化学选修4 第三章第四节

1、20222022年年3 3月月8 8日星期二日星期二1.1.理解难溶电解质的溶解平衡。理解难溶电解质的溶解平衡。2.2.溶度积和溶度积规则。溶度积和溶度积规则。3.3.利用平衡移动原理分析沉淀的生成、溶利用平衡移动原理分析沉淀的生成、溶 解、转化。解、转化。1.1.盐类的水解实质盐类的水解实质: :2.2.水解规律水解规律: :3.3.影响因素影响因素: :有弱才水解有弱才水解, ,无弱不水解无弱不水解; ;谁弱谁水解谁弱谁水解, ,谁强显谁性谁强显谁性; ;越弱越水解越弱越水解, ,都弱双水解。都弱双水解。温度温度: :溶液酸碱性溶液酸碱性: :浓度浓度: :越稀越水解越稀越水解, ,越热越

2、水解越热越水解 盐电离出来的离子与盐电离出来的离子与水电离出来的水电离出来的HH+ + 或或OHOH 结合结合, ,从而使水的电离平衡发生移动的过程。从而使水的电离平衡发生移动的过程。讨论讨论: :(1)(1)如何判断如何判断NaClNaCl溶液是否已经达到饱和溶液是否已经达到饱和? ?在饱和在饱和NaClNaCl溶液中加入浓盐酸溶液中加入浓盐酸, ,观察。观察。(2)(2)饱和的饱和的NaClNaCl溶液中溶液中NaClNaCl是否不再溶解了呢是否不再溶解了呢? ?(3)NaCl(3)NaCl能不能和盐酸反应能不能和盐酸反应? ? (4)(4)要使要使NaClNaCl饱和溶液中析出饱和溶液中

3、析出NaClNaCl固体固体, ,还可以还可以采取什么措施采取什么措施? ?加热浓缩加热浓缩. .降温降温. .加入钠离子浓度更大的其它溶液加入钠离子浓度更大的其它溶液 可溶的电解质可溶的电解质溶液中存在溶解平衡溶液中存在溶解平衡, ,难溶的电难溶的电解质解质在水中是否也存在溶解平衡呢在水中是否也存在溶解平衡呢? ? 阅读课本阅读课本P61P616262 我们知道我们知道, ,溶液中有难溶于水的沉淀生成是离溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如子反应发生的条件之一。例如,AgNO,AgNO3 3溶液与溶液与NaClNaCl溶液混合溶液混合, ,生成白色沉淀生成白色沉淀AgCl

4、: AgAgCl: Ag+ +Cl+Cl- -=AgCl=AgCl,如果上述两种溶液是等物质的量浓度、如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的等体积的, ,一般认为反应可以进行到底。一般认为反应可以进行到底。AgAg+ + + Cl+ Cl- - = AgCl= AgCl 当当AgNOAgNO3 3与与NaClNaCl反应生成难反应生成难溶溶AgClAgCl时时, ,溶液中是否含有溶液中是否含有AgAg+ +和和ClCl- -? ? 化学式化学式溶解度溶解度/g/g化学式化学式溶解度溶解度/g/gAgClAgCl1.51.51010-4-4Ba(OH)Ba(OH)2 23.893.89AgN

5、OAgNO3 3222222BaSOBaSO4 42.42.41010-4-4AgBrAgBr8.48.41010-6-6Ca(OH)Ca(OH)2 20.1650.165AgAg2 2SOSO4 40.7960.796CaSOCaSO4 40.210.21AgAg2 2S S1.31.31010-16-16Mg(OH)Mg(OH)2 29 91010-4-4BaClBaCl2 235.735.7Fe(OH)Fe(OH)3 33 31010-9-9 谈谈你对酸、碱和盐的溶解度表中谈谈你对酸、碱和盐的溶解度表中“溶溶”与与“不溶不溶”的理解。的理解。 溶解度可以很小溶解度可以很小, ,但仍有度。

