难溶电解质的溶解平衡人教版选修4化学反应原理ppt课件

第二节难溶电解质的溶解平衡 第一课时 在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸 探究实验 2 解释 在NaCl的饱和溶液中 存在溶解平衡NaCl S Na aq Cl aq 现象 NaCl饱和溶液中析出固体 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 加浓盐酸Cl 的浓度增加 平衡向左移 NaCl析出 3 第四节难溶电解质的溶解平衡Dissolutionelectrolyteequlibrium 4 思考 Ag 和Cl 的反应真能进行到底吗 阅读课本P61 62 我们知道 溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应发生的条件之一 例如 AgNO3溶液与NaCl溶液混合 生成白色沉淀AgCl Ag Cl AgCl 如果上述两种溶液是等物质的量浓度 等体积的 一般认为反应可以进行到底 5 问题讨论 1 当AgNO3与NaCl恰好完全反应生成难溶AgCl时 溶液中是否含有Ag 和Cl 2 难溶电解质的定义是什么 难溶物的溶解度是否为0 3 难溶电解质 如AgCl 是否存在溶解平衡 如何表示 有 习惯上 将溶解度小于0 01克的电解质称为难溶电解质 难溶电解质的溶解度尽管很小 但不会等于0 溶解AgCl s Ag aq Cl aq 沉淀 6 1 有沉淀生成的复分解类型离子反应能不能完全进行到底呢 不能 沉淀即是难溶电解质 不是绝对不溶 只不过溶解度很小 难溶电解质在水中存在溶解平衡 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10 5mol L时 沉淀达到完全 7 一 难溶电解质的溶解平衡 1 概念 在一定条件下 难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率 溶液中各离子的浓度保持不变的状态 也叫沉淀溶解平衡 8 2 特征 等 V溶解 V沉淀 结晶 动 动态平衡 V溶解 V沉淀 0 定 达到平衡时 溶液中离子浓度不再改变 变 当外界条件改变 溶解平衡将发生移动 逆 等 定 动 变 逆 溶解与沉淀互为可逆 9 4 影响难溶电解质溶解平衡的因素 内因 电解质本身的性质 a 难溶的电解质更易建立溶解平衡 b 难溶的电解质溶解度很小 但不会等于0 并不是绝对不溶 c 习惯上将生成难溶电解质的反应 认为反应完全了 对于常量的反应来说 0 01g是很小的 当溶液中残留的离子浓度 1 10 5mol L时 沉淀就达到完全 10 外因 遵循平衡移动原理 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 练 书写碘化银 氢氧化镁溶解平衡的表达式 c 同离子效应 加入含有相同离子电解质 平衡向结晶的方向移动 11 1 下列说法中正确的是 A 物质的溶解性为难溶 则该物质不溶于水B 不溶于水的物质溶解度为0C 绝对不溶解的物质是不存在的D 某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零 2 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 A 开始时 溶液中各离子浓度相等B 平衡时 沉淀的速率和溶解的速率相等C 平衡时 溶液中溶质的离子浓度相等 且保持不变D 平衡时 如果再加入难溶性的该沉淀物 将促进溶解 练习 C B 12 练习 3 石灰乳中存在下列平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 加入下列溶液 可使Ca OH 2减少的是 A Na2CO3溶液B AlCl3溶液C NaOH溶液D CaCl2溶液 AB 13 1 溶度积常数 1 难溶电解质的溶度积常数的含义AgCl s Ag aq Cl aq 当溶解与结晶速度相等时 在难溶电解质的饱和溶液中 饱和溶液达到溶解平衡状态 此时Ksp AgCl Ag Cl 为一常数 该常数称为难溶电解质的溶度积常数 简称溶度积 2 难溶电解质的溶度积常数用Ksp表示 通式 AnBm s nAm aq mBn aq 则Ksp AnBm Am n Bn m练习 BaSO4 Ag2CrO4 Mg OH 2 Fe OH 3的溶度积 三 溶度积和溶度积规则 14 AnBm s nAm aq mBn aq Qc Ksp时 沉淀从溶液中析出 溶液过饱和 体系中不断析出沉淀 直至达到平衡 此时Qc Ksp 2 Qc Ksp时 沉淀与饱和溶液的平衡 Qc Ksp 3 Qc Ksp时 溶液不饱和 若体系中有沉淀 则沉淀会溶解直至达到平衡 此时Qc Ksp Qc Am n Bn m Qc称为离子积 其表达式中离子浓度是任意的 为此瞬间溶液中的实际浓度 所以其数值不定 但对一难溶电解质 在一定温度下 Ksp为一定值 3 溶度积规则 三 溶度积和溶度积规则 2 离子积 15 例AgCl的Ksp 1 80 10 10 将0 001mol L 1NaCl和0 001mol L 1AgNO3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 