难溶电解质的溶解平衡第一课

,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,*,第四节难溶电解质的溶解平衡,第三章水溶液中的离子平衡,1,2,溶解度与溶解性的关系：,20,10,易溶,可溶,1,微溶,0.01,难溶,S /g,2,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,表,3,-,4,几种电解质的溶解度,(20),3,20,0,C,时，溶解性与溶解度的大小关系,溶解性,易溶,可溶,微溶,难溶,溶解度,10g,1g10g,0.01g1g, , , , ,B,16,解析：,由于,Ag,Cl,K,SP,，,Ag,或,Cl,的浓度越大，越能抑制,AgCl,的溶解，,AgCl,的溶解度就越小。,Cl,0.01mol,L,-1,Cl,0.04mol,L,-1,Cl,0.03mol,L,-1,Cl,0mol,L,-1,Ag,0.05mol,L,-1,Ag,或,Cl,浓度由小到大的顺序为, ,。,B,17,二、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。,18,（,2,）方法,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,19,思考与交流,1,、如果要除去某溶液中的,SO,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。,从溶解度方面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。,20,要除去,MgCl,2,酸性溶液中少量的,FeCl,3,，不宜选用的试剂是（ ）,A,、,MgO B,、,MgCO,3,C,、,NaOH D,、,Mg(OH),2,c,课堂练习,21,2,、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,、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,22,CaCO,3,Ca,2+,+ CO,3,2-,+H,+,HCO,3,-,H,2,CO,3, H,2,O+CO,2,根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能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，就可以使沉淀溶解。例如难溶于水的,CaCO,3,沉淀可以溶于盐酸中：,23,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,滴加试剂,蒸馏水,盐酸,氯化氨溶液,现象,固体无明显溶解现象,迅速溶解,逐渐溶解,加入某些盐促进沉淀溶解,实验,3-3,24,解释,在溶液中存在,Mg(OH),2,的溶解平衡：,解释,2:,NH,4,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。,Mg(OH),2,(s),Mg,2,(aq)+2OH,(aq),解释,1:,加入,NH,4,Cl,时，,NH,4,与,OH,结合，生成,弱电解质,NH,3,H,2,O,（它在水中比,Mg(OH),2,更难电离出,OH,-,），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。,小结：难溶电解质溶解的规律,不断减小溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。,25,二,.,溶度积常数,1.,定义,在一定温度下,在难溶电解质的,饱和溶液,中,各离子浓度幂之积为一常数,叫做溶度积常数,.,简称溶度积,.,用,Ksp,表示,.,2.,表达式,K,sp,c,(M,n,),m,c,(A,m,),n,练习：写出下列物质达溶解平衡时的,溶度积常数,表达式,AgCl,Mg(OH),2,Ag,2,CrO,4,26,相同类型,(,阴阳离子比相同,),的难溶电解质的,K,sp,越小，溶解度越小，越难溶。,溶度积：,K,sp,(AgCl) K,sp,(AgBr) K,sp,(AgI),溶解度：,S (AgCl) S (AgBr) S (AgI),几种难溶物溶度积与溶解度：,27,28,不同类型则不能用,K,sp,的大小来比较溶解度的大小，必须经过换算才能得出结论,。,28,【,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,3,、沉淀的转化,AgCl,AgI,Ag,2,S,KI,Na,2,S,29,实验,3-5,Mg(OH),2,(s) Mg,2,(aq)+2OH,(aq),，,FeCl,3,静置,Mg(OH),2,Fe(OH),3,步骤,向,MgCl,2,溶液中滴加,NaOH,溶液,向有白色沉淀的溶液中滴加,FeCl,3,溶液,静置,现象,有白色沉淀析出,白色沉淀变红褐色,红褐色沉淀析出，溶液褪至无色,30,沉淀的转化,思考与交流,:,从实验中可以得到什么结论？,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。,沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。,物质,溶解度,/g,AgCl,1.510,-4,AgI,9.610,-9,Ag,2,S,1.310,-16,物质,溶解度,/g,Mg(OH),2,910,-4,Fe(OH),3,310,-9,31,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,-,32,3,、溶度积规则,A,n,B,m,(s) nA,m+,(aq) + mB,n-,(aq),Q,c,K,sp,时，,溶液过饱和，有沉淀析出,直至达到平衡,.,Q,c,=K,sp,时，,沉淀与饱和溶液的平衡,.,Q,c, K,sp,时，离子才能生成沉淀。,混合后：,Ag,+,=2 10,-3,mol,L,-1,Cl,-,=,2 10,-3,mol,L,-1,Q,c,=Ag,+,Cl,-,=,2 10,-3,mol,L,-1,2 10,-3,mol,L,-1,=4.0,10,-6,mol,2,L,-2,1.8,10,-10,mol,2,L,-2,Q,c,K,sp,所以有,AgCl,沉淀析出。,练习：将,410,-3,mol,L,-1,的,Pb(NO,3,),2,溶液与,410,-3,mol,L,-1,的,KI,溶液,等体积混合能否有沉淀析出？,K,sp,(PbI,2,)= 7.110,-9,mol,3,L,-3,解：,Q,c,=pb,2+,I,-,2,=,2 10,-3,mol,L,-1,(,2 10,-3,mol,L,-1,),2,=8,10,-9, Ksp(PbI,2,),所以有,PbI,2,沉淀析出。,35,例,1,、,向,1.010,-3,mol,L,-3,的,K,2,CrO,4,溶液中滴加,AgNO,3,溶液,求开始有,Ag,2,CrO,4,沉淀生成时的,Ag,+, =? CrO,4,2-,沉淀完全时, Ag,+,= ?,已知：,Ksp,，,Ag,2,CrO,4,=9.010,-12,解,: Ag,2,CrO,4,2Ag,+,+ CrO,4,2-,Ksp,= Ag,+,2,CrO,4,2-,CrO,4,2-,沉淀完全时的浓度为,1.0 10,-5,mol,L,-3,故有,36,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。,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。,沉淀的转化,37,CaSO,4,SO,4,2,+,Ca,2,+,CO,3,2,CaCO,3,应用,1,：,锅炉除水垢：,P64,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,+CO,3,2-,CaCO,3,+SO,4,2-,CaCO,3,+2H,+,=Ca,2+,+CO,2,+H,2,O,38,应用,2,：,一些自然现象的解释,39,CaCO,3,Ca,2+,+ CO,3,2-,2HCO,3,-,+,H,2,O+CO,2,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？,40,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,41,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),42,思考：,1,、在工业废水中常含有,Cu,2+,、,Hg,2+,、,Pb,2+,等重金属离子，处理时通常投入,FeS,固体以 除去这些离子，试解释其原因？,化学式,FeS,CuS,HgS,PbS,K,SP,6.3,10,18,1.3,10,36,6.4,10,53,3.4,10,28,工业废水的处理,工业废水,FeS,等难溶物质,重金属离子（如,Cu,2+,、,Hg,2+,等）转化成沉淀,43,