云南省紅河州彌勒縣慶來(lái)學(xué)校高二化學(xué) 34 難溶電解質(zhì)的溶解平衡課件.ppt

重點(diǎn) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 難點(diǎn) 難溶電解質(zhì)的溶解和轉(zhuǎn)化 目的 1 了解難溶電解質(zhì)在水中的溶解情況 2 理解難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡特點(diǎn) 正確理解和掌握溶度積ksp的概念 3 掌握運(yùn)用濃度商和平衡常數(shù)來(lái)分析沉淀的溶解 生成和沉淀的轉(zhuǎn)化 4 掌握簡(jiǎn)單的利用ksp的表達(dá)式 計(jì)算溶液中相關(guān)離子的濃度 第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡 1 什么叫飽和溶液 什么叫不飽和溶液 一定溫度下 不能再溶解溶質(zhì)的溶液叫飽和溶液 能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的溶液叫不飽和溶液 2 溶解性是指 溶解性是物質(zhì)的 性質(zhì) 物質(zhì)溶解性的大小跟 有關(guān) 一種物質(zhì)溶解在另一種物質(zhì)中的能力 物理 溶質(zhì) 溶劑的性質(zhì) 復(fù)習(xí) 物質(zhì)的溶解性只是粗略地表示物質(zhì)的溶解能力的強(qiáng)弱 為了精確表示物質(zhì)的溶解能力 化學(xué)上引入了 溶解度 的概念 3 固體物質(zhì)的溶解度 a 定義 在一定溫度下 某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量 叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度 b 注意 條件 一定溫度 標(biāo)準(zhǔn) 100g溶劑 狀態(tài) 飽和狀態(tài) 單位 g 任何物質(zhì)的溶解 是有條件的 在一定條件下某物質(zhì)的溶解量也是有限的 無(wú)限可溶解的物質(zhì)不存在 20 時(shí) 溶解性與溶解度的大小關(guān)系 練習(xí) a 20 時(shí)100克水里 溶解了36克氯化鈉達(dá)到飽和狀態(tài) 20 時(shí)nacl的溶解度是多少 b 20 時(shí) kclo3在水里的溶解度是7 4g 這表示什么含義 36g 20 時(shí) 100克水中最多溶解7 4克 kclo3 實(shí)驗(yàn)探究 討論 1 nacl在水溶液里達(dá)到溶解平衡狀態(tài)時(shí)有何特征 2 使nacl飽和液中析出nacl固體 可采取何措施 加熱濃縮 降溫 可溶的電解質(zhì)溶液中存在溶解平衡 難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢 一 ag 和cl 的反應(yīng)能進(jìn)行到底嗎 思考與交流 p61 1 分析表3 4或從有關(guān)書(shū)籍 網(wǎng)站上查找的更多電解質(zhì)在水中溶解度數(shù)據(jù) 在溶解度的大小 易溶和難溶界限等方面你能得到哪些有關(guān)信息 談?wù)剬?duì)書(shū)后所附的部分酸 堿和鹽的溶解度表中 溶 與 不溶 的理解 a 生成沉淀的離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生 在于生成物的溶解度小 b 難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小 但不會(huì)等于0 生成agcl沉淀后的溶液中三種有關(guān)反應(yīng)的粒子在反應(yīng)體系中共存 c 習(xí)慣上 將溶解度小于0 01克的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì) d 化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10 5mol l時(shí) 沉淀反應(yīng)達(dá)到完全 2 根據(jù)對(duì)溶解度及反應(yīng)限度 化學(xué)平衡原理的認(rèn)識(shí) 說(shuō)明生成沉淀的離子反應(yīng)是否能真正進(jìn)行到底 ag 和cl 的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎 為什么 當(dāng)v 溶解 v 沉淀 時(shí) 得飽和agcl溶液 建立溶解平衡 二 