6、溶与不溶是相对但仍有度。溶与不溶是相对的的, ,没有绝对不溶的物质。没有绝对不溶的物质。大于大于10g, 10g, 易易溶溶1 g1 g10g, 10g, 可可溶溶0.01g0.01g1g, 1g, 微微溶溶小于小于0.01g, 0.01g, 难难溶溶2020易溶易溶可溶可溶微溶微溶难溶难溶溶解度溶解度/g/g1010110.010.01 0.01 V V ( (沉淀沉淀) ) BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)溶解沉淀溶解平衡溶解平衡: : V V ( (溶解溶解) ) = = V V ( (沉淀沉淀) ) 溶解溶解 AgCl(s) AgAgCl(s) Ag+ +(aq)

7、+ Cl(aq) + Cl- - (aq(aq) ) 沉淀沉淀 生成物的溶解度很小生成物的溶解度很小 1) 1)概念概念: : 在一定条件下在一定条件下, ,难溶电解质电解质溶解成离子难溶电解质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的速率等于离子重新结合成沉淀的速率, ,溶液中各溶液中各离子的浓度保持不变的状态。离子的浓度保持不变的状态。( (也叫也叫沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡) ) 2)2)表达式表达式: : 书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式 溶解溶解 AgCl(sAgCl(s) Ag) Ag+ + (aq) + Cl(aq) + Cl -

8、- (aq(aq) ) 沉淀沉淀 逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变 难溶电解质的难溶电解质的溶解度小于溶解度小于0.01g0.01g, ,离子反应离子反应生成难溶电解质生成难溶电解质, ,离子浓度小于离子浓度小于1 11010-5-5mol/Lmol/L时时, ,认为反应完全认为反应完全, , 但溶液中还有相应的离子。但溶液中还有相应的离子。1. 1. 石灰乳中存在下列平衡石灰乳中存在下列平衡: : Ca(OH) Ca(OH)2 2(s) Ca(s) Ca2+2+(aq)+2OH(aq)+2OH- -(aq)(aq)加入下列溶液加入下列溶液, ,可使可使Ca(OH)Ca(OH)2 2减少的

9、是减少的是 （ ） A.NaA.Na2 2COCO3 3溶液溶液 B.AlClB.AlCl3 3溶液溶液 C.NaOHC.NaOH溶液溶液 D.CaClD.CaCl2 2溶液溶液ABAB图图3-15 3-15 化学沉淀法废水处理工艺流程示意图化学沉淀法废水处理工艺流程示意图 生成难溶电解质的沉淀生成难溶电解质的沉淀, ,是工业生产、是工业生产、环保工程和科学研究中环保工程和科学研究中除杂或提纯除杂或提纯物质的重要方物质的重要方法之一。法之一。( (阅读课本阅读课本P6265)P6265)工业原料氯化铵中混有氯化铁工业原料氯化铵中混有氯化铁, ,加氨水加氨水调调pHpH值至值至7-87-8FeF

10、e3 3+ +3NH+3NH3 3HH2 2O=Fe(OH)O=Fe(OH)3 3+3NH+3NH4 4+ +如沉淀如沉淀CuCu2+2+、HgHg2+2+等等, ,以以NaNa2 2S S、HH2 2S S做沉淀剂做沉淀剂CuCu2+2+S+S2 2- - =CuS=CuS HgHg2+2+S+S2 2- -=HgS=HgS 1. 1.如果要除去某溶液中的如果要除去某溶液中的SOSO4 42-2-, ,选择加入钙盐选择加入钙盐还还是钡盐是钡盐? ?为什么为什么? ? 2. 2.如果要除去某溶液中的如果要除去某溶液中的MgMg2+2+, ,应该加入什么离应该加入什么离子比较好子比较好? ?为什

