难溶电解质的溶解平衡文档.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,难溶电解质的溶解平衡文档,复习,1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？,一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和,溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。,2、溶解性是指：_,溶解性是物质的_性质。溶解性大小跟,_有关。,一种物质溶解在另一种物质中的能力,物理,溶质、溶剂的性质,物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力的强弱，为了精确表示物质的溶解能力，化学上引入了“溶解度”的概念。,固体,物质,的溶解度,定义：,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。,单位：克（g）,任何物质的溶解是有条件的，在一定条件下，某物质的溶解量一般是有限的。,溶解度与溶解性的关系：20,10,易溶,可溶,1,微溶,难溶,S/g,（1）NaCl在水溶液里达到溶液平衡状态时有何特征？,（2）要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取什么措施？,蒸发,（减溶剂）,降温,只要溶解平衡的条件不变，该饱和溶液中溶解的NaCl的量就是一个恒定值。,加入浓盐酸,？,交流、讨论,固体溶质 溶液中的溶质,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),加浓盐酸会使c(,Cl,-,)增加,平衡向左移动,因而有,NaCl晶体析出.,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？,实验,探究,一、Ag,和Cl,的反应能进行到底吗？,3,溶液的试管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。,问题讨论：,溶液中依然有Ag,+,、Cl,-,存在,1.恰好反应没有？,2.溶液中还含有Ag+和Cl,-,？,【继续试验】,取上层清液，滴加KI溶液，有何现象？说明了什么？,沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只不过溶解度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。,难溶电解质溶解平衡的建立（以,AgCl,为例）,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),溶解,沉淀,Ag,+,Cl,-,注意写法,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，饱和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。,（也叫沉淀溶解平衡）,溶解平衡的特征：,逆、等、动、定、变,溶解平衡的概念：,溶解平衡的存在，决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底。,当溶液中残留的离子浓度,1 10,-5,mol/L,时，沉淀就达到完全。,难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于,0,。,在电解质的饱和溶液中，不管是易溶的、微溶的还是难溶的，,都存在着溶解平衡。,饱和溶液中析出晶体的过程即为沉淀过程,溶解平衡与化学平衡一样，受外界条件的影响而发生移动。,几点说明：,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.同是难溶电解质，溶解度差别也很大。,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。,特例：,Ca(OH),2,例题：,当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡,Ca(OH),2,(s)Ca,2+,(aq)+2OH,-,(aq),时，为使,Ca(OH),2,固体的量减少，需要加入少量的（）,NH,4,NO,3,B.NaOH,C.CaCl,2,D.NaHSO,4,A D,如果在该溶解平衡中加入氢氧化钙固体，,平衡会不会移动？如何移动？,不移动,二.溶度积常数（K,sp,）,定义,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。,表达式（以,Mg(OH),2,为例）,K,sp,=c(Mg,2+,),c(OH,-,),2,影响因素：温度,一般情况下，温度升高，,Ksp,增大，但Ca(OH),2,例外,例题：将等体积浓度为,110,-5,mol/L Ag,+,和,Cl,-,混合，是,否有沉淀生成？,（25 时，Ksp(AgCl)=1.810,-10,）,解：,Q,c,=c(Ag,+,),c(Cl,-,)=0.510,-5,0.510,-5,=2.510,-11,Q,c,K,sp,，溶液没有达到饱和，无沉淀析出。,可以用溶度积来判断能否生成沉淀,Q,c,K,sp,，溶液未达饱和，无沉淀析出，若加入过量的难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。,Q,c,=K,sp,，溶液达到饱和，沉淀与溶解处于平衡状态，无沉淀析出。,Q,c,K,sp,，溶液达到过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。,意义,可以用溶度积来计算平衡时的,pH,【例题】计算,25,时饱和氢氧化镁溶液的,pH,，氢氧化镁的溶度积为,1.810,-11,。