難溶電解質(zhì)的溶解平衡

優(yōu)秀課件難溶電解質(zhì)的溶解平衡第1頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月[目標(biāo)導(dǎo)航]

1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影響因素。2.能用平衡移動(dòng)原理分析沉淀的溶解與生成、沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)，并會(huì)解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題。3.明確溶度積和離子積的關(guān)系，學(xué)會(huì)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。第2頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡

1．固體物質(zhì)的溶解度(S)與溶解性的關(guān)系2.溶解平衡狀態(tài)：在一定溫度下，固體溶質(zhì)在水中形成____溶液時(shí)，溶液中__________保持不變的狀態(tài)，該狀態(tài)下，固體溶質(zhì)_____的速率和溶液中溶質(zhì)分子_____的速率達(dá)到相等，但溶解和結(jié)晶仍在進(jìn)行。溶解性難溶微溶可溶易溶S的范圍S＜____0.01g＜S＜1g__＜S＜___S＞10g0.01g1g10g飽和溶質(zhì)質(zhì)量溶解結(jié)晶第5頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月3．沉淀溶解平衡 (1)概念

在一定溫度下，當(dāng)沉淀_____和_____的速率相等時(shí)，即建立了動(dòng)態(tài)平衡，叫做難溶電解質(zhì)的溶解平衡。如AgCl溶于水

的溶解平衡表示為：_______________________________。 (2)特征溶解生成動(dòng)態(tài)平衡，溶解速率和沉淀速率不等于零溶解速率和沉淀速率_____平衡狀態(tài)時(shí)，溶液中的離子濃度_________當(dāng)改變外界條件時(shí)，溶解平衡__________相等保持不變發(fā)生移動(dòng)第6頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月【議一議】1．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)，生成沉淀的離子反應(yīng)能否真正進(jìn)行到底？

答案不能進(jìn)行到底。第7頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月條件改變移動(dòng)方向c(Mg2＋)c(OH－)加水_______________升溫_______________加MgCl2(s)_______________加鹽酸_______________加NaOH(s)_______________向右減小減小增大增大向右向左向右向左減小減小增大增大增大減小第9頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月影響沉淀溶解平衡的因素： (1)內(nèi)因：溶質(zhì)本身的性質(zhì)。絕對(duì)不溶的物質(zhì)是沒有的；同是微溶物質(zhì)，溶解度差別也很大；易溶溶質(zhì)只要是飽和溶液也存在溶解平衡。 (2)外因：①濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。②溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)；少數(shù)平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)，如Ca(OH)2的溶解平衡。③同離子效應(yīng)：向平衡體系中加入相同的離子，使平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)。④其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶的物質(zhì)或氣體的離子時(shí)，平衡向溶解方向移動(dòng)。第10頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月3．從物質(zhì)類別、變化過程角度分析沉淀溶解平衡與弱電解質(zhì)的電離平衡有何區(qū)別？

答案

(1)從物質(zhì)類別看，難溶電解質(zhì)可以是強(qiáng)電解質(zhì)，也可以是弱電解質(zhì)[如BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì)，而Al(OH)3是弱電解質(zhì)]，而難電離物質(zhì)只能是弱電解質(zhì)。 (2)從變化的過程來看，沉淀溶解平衡是指已溶解的溶質(zhì)與未溶解的溶質(zhì)之間形成沉淀與溶解的平衡狀態(tài)；而電離平衡則是指已經(jīng)溶解在溶液中的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡狀態(tài)。第11頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1．沉淀的生成 (1)調(diào)節(jié)pH法：

如加入氨水調(diào)節(jié)pH＝4，可除去氯化銨中的雜質(zhì)氯化鐵。

反應(yīng)離子方程式： ____________________________________。 (2)加沉淀劑法：

以Na2S、H2S等作沉淀劑，使Cu2＋、Hg2＋等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反應(yīng)離子方程式如下：

①加Na2S生成CuS：__________________。

②通入H2S生成CuS：________________________。Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4＋S2－＋Cu2＋===CuS↓H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋第12頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月2．沉淀的溶解 (1)原理：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，只要不斷______溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，平衡就向沉淀溶解的方向移動(dòng)，從而使沉淀溶解。 (2)實(shí)例：①CaCO3沉淀溶于鹽酸中：移去H2CO3HCO3－第13頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月 CO2氣體的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡體系中的CO32－濃度不斷減小，平衡向_________的方向移動(dòng)。

