难溶电解质的溶解平衡上课.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,*,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,*,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上课,（优选）难溶电解质的溶解平衡上课,在饱和,NaCl,溶液中加入浓盐酸,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？,实验探究,加浓盐酸会使,c(,Cl,-,),增加,平衡向左移动,因而有,NaCl,晶体析出,.,化学式,溶解度,/g,化学式,溶解度,/g,AgCl,1.510,-4,Ba(OH),2,3.89,AgNO,3,222,BaSO,4,2.410,-4,AgBr,8.410,-6,Ca(OH),2,0.165,Ag,2,SO,4,0.796,CaSO,4,0.21,Ag,2,S,1.310,-16,Mg(OH),2,910,-4,BaCl,2,35.7,Fe(OH),3,310,-9,几种电解质的溶解度（,20),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。难溶电解质都会发生微量溶解。,生成沉淀的离子反应能发生的原因：,生成物的溶解度很小。,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于,110,-5,mol/L,，沉淀就达完全。,难溶 微溶 可溶 易溶,0.01 1 10,(Sg/100g,水,),溶解,AgCl,(,s),Ag,(aq),+Cl,-,（,aq),沉淀,Ag,+,Cl,-,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,Ag,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衡状态,.,固,AgCl,体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：,沉淀、溶解之间这种动态平衡的存在，决定了,Ag,+,与,Cl,反应不能完全,(100%),进行到底。,达到溶解平衡时，形成该温度下的饱和溶液,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：,Mg(OH),2,(s),Mg,2+,(aq),+2OH,-,(aq),CaCO,3(s),Ca,2,+,(aq),+CO,3,2,-,(aq),沉淀溶解平衡表达式：,AgCl(s),Ag,+,(aq),+Cl,-,(aq),Cu(OH),2,(s),Cu,2+,(aq),+2OH,-,(aq),对比电离方程式：,AgCl,Ag,+,+Cl,-,Cu(OH),2,Cu,2+,+2OH,-,AgCl:,Cu(OH),2:,动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行,等：,V,溶解,V,沉淀,=,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。,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。,c,、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可 存在溶解平衡。,内因：电解质本身的性质,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。,外因：,M,m,A,n,(s)mM,n+,(aq)+nA,m-,(aq),沉淀,溶解,特例：,Ca(OH),2,H0,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),】,改变条件,平衡移动方向,C,（,Ag,+,）,C,（,Cl,-,）,升 温,加 水,加,AgCl,（,s,）,加,NaCl,（,s,）,加,NaI,（,s,）,加,AgNO,3,(s),不变 不变,不移动 不变 不变,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，为使氢氧化钙固体的量减少，需加入少量的 （）,A NH,4,NO,3,B NaOH,C CaCl,2,D NaHSO,4,练习,硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解,练习：硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？,二、沉淀溶解平衡常数,溶度积,K,SP,对于溶解平衡：,M,m,A,n,(s)mM,n+,(aq),+nA,m-,(aq),有：,K,SP,=c(M,n+,),m,c(A,m-,),n,不考虑固体的浓度,K,SP,有单位 在一定温度下，,K,SP,是一个常数。,2,、溶液中有关离子浓度幂的乘积,离子积,Q,C,（任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积）,。,Q,C,K,SP,=,Q,C,K,SP,Q,C,K,SP,K,sp,练习,3,、影响,K,sp,的因素,难溶电解质本身的性质和温度,温度：升温，多数平衡向溶解方向移动，,K,sp,增大。,难溶物,Ksp,表达式,AgCl,AgBr,AgI,Mg(OH),2,Cu(OH),2,Ksp,=C(Ag,+,)C(Cl,-,),Ksp,=C(Ag,+,)C(Br,-,),Ksp,=C(Ag,+,)C(I,-,),Ksp,=C(Mg,2+,)C,2,(OH,-,),Ksp,=C(Cu,2+,)C,2,(OH,-,),Ksp,值（,25,）,溶解度（,g,）,1.8,10,-10,mol,2,L,-2,1.8,10,-4,5.0,10,-13,mol,2,L,-2,8.4,10,-6,8.3,10,-17,mol,2,L,-2,2.1,10,-7,5.6,10,-12,mol,3,L,-3,6.5,10,-3,2.2,10,-20,mol,3,L,-3,1.7,10,-5,写出下列难溶物的溶度积表达式,K,sp,反映了难溶电解质在水中的溶解能力,.,一定的温度下，相同类型的难溶电解质的,K,sp,越小，溶解度越小，越难溶解,4,、溶度积,K,sp,的物理意义,练习册相关习