化学选修四第四节难溶电解质

关于化学选修四第四节难溶电解质复习

1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？

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、溶解性是指：___________________________

溶解性是物质的_______性质。溶解性大小跟

___________________有关。一种物质溶解在另一种物质中的能力。物理溶质、溶剂的性质第2页,共54页，2024年2月25日，星期天

物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力的强弱，为了精确表示物质的溶解能力，化学上引入了“溶解度”的概念。第3页,共54页，2024年2月25日，星期天固体物质的溶解度定义：注意：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。条件：一定温度。标准：100克溶剂状态：饱和状态单位：克（g）

任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件下某物质的溶解量一般是有限的。第4页,共54页，2024年2月25日，星期天溶解度与溶解性的关系：20℃10易溶可溶1微溶0.01难溶S/g第5页,共54页，2024年2月25日，星期天（1）NaCl在水溶液里达到溶液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？蒸发（减溶剂）降温NaCl的溶解速率与结晶速率相等；并且只要溶解平衡的条件不变，该溶液中溶解的NaCl的量就是一个恒定值。加入浓盐酸？交流、讨论第6页,共54页，2024年2月25日，星期天在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象:解释:在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡

NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸会使c(Cl-)增加,平衡向左移动,因而有NaCl晶体析出.NaCl饱和溶液中有固体析出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？实验探究第7页,共54页，2024年2月25日，星期天一、Ag＋和Cl－的反应能进行到底吗？【实验】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。问题讨论：

溶液中依然有Ag+、Cl-存在1、恰好反应没有？2、溶液中还含有Ag+和Cl-？【继续试验】取上层清液，滴加KI溶液，有何现象？说明了什么？资料：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时，沉淀达到完全。

沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只不过溶解度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。第8页,共54页，2024年2月25日，星期天AgCl溶解平衡的建立

当v（溶解）＝v（沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀注意写法第9页,共54页，2024年2月25日，星期天

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）溶解平衡的特征：逆、等、动、定、变溶解平衡的概念：平衡的共性第10页,共54页，2024年2月25日，星期天练一练1、下列对沉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，沉淀的速率与溶解的速率相等C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解B2.难溶等于不溶吗？第11页,共54页，2024年2月25日，星期天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、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。①内因：电解质本身的性质

②外因：

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。练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式特例：Ca(OH)2第12页,共54页，2024年2月25日，星期天练习：牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s）5Ca2++3PO43-+OH-

进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是

。生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿第13页,共54页，2024年2月25日，星期天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

练一练AB第14页,共54页，2024年2月25日，星期天

难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之乘积为一常数.这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示。2、溶度积常数或溶度积(Ksp)：

如Mg(OH)2

(s)Mg2

+(aq)+2OH-(aq)

表达式概念：

溶度积(Ksp)的大小只与温度有关影响因素25℃时，

Ksp=[c(Mg2+)

][c(OH-)]2=5.6×10-12mol3L-3练：请写出BaSO4

、Al(OH)3

的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式。BaSO4(s)Ba2++SO42-KSP=[c(Ba2+)][c(SO42-)]Al(OH)3(s)Al3+

+3OH-KSP=[c(Al3+)][c(OH-)]3

第15页,共54页，2024年2月25日，星期天①概念：一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂的乘积为一常数.这个常数称为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示。2、溶度积（科学视野P65）对于溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)

有：KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n【注意】Ksp只与温度有关，相同类型的难溶电解质溶度积越小，其溶解度越小。QCKSP=QCKSP>QCKSP<溶液过饱和，有沉淀析出溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态溶液未饱和，可继续溶解该难溶电解质②离子积QC（任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积）第16页,共54页，2024年2月25日，星期天【例】下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？已知Ksp（CaCO3）=2.8

10-91）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？C(Ca2+)=C(CO32-)=(0.110-3

0.01)/1.0

=

10-6mol/L

Qc

=C(Ca2+)×C(CO32-)=10-12

<

Ksp=2.810-9因此无CaCO3沉淀生成。C(Ca2+)=C(CO32-)=10-4

mol/L

Qc

=C(Ca2+)×C(CO32-)=10-8

>

Ksp=2.810-9

因此有CaCO3沉淀生成。第17页,共54页，2024年2月25日，星期天练一练2、下列叙述正确的是（）A.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质B.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数C.溶度积常数大者，溶解度也大D.用水稀释含有AgCl固体的溶液时，AgCl的溶度积常数不变。D第18页,共54页，2024年2月25日，星期天意义

①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解度几种难熔电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积：AgCl(s)Ag++Cl-Ksp=[c(Ag+)][c(Cl-)]=1.8×10-10S=1.5×10-4AgBr(s)Ag++Br-Ksp=[c(Ag+)][c(Br-)]=5.0×10-13S=8.4×10-6AgI(s)Ag++I-Ksp=[c(Ag+)][c(I-)]=8.3×10-17S=9.1×10-9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第19页,共54页，2024年2月25日，星期天②能与溶解度之间换算算出溶解度例1、已知Ksp,AgCl＝1.5610-10，Ksp,Ag2CrO4＝9.010-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）设平衡时AgCl的浓度为S1（mol／L),则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡S1S1

