化学选修人教新课标难溶电解质的溶解平衡课件

1、 1了解沉淀平衡的定义及影响因素。 2掌握沉淀转化的条件及应用。 3了解溶度积及其有关计算。 一、Ag和Cl的反应真能进行到底吗？ 1生成沉淀的离子反应之所以能够发生的原因 生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于_。尽管生成物的溶解度很小，但_。 2溶解平衡的建立 以AgCl溶解为例： 从固体溶解平衡的角度，AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，_；另一方面，溶液中的Ag和Cl受AgCl表面正、负离子的吸引，_。 溶解平衡：在一定温度下，当_时，即得到_。如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表示为_。由于沉淀、溶解之间的这种_平衡的存在，决定了Ag和Cl的反应_进行到底。 3生

2、成难溶电解质的离子反应的限度 不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl和AgNO3，但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度小于_ g的电解质称为难溶电解质。对于常见的化学反应来说，0.01 g是很小的，因此一般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解质，可以认为反应完全了。 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于_ molL1时，沉淀就达完全。 二、沉淀反应的应用 难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡，化学平衡中的平衡移动规律同样适用于难溶电解质的溶解平衡，因此可以通过改变条件使平衡移动溶液中的离子或转化为沉淀，或沉淀转化为溶液中的离子。 1沉淀的生成 (1)沉淀生成的

3、应用：在涉及_、_的生产、科研、_等领域中，常利用_来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)沉淀的方法 调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至78，可使Fe3转变为_沉淀而除去。反应如下：_ 加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下： Cu2S2_ Cu2H2S_ Hg2S2_ Hg2H2S_ 2沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的_，使平衡向_的方向移动，就可以使沉淀

4、溶解。 (2)溶解沉淀的试剂类型 主要类型是：用_溶解：例如，溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。 用某些盐溶液溶解：例如：Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为_。 3沉淀的转化 (1)沉淀转化的方法 对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为_或其他方法能溶解的沉淀。 (2)沉淀转化的实质 沉淀转化的实质就是_。一般说来，_的沉淀转化成_的沉淀容易实现。 两种沉淀的溶解度差别_，沉淀转化越容易。 (3)沉淀转化的应用 沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。 锅炉除水垢 水垢CaSO4(s) 从CaSO4到CaCO3的沉淀转化

5、中，并存着两个沉淀溶解平衡： 其反应如下：_ 对一些自然现象的解释 在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。例如，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)时，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。 其反应如下： CuSO4ZnS_ CuSO4PbS_ 答案： 一、1.生成物的溶解度小不会等于0 2少量Ag和Cl脱离AgCl的表面溶入水中回到AgCl的表面析出沉淀沉淀溶解和生成的速率相等饱和溶液 动态不能 30.011105 二、1.(1)无机制备提纯工艺废水处理生成沉淀 (2)Fe(OH)3Fe33NH

6、3H2OFe(OH)3 CuSCuS2HHgSHgS2H 2(1)相应离子沉淀溶解 (2)强酸 Mg(OH)22NH4ClMgCl22NH3H2O 3(1)另一种用酸 (2)沉淀溶解平衡的移动溶解度小 溶解度更小越大 (3)CaSO4Na2CO3CaCO3Na2SO4 CaCO32HClCaCl2H2OCO2 CuSZnSO4CuSPbSO4 1游过闻名于世的桂林溶洞，北京石花洞的人都不会忘记那千姿百态的石钟乳，石笋和石柱，不会忘记那宽敞高大的岩穴、曲折迂回的通道。这些引人入胜，宛如地下龙宫的溶洞，以及其中的钟乳石是怎样形成的呢？ 提示：溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶

7、性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞顶滴到洞底时，由于水分蒸发或压强减小，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。 2若要除去某溶液中的 你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？ 提示：加入可溶性钡盐，因为BaSO4的溶解度比CaSO4的溶解度小，用Ba2沉淀 更完全。 1.溶解平衡的建立 在一定条件下，难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立

8、了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。 以AgCl溶解为例： Ag(aq)Cl(aq) AgCl(s)。 AgCl 在溶液中存在以下两个过程：一方面，在水分子的作用下，少量Ag和Cl脱离AgCl固体表面溶入水中；另一方面，溶液中的Ag和Cl受AgCl固体表面正、负离子的吸引，回到AgCl表面析出沉淀。在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到AgCl的饱和溶液，即建立起下列动态平衡： 2溶解平衡的特征 与化学平衡一样，也可以概括为“动、等、定、变”四个字。 “动”动态平衡，溶解速率和沉淀速率不等于零，即溶解过程和沉淀过程都在进行。 “等”溶解速率和沉淀速率相等。 “定”溶解达平衡状态时，溶液中

9、的离子浓度保持不变。 “变”当改变外界条件时，溶解平衡发生移动，直到建立新的平衡。 3生成难溶电解质的离子反应的限度 不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl和AgNO3，但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。对于常见的化学反应，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1105mol/L时，沉淀就达完全。 生成沉淀的离子反应之所以能够发生，是因为生成物的溶解度很小。 3生成难溶电解质的离子反应的限度 不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl和AgNO3，但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度小于0.01

10、 g的电解质称为难溶电解质。对于常见的化学反应，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1105mol/L时，沉淀就达完全。 生成沉淀的离子反应之所以能够发生，是因为生成物的溶解度很小。 4沉淀溶解平衡的影响因素： 内因：溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶溶质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。 外因：包括浓度、温度等、遵循勒夏特列原理。 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；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如 Ca(OH)2的溶解平衡。 案例精析 【例1】下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中，正确的是() AAgCl 沉

