高二化学：3.4《难溶电解质的溶解平衡》知识梳理课件（人教版选修4）

欢迎进入化学课堂 第四节难溶电解质的溶解平衡 有些牙膏中添加了少量的氟化钠 刷牙时氟化钠与牙齿中的矿物质 羟基磷灰石 Ca5 PO4 3OH 反应生成更难溶的氟磷灰石 Ca5 PO4 3F 氟磷灰石具有良好的抗酸作用 能防止牙缝中的食物残渣发酵生成的有机酸腐蚀牙齿 从而达到防止龋齿的目的 所以含氟牙膏的使用大大降低了龋齿的发生率 使人们的牙齿更健康 同学们 你知道含氟牙膏为什么能够防龋齿 这利用了什么化学原理 1 了解难溶电解质的溶解平衡的概念及影响因素 2 掌握沉淀转化的条件及应用 3 了解溶度积及有关计算 并应用其判断反应进行的方向 1 固体物质的溶解性不同物质在水中的溶解度 有的很大 有的很小 但无论大小 仍有一定的溶解度 在20 时 物质的溶解度与溶解性的关系如下 易 可 0 01 1g 0 01g 2 沉淀溶解平衡 1 溶解平衡的建立AgCl在溶液中存在下述两个过程 一方面 在水分子作用下 少量脱离AgCl的表面溶入水中 另一方面 溶液中的受AgCl表面的吸引 回到AgCl的表面析出沉淀 在一定温度下 当沉淀和的速率时 得到AgCl的 即建立下列动态平衡 s aq aq Ag 和Cl Ag 和Cl 正 负离子 溶解 生成 相等 饱和溶液 AgCl Ag Cl 2 沉淀溶解平衡 动态 1 10 5 不变 3 沉淀溶解平衡的影响因素 内因 溶质本身的性质 绝对不溶的物质是的 同是微溶物质 溶解度差别也很大 易溶溶质只要是饱和溶液也存在平衡 外因 包括浓度 温度等 遵循勒夏特列原理 a 浓度 加水 平衡向方向移动 b 温度 升温 多数平衡向方向移动 少数平衡向生成沉淀的方向移动 如Ca OH 2的溶解平衡 没有 溶解 溶解 溶解 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较 1 从物质类别方面看难溶电解质 可以是强电解质也可以是弱电解质难电离物质 只能是弱电解质 2 从变化的过程看溶解平衡 已溶解溶质与未溶解溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态 电离平衡 溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态 注意 难溶性强电解质的电离方程式用 如BaSO4 溶解平衡 BaSO4 s Ba2 aq SO42 aq 电离平衡 BaSO4 Ba2 SO42 4 影响平衡的因素 1 有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中 不正确的是 A AgCl沉淀生成和溶解不断进行 但速率相等B AgCl难溶于水 溶液中没有Ag 和Cl C 升高温度 AgCl沉淀的溶解度增大D 向AgCl沉淀中加入NaCl固体 AgCl沉淀的溶解度降低 解析 AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后 溶解与沉淀速率相等 但不为0 A项正确 AgCl难溶于水 但溶解的部分电离出Ag 和Cl B项错误 一般来说 升高温度有利于固体物质的溶解 C项正确 向AgCl沉淀中加入NaCl固体 增大了Cl 浓度 促使溶解平衡向左移动 降低了AgCl的溶解度 D项正确 答案 B 1 沉淀的生成 1 沉淀生成的应用在涉及无机制备 提纯工艺的生产 科研 废水处理等领域中 常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的 2 沉淀的方法 调节pH法加入氨水调节pH至7 8 可除去氯化铵中的杂质氯化铁 反应的离子方程式 Fe3 3NH3 H2O Fe OH 3 3NH4 加沉淀剂法以Na2S H2S等作沉淀剂 使Cu2 Hg2 等生成极难溶的硫化物CuS HgS等沉淀 反应的离子方程式如下 Cu2 S2 CuS Cu2 H2S CuS 2H Hg2 S2 HgS Hg2 H2S HgS 2H 2 沉淀的溶解 1 原理根据平衡移动原理 对于在水中难溶的电解质 只要不断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 2 方法 酸溶解法例如 难溶于水的CaCO3溶于盐酸中 减少 H2CO3 H2O CO2 HCO3 盐溶液溶解法 