第四节难溶电解质的溶解平衡精品教育.ppt
第三章 水溶液中的离子平衡,第四节难溶电解质的溶解平衡（第一课时）,难溶 不溶,在学习初中化学时,我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。,温故,思考：Ag和Cl的反应真能进行 到底吗？,阅读课本P6162,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。,AgCl在水中溶解平衡,一、沉淀溶解平衡,一定温度下，沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速率，固体量和各离子的浓度保持不变的状态。此时沉淀达到最大溶解，形成饱和溶液。,逆、等、定、动、变,1、定义：,2、表达式：,3、特征：,练习：写出碘化银、氢氧化镁沉淀溶解 平衡的表达式。,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,a）绝对不容的电解质是没有的。,b)同是难溶的电解质，溶解度差别也很大。,d)习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了。对于常量的反应来说，0.01g是很小的。当溶液中残留的离子浓度 1 10-5mol/L时，沉淀就达到完全。,C）易容电解质做溶质时，只要是饱和溶液，也可存在溶解平衡。,外因:遵循平衡移动原理,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。,c)同离子效应：加入含有相同离子电解质，平衡向沉淀的方向移动.,特例：Ca(OH)2,练一练,在含AgCl固体的混合液中，存在平衡当改变条件时，填写下表：,左移,增大,右移,增大,减小,不移动,不变,不变,右移,不变,不变,减小,1、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0C.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零,2、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（）A.开始时，溶液中各离子浓度相等B.平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C.平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D.平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解,练习,C,B,3.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,AB,=c(Ag+)c(Cl-),Ksp,5、溶度积常数（Ksp）,（1）定义：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.,算一算：已知25KspFe(OH)32.710-39，氢氧化铁饱和溶液中c(OH-),pH,310-10 mol/L,4.5,（2）表达式：,常见难溶电解质的溶度积与溶解度（25 C）,1.810-10,5.410-13,8.510-17,1.110-10,5.610-12,5.010-9,1.510-4,8.410-6,2.110-7,2.410-3,9.010-4,7.110-4,CaCO3,BaSO4,Mg(OH)2,（3）影响因素:Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。（4）意义：Ksp大小反映难溶电解质的溶解能力，对于相同类型的电解质，Ksp越大，说明难溶物在水中的溶解能力越大。,(5)Ksp的求算：例.25时,Ksp(PbI2)=7.110-9 mol3l-3求PbI2的饱和溶液中的c(Pb2+)和c(I-).,解析：PbI2 Pb2+2I-浓度关系：X,2X,溶解的PbI2 的浓度为：1.2 10-3moll-1,Ksp=c(Pb2+).c(I-)2=c(Pb2+)22.c(Pb2+)2 4X3=7.110-9 mol3l-3,c(Pb2+)=1.210-3moll-1;c(I-)=2c(Pb2+)=2.410-3moll-1,例在c(I-)=0.1molL-1的溶液中,Pb2+的浓度最大可达到多少?,Ksp c(Pb2+)c2(I-),PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),解：,c(Pb2+)=Ksp/c2(I-)=7.110-9/0.12=7.110-7molL-1,即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为7.110-7molL-1,练习：,将足量AgCl各放入:(1)5ml水;(2)10ml 0.2 moll-1的 MgCl2溶液;(3)20ml 0.5moll-1NaCl溶液;(4)40ml 0.1 moll-1盐酸中溶解至饱和,各溶液中c(Ag+)由大到小 的顺序为：,各溶液中c(Cl-)越大,c(Ag+)越小(1)(4)(2)(3),AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq),Q c=Am+nBn-m，Q c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。,溶度积规则,离子积,(6)溶度积规则判断有无沉淀生成。,1）QcKsp,溶液未饱和，还可溶解；2）Qc=Ksp,恰好饱和，达到平衡；3）QcKsp,过饱和,有沉淀析出。,例AgCl的Ksp=1.8010-10,将0.001 mol.L-1NaCl和0.001 molL-1AgNO3 溶液等体积混合,是否有AgCl 沉淀生成.,解:两溶液等体积混合后,Ag+和Cl-浓度都减小到原浓度的1/2.Ag+=Cl-=1/20.001=0.0005(molL-1)在混合溶液中,则 Ag+Cl-=(0.0005)2=2.5 10-7因为Ag+Cl-Ksp,所以有AgCl 沉淀生成.,第三章 水溶液中的离子平衡,第四节难溶电解质的溶解平衡（第二课时）,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分离或提纯物质的重要方法之一,但不是唯一方法。,(2)原则：生成沉淀的反应能发生，且 进行得越完全越好。,（3）方法,a、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,b、加沉淀剂法：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂,Cu2+S2=CuS Hg2+S2HgS,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,要除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3，不宜选用的试剂是（）A、MgO B、MgCO3C、NaOH D、Mg(OH)2,c,课堂练习,实验3-3:Mg(OH)2的溶解,1.写出实验3-3中有关反应的化学方程式 2.用平衡移动原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因，并试从中找出使沉淀溶解的规律。,解释,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和OH-反应生成水,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。,加入NH4Cl时，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。,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）应用举例,a.难溶于水的盐、碱溶于酸中如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸,b.难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液c.发生氧化还原反应使沉淀溶解如有些金属氧化物(CuS、HgS等）不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减少Cu2+（S2-）而达到沉淀溶解 3CuS+8HNO3=3Cu（NO3）2+3S+2NO+4H2Od.生成络合物使沉淀溶解如AgCl可溶于NH3.H2O,【实验3-4】,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,3.沉淀的转化,溶解度/g,1.510-4 310-7 1.310-16,沉淀的转化示意图,KI=I-+K+,+,AgI(S),KSP(AgCl)=1.8*10-10,KSP(AgI)=8.3*10-17,（1）沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡发生移动.一般说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。,应用1：,（2）沉淀转化的应用：,信息:锅炉水垢中还含有CaSO4，难溶于水和酸，如何清除？,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+,+CO32-,CaCO3,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,用盐酸或饱和氯化铵溶液,除去水垢,CaCO3 Ca2+CO32-,2HCO3-,应用2：一些自然现象的解释,各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？,1.检查胃病做钡餐透视中，为什么用BaSO4而不用BaCO3?,BaCO3 Ba2+CO32-,+,2H+,H2O+CO2,思考,2.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：。,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,(2)已知Ca5(PO4)3F的KSP=2.810-61，比Ca5(PO4)3OH更难溶，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,练习,已知KspCu(OH)2=2.0 x10-20(1)某CuSO4溶液里，c(Cu2+)=0.02mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大（）才能达到目的。(2)要使0.2mol/LCuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全（使Cu2+浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为（）。,5,6,
