难溶电解质的溶解平衡ppt课件.ppt

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1、难溶电解质的溶解平衡,高二（理）化学主讲教师:宋玉平,溶解平衡,溶解平衡的建立,开始时v（溶解）v（结晶）平衡时v（溶解）= v（结晶）,知识回顾,固体溶质,溶液中溶质,溶解结晶,思考与讨论,(1)要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体， 可以采取什么措施？,(2)预计在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸 有何现象？,(3) NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq),加热浓缩、降温,大量白色“沉淀”产生,可溶电解质的饱和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？,一、Ag和Cl的反应能进行到底吗？,表3-4 几种电解质的溶解度(20),大于10g，易溶1g10g，可溶0.01

2、g1g，微溶小于0.01g，难溶,20时，溶解度：,讨论：谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与“不溶”的理解。,注：通常认为在溶液中的离子浓度小于1*10-5mol/L时，沉淀达到完全。,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,AgCl(s) Ag(aq) + Cl(aq),用文字描述生成AgCl反应达到沉淀溶解平衡的过程，并根据过程中各反应粒子的变化情况(如变大、最大)填表,溶解,沉淀,练习,请写出CaCO3、Mg(OH)2的溶解平衡表达式,CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq)Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-

3、(aq),AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq),沉淀,溶解,难溶电解质的溶解平衡,1、概念：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),2、特征：,逆、等、动、定、变,3、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、易溶电解质的饱和溶液也可存在溶解平衡,内因：电解质本身的性质,MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq),沉淀,溶解,3、影响难溶电解质溶解平衡的因素,外因：,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),沉淀,溶解,a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。,b、温度

4、：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。,MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq),沉淀,溶解,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。,3、影响难溶电解质溶解平衡的因素,外因：,对于表达式PbI2(s) Pb2+(aq) +2I-(aq),下列描述正确的是（ ）A. 说明PbI2难电离B. 说明PbI2不难溶解C. 这是电离方程式D. 这是沉淀溶解平衡表示式,D,练习,2. 有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是A. AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但 速率相等B. AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+

5、、Cl-C. 升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D. 向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的 溶解度不变,AC,练习,3. 在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq) + 2OH-(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列正确的是,练习,A. 溶液中n(Ca2+)增大 B. c(Ca2+)不变C. 溶液中n(OH-)增大D. c(OH-)不变,BD,AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq),Ksp = c(Ag+) c(Cl-),4、溶度积常数(Ksp),MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq),Ksp = c(M

6、n+)m c(Am-)n,注意：Ksp与温度有关,溶度积常数（Ksp）的意义：,(1)判断溶解度的大小,(同类型的盐Ksp越大溶解度越大),Ksp(AgCl)=1.7710-10,Ksp(AgBr)=5.3510-13,Ksp(AgI)=8.5110-17,Ksp(Ag2CO3)=8.4510-12,Ksp(AgCl)=1.7710-10,溶解度(mol/L)：AgClAgBrAgI,溶解度(mol/L)：AgClAg2CO3,练习：BaSO4 、PbI2、Cu(OH)2、Ca3(PO4)2,例题：25，Ksp(PbI2)=7.1*10-9，求PbI2饱和溶液中c(Pb2+)、c(I-)。,c

7、(Pb2+)=1.21*10-3c(I-) =2.42*10-3,练习：25 ，Ksp(AgBr)=510-10, Ksp(Mg(OH)2)=5.610-12，分别求以上饱和溶液中c(Ag+)、c(Br-)、 c(Mg2+)、c(OH-) 。,c(Ag+)=2.2410-5c(Br-) =2.2410-5,c(Mg+)=1.1110-4c(OH-)=2.2210-4,练习,1、在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L AgNO3 溶液，下列说法正确的是（ ）已知(AgCl KSp=1.810-10)A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀 C.无法确定

8、 D.有沉淀但不是AgCl,A,2、已知298K时， MgCO3的Ksp = 6.8210-6，溶液中c(Mg2 ) = 0.0001 molL-1，c(CO32 ) = 0.0001molL-1，此时Mg2 和CO32 能否共存？解：MgCO3 Mg2+ + CO32 c(Mg2+) . c(CO32 ) = (0.0001)2 =110-8110-8 6.8210-6 所以，此时Mg2+和CO32-能共存,练习,(2)通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度的幂 之积(离子积Qc)的相对大小，判断难溶 电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。,Qc = Ksp：溶液饱和，沉淀和溶解处于平衡状态;,

9、Qc Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出;,Qc Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出。,MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq),Ksp = c(Mn+)m c(Am-)n,二、沉淀反应的应用,1、沉淀的生成,(1) 调pH值,工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类生态系统产生很大危害，必须进行处理。常温下，Cr(OH)3的溶度积KSp=10-32，要使c(Cr3+)降低到10-5mol/L,溶液的pH应调至多少？,pH=5,如： pH11.1时 Mg2+完全水解成Mg(OH)2 pH9.6时 Fe2+完全水解成Fe(OH)2 pH6.4时 Cu2+完全水解成Cu