11、么为什么? ? 3. 3.以你现有的知识以你现有的知识, ,你认为判断沉淀能否生成可你认为判断沉淀能否生成可从那些方面考虑从那些方面考虑? ?是否可使要除去的离子全部通过是否可使要除去的离子全部通过沉淀除去沉淀除去? ?如何尽可能多地除去如何尽可能多地除去? ? 钡盐。硫酸钡难溶钡盐。硫酸钡难溶, ,可使硫酸根可使硫酸根离子沉淀完全离子沉淀完全, ,而硫酸钙微溶而硫酸钙微溶, ,硫酸根沉淀不完全。硫酸根沉淀不完全。 加入加入OHOH- -为好为好,Mg(OH),Mg(OH)2 2难溶难溶, ,而而MgCOMgCO3 3微溶。微溶。 沉淀生成可从溶解度大小来考虑。沉淀生成可从溶解度大小来考虑。

12、不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去, ,因因存在溶解平衡。存在溶解平衡。可加入过量的沉淀剂可加入过量的沉淀剂, ,以使平衡向沉淀的方向移动以使平衡向沉淀的方向移动。2. 2. 要除去要除去MgClMgCl2 2酸性溶液中少量的酸性溶液中少量的FeClFeCl3 3, ,不宜选用的试剂是不宜选用的试剂是 （ ） A.MgOA.MgO B.MgCO B.MgCO3 3 C.NaOH C.NaOH D.Mg(OH) D.Mg(OH)2 2c c设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子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。使平衡向沉淀

13、溶解的方向移动。CaCOCaCO3 3 FeS FeS Al(OH) Al(OH)3 3 Cu(OH) Cu(OH)2 2 CaCCaC2 2OO4 4 溶于溶于CaCOCaCO3 3(s) CO(s) CO3 32 2- -+Ca+Ca2+2+H+H+ +HCOHCO3 3- - H H2 2COCO3 3 H H2 2O+COO+CO2 2 +H+H+ + 是常用的溶解难溶是常用的溶解难溶电解质的试剂。如可溶解电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物难溶氢氧化物, , 难溶碳酸难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。盐、某些难溶硫化物等。1.1.写出有关反应的化学方程式写出有关反应的化学方程式. .滴加试

14、剂滴加试剂蒸馏水蒸馏水盐酸盐酸氯化氨溶液氯化氨溶液现象现象固体无明显固体无明显溶解现象溶解现象迅速溶解迅速溶解逐渐溶解逐渐溶解 Mg(OH)Mg(OH)2 2溶于溶于NHNH4 4ClCl溶液溶液 H H+ +直接结合直接结合OHOH- -, ,使使c(OHc(OH- -) )减小减小, ,平衡平衡右移右移, ,从而使从而使Mg(OH)Mg(OH)2 2溶解。溶解。 2.2.用平衡移动的原理分析用平衡移动的原理分析Mg(OH)Mg(OH)2 2溶于盐酸和溶于盐酸和NHNH4 4ClCl溶液的原因溶液的原因, ,并从中找出沉淀溶解的规律。并从中找出沉淀溶解的规律。解解释释在溶液中存在在溶液中存在

15、Mg(OH)Mg(OH)2 2的溶解平衡的溶解平衡: :加入加入NHNH4 4ClCl时时, ,解释解释2:2: NHNH4 4+ +水解水解, ,产生的产生的HH+ +中和中和OHOH- -, ,使使c(OHc(OH- -) )减小减小, ,平衡右移平衡右移, ,从而使从而使Mg(OH)Mg(OH)2 2溶解。溶解。Mg(OH)Mg(OH)2 2(s) Mg(s) Mg2+2+(aq)+2OH(aq)+2OH- -(aq)(aq) NHNH4 4+ +直接结合直接结合OHOH- -, ,使使c(OHc(OH- -) )减小减小, ,平衡右平衡右移移, ,从而使从而使Mg(OH)Mg(OH)2