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 1 概念 在一定條件下 難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率與溶液中離子重新結(jié)合成沉淀的速率相等 溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài) 叫沉淀溶解平衡 一 agcl溶解平衡的建立 例1 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減少的是 a na2co3溶液b alcl3溶液c naoh溶液d cacl2溶液 ab 2 特征 難 飽 逆 等 動(dòng) 定 變 3 生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度 4 影響因素 內(nèi)因 難溶電解質(zhì)本身外因 濃度 溫度等 難溶電解質(zhì)的溶解度小于0 01g 離子反應(yīng)生成難溶電解質(zhì) 通常離子濃度小于1 10 5mol l時(shí) 認(rèn)為反應(yīng)完全 但溶液中還有相應(yīng)的離子 5 溶度積常數(shù) 簡(jiǎn)稱溶度積 溶度積 ksp 難溶電解質(zhì)的溶解平衡中 離子濃度冪的乘積 表達(dá)式 平衡時(shí) ksp c mn m c am n 任意一種難溶電解質(zhì)的ksp是一個(gè)定值 設(shè)任意時(shí)刻有 qc c mn m c am n當(dāng) qc ksp過(guò)飽和 析出沉淀 qc ksp達(dá)飽和 平衡狀態(tài)qc ksp未飽和 溶度積規(guī)則 25 時(shí) ksp c pb2 c i 2 7 1 10 9 mol3 l 3 練習(xí) baso4 fe oh 3的溶度積表達(dá)式 ksp baso4 c ba2 c so42 單位 mol2 l 2ksp fe oh 3 c fe3 c oh 3單位 mol4 l 4 注 一般情況 溫度越高 ksp越大 對(duì)于陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同 即 相同類型 的難溶電解質(zhì) ksp越小 溶解度越小 越難溶 與弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)做對(duì)比 ksp的意義和影響因素 物質(zhì)本身性質(zhì)和溫度等 難溶物在水中的溶解能力 例2 100ml0 01mol lkcl溶液中加入1ml0 01mol lagno3溶液 ksp 1 8 10 10 下列中對(duì)的是 a 有agcl沉淀析出b 無(wú)agcl沉淀c 無(wú)法確定d 有沉淀但不是agcl a 幾種難熔電解質(zhì)在25 時(shí)的溶解平衡和溶度積 agcl s ag cl ksp c ag c cl 1 8 10 10mol2 l 2agbr s ag br ksp c ag c br 5 0 10 13mol2 l 2agi s ag i ksp c ag c br 8 3 10 17mol2 l 2mg oh 2 s mg2 2oh ksp c mg2 c oh 2 5 6 10 12mol3 l 3 溶解能力大小有 agcl agbr agi 問(wèn) agcl mg oh 2哪個(gè)更難溶 能由ksp直接判斷嗎 由它們的ksp求出常溫下其飽和溶液中的濃度各為 c agcl 1 34 10 5mol l c mgoh 2 1 12 10 4mol l 常溫下agcl mg oh 2哪個(gè)更難溶 解析 對(duì)agcl有 ksp agcl c ag c cl c ag 2 x2x 1 8 10 10mol2 l 2c ag x 1 34 10 5mol l 1即agcl的溶解濃度為 1 34 10 5mol l 1 對(duì)mg oh 2有 ksp mg oh 2 c mg2 c oh 2 4c mg2 3 4x3 5 6 10 12mol3 l 3x c mg2 1 12 10 4mol l 1 即mg oh 2的溶解濃度為 1 12 10 4mol l 1 可以看到 agcl比mg oh 2更難溶 6 ksp的求算 例3 25 時(shí) ksp pbi2 7 1 10 9mol3 l 3求pbi2的飽和溶液中的c pb2 和c i 解析 pbi2pb2 2i 濃度關(guān)系 x 2x 溶解的pbi2的濃度為 1 2 10 3mol l 1 ksp c pb2 c i 2 c pb2 22 c pb2 24x3 7 1 10 9mol3 l 3 c pb2 1 2 10 3mol l 1 c i 2c pb2 2 4 10 3mol l 1 練習(xí) 1 將足量agcl各放入 1 5ml水 2 10ml0 2mol l 1的mgcl2溶液 3 20ml0 5mol l 1nacl溶液 4 40ml0 1mol l 1鹽酸中溶解至飽和 各溶液中c ag 由大到小的順序?yàn)?