沉淀溶解平衡ppt课件

2012年高考化学一轮复习难溶电解质的沉淀溶解平衡 考纲要求 1 了解难溶物在水中的溶解情况 认识沉淀溶解平衡的建立过程2 理解溶度积的概念 能用溶度积规则判断沉淀的产生 溶解3 了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用 2012年高考化学一轮复习难溶电解质的沉淀溶解平衡 不规则规则 固体质量没有改变 一昼夜后 可溶电解质饱和溶液中存在溶解平衡 20 时 电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系 一 沉淀溶解平衡 3特征 逆 动 等 定 变 一定温度下 当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时 形成电解质的饱和溶液 达到平衡状态 我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 2表达式 1概念 PbI2 s Pb2 aq 2I aq 4影响溶解平衡的因素 1 内因 2 外因 难溶电解质本身的性质 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 思考 对于平衡AgClAg Cl 若改变条件 对其有何影响 不移动不变不变 二 溶度积常数 Ksp 用于描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡的平衡常数 Ksp 反映了难溶电解质在水中的溶解能力 阴离子和阳离子个数比相同的物质 Ksp数值越大 难溶电解质在水中的溶解能力越强 1 定义 2 符号 3 意义 4 影响因素 只与难溶电解质本身的性质和温度有关 与溶液浓度无关 一般难溶电解质 AmBn s mAn aq nBm aq 5 表示方法 Ksp cm An cn Bm 反馈与应用 写出难溶物BaSO4 Ag2CrO4 Fe OH 3在水中的沉淀溶解平衡的关系式和溶度积表达式 几种难熔电解质在25 时的溶解平衡和溶度积 AgCl s Ag Cl Ksp c Ag c Cl 1 8 10 10mol2 L 2AgBr s Ag Br Ksp c Ag c Br 5 0 10 13mol2 L 2AgI s Ag I Ksp c Ag c I 8 3 10 17mol2 L 2 相同类型 如AB型 的难溶电解质的Ksp越小 溶解度越小 越难溶 如 Ksp AgCl Ksp AgBr Ksp AgI 溶解度 AgCl AgBr AgI Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解性 6 Ksp的应用 溶度积规则 通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子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 Qc Ksp时 过饱和溶液 沉淀生成 Qc Ksp时 饱和溶液 沉淀溶解平衡状态 Qc Ksp时 溶液未饱和 沉淀溶解 练习 将等体积4 10 3mol L的AgNO3溶液和4 10 3mol L的K2CrO4溶液混合 是否析出Ag2CrO4沉淀 已知Ksp Ag2CrO4 9 0 10 12 利用Ksp计算难溶物的溶解度 设某难溶电解质AmBn的溶解度为smol L 1 写出溶度积与溶解度的关系 Ksp ms m ns n 25 氯化银的KSP 1 8 10 10 现将足量氯化银分别加入 100mL蒸馏水中 100mL0 1mol L 1盐酸中 100mL0 1mol L 1氯化铝溶液中 100mL0 1mol L 1氯化镁溶液中 充分搅拌后 相同温度下 银离子浓度由大到小的顺序是 填写序号 在0 1mol L 1氯化铝溶液中 银离子的浓度最大可达到 mol L 1 6 10 10 沉淀溶解平衡是一个动态平衡 当条件发生改变时 平衡也会相应地发生移动 三 沉淀溶解平衡的应用 硫酸钡Ksp小 硫酸根将有毒的钡离子转化成难溶无毒的硫酸钡而解毒 升高pH 水解平衡右移 Ksp小的氢氧化铁优先析出 Mg OH 2Ksp小 易形成沉淀析出 1 沉淀的生成 原理 若Qc大于Ksp 难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动 就会生成沉淀 常见的方法有 1 调节溶液的pH法 使杂质离子转化为氢氧化物沉淀如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质 可加入氨水调节pH至7 8 离子方程式为 Fe3 3NH3 H2O Fe OH 3 3NH4 2 沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2 离子方程式 H2S Cu2 CuS 2H 注意 一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1 10 5mol L时 沉淀已经完全 已知数据氢氧化铜Ksp 2 2 10 20氢氧化铁Ksp 2 8 10 39 1 能结合H 提高pH 2 不会引入杂质 3 分离方便 疑问 在除去Cu2 中Fe3 时为什么要加入Cu OH 2或Cu2 OH 2CO3 1 酸溶解法如CaCO3溶于盐酸 离子方程式 CaCO3 2H Ca2 H2O CO2 2 沉淀的溶解 3 氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3 2 