化学难溶电解质的溶解平衡原创人教版选修4省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三章第三章 水溶液中离子平衡水溶液中离子平衡第四节第四节 难溶电解质溶解平衡难溶电解质溶解平衡 （第一课时）（第一课时）人教版选修人教版选修4 4 化学反应原理化学反应原理第1页1.举例说明学过举例说明学过“平衡平衡”，它们有哪些特征？，它们有哪些特征？化学平衡化学平衡 2NO2 N2O4 电离平衡电离平衡 H2O H+OH-Kw=c（H+）.c（OH-）K水解平衡水解平衡 FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl2.特征特征:“逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变”3.平衡移动原理平衡移动原理勒夏特列原理勒夏特列原理假如改变影响平衡一个条件（如浓度、温度、或压强假如改变影响平衡一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够等），平衡就向能够减弱减弱这种这种改变改变方向移动。方向移动。复习复习 第2页4、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？一定温度下，不能再溶解某种溶质溶液叫一定温度下，不能再溶解某种溶质溶液叫该溶质饱和溶液。还能继续溶解某种溶质溶该溶质饱和溶液。还能继续溶解某种溶质溶液叫该溶质不饱和溶液。液叫该溶质不饱和溶液。5、溶解性是指：、溶解性是指：_ 溶解性是物质溶解性是物质_性质。性质。溶解性大小跟溶解性大小跟 _相关。相关。一个物质溶解在另一个物质中能力。一个物质溶解在另一个物质中能力。一个物质溶解在另一个物质中能力。一个物质溶解在另一个物质中能力。物理物理溶质、溶剂性质溶质、溶剂性质第3页 物物质质溶溶解解性性只只能能粗粗略略表表示示物物质质溶溶解解能能力力强强弱弱，为为了了准准确确表表示示物物质质溶溶解解能能力力，化化学学上上引引入入了了“溶溶解解度度”概念。概念。第4页固体物质溶解度固体物质溶解度定义：在一定温度下，某固态物质在定义：在一定温度下，某固态物质在100100克溶剂克溶剂 里到达饱和状态时所溶解质量。叫做这里到达饱和状态时所溶解质量。叫做这 种物质种物质种物质在这种溶剂里种物质在这种溶剂里溶解度。溶解度。注意：注意：条件：一定温度条件：一定温度 标准：标准：100100克溶剂克溶剂状态：饱和状态状态：饱和状态 单位：克单位：克 任何物质溶解是有条件，在一定条任何物质溶解是有条件，在一定条 件下某件下某物质溶解量普通是物质溶解量普通是有限。有限。溶解度简单计算：溶解度简单计算：第5页溶解度与溶解性关系：溶解度与溶解性关系：2010易溶易溶可溶可溶1 微溶微溶0.01难溶难溶S/g第6页（1）NaCl在水溶液里到达溶解平衡状态在水溶液里到达溶解平衡状态时有何特征？时有何特征？（2）要使）要使NaCl饱和溶液中析出饱和溶液中析出NaCl固体，固体，可采取什么办法？可采取什么办法？蒸发蒸发（减溶剂）（减溶剂）降温降温 NaCl溶解速率与结晶速率相等；而且只溶解速率与结晶速率相等；而且只要溶解平衡条件不变，该溶液中溶解要溶解平衡条件不变，该溶液中溶解NaCl量量就是一个恒定值。就是一个恒定值。加入浓盐酸加入浓盐酸？交流、讨论交流、讨论第7页在饱和在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸溶液中加入浓盐酸现象现象:解释解释:在在NaCl饱和溶液中，存在溶解平衡饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸会使加浓盐酸会使c(Cl-)增加增加,平衡向左移动平衡向左移动,因而因而有有 NaCl晶体析出晶体析出.NaCl饱和溶液中有固体析出饱和溶液中有固体析出可溶电解质溶液中存在溶解平衡，难溶电解质可溶电解质溶液中存在溶解平衡，难溶电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？在水中是否也存在溶解平衡呢？试验试验探究探究第8页一、一、Ag和和Cl反应能进行到底吗？反应能进行到底吗？【试验】【试验】向盛有向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液试管溶液试管中加入中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。溶液。1 1、问题讨论：、问题讨论：有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有有黄色沉淀生成，说明溶液中依然有Ag+、Cl-存在，即存在，即AgAg和和ClCl反应不能进行到底。反应不能进行到底。（1）、恰好反应没有？）、恰好反应没有？（2）、溶液中还含有）、溶液中还含有Ag+和和Cl-？