16、 2溶解。溶解。加入加入HClHCl时时, ,Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)H2ONH4+H2O NH3H2O+H+OH-+H+因因OHOH- -浓度降低浓度降低, ,使溶解平衡向沉淀溶解的方向移动使溶解平衡向沉淀溶解的方向移动Mg(OH)2+2NH4Cl = MgCl2 + 2NH3 + 2H2O 不断减小溶解平衡体系中的不断减小溶解平衡体系中的相应离子相应离子, ,平衡就向沉淀溶解的平衡就向沉淀溶解的方向移动方向移动, ,从而使沉淀溶解。从而使沉淀溶解。 3. 3. 牙齿表面由一层硬的、组成为牙齿表面由一层硬的、组成为CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3OH

17、OH的物质保护着的物质保护着, ,它在唾液中存在下列平衡它在唾液中存在下列平衡: : Ca Ca5 5(PO(PO4 4) )3 3OH(s) 5CaOH(s) 5Ca2+2+3PO+3PO4 43-3-+OH+OH- -进食后进食后, ,细菌和酶作用于食物细菌和酶作用于食物, ,产生有机酸产生有机酸, ,这时牙这时牙齿就会受到腐蚀齿就会受到腐蚀, ,其原因是其原因是: : . . 。 已知已知CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3F(s)F(s)的溶解度比上面的矿化产的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加

18、剂后能防止龋齿的原因配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因: : 。 生成的有机酸能中和生成的有机酸能中和 OHOH- -, ,使平衡向脱矿方向移动使平衡向脱矿方向移动, ,加速腐蚀牙齿加速腐蚀牙齿 5Ca5Ca2+2+3PO+3PO4 43 3- -+F+F- -=Ca=Ca5 5(PO(PO4 4) )3 3FF NaClNaCl和和AgNOAgNO3 3混合混合生成生成白色沉淀白色沉淀向所得固液混向所得固液混合物中滴加合物中滴加KIKI溶液溶液白色沉淀白色沉淀转变为黄色转变为黄色向新得固液混向新得固液混合物中滴加合物中滴加NaNa2 2S S溶液溶液黄色沉淀黄色沉淀转变为黑色转变为黑色步步骤

19、骤NaClNaCl和和AgNOAgNO3 3溶液混合溶液混合向所得固体混合物中向所得固体混合物中滴加滴加KIKI溶液溶液向新得固体混合物向新得固体混合物中滴加中滴加NaNa2 2S S溶液溶液现现象象 白色沉淀析出白色沉淀析出 白色沉淀转为黄色白色沉淀转为黄色 黄色沉淀转为黑色黄色沉淀转为黑色向向MgClMgCl2 2溶溶液中滴加液中滴加NaOHNaOH溶液溶液生成生成白色沉淀白色沉淀向有白色沉淀的溶液中向有白色沉淀的溶液中滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液白色沉淀转变为红褐色白色沉淀转变为红褐色静静 置置红褐色沉淀红褐色沉淀析出析出, ,溶液变无色溶液变无色步步骤骤向向MgClMgCl2

20、 2溶液中溶液中滴加滴加NaOHNaOH溶液溶液向有白色沉淀的溶液向有白色沉淀的溶液中滴加中滴加FeClFeCl3 3溶液溶液静置静置现现象象白色沉淀析出白色沉淀析出 白色沉淀变红褐色白色沉淀变红褐色红褐色沉淀析出红褐色沉淀析出溶液褪至无色溶液褪至无色三、沉淀的转化 1. 1.根据你所观察到的现象根据你所观察到的现象, ,分析所发生的反应。分析所发生的反应。 2.2.如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的步如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的步骤颠倒顺序骤颠倒顺序, ,会产生什么结果会产生什么结果? ?试用平衡移动原理和试用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释两种沉淀溶解度上的差别加

21、以解释, ,并找出这类反并找出这类反应发生的特点。应发生的特点。 溶解度小溶解度小的沉淀转化为的沉淀转化为溶解度更小溶解度更小的沉淀。的沉淀。两者差别越大两者差别越大, ,转化越容易。转化越容易。 沉淀的转化的实质沉淀的转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动就是沉淀溶解平衡的移动 是沉淀溶解平衡移动。一般溶是沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现 在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂, ,使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质, ,引起一种沉淀转变成另一种沉淀的

