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文檔簡介

難溶電解質(zhì)的溶解平衡何謂溶解度(S)?

在一定溫度下,某物質(zhì)在100g溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量按照溶解度的大小,可分為:〉10g易溶:1g—10g可溶:0.01g—1g微溶:<0.01g難溶:思考:

我們常說的沉淀,是不是一點都不溶?實驗過程現(xiàn)象解釋與結(jié)論AgNO3溶液+NaCl溶液(過量)取上層清液適量,滴加少量KI溶液結(jié)論:絕對不溶的物質(zhì)是沒有的活動與探究:白色沉淀黃色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓Ag++I-=AgI↓論一論:什么樣的離子反應(yīng)可以認為完全呢?一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡1、談?wù)剬Σ糠炙?、堿和鹽的溶解度表中“溶”與”不溶“的理解。2、根據(jù)對溶解度及反應(yīng)限度、化學(xué)平衡原理的認識,說明生成溶液的離子反應(yīng)是否能真正進行到底。思考與交流Cl-(aq)+Ag+(aq)AgCl(s)沉淀溶解認識一:生成沉淀的離子反應(yīng),反應(yīng)之所以能夠發(fā)生,在于生成物的溶解度小。認識二:難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小,但不會等于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)。認識三: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)。認識四:化學(xué)上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時,沉淀達到完全。一、沉淀溶解平衡1、概念:在一定的溫度下,當沉淀溶解的速率和沉淀生成速率相等注意:飽和溶液2、表示方法:3、意義:表示:一方面:少量的Ag+

和Cl-脫離AgCl表面進入水中;另一方面:溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面的陰、陽離子的吸引回到AgCl的表面(討論)是否表示電離平衡?

AgCl(S)Ag+(aq)+Cl-(aq)練習(xí):分別書寫下列物質(zhì)的電離方程式和沉淀溶解平衡方程式電離方程式沉淀溶解平衡方程式CaCO3AgClCaCO3=Ca2++CO32-CaCO3Ca2++CO32-AgCl=Ag++Cl-AgClAg++Cl-4、沉淀溶解平衡的特征:

(知識遷移)沉淀溶解平衡與化學(xué)平衡、電離平衡的特征十分相似,有那些特征呢?逆:等:定:動:變:達到沉淀溶解平衡,沉淀溶解速率與沉淀的形成的速率相等達到沉淀溶解平衡,溶質(zhì)離子濃度保持不變動態(tài)平衡,達到沉淀溶解平衡,沉淀的生成與溶解仍在進行,其速率相等沉淀溶解平衡是在一定條件下建立來的,當條件改變,會建立新的平衡沉淀溶解與沉淀的形成是一個可逆過程(再思考)影響沉淀溶解平衡的因素有哪些呢?5、影響沉淀溶解平衡的因素:(1)內(nèi)因(決定因素):溶質(zhì)本身的性質(zhì)(2)外因:溫度,濃度等比一比:誰能背誦溶解規(guī)律口訣?鉀鈉銨鹽硝酸鹽,完全溶解不沉淀,鹽酸鹽除亞汞與銀,硫酸鹽除鋇與鉛3、影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素:a、絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。b、同是難溶電解質(zhì),溶解度差別也很大。c、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。①內(nèi)因:電解質(zhì)本身的性質(zhì)

②外因:

a、濃度:加水,平衡向溶解方向移動。b、溫度:升溫,多數(shù)平衡向溶解方向移動。練習(xí):書寫碘化銀溶解平衡的表達式特例:Ca(OH)2改變條件平衡移動方向C(Ag+)C(Cl-)升溫加水加AgCl(s)加NaCl(s)加AgNO3(s)→↑↑→不變不變不移動不變不變←↓↑←↑↓互相考一考:對于平衡AgCl(S)Ag+(aq)+Cl-(aq)

若改變條件,對其有何影響?二、溶度積常數(shù)(簡稱溶度積)1、表示:

Ksp2、意義:Ksp的大小反映了物質(zhì)在水中的溶解能力。Ksp越大,其溶解能力越強。

3、特點:一定溫度下,為一常數(shù)

動動手

寫出AgCl(s)Ag++Cl-

的平衡常數(shù)表達式

寫出MXNY(S)

X

MY++YNX—的平衡常數(shù)的表達式1、溶度積(Ksp)的性質(zhì)