盐溶液溶解法如Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 离子方程式为 4 配位溶解法如AgCl Cu OH 2可溶解在氨水中生成银氨溶液和铜氨溶液等更稳定配离子 Mg OH 2 2NHMg2 2NH3 H2O AgCl 2NH3 H2O Ag NH3 2 Cl 2H2O Cu OH 2 4NH3 Cu NH3 4 2 2OH 1 实质 的移动 沉淀的溶解度差别 越容易转化 2 应用 锅炉除垢 矿物转化等 3 沉淀的转化 沉淀溶解平衡 越大 a 一般说来 溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质 例如 AgNO3AgCl 白色沉淀 AgBr 浅黄色沉淀 AgI 黄色沉淀 Ag2S 黑色沉淀 b 钡化合物的制备重晶石 主要成分是BaSO4 是制备钡化合物的重要原料 但BaSO4不溶于酸 若用饱和Na2CO3溶液处理即可转化为易溶于酸的BaCO3 在饱和的Na2CO3溶液中 c CO32 较大 BaSO4溶解在水中的Ba2 能CO32 与结合形成沉淀 待达到平衡后 移走上层溶液再加入饱和溶液 重复处理多次即可使大部分BaSO4转化为BaCO3 加入盐酸 Ba2 即转入到溶液中 如何使重晶石中的Ba2 进入到溶液中 c 锅炉除水垢除水垢 CaSO4 s CaCO3 s Ca2 aq 其反应如下 CaSO4 Na2CO3CaCO3 Na2SO4 CaCO3 2HClCaCl2 CO2 H2O 盐酸 羟基磷灰石 问题解决 糖 发酵 有机酸 H 溶解平衡右移 为什么吃糖多了可能坏牙 氟化物牙膏治龋齿的化学原理是什么 羟基磷灰石 氟磷灰石 氟磷灰石比羟基磷灰石更难溶 健康小贴士 氟过量会导致氟斑牙 因此 生活在水中含氟量较高地区的人 不宜使用含氟牙膏 溶度积的应用 例1 已知室温下PbI2的溶度积为7 1 10 9 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 1 已知溶度积求离子浓度 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 例2 已知298K时 gCl的Ksp 1 8 10 10 求其溶解度S 2 已知溶度积求溶解度 解 Ksp c Ag c Cl AgCl s Ag aq Cl aq 设AgCl的溶解度为S 在1L饱和溶液中 c Ag X c Cl XKsp c Ag c Cl X2 1 8 10 10 c AgCl c Ag 1 34 10 4mol L 1 S AgCl 1 34 10 4mol L 1 1L 143 5g mol 1 100g 1000g 1 9 10 4g 例3 已知AgCl298K时在水中溶解度为1 92 10 4g 计算其Ksp 解 M AgCl 143 5g mol 1n AgCl 1 92 10 4g 1000g 100g 143 5g mol 1 1 34 10 5molc AgCl 1 34 10 5mol 1L 1 34 10 5mol L 1Ksp c Ag c Cl 1 34 10 5 2 1 8 10 10 3 已知溶解度求溶度积 例4 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 4 利用溶度积判断离子共存 解 c Mg2 c CO32 0 0001 2 1 10 8 MgCO3 s Mg2 aq CO32 aq 1 10 8 6 82 10 6 所以 此时Mg2 和CO32 能共存 1 下列说法正确的是 A 难溶电解质的溶度积Ksp越小 则它的溶解度越小B 任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡 溶解度大小都可以用Ksp表示C 溶度积常数Ksp与温度有关 温度越高 溶度积越大D 升高温度 某沉淀溶解平衡逆向移动 说明它的溶解度是减小的 Ksp也变小 D 2 室温时 CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示 已知 25 其溶度积为2 8 10 9 下列说法不正确的是 A x数值为2 10 5B c点时有碳酸钙沉淀生成C 加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点D b点与d点对应的溶度积相等 C 3 2008 山东理综 15 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 提示BaSO4 s Ba2 aq SO aq 的平衡常数Ksp c Ba2 c SO 称为溶度积常数 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 C 4 Cu OH 2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡 Cu OH 2 s Cu2 aq 2OH aq 在常温下Ksp 2 10 20 在常温下如果要生成Cu OH 2沉淀 需要向0 02mol L的CuSO4溶液中加入碱来调整溶液的pH 应使溶液的pH大于 A 2B 3C 4D 5 D 5 下表是五种银盐的溶度积常数 25 下列说法不正确的是 A 五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4B 将氯化银溶解于水后 向其中加入Na2S 则可以生成黑色沉淀C 氯化银 溴化银和碘化银三种物质在常温下的溶解度逐渐增大D 沉淀溶解平衡的建立是有条件的 外界