22、现象引起一种沉淀转变成另一种沉淀的现象, ,叫叫沉沉淀的转化。淀的转化。 沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值 锅炉中水垢中含有锅炉中水垢中含有CaSOCaSO4 4, ,可先用可先用NaNa2 2COCO3 3溶溶液处理液处理, ,使之转化为疏松、易溶于酸的使之转化为疏松、易溶于酸的CaCOCaCO3 3。CaSOCaSO4 4 SOSO4 42- 2- + + CaCa2+2+ + + CO CO3 32-2-CaCOCaCO3 3CaSOCaSO4 4(s)+Na(s)+Na2 2COCO3 3 = CaCO= CaCO3 3(s)+Na(

23、s)+Na2 2SOSO4 4 自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。矿物的现象。 各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成后可变成CuSOCuSO4 4溶液溶液, ,并向深部渗透并向深部渗透, ,遇到深层的闪锌矿遇到深层的闪锌矿(ZnS(ZnS) )和方铅矿和方铅矿(PbS(PbS), ),便慢慢地使之转变为铜蓝便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS(CuS) )。 沉淀的沉淀的生成、溶解、转化生成、溶解、转化本质上都本质上都是沉淀溶解平衡的移动是沉淀溶解平衡的移动, ,其基本依据主要有其基本依据主

24、要有: : 加水加水, ,平衡向溶解方向移动。平衡向溶解方向移动。 升温升温, ,多数平衡向溶解方向移动。多数平衡向溶解方向移动。 平衡向沉淀方向移动。平衡向沉淀方向移动。 使平衡向溶解的使平衡向溶解的方向移动。方向移动。对于溶解平衡对于溶解平衡: : MMmmNNn n(s) mM(s) mMn+n+(aq)+nN(aq)+nNm+m+(aq(aq) ) KKSPSP=c(M=c(Mn+n+) )mmc(Nc(Nm+m+) )n n 在一定温度下在一定温度下, K, KSPSP是一个常数。是一个常数。 溶液中有关离子浓度幂的乘积溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积离子积QQC C。QQC CKK

25、SPSP= =QQC CKKSPSP QQC CKKSPSP Cu(OH)Cu(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3。 3.3.小结小结KKspsp的大小与沉淀转化的关系。的大小与沉淀转化的关系。 对于同类型的难溶电解质对于同类型的难溶电解质, K, Kspsp的大小与溶解度的大小与溶解度的大小一致的大小一致, K, Kspsp较大的沉淀可以转化为较大的沉淀可以转化为KKspsp较小较小的沉淀。的沉淀。 通过学习沉淀溶解平衡通过学习沉淀溶解平衡, ,你对复分你对复分解反应发生的条件解反应发生的条件生成沉淀、生成沉淀、气体和水气体和水, ,又有哪些进一步的认识又有哪些进一步的认识? ? 本

26、本质是沉淀溶解平衡的移动。酸碱质是沉淀溶解平衡的移动。酸碱盐之间反应发生的条件拓展为生成盐之间反应发生的条件拓展为生成更更难溶难溶或或更难电离更难电离或或更易挥发更易挥发的物质。的物质。1.1.下列说法中正确的是下列说法中正确的是 （ ）A.A.不溶于水的物质溶解度为不溶于水的物质溶解度为0 0B.B.绝对不溶解的物质是不存在的绝对不溶解的物质是不存在的C.C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为为0 0D.D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水2.2.下列各组离子下列各组离子, ,在水溶液中能以较高浓度大量共在水溶液中能以较高浓度大量共存的是存的是 （ ）I I- - ClO ClO- - NO NO3 3- - H H+ + KK+ + NH NH4 4+ + HCO HCO3 3- - OH OH- - SO SO4 42-2- SO SO3