②分別寫出用HCl溶解難溶電解質(zhì)FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2的離子方程式 ____________________________________________________ ________________________________________。

③向Mg(OH)2懸濁液中分別滴加蒸餾水、稀鹽酸、NH4Cl溶液，白色沉淀將________、_____、_____(填“溶解”或“不溶解”)。沉淀溶解FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O不溶解溶解溶解第14頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月溶解度小

溶解度更小

越大

第15頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月 (1)實(shí)驗(yàn)探究

①AgCl、AgI、Ag2S的轉(zhuǎn)化(教材實(shí)驗(yàn)3－4)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象__________________________________________________________________有白色沉淀生成白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀第16頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)方程式________________________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論____________________________________________溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀第17頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月②Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化(教材實(shí)驗(yàn)3－5)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象____________________________________________________________產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生紅褐色沉淀上層為無色溶液，下層為紅褐色沉淀第18頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)方程式____________________________________________________________________________MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl(2)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是_____________的移動(dòng)，即將__________的沉淀轉(zhuǎn)化成___________的沉淀。沉淀溶解平衡溶解度小溶解度更小第19頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月【議一議】1．除去溶液中的SO42－，選擇鈣鹽還是鋇鹽？為什么？怎樣選擇沉淀劑？

答案

(1)根據(jù)CaSO4微溶于水，BaSO4難溶于水，除去SO42－時(shí)，應(yīng)選擇鋇鹽，因?yàn)殇^鹽可使SO42－沉淀更完全。 (2)選擇沉淀劑時(shí)，使生成沉淀的反應(yīng)越完全越好；不能影響其他離子的存在，由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì)離子。第20頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月2．向Mg(OH)2懸濁液中分別滴加稀鹽酸和NH4Cl溶液，溶液變澄清，試解釋原因。第21頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月三、溶度積(Ksp)1．溶度積Ksp

一定溫度下，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，各__________冪之積為常數(shù)，稱之為溶度積常數(shù)，用Ksp表示。2．表達(dá)式 Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)

例如：Ag2SO4的溶度積常數(shù)為 ______________________________。Ksp(Ag2SO4)＝c2(Ag＋)×c(SO42－)離子濃度第22頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月3．影響因素

4．溶度積Ksp與離子積Qc的關(guān)系

通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積——離子積Qc的相對(duì)大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解。 (1)Qc___Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和達(dá)到新的平衡； (2)Qc___Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)； (3)Qc___Ksp，溶液未飽和，無沉淀析出，若加入過

量難溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。＞＝＜第23頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月【議一議】1．溶解度較小的沉淀易轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀，而溶解度小的沉淀不能向溶解度大的沉淀轉(zhuǎn)化，這種認(rèn)識(shí)對(duì)嗎？

答案不對(duì)。只要離子積Qc＞Ksp，溶解度小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化為溶解度大的沉淀。2．同溫條件下，Ksp數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)，這種認(rèn)識(shí)對(duì)嗎？

答案不對(duì)，對(duì)于同類型物質(zhì)而言，Ksp數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)，如AgCl＞AgBr＞AgI；而對(duì)于不同類型的物質(zhì)，則不能直接比較，如Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，不能認(rèn)為Mg(OH)2比AgCl更難溶，需轉(zhuǎn)化為溶解度進(jìn)行比較。第24頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月3．試以Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10為例，進(jìn)行溶度積和溶解度的換算。

答案由于沉淀的飽和溶液是很稀的，其密度可近似認(rèn)為是1g·mL－1。

根據(jù)Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，得第25頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月1．沉淀溶解平衡在工業(yè)除雜中的應(yīng)用【例1】工業(yè)制氯化銅時(shí)，是將濃鹽酸用蒸氣加熱至80℃左右，慢慢加入粗制氧化銅粉(含雜質(zhì)氧化亞鐵)，充分?jǐn)嚢枋怪芙?，反?yīng)如下：CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O，F(xiàn)eO＋2HCl===FeCl2＋H2O。已知：pH≥9.6時(shí)，F(xiàn)e2＋以Fe(OH)2的形式完全沉淀：pH≥6.4時(shí)，Cu2＋以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH為3～4時(shí)，F(xiàn)e3＋以Fe(OH)3的形式完全沉淀。第27頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)為除去溶液中的Fe2＋，可采用的方法是 (