各溶液中c cl 越大 c ag 越小 1 4 2 3 2 下列說(shuō)法正確的是 a 硫酸鋇放入水中不導(dǎo)電 則硫酸鋇是非電解質(zhì)b 物質(zhì)溶于水達(dá)到飽和時(shí) 溶解過(guò)程就停止了c 絕對(duì)不溶解的物質(zhì)是不存在的d 某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中濃度為0 1mol l c 3 在有固態(tài)mg oh 2存在的飽和溶液中 存在如下平衡 mg oh 2 s g2 aq 2oh aq 向該飽和溶液中分別加入固體ch3coona nh4cl時(shí) 固體mg oh 2的質(zhì)量有何變化 加入ch3coona固體 ch3coo 水解得oh 抑制mg oh 2溶解 mg oh 2質(zhì)量增大 加nh4cl固體時(shí) nh4 與溶液中oh 結(jié)合得nh3 h2o使mg oh 2溶解平衡正向移動(dòng) mg oh 2質(zhì)量減少 4 常溫下 在500ml0 011mol l 1的ba oh 2溶液中加入500ml0 01mol l 1的硫酸溶液生成沉淀 求 已知ksp baso4 1 1 10 10mol2 l 2 1 沉淀后溶液的ph 2 沉淀后溶液中c so42 c ba2 5 10 4mol l 1c h 1 0 10 11mol l 1 則溶液的ph 11 設(shè)沉淀后so42 濃度為x 則有 baso4ba2 so42 5 10 4 x ksp baso4 5 10 4 x 1 1 10 10mol2 l 2 x c so42 2 2 10 7mol l 1 5 對(duì) agcl s ag aq cl aq h 0的平衡體系 改變條件 a 加熱 b 加水 c 加入agcl s d 加入nacl晶體 溶解平衡怎樣移動(dòng) a 溫度 多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解是吸熱的 通常情況升高溫度 平衡正向移動(dòng) 溶解度增大 b 加入水 平衡正向移動(dòng) c 加入agcl固體 飽和溶液 平衡不移動(dòng) d 加入nacl晶體 同離子效應(yīng) 平衡逆向移動(dòng) 難溶物的溶解平衡 溶解平衡 難溶 完全不溶 一定條件下 溶質(zhì)離子與該固態(tài)物質(zhì)間建立動(dòng)態(tài)平衡 溶度積 ksp 表達(dá)式如 ksp c pb2 c i 2 意義 沉淀溶解能力 ksp求算 利用ksp求難溶物離子濃度 小結(jié) 問(wèn)題 能否通過(guò)改變條件 使難溶電解質(zhì)的溶解平衡發(fā)生移動(dòng) 使沉淀生成 溶解或轉(zhuǎn)化 1 應(yīng)用與意義 根據(jù)生成難溶電解質(zhì)的沉淀原理 是工業(yè)生產(chǎn) 環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一 在物質(zhì)的檢驗(yàn) 提純及工廠廢水的處理等方面有重要意義 2 原則 生成沉淀反應(yīng)能發(fā)生 且進(jìn)行得越完全越好 一 沉淀的生成 二 沉淀反應(yīng)的應(yīng)用 3 方法 調(diào)ph 如 工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵 加氨水調(diào)節(jié)溶液的酸度 使溶液的ph至7 8 fe3 3nh3 h2o fe oh 3 3nh4 加沉淀劑 如 沉淀cu2 hg2 等 以na2s h2s做沉淀劑 cu2 s2 cus hg2 s2 hgs 思考與交流 p63 利用生成沉淀分離或除去某種離子 首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生 其次希望沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好 1 如果要除去某溶液中的so42 你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽 為什么 加入鋇鹽 因?yàn)閎aso4比caso4更難溶 使用鋇鹽可使so42 沉淀更完全 2 以你現(xiàn)有的知識(shí) 你認(rèn)為判斷沉淀能否生成可從哪方面考慮 是否可能使要除去的離子通過(guò)沉淀反應(yīng)全部除去 