难溶电解质的溶解平衡岳光宪老师

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,1,例一已知25时，,K,spCu(OH),2,210,20,。,(1)某CuSO,4,溶液里,c,(Cu,2,)0.02 mol/L，如要生成Cu(OH),2,沉淀，应调整pH使之大于_。,(2)要使0.2 molL,1,CuSO,4,溶液中Cu,2,沉淀较为完全(使Cu,2,浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为_。,(1)根据题意：当,c,(Cu,2,),c,(OH),2,210,20,时开始出现沉淀，则,c,(OH) 10,9,molL,1,，,c,(H,)10,5,molL,1,，pH5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH5。,(2)要使Cu2浓度降至0.2 molL,1,/1 000210,4,molL1，,c,(OH) 10,8,molL,1,，,c,(H,)10,6,molL1。此时溶液的pH6。,2,思考与交流,难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？你如何理解溶解性表的“溶”与“不溶”?,0.01,0. 1,溶解度（g）,难溶,微溶,易溶,1.物质的溶解是绝对的，不同物质溶解的程度是有大有小的，,难溶不溶,3,问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）,一、难溶电解质在(饱和)溶液中存在溶解平衡,问2：当AgNO,3,与NaCl恰好完全反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag,+,和Cl,-,？,4,2、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,Ag,+,Cl,-,5,3、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110,5,mol/L时，,认为,反应完全,，但溶液中还有相应的离子。,溶解,AgCl(s) Ag,(aq,) +,Cl,(aq),沉淀,6,、表达式：,平衡时：,K,sp,c(M,n,),m,c(A,m,),n,、溶度积规则 离子积Qc,任意时刻：,Qc c(M,n,),m,c(A,m,),n,当: Q,c, K,sp,过饱和，析出沉淀，,Q,c, K,sp,饱和，平衡状态,Q,c, K,sp,未饱和。,M,m,A,n,(s),mM,n,(aq) nA,m,(aq),5、溶度积,、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解,平衡中,，,离子浓度幂的乘积。,练习：,BaSO,4,、Ag,2,CrO,4,、Mg(OH),2,、Fe(OH),3,的溶度积,7,例题1：AgCl的Ksp=1.8010,-10,将0.001 mol.L,-1,NaCl和0.001 molL,-1,AgNO,3,溶液等体积混合,是否有AgCl 沉淀生成.,解:两溶液等体积混合后, Ag,+,和Cl,-,浓度都减小到原浓度的1/2.,Ag,+,=Cl,-,=1/20.001=0.0005(molL,-1,),在混合溶液中,则,QcAg,+,Cl,-,=(0.0005),2,=2.5 10,-7,因为Ag,+,Cl,-,Ksp,所以有AgCl 沉淀生成.,8,pH = 3.2,解:,Fe(OH),3（s）,Fe,3+,(aq),+ 3OH,-,(aq),K,sp,= Fe,3+,OH,-,3,= 4.0 10,-38,Fe,3+,沉淀完全时的OH,-,为:,例题2：如果溶液中Fe,3+,和Mg,2+,的浓度均为0.1mol,L, 使Fe,3+,完全沉淀而使Mg,2+,不沉淀的pH条件是什么?,9,Mg,2,开始沉淀的pH值为:,pH =9.3,因此, 只要控制pH值在3.2 9.3之间即可使Fe,3+,定量沉淀而使Mg,2+,不沉淀。,10,思考：,能否通过改变条件，使难溶电解质的溶解平衡发生移动？使沉淀生成、溶解或转化？,11,二、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。,12,（2）方法, 调pH值,如：工业原料氯化铵中混有FeCl,3,和MgCl,2,Fe,3,+ 3NH,3,H,2,O=Fe(OH),3,+3NH,4,混合,溶液,滴加氨水调节到pHa,溶液1,沉淀1,滴加氨水调节到pHb,静置，过滤,静置，过滤,溶液2,沉淀2,所以，工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调 pH值至78,3.2pHa9.3,9.3Ksp,促使难溶电解质的溶解平衡向逆移动，溶质从溶液中析出，形成沉淀。,16,问1：如果要除去NaCl溶液中的Na,2,SO,4,，你选择加入BaCl,2,还是CaCl,2,？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,思考与交流,17,沉淀不溶解,沉淀慢慢溶解,沉淀溶解,Mg(OH),2,2HCl =,MgCl,2,H,2,O,Mg,(,OH,),2,2NH,4,Cl =,MgCl,2,2NH,3,H,2,O,【实验33】,向3支盛有少量Mg(OH),2,沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。,18,2、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,19,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,H,2,O,Mg(OH),2(s),Mg, 2OH,2NH,4,Cl = 2Cl 2NH,4,2NH,3,H,2,O,20,【实验3-4】,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,21,【实验35】,向盛有1ml 1mol/LMgCl,2,溶液的试管中滴加10滴2mol/L NaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加10滴0.1mol/L FeCl,3,溶液，静置，观察记录现象。,22,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,),3,MgCl,2,3Mg(OH),2,3,Mg,6OH,2Fe,2Fe,(OH),3,23,有,黑色,沉淀析出,黑色沉淀没变化,黑色沉淀没变化,逆向进行，有何现象,？,24,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,-16,3.沉淀的转化,25,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,26,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,。,27,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,28,应用2：,一些自然现象的解释,29,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？,30,方法总结,沉淀溶解和生成的本质：,解决沉淀溶解平衡问题的基本思路：,平衡体系中离子浓度改变，沉淀溶解平衡发生移动。,沉淀,平衡,移动,沉淀溶解,沉淀生成,31,课堂练习,练习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,B,32,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( ),A.溶液中钙离子浓度变大,B.溶液中氢氧化钙的质量分数增大,C.溶液的PH不变,D.溶液中钙离子的物质的量减少,.,C D,33,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（ ）,A.NaOH B.Na,2,CO,3,C.氨水 D.MgO,D,34,硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解,练习4：,硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？,35,练习5：,以MnO,2,为原料制得的MnCl,2,溶液中常含有Cu,2+,、Pb,2+,、Cd,2+,等金属离子，通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，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl,2,。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（ ）,A.具有吸附性,B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同,C.溶解度大于CuS、PbS、CdS,D.溶解度小于CuS、PbS、CdS,C,36,*,练习6：,硫酸和盐酸的混合溶液20ml，加入0.05 mol/L的Ba(OH),2,溶液时，生成BaSO,4,沉淀量及溶液pH发生变化如图所示,(1)开始时混合溶液中硫酸与盐酸的物质量浓度各是多少？,(2)在A点溶液的pH是多少？,0.2mol/L,0.05mol/L,1,37,思考,：,如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0的Na,2,SO,4,溶液给患者洗胃，为什么？能用Na,2,SO,4,溶液吗？,38,