,K,sp,=c(Mg,2+,)c(OH,-,),2,=1/2 c(OH,-,),3,=1.810,-11,c(OH,-,)=3.410,-4,mol/L,Mg(OH),2,(s)Mg,2+,(aq)+2OH,-,(aq),c(H,+,)3.3310,-11,mol/L,解：,Ksp=c(Mg2+)c(OH-)2,BaCO3 Ba2+CO32-,BaSO4 Ba2 SO42 Ksp=1.,KI =I-+K+,Ksp=c(Mg2+)c(OH-)2,Ca5(PO4)3OH（S）5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq),而SO42不与H结合生成硫酸，胃酸中的H对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。,c(Mg2+)=1.,在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：,如果在该溶解平衡中加入氢氧化钙固体，,应用4：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?,3ml饱和NH4Cl溶液,CaCl2 D.,1109 s=2.,物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水,用溶度积来比较溶解性的大小，相同类型的电解质，,溶度积越大，其在水中的溶解能力就越大。,例题：请比较,25,时饱和,AgCl,溶液中离子浓度和饱和,Mg(OH),2,中离子浓度。,（,25,时，,K,sp,(AgCl)=1.810,-10,，,K,sp,Mg(OH),2,=1.810,-11,）,解：饱和,AgCl,溶液中,c(Ag,+,)=c(Cl,-,)=1.310,-5,mol/L,K,sp,=c(Mg,2+,)c(OH,-,),2,=a(2a),2,=4a,3,=1.810,-11,Mg(OH),2,(s),Mg,2+,(aq)+2OH,-,(aq),a,2a,a=1.710,-4,c(Mg,2+,)=1.710,-4,mol/L c(OH,-,)=3.410,-4,mol/L,Mg(OH),2,中离子浓度大于,AgCl,溶液中离子浓度,课堂小结,text1,text1,难溶电解质的溶解平衡,溶度积常数,1、概念,2、建立过程,3、特征,4、影响因素,1、定义,2、表达式,3、影响因素,4、意义,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,Fe,3,+3NH,3,H,2,O=Fe(OH),3,+3NH,4,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,二、沉淀反应的应用,例题：请比较25时饱和 AgCl 溶液中离子浓度和饱和,3ml饱和NH4Cl溶液,固体无明显溶解现象，溶液变浅红,绝对不溶的电解质是没有的。,BaCO3 Ba2 CO32 Ksp=5.,3溶液的试管中加入2 mL 0.,能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。,应用2：一些自然现象的解释奇形异状的溶洞,解释:在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡,实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。,能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。,QcKsp，溶液达到过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。,沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动,当v（溶解）v（沉淀）时，,1 mol/L NaCl溶液。,在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸,思考与交流,4,2-,，你选择加 入钡盐还是钙盐？为什么？,加入钡盐，因为BaSO,4,比CaSO,4,更难溶，使用钡盐可使SO,4,2-,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。,从溶度积K,SP,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，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。,思考：,写出,氢氧化镁,沉淀溶解平衡的表达式.,现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案使氢氧化镁沉淀溶解。,试剂：蒸馏水、盐酸、饱和NH,4,Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na,2,CO,3,溶液、FeCl,3,溶液,Mg(OH),2,(s)Mg,2,(aq)+2OH,(aq),溶解,沉淀,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,试管编号,对应试剂,少许Mg(OH),2,少许Mg(OH),2,少许Mg(OH),2,滴加试剂,2ml蒸馏水，滴加酚酞溶液,2ml盐酸,3ml饱和NH,4,Cl溶液,现象,固体无明显溶解现象，溶液变浅红,迅速溶解,逐渐溶解,Mg(OH),2,+2HCl MgCl,2,+2H,2,O,Mg(OH),2,+2NH,4,Cl MgCl,2,+2NH,3,H,2,O,说明溶解,实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、,盐，根据实验现象，得出结论。,在溶液中存在Mg(OH),2,的溶解平衡：,Mg(OH),2,(s)Mg,2,(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NH,4,Cl时，NH,4,与OH,结合，生成弱电解质NH,3,H,2,O，使c(OH,)减小，平衡右移，从而使Mg(OH),2,的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。