10、(OH)2 pH3.7时 Fe3+完全水解成Fe(OH)3,(2)加沉淀剂：,如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂。,Cu2+ + S2- = CuS Hg2+ + S2- = HgS,例题：将410-3mol/LAgNO3溶液与410-3 mol/LKCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？已知(AgCl KSp=1.810-10),Qc Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出；,例题：在1L含1*10-3mol/LSO42-溶液中，加入0.01mol BaCl2溶液(假设溶液体积不变)能否有效除去SO42-？已知(BaSO4 KSp=1.110-10),c(SO42-)剩余=1.210

11、-8,1.010-5,SO42-沉淀完全,(3)同离子效应法：如硫酸钡在硫酸中的溶解度 比在纯水中小。,硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。,BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42-(aq),练习：一定温度下，将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是()20mL0.01molL1KCl溶液30mL0.02molL1CaCl2溶液40mL0.03molL1HCl溶液10mL蒸馏水50mL0.05molL-1AgNO3溶液A. B. C. D. ,B,(4)氧化还原法,例：已知Fe3+在pH=3到4之间开始沉淀，在pH=7到8之间沉淀完全，而Fe2+

12、，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？,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,生成沉淀的本质：设法使溶液中难溶物的离子积其溶度积,2、沉淀的溶解,CaCO3不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。试用平衡移动原理解释该事实。,CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq),+H+,HCO3- H2CO

13、3 H2O+CO2,生成沉淀的本质：设法使溶液中难溶物的离子积其溶度积。,CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O+CO2,+H+,2、沉淀的溶解,实验3-3,向三支试管里分别加入少量的氯化镁溶液，逐滴滴加氢氧化钠溶液当溶液里有大量沉淀出现时，分别加入蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。并解释发生的现象。,无明显变化,沉淀溶解,沉淀溶解,(1)沉淀转化的方法,3、沉淀的转化,实验3-4,向盛有10滴0.1mol/LAgNO3溶液的试管里滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1mol/LKI溶液，观察记录现象；再向其中滴加0.1mol/LNa2S溶液

14、，观察并记录现象。并解释发生的现象。,白色沉淀,白,黄,黑,黄,原因分析,1.510-4,310-7,1.310-16,当向氯化银固液混合物里加入碘化钾溶液时,碘离子与银离子结合生成更难溶的碘化银,使氯化银的溶解平衡向右移动。,当向碘化银固液混合物里加入硫化钠溶液时,硫离子与银离子结合生成更难溶的硫化银,使碘化银的溶解平衡向右移动。,白,黄,黑,实验3-5,向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加1-2滴2mol/LNaOH溶液，有白色沉淀生成,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置。观察并记录现象。并解释发生的现象。,白色沉淀,白,红褐,(2)沉淀转化的实质,沉淀溶解平

15、衡的移动,例题：在ZnS沉淀中加入10mL含0.001mol/LCuSO4溶液是否有CuS沉淀生成？已知(ZnS KSp=1.610-24，CuS KSp=1.310-36),c(S2-)= KSp(ZnS)1/2=1.2610-12,Qc=c(Cu2+)c(S2-)=1.2610-12*0.001=1.26*10-15, KSp(CuS),生成CuS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,CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O,关于锅炉中硫酸钙的处理方法：,3

16、、沉淀转化的应用,生成沉淀的离子反应的本质,反应生成沉淀使溶液中某些离子浓度变得更小。,侯氏制碱法原理：NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3 +NH4Cl,1、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(s)减少的是（ ）A. Na2CO3溶液B. AlCl3溶液C. NaOH溶液D. CaCl2溶液,AB,课堂练习,2、某中学“酸雨对环境的危害”研究性学习小组通过调查得出如下结论：酸性雨水对大理石建筑的危害要比对花岗岩建筑的危害大得多。已知大理石的主要成分是CaCO3, 花岗岩的主要成分是SiO2，你能从溶解平衡

17、的角度加以解释吗？,课堂练习,课堂练习,3、在AgNO3溶液中逐滴加入氨水,先生成难溶于水的AgOH沉淀,继续加入氨水, AgOH沉淀溶解,请从溶解平衡移动的角度解释沉淀溶解的过程.,4.在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq),解释,加入NH4Cl浓溶液，使Mg(OH)2溶解，你能从平衡移动的角度加以解释吗？,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,(2008山东理综)某温度时，BaSO4在水中的沉

18、淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 ()。,溶度积,【例1】,A加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp,溶度积的表达式,1,溶度积的应用通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积浓度商(Qc)的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；QcKsp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。,2,难溶电解质溶解平衡的应用,【例2】,方法1：还原沉淀法该法的工艺流程为,(1)若平衡体系的pH2，则溶液显_色。,(2)能说明第步反应达平衡状态的是_。,(5)用Fe作电极的原因为_。(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)_。溶液中同时生成的沉淀还有_。,