(2)设溶解平衡时Ag2CrO4的浓度为S2（mol/L),则：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平2S2S2在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度第20页,共54页，2024年2月25日，星期天

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

Qc

>Ksp时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Qc

=Ksp

）(2)Qc

=Ksp时，沉淀与饱和溶液的平衡Qc

<Ksp时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡（此时Qc

=Ksp

）Qc=[Am+]n[Bn-]m

③与Qc

相比较，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀是否生成或溶解Qc称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，Ksp

为一定值。第21页,共54页，2024年2月25日，星期天例1、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？Ksp（CaCO3）=2.8

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-]=0.110-30.01/1.0=10-6

mol/L

Qc

=[Ca2+]×[CO32-]=10-12<Ksp,CaCO3=2.810-9因此无CaCO3沉淀生成。[Ca2+]=[CO32-]=10-4

mol/L

Qc=[Ca2+]×[CO32-]=10-8>Ksp,CaCO3因此有CaCO3沉淀生成。第22页,共54页，2024年2月25日，星期天二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成（1）应用：生成难溶电解质的沉淀，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。第23页,共54页，2024年2月25日，星期天（2）方法①调pH值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调

pH值至7~8Fe3＋

+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋

②加沉淀剂

如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓第24页,共54页，2024年2月25日，星期天思考与交流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，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。第25页,共54页，2024年2月25日，星期天2、沉淀的溶解原理

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分析：难溶于水的盐能溶于酸中如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于盐酸。第26页,共54页，2024年2月25日，星期天[思考]：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.沉淀的溶解1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？所依据的原理是什么？2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)讨论溶解沉淀第27页,共54页，2024年2月25日，星期天1、原理：根据勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动沉淀的溶解2、方法：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第28页,共54页，2024年2月25日，星期天试管编号①②③④对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2滴加试剂2ml蒸馏水，滴加酚酞溶液2ml盐酸3ml饱和NH4Cl溶液

2mlFeCl3溶液现象固体无明显溶解现象，溶液变浅红迅速溶解逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl＝MgCl2+2NH3·H2O完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。有红褐色沉淀生成说明溶解实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐，根据实验现象，得出结论。第29页,共54页，2024年2月25日，星期天在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)

加入盐酸时，H＋中和OH－，使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。

加入NH4Cl时，NH4＋与OH－结合，生成弱电解质NH3·H2O（它在水中比Mg（OH）2更难电离出OH-），使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。【思考与交流】：

应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。【解释】第30页,共54页，2024年2月25日，星期天3、沉淀的转化[思考]：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会有红褐色沉淀生成？试用平衡移动原理解释之。Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)，FeCl3静置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓Ksp=1.8×10－11Ksp=4.0×10－38第31页,共54页，2024年2月25日，星期天【实验3-4】步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴Na2S溶液现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色AgClAgIAg2SKINa2S3、沉淀的转化第32页,共54页，2024年2月25日，星期天步骤1mLNa2S和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴NaCl溶现象有黑色沉淀析出黑色沉淀没变化黑色沉淀没变化逆向进行，有何现象？第33页,共54页，2024年2月25日，星期天沉淀的转化[思考与交流]:从实验中可以得到什么结论？实验说明：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。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。物质溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16第34页,共54页，2024年2月25日，星期天沉淀的转化示意图KI=I-+K+AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-第35页,共54页，2024年2月25日，星期天沉淀转化的实质沉淀转化的实质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。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。沉淀的转化第36页,共54页，2024年2月25日，星期天CaSO4

SO42－+

Ca2＋

+CO32－CaCO3

应用1：锅炉除水垢：P—64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。第37页,共54页，2024年2月25日，星期天化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用饱和Na2CO3溶液浸泡数天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式用盐酸或饱氯化铵液除去水垢第38页,共54页，2024年2月25日，星期天应用2：一些自然现象的解释第39页,共54页，2024年2月25日，星期天CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？第40页,共54页，2024年2月25日，星期天龋齿第41页,共54页，2024年2月25日，星期天应用3：龋齿的形成原因及防治方法①牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是：

。Ca5(PO4)3OH（S）

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)

发酵生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿

第42页,共54页，2024年2月25日，星期天②已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因

5Ca2++3PO43-+F-=Ca5（PO4）3FCa5(PO4)3OH（S）

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)第43页,共54页，2024年2月25日，星期天应用4：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：

BaSO4Ba2＋＋SO42－

Ksp=1.1×10－10s=2.4×10－4BaCO3Ba2＋＋CO32－

Ksp=5.1×10－9s=2.2×10－3

由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9～1.5)，如果服下BaCO3，胃酸会与CO32－反应生成CO2和水，使CO32－浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。BaCO3Ba2++CO32-

+

H+CO2↑+H2O所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42－不与H＋结合生成硫酸，胃酸中的H＋对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2＋浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4作“钡餐”。第44页,共54页，2024年2月25日，星期天思考：如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0％的Na2SO4溶液给患者洗胃，为什么？能用Na2SO3溶液吗？第45页,共54页，2024年2月25日，星期天限用试剂：氧化剂:HNO3、KMnO4、Cl2、O2、H2O2水等调PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜

氧化还原法应用5：已知Fe3+、Fe2+、Cu2+