(1)溶度積的大小只與難溶電解質(zhì)性質(zhì)和溫度有關(guān),(2)不同的難溶電解質(zhì)在相同溫度下Ksp不同。2、意義相同類型的難溶電解質(zhì):

Ksp越小,溶解度越小,越難溶。如:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)

溶解度:AgCl)>AgBr>AgI二、溶度積常數(shù)或溶度積(Ksp):5243、溶度積規(guī)則

a.當Qc﹥KSP

時,溶液過飽和,溶解平衡逆向移動,有沉淀析出,使溶液中的Qc=KSP,溶液恰好變?yōu)轱柡停⑿碌娜芙馄胶狻?/p>

b.當Qc=KSP

,溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài),但沉淀與溶解這兩個過程并沒有停止,只是V沉淀=V溶解。

c.當Qc﹤Ksp時,溶液未飽和,無沉淀析出,若加入適量的難溶電解質(zhì),難溶物可以不斷溶解直至達到飽和。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課堂練習(xí)2、有關(guān)溶度積的計算.①.利用溶度積計算某種離子的濃度.練習(xí).25℃時,Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3·L-3求PbI2的飽和溶液中的才c(Pb2+)和c(I-).c(Pb2+)

=1.2×10-3mol/Lc(I-)

=2.4×10-3mol/L②.溶度積Ksp與難溶電解質(zhì)的溶解度的有關(guān)換算.練習(xí).25℃時Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3·L-3求PbI2的飽和溶液中PbI2的溶解度.S=0.0553g2、已知AgCl在298K時溶解了1.92×10-3g·L-1,計算其Ksp。解:AgCl的摩爾質(zhì)量=143.5g·mol-1c=1.92×10-3/143.5=1.34×10-5(mol·L-1)Ksp=c2=1.8×10-101、將足量AgCl分別溶于①水中②10mL0.1mol/LNaCl溶液③5mL0.1mol/l的MgCl2溶液中,比較Ag+濃度大?。看鸢福孩?gt;②

>③3、已知Ksp,CaCO3=4.9610-9往盛有1.0L純水中加入0.1mL濃度均為0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3,有無CaCO3生成呢?

[Ca2+]=[CO32-]=0.110-30.01/1.0=10-6

mol/L

Qc

=[Ca2+]×[CO32-]=10-12

<Ksp,CaCO3=4.9610-9

因此無CaCO3沉淀生成。4、已知Ksp,AgCl=1.5610-10,Ksp,Ag2CrO4=9.010-12,試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度(用g/L表示)解:(1)設(shè)AgCl的濃度為S1(mol/L),則:

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡S1S1

(2)設(shè)Ag2CrO4的濃度為S2(mol/dm3),則:

Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

平衡2S2S2在水中:AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度練習(xí):1、在100mL0.01mol/LKCl溶液中,加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液,下列說法正確的是(AgClKsp=1.8×10-10)()

A.有AgCl沉淀析出B.無AgCl沉淀

C.無法確定D.有沉淀但不是AgClA

2、試用平衡移動原理解釋下列事實

CaCO3不溶于水,但卻能溶于稀鹽酸中。CaCO3(s)CO32-(aq)+

Ca2+(aq)

+H+HCO3-H2CO3

→H2O+CO2↑CaCO3(s)CO32-(aq)+

Ca2+(aq)

練一練1、已知CaCO3在常溫下的KSP為5.0×10-9mol2·L-2,則該溫度下飽和溶液中Ca2+的物質(zhì)的量濃度是多少?該溫度下的溶解度又是多少?(已知CaCO3的相對分子質(zhì)量為100)2、如果將2×10-4mol·L-1的CaCl2溶液與3×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液等體積混合,問能否產(chǎn)生沉淀?[已知CaCO3的Ksp=5.0×10-9(mol·L-1)2]

疑問3:溶解平衡是怎樣建立的?它與飽和溶液有何關(guān)系?當溶解速率與析出速率相等時,達溶解平衡,所得溶液為飽和溶液.練一練PbI2是一種難溶鹽。取少量PbI2加入盛有50mL水的燒杯中,充分攪拌后靜置,取2mL上層清液于試管中,逐滴加入AgNO3,現(xiàn)象

