《人教版化学《难溶电解质的溶解平衡》ppt课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版化学《难溶电解质的溶解平衡》ppt课件.pptx（36页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 思考：思考：1 1、在、在NaClNaCl的饱和水溶液中，再加入固体溶的饱和水溶液中，再加入固体溶质，固体有没有溶解过程？质，固体有没有溶解过程？2 2、NaClNaCl溶液溶液能不能和能不能和HCl气体反应气体反应？在饱和在饱和NaClNaCl溶液溶液中通入中通入HClHCl气体气体现象现象:解释解释:在在NaClNaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)NaClNaCl饱和溶液中有固体析出饱和溶液中有固体析出 可溶的电解
2、质溶液中存在溶解平衡，难溶的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？电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？通入通入HClHCl气体会使气体会使c(c(ClCl-)增加增加,平衡向左移平衡向左移动动,因而有因而有 NaClNaCl晶体析出晶体析出.化学式化学式溶解度溶解度/g化学式化学式溶解度溶解度/gAgCl1.510-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.410-4AgBr8.410-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.310-16Mg(OH)2910-4BaCl235.7Fe(OH)3310-9几种电解质
3、的溶解度（几种电解质的溶解度（20)物质在水中物质在水中物质在水中物质在水中“溶溶溶溶”与与与与“不溶不溶不溶不溶”是相对的是相对的是相对的是相对的，“不溶不溶不溶不溶”是指难溶，是指难溶，是指难溶，是指难溶，没有绝对不溶的物质没有绝对不溶的物质没有绝对不溶的物质没有绝对不溶的物质。习惯上习惯上,将溶解度小于将溶解度小于0.010.01克的电解克的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于度尽管很小，但不会等于0 0，没有绝对，没有绝对不溶的物质不溶的物质。难溶难溶 微溶微溶 可溶可溶 易溶易溶0.01 1 10 (Sg/100g水水)化学上
4、通常认为残留在溶液中的离子浓度化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于小于小于小于1010-5-5mol/Lmol/L时时时时,沉淀达到完全。沉淀达到完全。沉淀达到完全。沉淀达到完全。溶解溶解 AgCl(s)AgAg(aq)+2Cl-（aq)沉淀沉淀 Ag+Cl-AgCl在水中溶解平衡在水中溶解平衡 尽管尽管尽管尽管AgClAgClAgClAgCl固体难溶固体难溶固体难溶固体难溶于水，但仍有部分于水，但仍有部分于水，但仍有部分于水，但仍有部分AgAgAgAg和和和和 ClClClCl-离开固体表面进离开固体表面进离开固体表
5、面进离开固体表面进入溶液，入溶液，入溶液，入溶液，同时进入溶同时进入溶同时进入溶同时进入溶液的液的液的液的AgAgAgAg和和和和 ClClClCl-又会在又会在又会在又会在固体表面沉淀下来，固体表面沉淀下来，固体表面沉淀下来，固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相当这两个过程速率相当这两个过程速率相当这两个过程速率相等时，等时，等时，等时，AgAgAgAg和和和和 ClClClCl-的沉的沉的沉的沉淀与淀与淀与淀与AgClAgClAgClAgCl固体的溶解固体的溶解固体的溶解固体的溶解达到平衡状态即达到达到平衡状态即达到达到平衡状态即达到达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态沉淀溶解平衡状态沉淀溶
6、解平衡状态沉淀溶解平衡状态.固固固固AgClAgClAgClAgCl体在水中的沉体在水中的沉体在水中的沉体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：淀溶解平衡可表示为：淀溶解平衡可表示为：淀溶解平衡可表示为：一、一、沉淀沉淀溶解平衡溶解平衡练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式 一定一定温度温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。2 2、表达式：、表达式：1、概念概念：CaCO3(s)Ca2+(aq
7、)+CO32-(aq)MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡沉淀溶解平衡表达式沉淀溶解平衡表达式：PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)对比电离方程式对比电离方程式：PbI2Pb2+2I-AgClAg+Cl-Cu(OH)2Cu2+2OH-PbI2:AgCl:Cu(OH)2:人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡 动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行动：动态
8、平衡，溶解和沉淀仍在进行 等：等：V V溶解溶解V V沉淀沉淀=定：溶液中各离子浓度保持不变定：溶液中各离子浓度保持不变 变：变：当条件改变时，溶解平衡将发生移动当条件改变时，溶解平衡将发生移动逆：溶解和沉淀互为可逆过程逆：溶解和沉淀互为可逆过程 逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变3 3、特征：、特征：沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征，满足平衡的变化基本规律。人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡讨论：讨论：在在AgClAgCl饱和溶液中，尚有饱和溶液中，尚有AgClAgCl固体存在，当分固体存在，当分别改变下列条件，将如