题讲解,三、溶度积的有关计算,小结：电离平衡、水解平衡、溶解平衡的比较,类型,电离平衡,水解平衡,溶解平衡,实例,升温,加水,加入原溶质,平衡右移,K,增大,c(H,+,),增大,电离度增大,平衡右移,K,不变,c(H,+,),减小,电离度增大,平衡右移,K,不变,c(H,+,),增大,电离度减小,平衡右移,K,增大,c(H,+,),增大,水解程度增大,平衡右移,K,不变,c(H,+,),减小,水解程度增大,平衡右移,K,不变,c(H,+,),增大,水解程度减小,平衡右移,K,sp,增大,平衡右移,K,sp,不变,c(OH,-,),不变,平衡不移动,K,sp,不变,c(OH,-,),不变,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,（第三课时）,人教版选修,4,化学反应原理,1,、沉淀的生成,调,pH,值,如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加氨水调,pH,值至,78,，可使,Fe,3+,转变为,Fe(OH),3,沉淀而除去。,Fe,3,+3NH,3,H,2,O=Fe(OH),3,+3NH,4,三、沉淀反应的应用,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。,如果溶液中,Cu,2+,和Mg,2+,的浓度均为0.0,2mol,L,Fe,3+,开始沉淀,PH,是多少,?Mg,2+,开始沉淀的,PH,是多少,（,Ksp,Cu(OH)2,为,2.0 10,-20,Ksp,Mg(0H)2,为,2.0 10,-12,）,pH,=5,解,:Cu(OH),2,Cu,2+,+2OH,-,K,sp,=C(Cu,2+,)C,2,(OH,-,),=2.0 10,-20,Cu,2+,沉淀完全时的,C(OH,-,),为,:,同理 氢氧化镁沉淀时,PH=9,1,、沉淀的生成,调,pH,值,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,化学沉淀法废水处理工艺流程示意图,平衡右移,K不变,c(H+)增大,电离度减小,在100mL 0.,石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。,AgCl,几种电解质的溶解度（20),AgCl(s)Ag(aq)+Cl-（aq),C、无法确定 D、有沉淀但不是AgCl,小结：电离平衡、水解平衡、溶解平衡的比较,Hg2+S2=HgS,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。,1molL Na2S溶液,红褐色沉淀析出，溶液变无色,2.,沉淀的溶解,原理：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，就达到使沉淀溶解的目的。,例：,CaCO,3,(s)CO,3,2-,(aq,)+Ca,2+,(aq),HCO,3,-,+H,+,+H,+,H,2,CO,3,H,2,O+CO,2,强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。除酸外，某些盐溶液也可用来溶解沉淀。,【,实验,3-4】,步骤,1mLNaCl,和,10,滴,AgNO,3,溶混合,(,均为,0.1mol,L),向所得固液混合物中滴加,10,滴,0.1mol,L,KI,溶液,向新得固液混合物中滴加,10,滴,0.1mol,L,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,3,、沉淀的转化,沉淀的转化示意图,KI =I,-,+K,+,AgCl(s)Ag,+,+Cl,-,+,AgI(s),s,(AgCl)=1.5,10,-4,g,s,(AgI)=3.7,10,-7,g,s,(Ag,2,S)=1.3,10,-16,g,沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。,AgCl(s)+I,-,AgI(s)+Cl,-,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀,。,两者差别越大，转化越容易。,向,MgCl,2,溶液中滴加,NaOH,溶液,生成白色沉淀,向有白色沉淀的溶液中滴加,FeCl,3,溶液,白色沉淀转变为红褐色,静置,红褐色沉淀析出，溶液变无色,【,实验,3-5】,思考,：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，,为什么会有红褐色沉淀生成？,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。,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。,沉淀转化的实质,应用,1,：化学法除锅炉水垢的流程图,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,写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式,用盐酸或,饱氯化铵液,除去水垢,应用,2,：,一些自然现象的解释,当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？,CaCO,3,Ca,2+,+CO,3,2-,2HCO,3,-,+,H,2,O+CO,2,自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。,各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用,后可变成,CuSO,4,溶液，并向深部渗透，,遇到深层的闪锌矿,(ZnS),和方铅矿,(PbS),，,便慢慢地使之转变为铜蓝,(CuS),。,ZnS,沉淀转化为,CuS,沉淀,(1).,在,1,试管中加入,ZnSO,4,溶液，再滴入,Na,2,S,溶液，观察现象。,(2).,静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀,2-3,次。,(3).,向沉淀中滴加适量的,CuSO,4,溶液，观察现象。,实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。,为什么白色的,ZnS,沉淀会转化成为黑色的,CuS,沉淀？,观察,思考,