难容电解质的溶解平衡.ppt

1、,END,第四节 难溶电解质的,溶解平衡,第三章,什么叫溶解度,定义：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 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也是有限的，不存在无限可溶解的物质。,溶解度与溶解性的关系：20,S10g,10gS1g,1gS0.01g,S0.01g,思考与交流: NaCl在饱和水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征？, 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,NaCl的溶解速率与结晶速率相等；并且只要溶解

2、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,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？,我们知道，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，AgNO3溶液与NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl： Ag+Cl-=AgCl，如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的，一般认为反应可以进行到底。,一、Ag和Cl的反应能进行到底吗？,认真阅读 思考与交流表34,1、问题讨论：,（1）当AgNO3与NaCl恰好完全反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？,有,（2）有沉淀生成的复分解类型的离子反应能不能完全进行到底

3、呢？,不能，沉淀即是难溶电解质，不是绝对不溶,只不过溶解度很小，难溶电解质在水中存在溶解平衡。,问题讨论：,（3）难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？,习惯上,将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0,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。,（2）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,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）,（4）溶解平衡的特征：,逆、等、动、定、

4、变,（3）溶解平衡的概念：,（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。,练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式,3、溶度积 、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解平衡中，离子浓度幂的乘积。,、表达式： 平衡时：Kspc(Mn)mc(Am-)n,、溶度积规则,任意时刻： Qc c(Mn)mc(Am-)n 当: Qc Ksp 过饱和，析出沉淀， Qc Ksp 饱和，平衡状态 Qc Ksp 未饱和。,在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中， 加入 1mL 0.01mol/L AgNO3溶

5、液，下列 说法正确的是(AgCl 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,问题： 能否通过改变条件，使难溶电解质的溶解平衡发生移动？使沉淀生成、溶解或转化？,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。,（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= Cu

6、S Hg2+S2= HgS,同离子效应法, 氧化还原法,硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。,例：已知Fe3+在PH在3到4之间开始沉淀，在PH在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？,例如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。,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。,氧化剂可用：氯气，双氧水，氧气等（不引入杂质）,调PH可用：氧化铜，碳酸铜等（不引入杂质）,氧化剂:硝酸.高锰酸钾.氯气.氧气.双氧水等,调PH:氨水.氢氧化钠.氧化铜.碳酸铜,

7、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、沉淀的溶解,（1）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,（2）举例, 难溶于水的盐溶于酸中 如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶 于盐酸。,难溶于水的电解质溶于某些盐溶液 如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,思考与交流,用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因？,沉淀不 溶解,沉淀溶解,沉淀逐渐 溶解,解释,在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg

8、(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与上述平衡中的OH生成弱电解质NH3H2O,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,实验探究,3、沉淀的转化,演示实验 34、35,注意：记录现象，写出相应的方程式,问题：如果将上述两个实验中沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序，会产生什么结果？,沉淀不会转化。沉淀只是从溶解度小的向溶解度更小的方向转化,（实验34、35沉淀转化）,AgCl,AgI,Ag2S,Mg(OH)2,Fe(OH)3,沉淀转化的 实质： 沉淀转化的 条件：,动

9、脑思考,平衡体系中离子浓度改变，沉淀溶解平衡发生移动 一般是难溶的物质转化成更加难溶的物质（两者溶解度差别越大，转化越容易）,溶解度大的沉淀： 溶度积常数大的沉淀,溶解度小的沉淀： 溶度积常数小的沉淀,沉淀转化的应用, 锅炉除水垢（CaSO4） P64,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.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。,CaSO4 SO42- + Ca2+, 一些自然现象的解释 P65,CaCO3 Ca2+ + CO32-,2HCO3-,CaCO3(s) CO32-(aq)

10、 + Ca2+(aq),1)试用平衡移动原理解释下列事实 CaCO3不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。,2)石灰乳中存在下列平衡： Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2 OH (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,A B,CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq),+H+,4）为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ ） A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO,3）在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后,恢复至原来温度下列说法正确的是

11、( ) A溶液中钙离子浓度变大 B溶液中氢氧化钙的质量分数增大 C溶液的PH不变 D溶液中钙离子的物质的量减少.,CD,D,溶解平衡及溶度积常数的应用,一定温度下，难溶电解质达到溶解平衡时，各离子浓度的幂之积是一个常数溶度积常数。简称：溶度积,符号：Ksp 如：250C时，Fe(OH)3在水中存在溶解平衡 Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH(aq) KspFe(OH)3 = c(Fe3+)c3(OH)=4.01038,例1、向110-3 molL-1 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的c(Ag+)=? CrO42-沉淀完全时, c(Ag+)=

12、 ?(已知：Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12),CrO42-沉淀完全时的浓度为1.0 10-5 molL-3故有,开始沉淀：,解: Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+CrO42-(aq),Ksp=c2(Ag+)c(CrO42-),M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp =a，c(M2+)=bmolL-1时，溶液的pH等于( ),室温时，M(OH)2(S),（2013年高考13题）,例2：,C.14+,B.,D.14+,A.,C,分析：Ksp=c(M2+)c2（OH-）,1、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解

13、质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是( ) A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdS,C,解: Fe(OH)3（s） Fe3+(aq) + 3OH-(aq),2、如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.1molL, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?( 相应的Ksp查阅教材P65页表中数据),pH = 3.2,Ksp = c(Fe3+)c3(OH-) = 4.0

14、 10-38,Fe3+ 沉淀完全时的c(OH-)为:,=1.5910-11molL-1,Mg2开始沉淀的pH值为:,pH =9.1,因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。,c(OH-)=,=1.310-5molL-1,=,查表可知：KspM(OH)2=1.810-11,3.2014年高考28.（15分）某小组以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下合成了橙黄色晶体X，为确定其组成，进行如下实验。 氨的测定：精确称取wgX,加适量水溶解。注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V1mLc1molL的盐酸标准溶液吸收，蒸氨结束后取下接收瓶，用c2molLNaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。,氯的测定：准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点（Ag2CrO4为砖红色）。,回答下列问题： （1）装置中安全管的作用原理是_。 用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用_式滴定管，可使用的指示剂为_。 （2）样品中氨的质量分数表达式为_。 （3）