,試用化學(xué)用語表示原因

。產(chǎn)生黃色沉淀PbI2Pb2++2I-Ag++I-=AgI↓

溶液中只有離子沒有碳酸鈣

“分子”,電離100%!不存在電離平衡!疑問4:化學(xué)平衡狀態(tài)有“動、定、變”等特征,溶解平衡怎樣呢?溶解平衡特征:(1)動態(tài)平衡:溶解與析出過程均在進行,只是速率相等;(2)離子濃度恒定:相同溫度下,離子濃度不再改變;(3)條件改變平衡隨之改變:外界條件可能使平衡移動。練一練在含CaCO3固體的混合液中,當改變條件時:改變條件(恒溫)溶解平衡c(Ca2+)c(CO32-)加稀CaCl2通CO2再加CaCO3加水(仍有固體)向左移動增大向右移動增大減小不移動不變不變向右移動不變不變CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)減小疑問5:碳酸鈣達溶解平衡時,溶液中離子濃度有多大?CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)25℃時測得濃度/7.07×10-5mol/L7.07×10-5平衡常數(shù):K=c(Ca2+)·c(CO32-)=Ksp難溶物溶解在飽和溶液中的離子濃度的乘積-溶度積P82=5×10-9練一練寫出下列難溶物溶度積表達式:難溶物Ksp表達式25℃KspBaSO4Fe(OH)3BaSO4Ba2++SO42-Fe(OH)3Fe3++3OH-Ksp=c(Ba2+)c(SO42-)Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)1.1×10-102.6×10-39疑問6:哪些因素會影響溶度積?1.內(nèi)因:越難溶Ksp越小;2.溫度:多數(shù)隨溫度升高而增大(個別下降)。疑問7:引入溶度積Ksp有什么意義呢?1.比較同類型電解質(zhì)溶解能力大小;3.判斷有無沉淀生成。對AaBbaAb++bBa-來說,

1)ca(Ab+)cb(Ba-)<Ksp,無沉淀析出或沉淀溶解;

2)ca(Ab+)cb(Ba-)=Ksp,動態(tài)平衡,恰飽和;

3)ca(Ab+)cb(Ba-)>Ksp,有沉淀析出,過飽和。2.判斷不同沉淀生成先后順序;

在1000mL0.001mol/LNaCl溶液中滴入1滴(約0.05mL)0.001mol/LAgNO3溶液,試判斷有無AgCl生成。(已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10)試試看c(Ag+)c(Cl-)=5×10-8×10-3=5×10-11<1.8×10-10無沉淀生成。疑問8:Ksp與溶解度(s)從不同角度對飽和溶液作出定量表述,它們之間怎樣轉(zhuǎn)換呢?背景資料:固體溶解度常用兩種方式表述:方式1:一定溫度下,每100g水中溶解的最大質(zhì)量(g)S>10g:易溶;1g<S<10g:可溶;

0.01g<S<1g:微溶;S<0.01g:難溶。方式2:飽和溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度/mol/LKsp離子濃度溶質(zhì)濃度溶質(zhì)質(zhì)量1L作1000g折算溶解度/g算一算:已知25℃KspFe(OH)3≈2.7×10-39,氫氧化鐵飽和溶液中c(OH-)≈

,pH≈

,S(Fe(OH)3≈

g。(假設(shè):①②)3×10-10mol/L4.51.07×10-94、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用①沉淀的生成

生成難溶電解質(zhì)的沉淀,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。如:工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵可以加氨水調(diào)pH至7-8Fe3+

+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+再如:沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S等做沉淀劑Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=HgS↓思考與交流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,因為BaSO4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,你認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沉淀反應(yīng)全部除去?說明原因。

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沉淀完全除去,因為不溶是相對的,沉淀物在溶液中存在溶解平衡。②沉淀的溶解

若使氫氧化鎂沉淀溶解,可以采取什么方法?所依據(jù)的原理是什么?討論試管編號①②③對應(yīng)試劑少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2滴加試劑滴加酚酞溶液2ml蒸餾水滴加酚酞溶液,2ml鹽酸滴加酚酞溶液2ml飽和NH4Cl溶液

現(xiàn)象固體無明顯溶解現(xiàn)象,溶液變淺紅固體迅速溶解,溶液褪色固體部分溶解,溶液褪色Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O實驗方案:分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、鹽,觀察實驗現(xiàn)象。應(yīng)用平衡移動原理分析、解釋實驗中發(fā)生的反應(yīng)。

根據(jù)平衡移動原理,對于在水中難溶的電解質(zhì),如果能設(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,就可以使沉淀溶解。CaCO3Ca2++CO32-+H+HCO3-H2CO3