产生白色沉淀 黄色 黑色 产生白色沉淀 红褐色 2 实质的沉淀转化成的沉淀 两种沉淀的溶解度差别 沉淀越容易转化 溶解度小 溶解度更小 越大 CuSO4 铜蓝 CuS 溶解沉淀的化学方法化学方法溶解沉淀的原则是 使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动 常用的方法有酸碱溶解法 配位溶解法 氧化还原溶解法和沉淀转化溶解法 1 酸碱溶解法原理是借助某些可溶性弱电解质 水 弱酸或弱碱 使难溶物的离子浓度降低而溶解 本法适用于溶解氢化物 弱酸或弱碱盐等难溶物质 具体办法是 难溶酸用强碱溶解 难溶碱用强酸或较强酸溶解 难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶解 特别注意的是用酸溶解含金属离子的难溶物时 所选用酸的酸根与金属离子不应产生沉淀 2 配位溶解法在难溶物中加入配位剂 因形成配合物而降低难溶物的某种离子浓度 使平衡向右移动而溶解 配位剂的浓度越大 或生成配合物稳定性越大 则难溶物的溶解度也越大 例如 含AgCl s 的溶液中加入过量的Cl 而使AgCl溶解度增加或完全溶解 3 氧化还原溶解法原理是通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低 使平衡向右移动而溶解 此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物 如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于HNO3就是一个例子 3Ag2S 8HNO3 6AgNO3 3S 2NO 4H2O 4 沉淀转化溶解法本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀 然后再溶解 例如CaSO4中加入饱和Na2CO3溶液使CaSO4转化为CaCO3 再将CaCO3溶于盐酸 几种常见的微溶性物质 CaSO4 Ag2SO4 MgCO3 Ca OH 2 2 试利用平衡移动原理解释下列事实 1 FeS不溶于水 但能溶于稀盐酸中 2 CaCO3难溶于稀硫酸 却能溶于醋酸中 3 分别用等体积的蒸馏水和0 010mol L硫酸洗涤BaSO4沉淀 用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量 解析 平衡移动原理也适用于溶解平衡 如果促进难溶物质的溶解平衡 则固体逐渐溶解 如果抑制难溶物质的溶解平衡 则有固体生成或固体不溶解 2011 天津高二质检 现向含AgBr的饱和溶液中 1 加入固体AgNO3 则c Ag 填 变大 变小 或 不变 下同 2 加入更多的AgBr固体 则c Ag 3 加入AgCl固体 则c Br c Ag 4 加入Na2S固体 则c Br c Ag 本题考查了难溶电解质溶解平衡的影响因素 1 向AgBr饱和溶液中加入AgNO3 溶解平衡逆向移动 但c Ag 增大 2 加入AgBr固体 对溶解平衡无影响 c Ag 不变 3 因AgCl溶解度大于AgBr 加入AgCl固体时 c Ag 增大 溶解平衡向左移动 c Br 变小 4 因Ag2S溶解度小于AgBr 加入Na2S固体时 生成Ag2S 溶解平衡向右移动 c Br 增大 但c Ag 减小 答案 1 变大 2 不变 3 变小变大 4 变大变小 沉淀溶解平衡的移动及其应用 1 影响沉淀溶解平衡的因素 内因 难溶电解质本身的性质 外因a 温度 温度升高 多数溶解平衡向溶解的方向移动 b 浓度 加水稀释 溶解平衡向溶解方向移动 c 同离子效应 加入与难溶电解质构成微粒相同的物质 溶解平衡向生成沉淀的方向移动 d 能反应的物质 加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质 溶解平衡向溶解的方向移动 2 沉淀溶解平衡的应用沉淀的生成 溶解及其转化 均是利用了沉淀溶解平衡的移动 3 特别说明 在沉淀的生成中 就是利用同离子效应原理 加入过量沉淀剂使被沉淀离子沉淀完全的 而沉淀的溶解及转化 就是加入能消耗难溶电解质离子的方法促进其溶解或转化的 解析 若使Mg OH 2固体的量减少 应使Mg OH 2的溶解平衡向右移动 应减少c Mg2 或c OH NH4NO3水解显酸性 使c OH 减小 B D项水解显碱性 