【继续试验】【继续试验】取上层清液，滴加取上层清液，滴加KI溶液，溶液，有何现象？说明了什么？有何现象？说明了什么？资料：化学上通常认资料：化学上通常认为残留在溶液中离子为残留在溶液中离子浓度浓度小于小于10-5 mol/L时，时，沉淀到达完全。沉淀到达完全。沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只不过溶解沉淀是难溶物，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。度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。第9页（1 1）生成沉淀离子反应能发生原因）生成沉淀离子反应能发生原因生成物溶解度很小生成物溶解度很小2、难溶电解质溶解平衡难溶电解质溶解平衡化学上通常认为残留在溶液中离子浓度化学上通常认为残留在溶液中离子浓度小于小于1010-5-5mol/Lmol/L时时,沉淀到达完全。沉淀到达完全。第10页（2）AgCl溶解平衡建立溶解平衡建立 当当v v（溶解）（溶解）v v（沉淀）（沉淀）时，时，得到得到饱和饱和AgCl溶液溶液，建立，建立溶解平衡溶解平衡水合水合Ag+水合水合Cl-溶解溶解 AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)沉淀沉淀注注意意写写法法第11页 在一定条件下，难溶电解质溶解成离子在一定条件下，难溶电解质溶解成离子速率等于离子重新结合成沉淀速率，溶液中速率等于离子重新结合成沉淀速率，溶液中各离子浓度保持不变状态。（也叫沉淀溶解各离子浓度保持不变状态。（也叫沉淀溶解平衡）平衡）（4）溶解平衡特征：）溶解平衡特征：逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变（3）溶解平衡概念：）溶解平衡概念：平衡共性平衡共性第12页一、一、一、一、AgAg+和和和和ClCl-反应真能进行到底吗？反应真能进行到底吗？反应真能进行到底吗？反应真能进行到底吗？1、谈谈对部分酸、碱和盐溶解度表中、谈谈对部分酸、碱和盐溶解度表中“溶溶”与与”不溶不溶“了解。了解。2、依据对溶解度及反应程度、化学平衡原理认识，说明生成沉、依据对溶解度及反应程度、化学平衡原理认识，说明生成沉淀离子反应是否能真正进行到底。淀离子反应是否能真正进行到底。3、上表中哪些物质属于易溶物质？可溶？微溶？难溶？难溶物、上表中哪些物质属于易溶物质？可溶？微溶？难溶？难溶物质溶解度差异？质溶解度差异？第13页几点说明：几点说明：溶解平衡存在，决定了生成难溶电解质反溶解平衡存在，决定了生成难溶电解质反应不能进行到底。应不能进行到底。习惯上将生成难溶电解质反应，认为反应习惯上将生成难溶电解质反应，认为反应完全了，因对于常量反应来说，完全了，因对于常量反应来说，0.01 g0.01 g是是很小。当溶液中残留很小。当溶液中残留离子浓度离子浓度 1 10QCKSPKKSPSP第46页例例2 2：在在1L1L含含1.0101.010-3-3molmol L L-1-1 SO SO4 42-2-溶溶液中，注入液中，注入0.01mol BaCl0.01mol BaCl2 2溶液（假设溶溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去液体积不变）能否有效除去SOSO4 42-2-?已知已知:K:Kspsp(BaSO(BaSO4 4)=1.110)=1.110-10-10 mol mol2 2 L L-2-2解：解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成生成BaSO4沉沉淀后，淀后，Ba2+过量，剩下即过量，剩下即Ba2+=0.01-0.001=0.009mol/L.SO42-=Ksp/Ba2+=1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/L)因为，剩下即因为，剩下即SO42-=1.210-8mol/LCu(OH)Cu(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3。3.3.小结小结K Kspsp大小与沉淀转化关系。大小与沉淀转化关系。对于同类型难溶电解质，对于同类型难溶电解质，K Kspsp大小与溶解度大小与溶解度大小一致，大小一致，K Kspsp较大沉淀能够转化为较大沉淀能够转化为K Kspsp较小较小沉淀。沉淀。第53页交 流 与 讨 论阅读阅读P66 氟化物防治龋齿化学原理氟化物防治龋齿化学原理+F-氟磷灰石氟磷灰石难溶物溶解度(25)Ca5(PO4)3(OH)1.510-10g Ca5(PO4)3F 9.510-11g羟基磷灰石羟基磷灰石第54页牙齿表面由一层硬、组成牙齿表面由一层硬、组成为为Ca5(PO4)3OH物质保护着，物质保护着，它在唾液中存在以下平衡：它在唾液中存在以下平衡：Ca5(PO4)3OH（s）5 Ca2+3PO43-+OH-进食进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是会受到腐蚀，其原因是 。