說(shuō)明原因 從溶解度方面可判斷沉淀能否生成 不可能使要除去的離子通過(guò)沉淀完全除去 二 沉淀的溶解 1 原理 設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子 使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng) 2 舉例 難溶于水的鹽溶于酸中 如 cu oh 2 al oh 3caco3 fes溶于鹽酸 難溶電解質(zhì)溶于某些鹽溶液中 如 mg oh 2溶于nh4cl溶液中 實(shí)驗(yàn)3 3 向3支盛有mg oh 2的試管中分別加入適量的蒸餾水 鹽酸 氯化銨溶液 觀察并記錄現(xiàn)象 思考與交流 p64 用平衡移動(dòng)的原理分析mg oh 2溶于鹽酸和nh4cl溶液的原因 并找出使沉淀溶解的規(guī)律 解釋 在溶液中存在mg oh 2的溶解平衡 mg oh 2 s mg2 aq 2oh aq 加入鹽酸時(shí) h 中和oh 使c oh 減小 平衡右移 從而使mg oh 2溶解 三 沉淀的轉(zhuǎn)化 實(shí)驗(yàn)3 4 向盛有10滴0 1mol lagno3溶液的試管中滴加0 1mol lnacl溶液 至不再有白色沉淀生成 向其中滴加0 1mol lkl溶液 觀察 記錄現(xiàn)象 再向其中滴加0 1mol lna2s溶液 觀察并記錄現(xiàn)象 加nh4cl時(shí) nh4 水解 產(chǎn)生的h 中和oh 使c oh 減小 平衡右移 從而使mg oh 2溶解 實(shí)驗(yàn)3 5 向盛有1ml0 1mol lmgcl2溶液的試管中滴加1 2滴2mol lnaoh溶液 有白色沉淀生成 再滴加2滴0 1mol lfecl溶液 靜置 觀察現(xiàn)象并記錄現(xiàn)象 3 沉淀的轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì) 使溶液中的離子濃度更小 4 沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用 鍋爐除水垢 caso4 一些自然現(xiàn)象的解釋 沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化 兩者差別越大 轉(zhuǎn)化越容易 如果操作步驟顛倒沉淀不會(huì)轉(zhuǎn)化 沉淀只是從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化 2 如果將上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中沉淀生成和轉(zhuǎn)化的操作步驟顛倒順序 會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果 1 記錄現(xiàn)象 分析發(fā)生的反應(yīng)并寫(xiě)出相應(yīng)的方程式 思考與交流 p64 資料 牙齒表面由一層硬的 組成為ca5 po4 3oh的物質(zhì)保護(hù)著 它在唾液中存在下列平衡 ca5 po4 3oh s 5ca2 3po43 oh 進(jìn)食后 細(xì)菌和酶作用于食物 產(chǎn)生有機(jī)酸 這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕 其原因是 已知 ca5 po4 3f s 的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小 質(zhì)地更堅(jiān)固 用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因 平衡概念 化學(xué)平衡理論 弱電解質(zhì)電離平衡 難溶電解質(zhì)溶解平衡 水的電離平衡 鹽的水解平衡 酸堿鹽溶液的酸堿性 沉淀的生成溶解轉(zhuǎn)化 平衡特征 平衡移動(dòng) 板書(shū)設(shè)計(jì) 第三節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡 20 時(shí) 溶解性與溶解度的大小關(guān)系 當(dāng)v 溶解 v 沉淀 時(shí) 得飽和agcl溶液 建立溶解平衡 一 agcl溶解平衡的建立 二 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 1 概念 在一定條件下 難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率與溶液中離子重新結(jié)合成沉淀的速率相等 溶液中各