增大c OH C项增大了c Mg2 故答案为A 答案 A 2 CaCO3在下列哪种液体中 溶解度最大 A H2OB Na2CO3溶液C CaCl2溶液D 乙醇答案 A 2009 浙江高考 已知 25 时 Ksp Mg OH 2 5 61 10 12 Ksp MgF2 7 42 10 11 下列说法正确的是 A 25 时 饱和Mg OH 2溶液与饱和MgF2溶液相比 前者的c Mg2 大B 25 时 在Mg OH 2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体 c Mg2 增大 C 25 时 Mg OH 2固体在20mL0 01mol L 1氨水中的Ksp比在20mL0 01mol L 1NH4Cl溶液中的Ksp小D 25 时 在Mg OH 2的悬浊液加入NaF溶液后 Mg OH 2不可能转化成为MgF2思路指引 解答本题应注意以下三点 1 溶度积的影响因素 2 利用溶度积比较物质的溶解度时的注意事项 3 沉淀转化的实质 Mg OH 2与MgF2均为AB2型难溶电解质 故Ksp越小 其溶解度越小 前者c Mg2 小 A错误 因为NH4 OH NH3 H2O 所以加入NH4Cl后促进Mg OH 2的溶解平衡向右移动 c Mg2 增大 B正确 Ksp只受温度的影响 25 时 Mg OH 2的溶度积Ksp为常数 C错误 加入NaF溶液后 若Qc c Mg2 c2 F Ksp MgF2 则会产生MgF2沉淀 D错误 答案 B 3 溶度积与离子积的关系通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积 离子积Qc的相对大小 可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 Qc Ksp 溶液过饱和 有沉淀析出 直至溶液饱和 达到新的平衡 Qc Ksp 溶液饱和 沉淀与溶解处于平衡状态 Qc Ksp 溶液未饱和 无沉淀析出 若加入过量难溶电解质 难溶电解质溶解直至溶液饱和 4 特别说明 1 溶度积Ksp仅仅是温度的函数 难溶电解质一定时 2 溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性 3 相同类型的物质 溶度积越小 其溶解度越小 以Mg OH 2为例说明 1 向AgCl饱和溶液中加水 下列叙述正确的是 A AgCl的溶解度增大B AgCl的溶解度 Ksp均不变C AgCl的Ksp增大D AgCl的溶解度 Ksp均增大解析 在一定温度和指定的溶剂条件下 难溶盐的溶解度和溶度积都为常数 答案 B 2 下列属于微溶物质的是 A AgClB BaCl2C CaSO4D Ag2S解析 AgCl Ag2S是难溶物 BaCl2是可溶物 答案 C 3 已知Ag2SO4的Ksp为2 0 10 5 将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和 该过程中Ag 和SO42 浓度随时间变化关系如图所示 饱和Ag2SO4溶液中c Ag 0 034mol L 1 若t1时刻在上述体系中加入100mL0 020mol L 1Na2SO4溶液 下列示意图中 能正确表示t1时刻后Ag 和SO42 浓度随时间变化关系的是 答案 B 4 下列说法不正确的是 A Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B 由于Ksp ZnS Ksp CuS 所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C 其他条件不变 离子浓度改变时 Ksp不变D 两种难溶电解质作比较时 Ksp小的 溶解度一定小 解析 Ksp只与难溶电解质自身性质和温度有关 与沉淀的量和离子的浓度无关 A项和C项正确 相同类型的难溶电解质 沉淀向着溶解度减小的方向转化 B项正确 只有相同类型的难溶电解质 Ksp小的 溶解度一定小 D错 答案 D 2 要使0 2mol L 1CuSO4溶液中Cu2 沉淀较为完全 使Cu2 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 答案 1 5 2 6 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全