,【思考与交流】：,应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。,【解释】,【实验3-4】,步,骤,1mLNaCl和10滴AgNO,3,溶液混合,向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液,向新得固液混合物中滴加10滴Na,2,S溶液,现,象,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,AgCl,AgI,Ag,2,S,KI,Na,2,S,实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。,物质,溶解度/g,溶度积,AgCl,1.510,-4,1.810,-10,AgI,9.610,-9,8.310,-17,Ag,2,S,1.310,-16,6.310,-50,KI =I,-,+K,+,AgCl(s)Ag,+,+Cl,-,+,AgI(s),AgCl(s)+I,-,AgI(s)+Cl,-,沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动,CaSO,4,+CO,3,2-,CaCO,3,+SO,4,2-,CaCO,3,+2H,+,=Ca,2+,+CO,2,+H,2,O,Mg(OH),2,+2H,+,=Mg,2+,+2H,2,O,水垢成分CaCO,3,Mg(OH),2,CaSO,4,用饱和Na,2,CO,3,溶液浸泡数天,疏松的水垢CaCO,3,Mg(OH),2,用盐酸或,饱氯化铵液,除去,水垢,应用1：锅炉除水垢：,P64,CaSO,4,Ca,2,+,SO,4,2,+,CO,3,2,CaCO,3,应用2：,一些自然现象的解释奇形异状的溶洞,CaCO,3,Ca,2+,+CO,3,2-,2HCO,3,-,+,H,2,O+CO,2,龋齿,应用3：龋齿的形成原因及防治方法,牙齿表面由一层硬的组成为Ca,5,(PO,4,),3,OH的难溶物质保护着，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：,。,Ca,5,(PO,4,),3,OH,（S）,5Ca,2,+,(aq),+,3PO,4,3-,(aq),+,OH,-,(aq),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,已知Ca,5,(PO,4,),3,F的溶解度比Ca,5,(PO,4,),3,OH更小，牙膏里的氟离子会与Ca,5,(PO,4,),3,OH反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因,5Ca,2+,+3PO,4,3-,+F,-,=Ca,5,（PO,4,）,3,F,Ca,5,(PO,4,),3,OH,（S）,5Ca,2,+,(aq),+,3PO,4,3-,(aq),+,OH,-,(aq),应用4：为什么医学上常用BaSO,4,作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO,3,作为内服造影剂“钡餐”?,BaSO,4,和BaCO,3,的沉淀溶解平衡分别为：,BaSO,4,Ba,2,SO,4,2,K,sp,=1.110,10,s=,2.4,10,4,BaCO,3,Ba,2,CO,3,2,K,sp,=5.110,9,s=2.2,10,3,1.5)，如果服下BaCO,3,，胃酸会与CO,3,2,反应生成CO,2,和水，使CO,3,2,浓度降低，使BaCO,3,的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba,2+,浓度增大而引起人体中毒。,BaCO,3,Ba,2+,+CO,3,2-,+,H,+,CO,2,+H,2,O,而SO,4,2,不与H,结合生成硫酸，胃酸中的H,对BaSO,4,的溶解平衡没有影响，Ba,2,浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO,4,作“钡餐”。,限用试剂：,氧化剂:HNO,3,、KMnO,4,、Cl,2,、O,2,、H,2,O,2,水等,调PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜,应用5：已知Fe,3+,、Fe,2+,、Cu,2+,沉淀完全的pH如下，如何除去CuCl,2,酸性溶液中的FeCl,2,呢？,离子,Fe,3+,Cu,2+,Fe,2+,沉淀完全时的pH,3.7,6.4,9.4,【小结】,沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动的过程，其基本依据主要有：,浓度：加水，平衡向,溶解,方向移动。,温度：升温，多数平衡向,溶解,方向移动。,加入相同离子，平衡向,沉淀,方向移动。,加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向,溶解,的方向移动。,课堂练习,练习1：,下列说法中正确的是（）,D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水,B,练习2：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(),.,C D,练习3：为除去MgCl,2,溶液中的FeCl,3,，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（）,2,CO,3,D,HCO,3,-,+H,2,O H,2,CO,3,+OH,-,Al,3+,+3H,2,O Al(OH),3,+3H,+,Al,3+,+3HCO,3,-,Al(OH),3,+3CO,2,谢谢观看！,感谢观看,