第四节_难溶电解质的溶解平衡.ppt

1、第4节 难溶电解质的溶解平衡,10,110,0.011,0.01,回顾,2.溶解度与溶解性的关系：,注：物质在水中“溶”与“不溶”是相对的， “不溶”是指难溶，没有绝对不溶的物质。,1.溶解度的定义：,几种电解质的溶解度（20),资料,实验探究,讨论: NaCl在水溶液里达到溶液平衡状态时有何特征？ v（结晶）=v（溶解）, 要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取什么措施？,加热浓缩,降温,(3)在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸,探究实验,现象:NaCl饱和溶液中析出固体,1、AgCl溶解平衡的建立,（1）当v溶解 v沉淀时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡,在一定条件下，难溶电解质溶

2、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（饱和状态）。,（2）溶解平衡的概念：,(3) 特征：,等V溶解 = V沉淀（结晶）,动动态平衡， V溶解 = V沉淀0,定达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变,变当外界条件改变，溶解平衡将发生移动,逆、等、定、动、变。,逆溶解与沉淀互为可逆,（4）影响难溶电解质溶解平衡的因素：,内因：电解质本身的性质,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。,c、同离子效应：加入相同离子，平衡向生成沉淀的方向移动。,溶解度小于0.01g，离子反应生成难溶电解质， 离子浓度小于1105 mo

3、l/L时，认为沉淀完全,3.下列说法中正确的是 （ ） A.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水 B.不溶于水的物质溶解度为0 C.绝对不溶解的物质是不存在的 D.某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零。,C,阅读P65-66科学视野溶度积Ksp,1、对于溶解平衡： MmNn(s) mMn+(aq) + nNm-(aq)有： Ksp=c(Mn+)mc(Nm-)n 在一定温度下，Ksp是一个常数。,练习：BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积表达式,2、在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的

4、是(AgCl 的Ksp=1.810-10) （ ） A、有AgCl沉淀析出 B、无AgCl沉淀 C、无法确定 D、有沉淀但不是AgCl,A,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、溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积QC,一、沉淀的生成,1、应用：利用生成沉淀来分离或除去某些离子。,化学沉淀法废水处理工艺流程示意图,2、方法：, 调pH值,如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至78,Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4, 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂,Cu2+S2= CuS H

5、g2+S2= HgS,同离子效应法, 氧化还原法,硫酸中c(SO42-) 大，使平衡向沉淀的方向移动。,例：已知Fe3+在pH值3到4之间开始沉淀，在pH值7到8之间沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8到9之间开始沉淀11到12之间沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？,例：为什么硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？,答案：先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调pH至7到8使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀。,此题可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）,此题可用：氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）,(1)常用氧化剂:硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等,(2)调pH可用:氨水

6、、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜,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。,思考与交流,2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可以从哪方面考虑？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Qc与Ksp的相对大小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。,二、沉淀的溶解,（1）原理：,设法不断移去平衡体系中的相应离子，使平衡向溶解 的方向移动。,（2）举例：,如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH

7、)2溶于强酸（常用试剂）。,溶于酸中,溶于某些盐溶液,实验3-3,向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别加入适 量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象：,无明显现象,沉淀溶解,沉淀溶解,请用平衡移动原理解释沉淀溶解的原因。,解释：,在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：,加入NH4Cl时： 1、NH4直接结合OH,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。,2、NH4水解，产生的H中和OH,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。,NaCl和AgNO3混合,生成白色沉淀,向所得固液混合物中滴加KI溶液,白色沉淀转变为黄色,向新得固液混合物中滴加Na2S溶液

8、,黄色沉淀转变为黑色,实验34：,三、沉淀的转化,向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液,生成白色沉淀,向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液,白色沉淀转变为红褐色,静置,红褐色沉淀析出，溶液变无色,实验35,1、根据你所观察到的现象，分析所发生的反应。,AgCl+I-=AgI+Cl-,2AgI+S2-=Ag2S+2I-,3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+,思考与交流,特点：溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。 两者差别越大，转化越容易。,沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动,AgCl Ag+ + Cl-,+,I-,AgI,沉淀转化的应用举例： 1、对于一些用酸或其它方法

9、不能溶解的沉淀，可以 先将其转化为另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀。 例如： 水垢中的CaSO4，用Na2CO3处理，使之转化 为CaCO3，而后用酸除去。 CaSO4 (s) SO42- + Ca2+,+,CO32-,CaCO3(s),AB,练习,2、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: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)。,阅读P66 氟化物防治龋齿的化学原理,+ F-,交流与讨论,牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，

10、 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 。 已知Ca5(PO4)3F（s）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OH-，使平衡向脱矿方向移 动，加速腐蚀牙齿,5Ca23PO43FCa5(PO4)3F,思考：,1、试利用平衡移动原理解释下列事实： (1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中 (2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中 (3)分别用等体积的蒸馏水和0010mol/L硫酸洗涤

11、BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用 稀硫酸洗涤的损失量。,S2与H作用生成的H2S气体会逸出反应体系，使FeS的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。 (2) 硫酸钙也难溶于水，因此向碳酸钙中加硫酸是沉淀转化的问题，但硫酸钙的溶解度大于碳酸钙，转化不能实现。醋酸钙溶于水，且醋酸提供的H与碳酸钙沉淀溶解平衡中的CO32-作用，可生成CO2逸出反应体系，使其沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。 (3) 硫酸溶液中的SO42-对BaSO4的沉淀溶解平衡有促进平衡向生成沉淀的方向移动的作用。,2、已知常温下FeS的Ksp=6.2510-18。 （1）常温下FeS的溶解度为多少g？（设饱和溶液的密度为

12、1gcm-3） （2）在常温下将过量FeS投入到0.10molL-1的Na2S溶液中，则平衡时c(Fe2+)为多少？,（1）2.210-8g （2）6.2510-17molL-1,例：向少量Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和NH4Cl溶液，固体完全溶解。学生甲、乙分别作了如下解释： 甲的观点：Mg(OH)2 Mg2+2OH-；NH4+H2O NH3H2O+H+；由于的反应，平衡右移，沉淀溶解。 乙的观点：Mg(OH)2 Mg2+2OH-；NH4+ OH-NH3H2O；由于的反应，平衡右移，沉淀溶解。 为了验证甲、乙两位同学的结论，现提供下列仪器、药品及某些弱电解质的相关数据： I、仪器：试管、胶头滴管、药匙、容量瓶、锥形瓶 II、药品：Na2CO3、NaHCO3、 ( NH4)2SO4、CH3COONH