2 0 001 0 0005 mol L 1 在混合溶液中 则 Ag Cl 0 0005 2 2 5 10 7因为 Ag Cl Ksp 所以有AgCl沉淀生成 16 第二节难溶电解质的溶解平衡 第二课时 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 工业废水的处理 工业废水 硫化物等 重金属离子 如Cu2 Hg2 等 转化成沉淀 19 2 方法 a 调pH 如 工业原料氯化铵中混有氯化铁 加氨水调pH值至7 8 b 加沉淀剂 如沉淀Cu2 Hg2 等 以Na2S H2S做沉淀剂 Cu2 S2 CuS Hg2 S2 HgS 右 Fe3 3H2OFe OH 3 3H 20 c 同离子效应法 例如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小 硫酸中硫酸根浓度大 使平衡左移有利于沉淀生成 21 思考与交流 1 如果要除去某溶液中的SO42 你选择加入钡盐还是钙盐 为什么 加入钡盐 因为BaSO4比CaSO4更难溶 使用钡盐可使SO42 沉淀更完全 22 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 23 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 CaCO3溶于盐酸 FeS Al OH 3 Cu OH 2溶于强酸 24 b 难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如 Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 P64思考与交流 实验3 3 用平衡移动的原理分析Mg OH 2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因 25 解释 在溶液中存在Mg OH 2的溶解平衡 Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 加入盐酸时 H 中和OH 使c OH 减小 平衡右移 从而使Mg OH 2溶解 加入NH4Cl时 NH4 直接结合OH 使c OH 减小 平衡右移 从而使Mg OH 2溶解 26 牙齿表面由一层硬的 组成为Ca5 PO4 3OH的物质保护着 它在唾液中存在下列平衡 Ca5 PO4 3OH s 5Ca2 3PO43 OH 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 已知Ca5 PO4 3F s 的溶解度比上面的矿化产物更小 质地更坚固 用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因 课堂练习 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 5Ca2 3PO43 F Ca5 PO4 3F 27 3 沉淀的转化 对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀 可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀 锅炉中水垢中含有CaSO4 可先用Na2CO3溶液处理 使之转化为疏松 易溶于酸的CaCO3 CaSO4SO42 Ca2 CO32 CaCO3 依据 实验3 4 3 5 解释沉淀转换的原因 28 练习 1 试用平衡移动原理解释下列事实CaCO3不溶于水 但却能溶于稀盐酸中 2 石灰乳中存在下列平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 加入下列溶液 可使Ca OH 2减少的是 A Na2CO3溶液B AlCl3溶液C NaOH溶液D CaCl2溶液 AB CaCO3 s CO32 aq Ca2 aq H HCO3 H2CO3 H2O CO2 CaCO3 s CO32 aq Ca2 aq 29 4 为除去MgCl2溶液中的FeCl3 可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是 A NaOHB Na2CO3C 氨水D MgO 3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 CD D 30 课堂练习 1 下列说法中正确的是 A 不溶于不的物质溶解度为0B 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0D 物质的溶解性为难溶 则该物质不溶于水2 下列各组离子 在水溶液中能以较高浓度大量共存的是 I ClO NO3 H K NH4 HCO3 OH SO42 SO32 Cl OH Fe3 Cu2 SO42 Cl H K AlO2 HSO3 Ca2 Na SO42 CO32 A B C D B B 31 课堂练习 3 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 32 谢谢同学们的认真听讲 33 34