11、淀的生成和溶解在不断进行，但速率相等 BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和Cl C升高温度，AgCl的溶解度增大 D向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变 解析AgCl 固体在溶液中存在溶解平衡，当达到溶解平衡时，AgCl固体生成Ag和Cl的速率必然等于Ag和Cl结合成AgCl固体的速率，A正确；没有绝对不溶的物质，B错误；一般来说，温度升高，固体的溶解度增大，C正确，但少数固体的溶解度随温度升高而降低如Ca(OH)2；向AgCl 沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl)，平衡向左移动，AgCl的溶解度减小，D错误。故选AC。 【答案】AC 下列对沉

12、淀溶解平衡的描述正确的是() A反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 解析本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项，反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，错误；B项正确；C项沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项中，沉淀达到溶解平衡时，如果再加入难溶性的该物质，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。 【答案】B 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) Ca(O

13、H)2(aq) Ca2(aq)2OH(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是() An(Ca2)增大Bc(Ca2)不变 Cn(OH)增大 Dc(OH)不变 解析本题考查的是对沉淀溶解平衡的理解。加入少量生石灰发生反应：CaOH2OCa(OH)2，溶液中水的量减少，析出Ca(OH)2固体，但溶液仍为饱和溶液，所以溶液中的离子浓度不变，但离子数会减少，故正确答案为BD。 【答案】BD 点评平衡移动原理也适用于溶解平衡，如果促进难溶物质的溶解平衡，则固体逐渐溶解；如果抑制难溶物质的溶解平衡，则有固体生成或固体不溶解。 (2009广东卷)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如

14、下。下列说法正确的是 () A温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小 B三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大 C283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液 D283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液 解析温度一定，Ksp(SrSO4)不变，A错误；由题中沉淀溶解平衡曲线可看出，313K时，c(Sr2)、c(SO)最大，Ksp最大，B正确；a点c(Sr2)小于平衡时c(Sr2)，故未达到饱和，沉淀继续溶解，C正确；从283K升温到363K要析出固体，依然为饱和溶液。 【答案】BC 1.沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在涉及无机制备、提纯工艺的

15、生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)沉淀法工艺流程示意图。(如下图所示) (3)沉淀的方法 调节pH法：例如，工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，使其溶于水，再加入氨水调节pH至78，可使Fe3转变为Fe(OH)3沉淀而除去，离子反应方程式为Fe33NH3H2OFe(OH)3 加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应为Cu2S2CuS，Cu2H2SCuS2H和Hg2S2HgS，Hg2H2SHgS2H。 (4)不同沉淀方法的应用。 直接沉淀法：

16、除去指定溶液中某种离子或获取该难溶电解质。 分步沉淀法：鉴别溶液中离子或分别获得不同难溶电解质。 共沉淀法：加入合适的沉淀剂，除去一组离子中某种性质相似的离子。 氧化还原法：改变某种离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离。 2沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理。 根据平衡移动的原理，对于在水中难溶的电解质，如能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，就可以使沉淀溶解。 (2)沉淀溶解的规律。 加入的试剂能与沉淀所产生的离子发生反应，生成挥发性物质或弱电解质(弱酸、弱碱或水)使溶解平衡向溶解的方向移动，则沉淀就会溶解。 如难溶于水的CaCO3、FeS、

17、Al(OH)3、Cu(OH)2等都可溶于盐酸中。 CaCO32HCa2CO2H2O FeS2HFe2H2S Al(OH)33HAl33H2O Cu(OH)22HCu22H2O 3沉淀的转化 (1)沉淀转化的方法 对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。 (2)沉淀转化的实质。 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。 案例精析 【例2】为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是() ANaOHBNa2CO3 C氨水 D

18、MgO 解析要除FeCl3实际上是除去Fe3，除Fe3的方法是加入某物质使之成为沉淀过滤即可。同时该题巧妙运用了Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度，从而可以使Fe(OH)3沉淀，而不致使Mg2转化为沉淀而析出。 【答案】D 点评对于除杂问题，要把握以下几个问题：(1)加入的试剂能与杂质反应或通过调整酸碱性，使之发生水解而除去；(2)添加的试剂允许过量，且过量的试剂易于除去，不能引入新的杂质。本题常规方法是加入化学物质直接与Fe3反应形成沉淀，但在这里却巧妙地利用了MgO消耗FeCl3水解生成的HCl，促使FeCl3水解成Fe(OH)3，同时MgO转化成MgCl2，不引入新杂质，即

19、使MgO过量，因为它不溶于水也不会引起二次污染。 除去氯化钠溶液中的氯化镁、氯化钙的方法是() A将样品溶于蒸馏水，加入过量氢氧化钠过滤后，加盐酸蒸发 B将样品溶于蒸馏水，加入过量碳酸钠过滤后，加盐酸蒸发 C将样品溶于蒸馏水，加入过量氢氧化钠过滤，在滤液中加过量盐酸后蒸发 D用半透膜有选择地除去钙离子和镁离子 【答案】C 做过Ag或Cl检验实验的试管壁上易附着AgCl固体，不易用水或酸洗去，却可用氨水浸泡后洗净，试解释用氨水可洗掉AgCl沉淀的原因。 解析AgCl固体在水中存在溶解平衡：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，当加入氨水后，Ag与NH3H2O结合生成难以电离的Ag(NH3)2，从而使c(Ag)减小，上述平衡向右移动，使AgCl固体逐渐溶解而被洗掉。 【答案】加入氨水后生成难电离的Ag(NH3)2，使AgCl的溶解平衡发生移动，而逐渐完全溶解。 (1)溶度积(Ksq)概念：在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积为一常数。 (2)表达式以MmAn的饱和溶液为例： Ksqc