)A．直接加堿，調(diào)整溶液pH≥9.6B．加純銅粉，將Fe2＋還原出來C．先將Fe2＋氧化成Fe3＋，再調(diào)整pH到3～4D．通入硫化氫，使Fe2＋直接沉淀(2)工業(yè)上為除去溶液中的Fe2＋，常使用NaClO，當(dāng)溶液中加入NaClO后，溶液pH變化情況是 (

)A．肯定減小 B．肯定增大C．可能減小 D．可能增大第28頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)若此溶液中只含有Fe3＋時(shí)，要調(diào)整pH為3～4，此時(shí)最好向溶液中加入 (

)A．NaOH溶液 B．氨水C．CuCl2溶液 D．CuO固體答案

(1)C

(2)B

(3)D解析

(1)A項(xiàng)中pH≥9.6時(shí)，Cu2＋也將沉淀；B項(xiàng)中，銅粉不能將Fe2＋還原出來；D項(xiàng)中，F(xiàn)e2＋與H2S不反應(yīng)。(2)NaClO具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化：2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O，反應(yīng)中消耗H＋，pH一定增大。(3)此溶液中只含雜質(zhì)Fe3＋，要調(diào)整pH到3～4，加入的物質(zhì)必須能與酸反應(yīng)，使c(H＋)減小，且不引入新的雜質(zhì)離子，D項(xiàng)符合條件。第29頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月特別提醒

在物質(zhì)除雜、提純實(shí)驗(yàn)中，一定要避免引入新的雜質(zhì)，如上題中的第(3)問，NaOH溶液、氨水雖能調(diào)節(jié)pH為3～4，但會(huì)引入雜質(zhì)離子。第30頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月變式訓(xùn)練1某小型化工廠生產(chǎn)皓礬(ZnSO4·7H2O)的工藝流程如下圖所示：第31頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月已知：開始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為Fe(OH)3：2.7～3.7；Fe(OH)2：7.6～9.6；Zn(OH)2：5.7～8.0。試回答下列問題：(1)加入的試劑①應(yīng)是________，其目的是________________。(2)加入的試劑②，供選擇使用的有：氨水、NaClO溶液、20%H2O2溶液、濃硫酸、濃硝酸等，應(yīng)選用________，其理由是______________________________________________________。(3)加入的試劑③是________，目的是____________________________________________________________________________。第32頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

答案

(1)Zn將Cu2＋、Fe3＋等雜質(zhì)離子除去 (2)20%H2O2溶液H2O2作氧化劑，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，且不引入其他雜質(zhì)(3)ZnO或Zn(OH)2(答案合理即可)調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去

解析向溶液中加入Zn，發(fā)生反應(yīng)：Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu、2Fe3＋＋Zn===2Fe2＋＋Zn2＋，然后把Fe2＋氧化成Fe3＋，在選擇氧化劑時(shí)，應(yīng)使用H2O2，因?yàn)镠2O2的還原產(chǎn)物為H2O，不引入雜質(zhì)，然后通過調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去。第33頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月2．沉淀溶解平衡曲線【例2】在t

℃時(shí)，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t

℃時(shí)AgCl的Ksp＝4×10－10，下列說法不正確的是 (

)第34頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月A．在t

℃時(shí)，AgBr的Ksp為4.9×10－13B．在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體，可使溶液中c點(diǎn)變到b點(diǎn)C．圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液答案

