难溶电解质的溶解平衡 (3)精选课件.ppt

关于难溶电解质的溶解平衡(3)第一页，本课件共有40页Na+Cl-NaCl在水中溶解平衡在水中溶解平衡 溶解溶解 NaCl(s)Na(aq)+Cl-（aq)结晶结晶 第二页，本课件共有40页在饱和在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸溶液中加入浓盐酸解释解释:在在NaCl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)NaCl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质溶液中存在溶解平衡，难溶的电解质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？在水中是否也存在溶解平衡呢？实验探究实验探究加浓盐酸会使加浓盐酸会使c(Cl-)增加增加,平衡向左移动平衡向左移动,因而有因而有 NaCl晶体析出晶体析出.第三页，本课件共有40页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几种电解质的溶解度（几种电解质的溶解度（20)物质在水中物质在水中“溶溶”与与“不溶不溶”是相对是相对的的，“不溶不溶”是指是指难溶，难溶，没有绝对不没有绝对不溶的物质溶的物质。难溶电难溶电解质都会发生微量解质都会发生微量溶解。溶解。生成沉淀的离子反应能发生的原因：生成沉淀的离子反应能发生的原因：生成物的溶解度很小。生成物的溶解度很小。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于110-5 mol/L，沉淀就达完全。，沉淀就达完全。难溶难溶 微溶微溶 可溶可溶 易溶易溶0.01 1 10 (Sg/100g水水)第四页，本课件共有40页 溶解溶解 AgCl(s)Ag(aq)+Cl-（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AgCl固体难溶于固体难溶于水，但仍有部分水，但仍有部分Ag和和 ClCl-离开固体表面进离开固体表面进入溶液，入溶液，同时进入溶同时进入溶液的液的Ag和和 ClCl-又会在又会在固体表面沉淀下来，当固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，这两个过程速率相等时，Ag和和 ClCl-的沉淀与的沉淀与AgCl固体的溶解达到固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态解平衡状态.固固AgCl体在水中的沉淀溶解平体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：衡可表示为：沉淀、溶解之间这种动沉淀、溶解之间这种动态平衡的存在，决定了态平衡的存在，决定了Ag+与与Cl 反应不能完反应不能完全全(100%)进行到底。进行到底。达到溶解平衡时，形成达到溶解平衡时，形成该温度下的饱和溶液该温度下的饱和溶液第五页，本课件共有40页一、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的速下，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，达到平衡状率相等时，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：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)第六页，本课件共有40页沉淀溶解平衡表达式：沉淀溶解平衡表达式：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：AgClAg+Cl-Cu(OH)2Cu2+2OH-AgCl:Cu(OH)2:第七页，本课件共有40页 动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行动：动态平衡，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。第八页，本课件共有40页a、绝对不溶的电解质是没有的。、绝对不溶的电解质是没有的。b、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可 存在存在溶解平衡。溶解平衡。内因：内因：电解质本身的性质电解质本身的性质 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第九页，本课件共有40页a、浓度：、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。加水，平衡向溶解方向移动。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、同离子效应：、同离子效应：增加与难溶电解质相同的离子，平衡向增加与难溶电解质相同的离子，平衡向沉淀方向移动。沉淀方向移动。d、化学反应：、化学反应：反应消耗难溶电解质的离子，平衡向溶反应消耗难溶电解质的离子，平衡向溶解方向移动。解方向移动。外因：外因：MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)沉淀沉淀溶解溶解特例：特例：Ca(OH)2H0第十页，本课件共有40页讨论：讨论：在在AgClAgCl饱和溶液中，尚有饱和溶液中，尚有AgClAgCl固体存在，当分别向固体存在，当分别向溶液中加入下列物质，将如何变化？溶液中加入下列物质，将如何变化？【AgClAgCl（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 第十一页，本课件共有40页当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡Ca(OH)2（S）Ca2+(aq)+2OH-(aq)时，为使氢氧化钙固体的量减少，需时，为使氢氧化钙固体的量减少，需加入少量的加入少量的 （）（）A NH4NO3 B NaOH C CaCl2 D NaHSO4第十二页，本课件共有40页硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解利于沉淀溶解练习：练习：硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？第十三页，本课件共有40页二、沉淀溶解平衡常数二、沉淀溶解平衡常数溶度积溶度积KSP 对于溶解平衡：对于溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)有：有：KSP=c(Mn+)mc(Am-)n 不考虑固体的浓度不考虑固体的浓度 KSP有单位有单位 在一定温度下，在一定温度下，KSP是一个常数。是一个常数。2、溶液中有关离子浓度幂的乘积、溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积离子积QC（任意时刻（任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积）溶液中离子浓度幂的乘积）。