→H2O+CO2↑課堂檢測:請從溶解平衡的角度分析,CaCO3溶于鹽酸原理:【小結(jié)】

沉淀的生成、溶解實質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動的過程,其基本依據(jù)主要有:①濃度:加水,平衡向溶解方向移動。②溫度:升溫,多數(shù)平衡向溶解方向移動。③加入相同離子,平衡向沉淀方向移動。④加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成難溶或難電離或氣體的離子,使平衡向溶解的方向移動。沉淀的轉(zhuǎn)化[思考]:白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后,為什么會有紅褐色沉淀生成?試用平衡移動原理解釋之。Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq),F(xiàn)eCl3靜置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓【實驗3-4】步驟1mLNaCl和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴Na2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀的轉(zhuǎn)化AgClAgIAg2SKINa2S步驟1mLNa2S和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴NaCl溶現(xiàn)象有黑色沉淀析出黑色沉淀沒變化黑色沉淀沒變化逆向進行,有何現(xiàn)象?沉淀的轉(zhuǎn)化[思考與交流]:從實驗中可以得到什么結(jié)論?實驗說明: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。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。物質(zhì)溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI=I-+K+AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡移動。一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價值。沉淀的轉(zhuǎn)化CaSO4

SO42-+

Ca2+

+CO32-CaCO3

應(yīng)用1:鍋爐除水垢:P—64鍋爐中水垢中含有CaSO4

,可先用Na2CO3溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3?;瘜W(xué)法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過程中發(fā)生的所有離子方程式用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢應(yīng)用2:一些自然現(xiàn)象的解釋CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2當我們外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色時,一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后,會形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎?齲齒應(yīng)用3:齲齒的形成原因及防治方法①牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH的難溶物質(zhì)保護著,它在唾液中存在下列平衡:進食后,細菌和酶作用于食物,產(chǎn)生有機酸,這時牙齒就會受到腐蝕,其原因是:

。Ca5(PO4)3OH(S)

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)

發(fā)酵生成的有機酸能中和OH-,使平衡向脫礦方向移動,加速腐蝕牙齒

②已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小,牙膏里的氟離子會與Ca5(PO4)3OH反應(yīng)。請用離子方程式表示使用含氟牙膏防止齲齒的原因

5Ca2++3PO43-+F-=Ca5(PO4)3FCa5(PO4)3OH(S)

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)應(yīng)用4:為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”,而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為:

BaSO4Ba2++SO42-

Ksp=1.1×10-10s=2.4×10-4BaCO3Ba2++CO32-

Ksp=5.1×10-9s=2.2×10-3

由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(pH=0.9~1.5),如果服下BaCO3,胃酸會與CO32-反應(yīng)生成CO2和水,使CO32-濃度降低,使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動,使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3Ba2++CO32-

+

H+CO2↑+H2O所以,不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H+結(jié)合生成硫酸,胃酸中的H+對BaSO4的溶解平衡沒有影響,Ba2+濃度保持在安全濃度標準下,所以用BaSO4作“鋇餐”。思考:

如果誤食可溶性鋇鹽,造成鋇中毒,應(yīng)盡快用5.0%的Na2SO4溶液給患者洗胃,為什么?限用試劑:氧化劑:HNO3、KMnO4、Cl2、O2、H2O2水等調(diào)PH:氨水、氫氧化鈉、氧化銅、碳酸銅

氧化還原法應(yīng)用5:已知Fe3+、Fe2+、Cu2+沉淀完全的pH如下,如何除去CuCl2酸性溶液中的FeCl2呢?離子Fe3+Cu2+Fe2+沉淀完全時的pH3.76.49.4【小結(jié)】:沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化實質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動的過程,其基本依據(jù)主要有:①濃度:加水,平衡向溶解方向移動。②溫度:升溫,多數(shù)平衡向溶解方向移動。③加入相同離子,平衡向沉淀方向移動。④加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子,使平衡向溶解的方向移動。課堂練習(xí)練習(xí)1:下列說法中正確的是()

A.不溶于水的物質(zhì)溶解度為0B.絕對不溶解的物質(zhì)是不存在的

C.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0D.物質(zhì)的溶解性為難溶,則該物質(zhì)不溶于水B練習(xí)2:在飽和澄清石灰水中加入生石灰反應(yīng)后,恢復(fù)至原來溫度下列說法正確的是()A.溶液中鈣離子濃度變大B.溶液中氫氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)增大C.溶液的PH不變D.溶液中鈣離子的物質(zhì)的量減少.CD練習(xí)3:為除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是()