9、何变化？别改变下列条件，将如何变化？AgCl AgCl（S S）AgAg+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向 C C（AgAg+）C C（ClCl-）升升 温温加加 水水加加AgClAgCl（s s）加加NaClNaCl（s s）加加NaINaI（s s）加加AgNOAgNO3 3(s)(s)不变不变 不变不变不移动不移动 不变不变 不变不变 人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡4 4、影响难溶电解质溶解平衡的因素、影响难溶电解质溶解平衡的因素a a、浓度：、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。加水
10、，平衡向溶解方向移动。b b、温度：、温度：升温，升温，多数多数平衡向溶解方向移动。平衡向溶解方向移动。c c、同离子效应：、同离子效应：增加与难溶电解质相同的离子，增加与难溶电解质相同的离子，平衡向沉淀方向移动。平衡向沉淀方向移动。d d、化学反应：、化学反应：反应消耗难溶电解质的离子，平衡反应消耗难溶电解质的离子，平衡 向溶解方向移动向溶解方向移动。外因：外因：MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)沉淀沉淀溶解溶解内因：内因：电解质本身的性质电解质本身的性质 人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡1 1、定义：、定义：在一定在一定温度
11、温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时。溶解平衡时。其离子浓度幂的乘积为一个常数，其离子浓度幂的乘积为一个常数，称之为称之为溶度积常数溶度积常数,简称溶度积，用简称溶度积，用K Kspsp表示。表示。二、溶度积常数二、溶度积常数(K(Ksp sp)注意：注意：书写溶度积表达式时不考虑固体书写溶度积表达式时不考虑固体通式：通式：A An nB Bm m(s)nA(s)nAm+m+(aq)+mB(aq)+mBn-n-(aq)(aq)则则 K Kspsp(A(An nB Bm m)=C)=Cn n(A(Am+m+)C Cm m(B(Bn-n-)练习：练习：BaSO
12、BaSO4 4、AgAg2 2CrOCrO4 4、Mg(OH)Mg(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶度积的溶度积人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡2 2、影响、影响K Kspsp的因素的因素 难溶电解质本身的难溶电解质本身的性质性质和和温度温度温度：温度：升温，升温，多数多数平衡向溶解方向移动，平衡向溶解方向移动，K Kspsp 增大。增大。人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡QCKsp=QCKspQCKsp Ksp人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难
13、溶电解质的溶解平衡难溶物难溶物Ksp表达式表达式AgClAgClAgBrAgBrAgIAgIMg(OH)Mg(OH)2 2Cu(OH)Cu(OH)2 2Ksp=C(Ag+)C(Cl-)Ksp=C(Ag+)C(Br-)Ksp=C(Ag+)C(I-)Ksp=C(Mg2+)C2(OH-)Ksp=C(Cu2+)C2(OH-)Ksp值值（25）溶解度（溶解度（g）1.810-10 1.810-45.010-13 8.410-68.310-17 2.110-75.610-12 6.510-32.210-20 1.710-54、溶度积、溶度积K Kspsp的物理意义的物理意义人教版化学选修四3.4难溶电解质
14、的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡1.1.一定的温度下，一定的温度下，相同类型相同类型的难溶的的难溶的K Kspsp越小，溶解度越小，越难溶解。越小，溶解度越小，越难溶解。2.2.一定的温度下，一定的温度下，不同类型不同类型的物质，的物质，K Kspsp不能直接作为比较依据。不能直接作为比较依据。溶度积溶度积K Kspsp的物理意义的物理意义K Kspsp反映了难溶电解质在水中的溶解能力反映了难溶电解质在水中的溶解能力.人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡溶度积与溶解度之间的关系溶度积与溶解度之间的关系例例1 1、已知已知K K
15、sp,AgClsp,AgCl1.561.56 1010-10-10，K Ksp,Ag2CrO4sp,Ag2CrO49.09.0 1010-1-12 2，试求试求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度（用的溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）设）设AgCl的浓度为的浓度为c1（molL),则：则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡平衡 c1 c1(2)2)设设AgAg2 2CrOCrO4 4的浓度为的浓度为c c2 2（mol/dmmol/dm3 3),),则：则：AgAg2 2CrOCrO4 4(s)2Ag(s)2Ag+(aq)+CrO(aq)+
