难溶电解质的溶解平衡公开课件.ppt

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1、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,人教版选修4 化学反应原理,1,2022/12/2,学习目标,1.理解难溶电解质的溶解平衡。2.溶度积和溶度积规则.3.利用平衡移动原理分析沉淀的生成、 溶解、转化。,2,熟记核心要点,牢记沉淀溶解平衡的2个特征（1）V(溶解)=v(沉淀)0（2）固体质量或离子浓度保持不变掌握溶度积常数不等式熟记溶度积规则中的3个关系（1） 溶液不饱和，无沉淀析出（2） 溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态（3） 溶液过饱和，有沉淀析出掌握沉淀反应的三个应用（1）沉淀的生成（2）沉淀的溶解（3）沉淀的转化,3,2022/12/2,1、盐类的水解实质：,2、

2、水解规律：,3、影响因素,有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,谁强显谁性;越弱越水解,都弱双水解。,盐电离出来的离子与水电离出来的H + 或OH 结合，从而使水的电离平衡发生移动的过程。,课前复习,4,思考,在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有何现象？,5,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),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？,加浓盐酸会使c(Cl- )增加,平衡向左移动,因而有 NaCl晶体析出.,6,几种电解质的溶解度（20)

3、,资料,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。,7,习惯上,将溶解度小于0.01克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 ，没有绝对不溶的物质。,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。,8,溶解 AgCl(s) Ag(aq) + 2Cl-（aq) 沉淀,AgCl在水中溶解平衡,尽管AgCl固体难溶于水，但仍有部分Ag和 Cl-离开固体表面进入溶液， 同时进入溶液的Ag2和 Cl-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，Ag和 Cl-的沉淀与AgCl固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平

4、衡状态. 固AgCl体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：,9,一、沉淀溶解平衡,练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式,一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。,2、表达式：,1、概念：,10,沉淀溶解平衡表达式：,对比电离方程式：,PbI2:,AgCl:,Cu(OH)2:,11,动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行,定：溶液中各离子浓度保持不变,变：当条件改变时，溶解平衡将发生移动,逆：溶解和沉淀互为可逆过程,逆、动、等、定、变,3、特征：,沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。,1

5、2,讨论：在AgCl饱和溶液中，尚有AgCl固体存在，当分别向溶液中加入下列物质，将如何变化？【AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 】, , 不变 不变,不移动 不变 不变, , , ,13,4、影响难溶电解质溶解平衡的因素,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：增加与难溶电解质相同的离子， 平衡向沉淀方向移动。,d、化学反应：反应消耗难溶电解质的离子，平衡 向溶解方向移动。,内因：电解质本身的性质,绝大多数固体的溶解度随温度的升高而增大，但Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小,特别提醒,14,2022/12/2,

6、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0 C.绝对不溶解的物质是不存在的 D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶 液中的浓度为0,C,15,练习,16,1、定义：在一定温度下，难溶电解质在溶液 中达到沉淀溶解平衡时。其离子浓度幂的乘积为一个常数，称之为溶度积常数,简称溶度积，用Ksp表示。,二、溶度积常数( Ksp ),注意：书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度,17,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,溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积QC,2、溶度积规则,溶液过饱和 ，有沉淀生成

7、,处于沉淀溶解平衡,溶液不饱和，若加入固体将溶解,18,2022/12/2,19,在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是(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,c(Cl-)=(0.010.1) 0.101 = 9.910-3mol/L,c(Ag+)=(0.010.001) 0.101 = 9.910-5mol/L,Qc =9.910-39.910-5 = 9.810-7 Ksp,练习,20,3、影响Ksp的因素,难溶电解质本身

8、的性质和温度,温度：升温，多数平衡向溶解方向移动， Ksp 增大。,注意Ca(OH)2,21,写出下列难溶物的溶度积表达式,4、溶度积Ksp的物理意义,22,1.一定的温度下，相同类型的难溶的Ksp越小，溶解度越小，越难溶解。,2.不同类型的物质， Ksp差距不大时不 能直接作为比较 依据。,溶度积Ksp的物理意义,Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力.,23,溶度积Ksp反映了电解质在水中的溶解能力，对于阴、阳离子个数比相同的电解质，Ksp的数值越大，难溶电解质在水中的溶解度越大;但对于阴、阳离子个数不同的电解质，不能通过比较Ksp数值的大小来确定溶解度的大小.,方法技巧,怎样用溶度积比较

9、溶解度的大小,24,练习、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？（1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3；（2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？,C(Ca2+)= C(CO32-）= 0.110-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = C(Ca2+)C(CO32-) = 10-12 Ksp,CaCO3=4.96 10-9 因此无 CaCO3沉淀生成。,C(Ca2+)C(CO32-) = 10-4 mol /L Qc = C(Ca2+)C(CO32-) = 10-8 Ksp,CaCO3 因

10、此有CaCO3沉淀生成。,25,练习 如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?（沉淀完全是指该离子的浓度降低到10-5 以下，氢氧化铁的Ksp为 4.0 10-39氢氧化镁的Ksp为 1.8 10-11）,pH 3.2,解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = C(Fe3+)C 3 (OH-) = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的C(OH-)为:,26,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。,27,2022/

11、12/2,二、沉淀反应的应用,沉淀的溶解平衡是动态平衡，因此我们可以通过改变条件使平衡发生移动。进而实现溶液中的离子转化为沉淀或者使沉淀转化为溶液中的离子。,28,2022/12/2,生成沉淀的方法：1、增大溶解平衡中相应的离子浓度，使 平衡向生成沉淀的方向移动2、要是溶液中的某些离子生成沉淀，可 以增加与之结合成更难溶物质的离子 的浓度。而且生成的难溶物的溶解度 越小，效果越好。,29,2022/12/2,2、沉淀的溶解,根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果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。例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸

12、中：,CaCO3 Ca2+ + CO32-,+H+,HCO3- H2CO3 H2O+CO2,根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果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。例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：,实验3-3,30,2022/12/2,3、沉淀的转化,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+,+CO32-,CaCO3,实验3-4,3-5,3

13、1,2022/12/2,课堂练习,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,32,2022/12/2,课堂练习,2、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

14、于醋酸中(3)分别用等体积的蒸馏水和0010mol/L硫酸洗涤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,在碳酸钙与硫酸反应的时候，生成了一种叫硫酸钙（生石膏）的微溶的东西。这些微溶的东西溶解性很低，在生成一定量之后就会形成沉淀，之后的沉淀会沉积在碳酸钙上面，减少硫酸与碳酸钙的接触面，使得反应减缓甚至停滞。而醋酸与碳酸钙反应的时候生成的醋酸钙是可溶的，所以就不会发生前面的事情，反应会很顺利的进行。,33,练一练,下列说法正确的是A.难溶电解质的溶度积Ksp越小，则它的溶 解度越小B.如何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡， 溶解度大小都可以有Ksp表示C.溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高， 溶度积越大D.升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说 明它的溶解度是减小的，Ksp也变小,D,34,对接高考-高考命题常设误区汇总,1.把块状的NaCl晶体投入到饱和的NaCl溶液中， 一段时间后。其质量和形状都不发生改变.2. Ksp（AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于 CD的溶解度。3.一定温度下，向Ca(OH)2悬浊液中加入适量蒸 馏水，Ca(OH)2的溶解平衡右移， Ksp增大。4.除去MgCl2溶液中FeCl3杂质，可加入氨水调 节pH至4，使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,35,拓展,36,谢谢大家,37,2022/12/2,38,