A.NaOHB.Na2CO3

C.氨水D.MgOD

同離子效應(yīng)硫酸中硫酸根濃度大,使平衡左移,不利于沉淀溶解練習(xí)4:硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中???練習(xí)5:以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子,通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS,可使這些金屬離子形成硫化物沉淀,經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶,可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實驗事實,可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是()

A.具有吸附性

B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同

C.溶解度大于CuS、PbS、CdSD.溶解度小于CuS、PbS、CdSC*練習(xí)6:硫酸和鹽酸的混合溶液20ml,加入0.05mol/L的Ba(OH)2溶液時,生成BaSO4沉淀量及溶液pH發(fā)生變化如圖所示(1)開始時混合溶液中硫酸與鹽酸的物質(zhì)量濃度各是多少?(2)在A點溶液的pH是多少?0.2mol/L0.05mol/L1沉淀反應(yīng)的應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化難溶電解質(zhì)的溶解平衡也是動態(tài)平衡,可以通過改變條件使平衡發(fā)生移動。沉淀的溶解鐘乳石的形成其實就是碳酸鈣的沉淀溶解平衡發(fā)生移動的過程。鐘乳石的形成:石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣與水及二氧化碳反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣。溶有碳酸氫鈣的水從溶洞頂向溶洞底滴落時,水分蒸發(fā),二氧化碳壓強減小以及溫度的變化都會使二氧化碳溶解度減小而析出碳酸鈣沉淀。這些沉淀經(jīng)過千百萬年的積聚,漸漸形成了鐘乳石、石筍等。CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)H2O+CO22HCO3-+鐘乳石的形成其實就是碳酸鈣的沉淀溶解平衡發(fā)生移動的過程。視頻中涉及到怎樣的沉淀溶解平衡?

(1)形成沉淀和沉淀完全的條件:由于難溶電解質(zhì)溶解平衡的存在,在合理選用沉淀劑的同時,有時還要考慮溶液的pH和溫度的調(diào)控。(2)通過氧化還原反應(yīng)等方式改變某離子的存在形式,促使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛雀〉碾y溶電解質(zhì)以便分離出去。【說明】1、沉淀的生成

a、難溶于水的鹽或堿溶于酸中如:CaCO3溶于鹽酸,F(xiàn)eS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于強酸CaCO3CO32-

+Ca2++H+HCO3-

H2CO3

→H2O+CO2↑2、沉淀的溶解+H+b、難溶于水的電解質(zhì)溶于某些鹽溶液(實驗3-4、3-5沉淀轉(zhuǎn)化)沉淀溶解的方法有哪些?(2)方法①加入足量的水②使沉淀轉(zhuǎn)化為氣體,如CaCO3溶于鹽酸③使沉淀轉(zhuǎn)化為弱電解質(zhì)④氧化還原法:適用于具有明顯氧化性或還原性的難溶物。3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O⑤使沉淀轉(zhuǎn)化為配合物⑥使沉淀轉(zhuǎn)化為其他沉淀2、沉淀的溶解想一想:二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、沉淀的生成(1)應(yīng)用:生成難溶電解質(zhì)的沉淀,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。閱讀課本P63~64[思考]:寫出氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達式.沉淀的溶解1、若使氫氧化鎂沉淀溶解,所依據(jù)的原理是什么?可以采取什么方法?2、現(xiàn)提供以下試劑,請你設(shè)計可行的實驗方案。蒸餾水、鹽酸、飽和氯化銨溶液、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液、碳酸鈉溶液、氯化鐵溶液Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq)討論溶解沉淀二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、沉淀的生成(1)應(yīng)用:生成難溶電解質(zhì)的沉淀,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。閱讀課本P63~641、原理:根據(jù)勒夏特列原理,使沉淀溶解平衡向溶解方向移動沉淀的溶解3、實驗方案:分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、鹽,根據(jù)實驗現(xiàn)象,得出結(jié)論。2、方法: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試管編號及內(nèi)盛試劑(1)少許Mg(OH)2(2)少許Mg(OH)2(3)少許Mg(OH)2(4)少許Mg(OH)2滴加試劑2ml蒸餾水,滴加酚酞溶液2ml鹽酸3ml氯化銨溶液2ml氯化鐵溶液現(xiàn)象固體無明顯溶解現(xiàn)象,溶液變淺紅迅速溶解逐漸溶解

Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O

沉淀的溶解完成實驗,記錄現(xiàn)象,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。有紅褐色沉淀生成在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡:

Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq)