已知已知Ca5(PO4)3F（s）溶解度比上面矿化产物更小、质溶解度比上面矿化产物更小、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预防龋齿原因：剂后能预防龋齿原因：因因 。生成有机酸能中和生成有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿腐蚀牙齿 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 思索：第55页 第三章第三章 水溶液中离子平衡水溶液中离子平衡第四节第四节 难溶电解质溶解平衡难溶电解质溶解平衡 （第四课时）（第四课时）人教版选修人教版选修4 4 化学反应原理化学反应原理第56页例例1 1：已知已知2525时，时，AgCl溶解度是溶解度是1.9210-3g/L，求它，求它溶度积。溶度积。已知已知AgClAgCl摩尔质量为摩尔质量为143.5g/mol143.5g/mol。解解 ：依题意可知依题意可知25时时AgCl饱和溶液中饱和溶液中 c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L =1.3410-5mol/L则则KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-)=(1.3410-5)2 =1.810-103.3.3.3.溶度积与溶解度之间换算溶度积与溶解度之间换算溶度积与溶解度之间换算溶度积与溶解度之间换算第57页例例2：已知已知25时时KSP(AgCl)=1.810-10,把足把足 量量AgCl放入放入1L 1.0 mol L 盐酸溶液中溶盐酸溶液中溶解度是多少？（解度是多少？（g/L）解：解：设设AgCl 在盐酸中溶解度为在盐酸中溶解度为S（molL),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡 S S 1 1AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中在盐酸溶液中溶解度比在水中小小。第58页例例3 3：已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl1.81.8 1010-10-10，K Ksp,Agsp,Ag2 2CrOCrO4 49.09.0 1010-12-12，试，试 求求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4溶解度（用溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）设）设AgCl溶解度为溶解度为S1（molL),则：则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡平衡 S1 S1(2)2)设设AgAg2 2CrOCrO4 4溶解度为溶解度为S S2 2（mol/L),mol/L),则：则：Ag Ag2 2CrOCrO4 4(s)2Ag(s)2Ag+(aq)+CrO(aq)+CrO4 42-2-(aq)(aq)平平 2S 2S2 2 S S2 2在水中：在水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4溶解度溶解度第59页由以上例题结果可得到以下结论：由以上例题结果可得到以下结论：同种类型难溶电解质，在一定温度下，同种类型难溶电解质，在一定温度下，Ksp越大则溶解度越大。越大则溶解度越大。不一样类型则不能用不一样类型则不能用Ksp大小来比较溶解度大小来比较溶解度大小，必须经过换算才能得出结论。大小，必须经过换算才能得出结论。第60页练习练习1：以下说法中正确是（以下说法中正确是（）A.不溶于水物质溶解度为不溶于水物质溶解度为0 B.绝对不溶解物质是不存在绝对不溶解物质是不存在 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中浓度某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中浓度为为0 D.物质溶解性为难溶，则该物质不溶于水物质溶解性为难溶，则该物质不溶于水B第61页练习练习2：在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后，在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后，恢复至原来温度以下说法正确是恢复至原来温度以下说法正确是()A.溶液中钙离子浓度变大溶液中钙离子浓度变大B.