B第35頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

解析根據(jù)圖中c點(diǎn)的c(Ag＋)和c(Br－)可得該溫度下AgBr的Ksp為4.9×10－13，A正確。在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移動(dòng)，c(Ag＋)減小，故B錯(cuò)。在a點(diǎn)時(shí)Qc＜Ksp，故為AgBr的不飽和溶液，C正確。選項(xiàng)D中K＝c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入數(shù)據(jù)得K≈816，D正確。第36頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月解題策略沉淀溶解平衡圖像題的解題策略 (1)沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上任一點(diǎn)都表示飽和溶液，曲線上方的任一點(diǎn)均表示過飽和，此時(shí)有沉淀析出，曲線下方的任一點(diǎn)，均表示不飽和。 (2)從圖像中找到數(shù)據(jù)，根據(jù)Ksp公式計(jì)算得出Ksp的值。 (3)比較溶液的Qc與Ksp的大小，判斷溶液中有無沉淀析出。 (4)涉及Qc的計(jì)算時(shí)，所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度，因此計(jì)算離子濃度時(shí)，所代入的溶液體積也必須是混合液的體積。第37頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月變式訓(xùn)練2如圖所示，有T1、T2兩種溫度下兩條BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線，回答下列問題：

討論T1溫度時(shí)BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線，下列說法不正確的是 (

)第38頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月A．加入Na2SO4可使溶液由a點(diǎn)變?yōu)閎點(diǎn)B．在T1曲線上方區(qū)域(不含曲線)任意一點(diǎn)時(shí)，均有BaSO4沉淀生成C．蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點(diǎn)變?yōu)榍€上a、b之間的某一點(diǎn)(不含a、b)D．升溫可使溶液由b點(diǎn)變?yōu)閐點(diǎn)答案

D解析

A項(xiàng)，加入Na2SO4，c(SO42－)增大，Ksp不變，c(Ba2＋)減小，正確；B項(xiàng)，在T1曲線上方任意一點(diǎn)，由于Qc＞Ksp，所以均有BaSO4沉淀生成；C項(xiàng)，不飽和溶液蒸發(fā)溶劑，c(SO42－)、c(Ba2＋)均增大，正確；D項(xiàng)，升溫，Ksp增大，c(SO42－)、c(Ba2＋)均增大，錯(cuò)誤。第39頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月1．下列有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說法正確的是 (

) A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解達(dá)平衡后不再進(jìn)行 B．AgCl難溶于水，溶液中沒有Ag＋和Cl－ C．升高溫度，AgCl沉淀的溶解度增大 D．向AgCl沉淀中加入NaCl固體，AgCl沉淀的溶解度不變

答案

C

解析難溶物達(dá)到溶解平衡時(shí)沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解和生成速率相等；沒有絕對(duì)不溶的物質(zhì)；溫度越高，一般物質(zhì)的溶解度越大；向AgCl沉淀中加入NaCl固體，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度減小。第40頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月3．已知25℃時(shí)，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液，下列敘述正確的是(

)第41頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月A．溶液中析出CaSO4固體沉淀，最終溶液中c(SO42－)比原來的大B．溶液中無沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SO42－)都變小C．溶液中析出CaSO4固體沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SO42－)都變小D．溶液中無沉淀析出，但最終溶液中c(SO42－)比原來的大答案

D第42頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第43頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月4．工業(yè)上制取純凈的CuCl2·2H2O的主要過程是：①將粗氧化銅(含少量Fe)溶解于稀鹽酸中，加熱、過濾，調(diào)節(jié)濾液的pH為3；②對(duì)①所得濾液按下列步驟進(jìn)行操作：

已知Cu2＋、Fe2＋在pH為4～5時(shí)不水解，而Fe3＋卻幾乎完全水解而沉淀。請(qǐng)回答下列問題： (1)X是什么物質(zhì)？________。其反應(yīng)的離子方程式是 ______________________________________________。第44頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)Y物質(zhì)應(yīng)具備的條件是______，生產(chǎn)中Y可選______。(3)溶液乙在蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)應(yīng)注意______________________________________________________________________________。答案

(1)Cl2

Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－

(2)調(diào)節(jié)溶液酸性，使pH為4～5，且不引進(jìn)新雜質(zhì)CuO或Cu(OH)2(3)通入HCl氣體(或加入鹽酸)，并不斷攪拌且不能蒸干第45頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第46頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月5．鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，它們?cè)诘貧ぶ谐Ｒ粤蛩猁}的形式存在，BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇和鍶時(shí)首先將BaSO4和SrSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽。第47頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)