16、CrO4 42-2-(aq)(aq)平平 2c2c2 2 c c2 2在水中：在水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4的溶解度的溶解度例例2、把足量的把足量的AgCl放入放入1L 1.0 mol L的的盐酸溶液中溶解度是多少？（盐酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：设设AgCl的溶解度为的溶解度为c（molL),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平 c c 1 1AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的在盐酸溶液中溶解度比在水中的小小。三、沉淀溶解平衡的应用三、沉淀溶解平衡的应用1.1.沉淀的生成沉淀的生成 加加加加入入入入沉沉沉沉淀淀淀淀剂剂剂剂，应应应应用用用用同同同同离离
17、离离子子子子效效效效应应应应，或或或或控控控控制制制制溶溶溶溶液液液液的的的的pH，当当 时有沉淀生成。时有沉淀生成。调节调节pH法：法：如如加入氨水调节加入氨水调节pH至至78，可除，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。去氯化铵中的杂质氯化铁。加沉淀剂法：加沉淀剂法：如如以以Na2S、H2S等作沉淀剂，等作沉淀剂，使使Cu2+、Hg2+等生成极难容的硫化物等生成极难容的硫化物CuS、HgS沉淀。沉淀。一一般般认认为为沉沉淀淀离离子子浓浓度度小小于于1.0101.010-5-5 molmol/L/L时时,则则认认为已经沉淀完全。为已经沉淀完全。例例、向向1.010-3 mol L-3 的的K2CrO4
18、溶液中滴加溶液中滴加AgNO3溶液溶液,求开始有求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的沉淀生成时的Ag+=?CrO42-沉淀完全时沉淀完全时,Ag+=?已知：已知：Ksp，Ag2CrO4=9.010-12解:Ag2CrO4 2Ag+CrO42-Ksp=Ag+2 CrO42-CrO42-沉淀完全时的浓度为沉淀完全时的浓度为1.0 10-5 mol L-3故有故有例例、若若使使Fe3+（当当c(Fe3+)10-5molL-1 时时认认为为已已完完全全沉淀）完全沉淀，沉淀）完全沉淀，pH至少应为多少？至少应为多少？Fe(OH)3（S）Fe3+3OH pH=2.8Ksp=c(Fe3+)c3(OH)=2.6
19、10-39 Cu(OH)2（S）Cu 2+2OH Ksp=c(Cu 2+)c2(OH)=5.610-20 pH=4.4 控制控制 pH：2.8 4.4.例例、1molL-1CuSO4溶溶液液中中,除除去去含含有有少少量量的的Fe3+杂质，则杂质，则pH应在什么范应在什么范 围？围？Zx.xk人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡例、已知Fe3+在PH3到4之间开始沉淀，在PH7到8之间沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8到9之间开始沉淀11到12之间沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？先把先把FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+3+，
20、然后调然后调PHPH至至7 7到到8 8使使FeFe3+3+转化为转化为Fe(OH)Fe(OH)3 3 沉淀，过滤除去沉淀。沉淀，过滤除去沉淀。氧化剂可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）氧化剂可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）调调PHPH可用：氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）可用：氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）常见氧化剂:硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等调调PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡分步沉淀分步沉淀 溶溶液液中中含含有有几几种种离离子子，加加入入某某沉沉淀淀剂
21、剂均均可可生生成成沉沉淀淀，沉沉淀淀生生成成的的先先后后顺顺序序按按离离子子积积大大于于溶溶度度积积的的先先后后顺序沉淀，顺序沉淀，叫作分步沉淀。叫作分步沉淀。KspKsp越越小小越越先先沉沉淀淀，且且KspKsp相相差差越越大大分分步步沉沉淀淀越越完完全全;如如AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI、AgAg2 2S S 人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡3Ag2S8H 2NO3-=6Ag3S2NO4H2OAgCl+2NH3H2O=Ag(NH3)2+Cl-+2H2O酸溶解法：酸溶解法：如如CaCO3溶于盐酸溶于盐酸盐溶液溶解法：盐溶
22、液溶解法：氧化还原溶解法：氧化还原溶解法：配位溶解法配位溶解法:如如Mg(OH)2溶于溶于NH4Cl溶液溶液如如Ag2 2S溶于稀溶于稀HNO3 3如如AgCl溶于氨水溶于氨水CaCO32H=Ca2H2OCO22.2.沉淀的溶解沉淀的溶解Q Qc c K Kspsp 时时,沉淀发生溶解，沉淀发生溶解，使使Q Qc c减小减小的方法有：的方法有：人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡思考：思考：用平衡移动的原理分析用平衡移动的原理分析Mg(OH)Mg(OH)2 2溶于盐酸和溶于盐酸和NHNH4 4ClCl溶液的原因溶液的原因人教版化学选修四3.4难溶
23、电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡解解释释在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：的溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)加入盐酸时，加入盐酸时，H中和中和OH-,使使c(OH)减减小，平衡右移，从而使小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。溶解。加入加入NH4Cl时，可能情况有两种：时，可能情况有两种：1、NH4直接结合直接结合OH,使使c(OH)减小，平衡减小，平衡右移，从而使右移，从而使Mg(OH)2溶解。溶解。2、NH4水解，产生的水解，产生的H中和中和OH,使使c(OH)减小，平衡右移，从而使减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2