溶液中氢氧化钙质量分数增大溶液中氢氧化钙质量分数增大C.溶液溶液PH不变不变D.溶液中钙离子物质量降低溶液中钙离子物质量降低.C D第62页练习练习3：为除去为除去MgCl2溶液中溶液中FeCl3，可在加热，可在加热搅拌条件下加入一个试剂，以下不宜选取试搅拌条件下加入一个试剂，以下不宜选取试剂是（剂是（）A.NaOH B.MgCO3 C.氨水氨水 D.MgO E.Mg(OH)2AC第63页 同离子效应同离子效应硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解不利于沉淀溶解练习练习4：硫酸钡在硫酸中溶解度比在纯水中小？硫酸钡在硫酸中溶解度比在纯水中小？第64页练习练习5：以以MnO2为原料制得为原料制得MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，经过添加过量难溶电解质等金属离子，经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，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包含滤除去包含MnS在内沉淀，再经蒸发、结晶，可在内沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净得纯净MnCl2。依据上述试验事实，可推知。依据上述试验事实，可推知MnS含含有相关性质是（有相关性质是（）A.含有吸附性含有吸附性 B.溶解度与溶解度与CuS、PbS、CdS等相同等相同 C.溶解度大于溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于溶解度小于CuS、PbS、CdSC第65页练习练习6 6：已知已知K KSPSP【Ca(OH)Ca(OH)2 2】=5.510=5.510-6-6molmol3 3.L.L3 3则其饱和溶液则其饱和溶液PHPH值是多少？值是多少？解：解：设设Ca(OH)Ca(OH)2 2 溶解度为溶解度为S S（molmolL),L),则：则：Ca(OH)Ca(OH)2 2 CaCa2+2+2OH+2OH-平衡平衡 S 2S S 2S K KSPSP=S=S(2S)(2S)2 2=4S=4S3 3=5.510=5.510-6-6 S=1.110 S=1.110-2-2 即即 c(OH c(OH-)-)=2.210=2.210-2-2 mol/L mol/L c(Hc(H+)+)=10=10-14-14/2.210/2.210-2-2=4.510=4.510-13-13 mol/L mol/L PH=12 PH=12第66页练习练习7 7：现将足量现将足量AgClAgCl固体分别放入以下物质中，固体分别放入以下物质中，AgClAgCl溶解度由大到小排列次序为（溶解度由大到小排列次序为（）20ml0.01mol/LKCl20ml0.01mol/LKCl溶液溶液30ml0.02mol/LCaCl30ml0.02mol/LCaCl2 2溶液溶液40ml0.03mol/LHCl40ml0.03mol/LHCl溶液溶液10ml10ml蒸馏水蒸馏水 50ml0.05mol/LAgNO 50ml0.05mol/LAgNO3 3溶液溶液 A A、B B、C C、D D、B B第67页练习练习8 8：将足量将足量BaCOBaCO3 3分别加入分别加入 30ml 30ml水水 10ml0.2mol/LNa10ml0.2mol/LNa2 2COCO3 3溶液溶液50ml0.01mol/LBaCl50ml0.01mol/LBaCl2 2溶液溶液100ml0.01mol/LHCl100ml0.01mol/LHCl中溶解至溶液饱和。请确定各中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中溶液中BaBa2+2+浓度有大到小次序为：浓度有大到小次序为：第68页在在AgCl饱和溶液中，有饱和溶液中，有AgCl固体存在，当分别向溶固体存在，当分别向溶液中加入以下物质时，将有何种改变？液中加入以下物质时，将有何种改变？加入物质加入物质 平衡平衡 溶液中浓度溶液中浓度 AgCl AgCl 引发改引发改变变 移动移动 Ag+Cl-溶解度溶解度 KSP 原因原因 HCl(0.1 molL-1)练习练习9：AgCl(s)Ag+Cl-不变不变 不变不变 不变不变 不变不变 稀释稀释 不变不变 生成配离子生成配离子 增大增大 温度温度 不变不变 同离子效应同离子效应AgNO3(0.1 molL-1)升高温度升高温度NH3H2O(2 molL-1)加加H2O 不变不变 同离子效应同离子效应第69页第70页原溶液中：c(SO42-)=c(Ag+)2=0.034mol/L2=0.017mol/L加入Na2SO4后：c(Ag+)=0.034mol/L2=0.017mol/L c(SO42-)=(0.017mol/L+0.020mol/L)2=0.0185mol/L。第71页