沉淀的溶解 设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子 使平衡向沉淀溶解的方向移动 难溶于水的沉淀溶于酸中 如 cu oh 2 al oh 3 caco3 fes溶于盐酸 难溶电解质溶于某些盐溶液中 如 mg oh 2溶于nh4cl溶液中 利用氧化还原方法降低某一离子的浓度 h2sfesfe2 s2 s no h2o 利用生成络合物使沉淀溶解 如 难溶于水的氯化银可以溶解于氨水中 3 沉淀的转化 沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化 两者差别越大 转化越容易 1 沉淀转化的实质 使溶液中的离子浓度更小 2 沉淀转化的应用 锅炉除水垢 caso4 资料p65 水垢成分caco3mg oh 2caso4 用饱和na2co3溶液浸泡数天 疏松的水垢caco3mg oh 2 用盐酸或饱和氯化铵溶液 除去水垢 写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式 caso4 co32 caco3 so42 caco3 2h ca2 co2 h2omg oh 2 2h mg2 2h2o 一些自然现象的解释 caco3ca2 co32 各种原生铜的硫化物经氧化 淋滤作用后可变成cuso4溶液 并向深部渗透 遇到深层的闪锌矿 zns 和方铅矿 pbs 便慢慢地使之转变为铜蓝 cus 2hco3 zns s cu2 aq cus s zn2 阅读p66氟化物防治龋齿的化学原理 4 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 沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀 叫作分步沉淀 ksp越小越先沉淀 且ksp相差越大分步沉淀越完全 如agcl agbr agi ag2s一般认为沉淀离子浓度小于1 0 10 5mol l时 则认为已经沉淀完全 解 fe oh 3fe3 3oh ksp fe3 oh 3 4 0 10 38因此 fe3 沉淀完全时的 oh 为 例1 如果溶液中fe3 和mg2 的浓度均为0 10mol l 使fe3 完全沉淀而使mg2 不沉淀的ph条件是什么 相应的ksp查阅教材p65页表格中数据 ph 3 2 mg2 开始沉淀时的 oh 为 ph 9 1 因此 只要控制ph值在3 2 9 1之间即可使fe3 定量沉淀而使mg2 不沉淀 讨论1 1 向盛有0 1mol lagno3溶液的试管中滴加0 1mol lnacl溶液 至不再有白色沉淀生成为止 取其中澄清溶液 逐滴加入饱和na2s溶液 有无沉淀生成 2 如果先向agno3溶液中加等浓度的na2s溶液至沉淀完全 再向上层清液中滴加nacl 情况又如何 试解释原因 3 是否可以用等浓度的na2so4溶液代替na2s溶液 不可以 c so42 0 1mol l 为使之沉淀 c ag 1 4 10 5 0 1 1 2 1 18 10 2mol l 而在agcl饱和溶液中c ag 1 8 10 10 1 2 1 34 10 5mol l 讨论2 在粗制cuso4 5h2o晶体中常含有杂质fe2 在提纯时 为了除去fe2 常加入少量h2o2 使fe2 氧化为fe3 然后再加少量碱到溶液ph 4 可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的 试解释原因 溶解性 fe oh 2 cu oh 2 fe oh 3 讨论3 小结ksp的大小与沉淀转化的关系 对于同类型的难溶电解质 ksp的大小与溶解度的大小一致 ksp较大的沉淀可以转化为ksp较小的沉淀 讨论4 10 北京 自然界地表层原生铜的硫化物经氧化 淋滤作用后变