高中化学 3_4《难溶电解质的溶解平衡》课件1 新人教版选修4

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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 大于10g， 易溶 1g～10g， 可溶 0.01g～1g， 微溶 小于0.01g, 难溶 物质在水中的溶解性 固体的溶解性： t ℃ 时 100 克水溶解溶质的质量 气体的溶解性：常温常压时 1 体积水溶解气体的体积 大于 100体积 极易溶 大于 10 体积 易溶 大于 1 体积 可溶 小于 1 体积 难溶 可 难 难 难 难 难 难 微 微 微 易 易 根据溶解度判断并理解电解质是 “ 溶 ” 还是 “ 难溶 ” ？ 1 、生成沉淀的离子反应能发生的原因 生成物的溶解度很小（难溶物或微溶物） 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 溶解 AgCl(s) Ag ＋ (aq) + Cl － (aq) 沉淀 一、 Ag ＋ 和 Cl － 的反应真能进行到底吗？ 3 、溶解平衡的特征 逆、等、动、定、变 4 、生成难溶电解质的离子反应的限度 难溶电解质的 溶解度小于 0.01g ，离子反应生成难溶电解质， 离子浓度小于 1×10 －5 mol/L 时，认为沉淀反应完全， 但溶液中还有相应的离子。 石灰乳中存在下列平衡： Ca(OH) 2 (s) Ca 2+ (aq)+2OH - (aq),加入下列溶液，可使Ca(OH) 2 减少的是（ ） A、Na 2 CO 3 溶液 B、AlCl 3 溶液 C、NaOH溶液 D、CaCl 2 溶液 AB 练习 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 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 7 － 8 Fe 3 ＋ + 3NH 3 •H 2 O=Fe(OH) 3 ↓+3NH 4 ＋ b 、 加沉淀剂 ： 如沉淀 Cu 2+ 、 Hg 2+ 等，以 Na 2 S 、 H 2 S 做沉淀剂 Cu 2 ＋ +S 2 － =CuS↓ Hg 2 ＋ +S 2 － ＝ HgS↓ 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 a 、 难溶于水的盐溶于酸中 如： CaCO 3 溶于盐酸， FeS 、 Al(OH) 3 、 Cu(OH) 2 溶于强酸 沉淀不溶解 沉淀溶解 沉淀溶解 Mg(OH) 2 ＋2HCl = MgCl 2 ＋２H 2 O Mg ( OH ) 2 ＋2NH 4 Cl = MgCl 2 ＋2NH 3 ＋ ２H 2 O b 、 难溶于水的电解质溶于某些盐溶液 如： Mg(OH) 2 溶于 NH 4 Cl 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 NH 4 Cl 溶液的原因 Mg ( OH ) 2 ＋2NH 4 Cl = MgCl 2 ＋2NH 3 ＋ ２H 2 O Mg(OH) 2(s) Mg² ＋ 2OH ˉ ＋ 2NH 4 ＋2H 2 O 2NH 3 · H 2 O＋2H ＋ ＋ 2H 2 O ＋ 可能原因② Mg(OH) 2(s) Mg² ＋ 2OHˉ 2NH 4 Cl = 2Clˉ ＋ 2NH 4 2NH 3 · H 2 O ＋ ＋ ＋ 可能原因① 2AgI(s) 2 Ag ＋ 2Iˉ S ² ˉ Ag 2 S↓ ＋ ＋ 产生白色沉淀 白色沉淀变黄色 黄色沉淀变黑色 AgNO 3 ＋NaCl = AgCl↓ ( 白色 ) ＋NaNO 3 AgCl＋KI = AgI↓( 黄色 )＋KCl 2AgI＋Na 2 S = Ag 2 S↓( 黑色 )＋2NaI AgCl(s) Ag ＋ Clˉ I ˉ AgI↓ ＋ ＋ 产生白色沉淀 白色沉淀变红褐色 出现红褐色沉淀 MgCl 2 ＋2NaOH = Mg ( OH ) 2 ↓ ( 白色 ) ＋2NaCl 3Mg ( OH ) 2 ＋2FeCl 3 =2Fe ( OH ) 3 ↓ ( 红褐色 ) ＋3MgCl 2 3Mg(OH) 2 3 Mg² ＋6OHˉ 2Fe ³ 2Fe(OH) 3 ↓ ＋ ＋ ＋ 牙齿表面由一层硬的、组成为Ca 5 (PO 4 ) 3 OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca 5 (PO 4 ) 3 OH （ s ） 5Ca 2+ +3PO 4 3- +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Ca 5 (PO 4 ) 3 F （ 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 5Ca 2 ＋ ＋ 3PO 4 3 － ＋ F － ＝ Ca 5 (PO 4 ) 3 F↓ 练习 （ 1 ）沉淀转化的方法 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。 （ 2 ）沉淀转化的实质 沉淀转化的实质是 沉淀溶解平衡移动 。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度 更小 的沉淀容易实现。 （ 3 ）沉淀转化的应用 沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。 ①锅炉除水垢 二、沉淀反应的应用 3 、沉淀的转化 锅炉中水垢中含有 CaSO 4 ，可先用 Na 2 CO 3 溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的 CaCO 3 。 CaSO 4 　　 SO 4 2- + Ca 2+ + CO 3 2- CaCO 3 ②对一些自然现象的解释 1、溶度积 (Ksp): 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 . 2、表达式： （ M m A n 的饱和溶液） Ksp=[c(M n+ )] m · [c(A m- )] n 3、溶度积规则: 离子积 Qc=c(M n+ ) m · c(A m- ) n Qc > Ksp, 溶液处于过饱和溶液状态 , 生成沉淀 . Qc = Ksp, 沉淀和溶解达到平衡 , 溶液为饱和溶液 . Qc < Ksp, 溶液未达饱和 , 沉淀发生溶解 . 三 . 溶度积和溶度积规则 1. 铬酸银 (Ag 2 CrO 4 ) 在 298K 时的溶解度为 0.0045g, 求其溶度积 。 2. 在 100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L AgNO 3 溶液，有沉淀 ( 已知 AgCl K SP =1.8×10 -10 ) ？ Ag + 沉淀是否完全 ? 练习 Qx = × X =1.8×10 0.01 ×100 （100＋１） －10 X =1.8×10 －8 ＜ 1.8×10 －5 所以 Ag+ 沉淀完全 c(Ag )=2 c( CrO 4 ˉ )=2 × 0.0045/332/0.1=2.7 ×10 ＋ －4 =9.84 ×10 ˉ ¹² K SP = c(Ag )²·c(CrO 4 ˉ) = (2.7 ×10 )² × 1.35 ×10 －4 －4 ＋ 1 、下列说法中正确的是（ ） A. 不溶于水的物质溶解度为 0 B. 绝对不溶解的物质是不存在的 C. 某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为 0 D ．物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水 2 、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（ ） ① I － ClO － NO 3 － H ＋ ② K ＋ NH 4 ＋ HCO 3 － OH － ③ SO 4 2 － SO 3 2- Cl － OH － ④ Fe 3+ Cu 2+ SO 4 2 － Cl － ⑤ H ＋ K ＋ AlO 2 － HSO 3 － ⑥ Ca 2 ＋ Na ＋ SO 4 2- CO 3 2- A ．①⑥ B ．③④ C ．②⑤ D ．①④ B B 练习 小结 第四节 难溶电解质的溶解平衡 一、溶解平衡 二、沉淀反应的应用 ① 沉淀的生成 ② 沉淀的溶解 ③ 沉淀的转化 三 . 溶度积和溶度积规则 ① 表达式： （ M m A n 的饱和溶液 ） Ksp=[c(M n+ )] m · [c(A m- )] n ② 溶度积规则 : 离子积 Qc=c(M n+ ) m · c(A m- ) n Qc > Ksp, 溶液处于过饱和溶液状态 , 生成沉淀 . Qc = Ksp, 沉淀和溶解达到平衡 , 溶液为饱和溶液 . Qc < Ksp, 溶液未达饱和 , 沉淀发生溶解 .