加入鹽酸時,H+中和OH-,使c(OH-)減小,平衡右移,從而使Mg(OH)2溶解。

加入NH4Cl時,NH4+與OH-結(jié)合,生成弱電解質(zhì)NH3·H2O(它在水中比Mg(OH)2更難電離出OH-),使c(OH-)減小,平衡右移,從而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移動。

【思考與交流】:

應(yīng)用平衡移動原理分析、解釋實驗中發(fā)生的反應(yīng),并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律?!窘忉尅?/p>

CaCO3Ca2+

+CO32-+H+HCO3-

H2CO3

→H2O+CO2↑2、沉淀的溶解沉淀溶解的方法有哪些?想一想:(2)方法①加入足量的水②使沉淀轉(zhuǎn)化為氣體,如CaCO3溶于鹽酸③使沉淀轉(zhuǎn)化為弱電解質(zhì)④使沉淀轉(zhuǎn)化為其他沉淀+H+二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、沉淀的生成(1)應(yīng)用:生成難溶電解質(zhì)的沉淀,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。閱讀課本P63~64沉淀的轉(zhuǎn)化[思考]:白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后,為什么會有紅褐色沉淀生成?試用平衡移動原理解釋之。原來存在Mg(OH)2的溶解平衡:Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入Fe3+,F(xiàn)e3+與OH-結(jié)合生成更難溶的Fe(OH)3,c(OH-)減小,使Mg(OH)2溶解平衡向溶解方向移動,沉淀便轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3。沉淀的轉(zhuǎn)化現(xiàn)提供以下藥品:NaCl溶液、AgNO3溶液、KI溶液、Na2S溶液,需要實現(xiàn)沉淀的轉(zhuǎn)化,有哪些可能的途徑?交流與討論可能的途徑:①AgCl→AgI→Ag2S,②AgCl→Ag2S→AgI,③Ag2S→AgI→AgCl,④Ag2S→AgCl→AgI⑤AgI→AgCl→Ag2S,⑥AgI→Ag2S→AgCl【實驗】步驟1mLNaCl和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴Na2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色步驟1mLNa2S和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴NaCl溶現(xiàn)象有黑色沉淀析出黑色沉淀沒變化黑色沉淀沒變化3、沉淀的轉(zhuǎn)化3、沉淀的轉(zhuǎn)化[思考與交流]:從實驗中可以得到什么結(jié)論?如果將上述兩個實驗中沉淀生成和轉(zhuǎn)化的操作步驟顛倒順序,會產(chǎn)生什么結(jié)果?試利用平衡移動原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋,并找出這類反應(yīng)發(fā)生的特點.實驗說明: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。顛倒操作步驟,沉淀不會轉(zhuǎn)化。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI=I-+K+AgCl(S)Ag+

+Cl-+AgI(S)KSP(AgCl)=1.8*10-10KSP(AgI)=8.3*10-17(1)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡移動。一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。(2)沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價值。①鍋爐除水垢(課本65頁)3、沉淀的轉(zhuǎn)化二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、沉淀的生成(1)應(yīng)用:生成難溶電解質(zhì)的沉淀,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。閱讀課本P63~64【練習(xí)2】已知AgCl、AgBrAgI的溶度積分別為1.6×10-10、4.1×10-15、1.5×10-16。將AgNO3溶液依次加入氯化鈉溶液、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液中都會出現(xiàn)不同顏色的沉淀,沉淀的顏色變化是

_

____→

_

_

___→____

。出現(xiàn)這種顏色變化的原因是:______

3、沉淀的轉(zhuǎn)化白色淺黃色黃色溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀CaSO4

SO42-+

Ca2+

+CO32-CaCO3

①鍋爐除水垢:鍋爐中水垢中含有CaSO4

,可先用Na2CO3溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。②對一些自然現(xiàn)象的解釋(課本65頁)化學(xué)法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過程中發(fā)生的所有離子方程式用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢【案例二】

:吃糖后不刷牙容易形成蛀牙。為什么?

信息:1.牙齒表面的牙釉質(zhì)起著保護牙齒的用,其主要成分為Ca5(PO4)3OH(羥基磷酸鈣),它是一種難溶電解質(zhì),Ksp=2.5×10-59mol9·L-9;2.殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會產(chǎn)生H+;Ca5(PO4)3OH(S)5Ca2+(ag)+3PO43-(ag)

+OH-(ag)糖發(fā)酵生成的有機酸能中和OH-,使平衡

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