24、溶解。溶解。究竟是哪一种？如何用实验证明？究竟是哪一种？如何用实验证明？人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡思考：为什么医学上常用思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”，而不用，而不用BaCO3作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”?BaSO4 和和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：的沉淀溶解平衡分别为：BaSO4 Ba2+SO42-Ksp=1.110-10mol2 L-2 BaCO3 Ba2+CO32-Ksp=5.110-9mol2 L-2 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)
25、，如果服下，如果服下BaCO3,胃酸会与胃酸会与CO32-反应生成反应生成CO2和水，使和水，使CO32-离离子浓度降低，使子浓度降低，使Qc Ksp，使，使BaCO3的沉淀溶解平衡的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。浓度增大而引起人体中毒。人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡【实验【实验3-4】步骤步骤1mLNaCl和和10滴滴AgNO3溶混溶混合合(均为均为0.1molL)向所得固液混合物中向所得固液混合物中滴加滴加10滴滴0.1molLKI溶液溶液向新得固液混合物中向新得固液混合物中滴加滴加10
26、滴滴0.1molL Na2S溶液溶液现象现象有白色沉淀析出有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色黄色沉淀转化为黑色AgClAgIAg2S人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡人教版化学选修四3.4难溶电解质的溶解平衡向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液白色沉淀转变为红褐色静置红褐色沉淀析出，溶液变无色【实验【实验3-5】（实验（实验3 34 4、3 35 5沉淀转化）沉淀转化）AgClAgClAgIAgIAgAg2 2S SKIKINaNa2 2S SFeClFeCl3 3静置静置Mg(OH)Mg(OH)2 2F
27、e(OH)Fe(OH)3 3讨论讨论:从实验中可以得到什么结论？从实验中可以得到什么结论？实验结论：沉淀可以从溶解度小的向溶解度实验结论：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，转化越容更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。易。物质物质溶解度溶解度/gAgCl1.510-4AgI 9.610-9Ag2S1.310-16例、重晶石（主要成分是例、重晶石（主要成分是BaSO4）是重要原料，但由于）是重要原料，但由于BaSO4不溶不溶于酸，有人设想用饱和于酸，有人设想用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的溶液处理，使之转化为易溶于酸的BaCO3。1）BaSO4的的Ks
28、p比比 BaCO3小，你认为能实现这一转化吗？小，你认为能实现这一转化吗？2）已知，常温下，）已知，常温下，BaCO3的的KSP=5.110-9 BaSO4的的KSP=1.010-10若在上述体系中，实现若在上述体系中，实现BaSO4向向BaCO3转化，则转化，则CO32-溶液中溶液中CO32-浓度必须：浓度必须：如何操作才能保证绝大多数如何操作才能保证绝大多数BaSO4 转化为转化为BaCO3？大于大于5.110-4mol/L 饱和饱和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液移走上层溶液移走上层溶液BaSOBaSO4 4、BaCOBaCO3 3BaSOBaSO4 4（重复（重复操作）操作）BaB
29、a2+2+BaCOBaCO3 3H H+溶解能力相对较弱的溶解能力相对较弱的溶解能力相对较强的溶解能力相对较强的BaSOBaSO4 4 BaBa2+2+SOSO4 42 2-+BaCOBaCO3 3(s)(s)BaSOBaSO4 4+COCO3 32 2-BaCOBaCO3 3+SOSO4 42 2-NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2-+2Na2Na+(1)实质：实质：沉淀溶解平衡的移动。沉淀溶解平衡的移动。(2)条件：条件：一般情况下，一般情况下，是难溶的物质转化成更加难溶是难溶的物质转化成更加难溶的物质。的物质。Ksp差值越大差值越大,沉淀转化越彻底。沉淀转化越彻底。反常：
30、反常：当两种难溶物溶解能力当两种难溶物溶解能力差别不大差别不大时时,溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。为溶解能力相对较强的物质。3 3、沉淀的转化、沉淀的转化沉淀转化的沉淀转化的应用应用 锅炉除水垢锅炉除水垢（CaSOCaSO4 4）对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀.锅炉中锅炉中水垢中含有水垢中含有CaSO4，可先用，可先用Na2CO3溶液处理，使溶液处理，使 之转之转化为疏松、易溶于酸的化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4 SO42-+Ca2+CO32-CaCO3