QCKSP=QCKSPQCKSP Ksp第十五页，本课件共有40页3 3、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。第十六页，本课件共有40页难难溶物溶物Ksp表达式表达式AgClAgBrAgIMg(OH)2Cu(OH)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 mol2L-21.810-45.010-13 mol2L-28.410-68.310-17 mol2L-22.110-75.610-12 mol3L-36.510-32.210-20 mol3L-3 1.710-5 写出下列难溶物的溶度积表达式写出下列难溶物的溶度积表达式 K Kspsp反映了反映了难溶电解质在水中的溶解能力难溶电解质在水中的溶解能力.一定的一定的温度下，温度下，相同类型的难溶电解质的相同类型的难溶电解质的K Kspsp越小，溶解越小，溶解度越小，越难溶解度越小，越难溶解 4、溶度积、溶度积K Kspsp的物理意义的物理意义第十七页，本课件共有40页练习册相关习题讲解练习册相关习题讲解三、溶度积的有关计算三、溶度积的有关计算第十八页，本课件共有40页小结：电离平衡、水解平衡、溶解平衡的比较小结：电离平衡、水解平衡、溶解平衡的比较类型类型电离平衡电离平衡水解平衡水解平衡溶解平衡溶解平衡实例实例升温升温加水加水加入原加入原溶质溶质平衡右移平衡右移,K增增大大,c(H+)增大增大,电离度增大电离度增大平衡右移平衡右移,K不不变变,c(H+)减小减小,电电离度增大离度增大平衡右移平衡右移,K不不变变,c(H+)增大增大,电离度减小电离度减小平衡右移平衡右移,K增增大大,c(H+)增大增大,水解程度增大水解程度增大平衡右移平衡右移,K不不变变,c(H+)减小减小,水解程度增大水解程度增大平衡右移平衡右移,K不不变变,c(H+)增大增大,水解程度减小水解程度减小平衡右移平衡右移,Ksp增大增大平衡右移平衡右移,Ksp不不变变,c(OH-)不变不变平衡不移动平衡不移动,Ksp不变不变,c(OH-)不变不变第十九页，本课件共有40页 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 （第三课时）（第三课时）人教版选修人教版选修4 4 化学反应原理化学反应原理第二十页，本课件共有40页1、沉淀的生成、沉淀的生成 调调pH值值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加氨水调水，再加氨水调 pH值至值至78，可使，可使Fe3+转变为转变为Fe(OH)3沉淀而除去。沉淀而除去。Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4三、沉淀反应的应用三、沉淀反应的应用应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环应用：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保工程和科学研究中除杂或提纯除杂或提纯物质的重要方物质的重要方法之一。法之一。第二十一页，本课件共有40页 如果溶液中如果溶液中Cu2+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.0 2molL,Fe3+开始沉淀开始沉淀PH是多少是多少?Mg2+开始沉淀的开始沉淀的PH是多少是多少（KspCu(OH)2为为 2.0 10-20 KspKspMg(0H)2Mg(0H)2为为 2.0 102.0 10-12）pH=5解解:Cu(OH)2 Cu2+2OH-Ksp=C(Cu2+)C 2(OH-)=2.0 10-20 Cu2+沉淀完全时的沉淀完全时的C(OH-)为为:同理同理 氢氧化镁沉淀时氢氧化镁沉淀时 PH=9第二十二页，本课件共有40页1、沉淀的生成、沉淀的生成 调调pH值值 加沉淀剂加沉淀剂 如：沉淀如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2=CuS Hg2+S2=HgS第二十三页，本课件共有40页化学沉淀法废水处理工艺流程示意图化学沉淀法废水处理工艺流程示意图第二十四页，本课件共有40页2.2.沉淀的溶解沉淀的溶解原理：不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使原理：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，就达到使沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，就达到使沉淀溶解的目的。的目的。例：例：CaCOCaCO3 3(s)CO(s)CO3 32-2-(aq(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H+H+H2CO3H2O+CO2强酸强酸是常用的是常用的溶解溶解难溶难溶电解质的电解质的试剂试剂。如可。如可溶解难溶氢氧化物，溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。除酸外，溶硫化物等。除酸外，某些某些盐溶液盐溶液也可用来也可用来溶解沉淀。溶解沉淀。第二十五页，本课件共有40页【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向新得固液混合物中滴加中滴加10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AgClAgIAg2S3 3、沉淀的转化、沉淀的转化第二十六页，本课件共有40页沉淀的转化示意图沉淀的转化示意图KI =I-+K+AgCl(s)Ag+Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.510-4gs(AgI)=3.710-7gs(Ag2S)=1.310-16g沉淀从溶解度小的向溶沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。两者差别越大，转化越容易。两者差别越大，转化越容易。第二十七页，本课件共有40页向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】第二十八页，本课件共有40页思考思考：白色的白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会为什么会有红褐色沉淀生成？有红褐色沉淀生成？第二十九页，本课件共有40页沉淀转化的实质是沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更更小小的沉淀容易实现。的沉淀容易实现。沉淀转化的应用沉淀转化的应用沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。用价值。沉淀转化的实质沉淀转化的实质第三十页，本课件共有40页 应用应用1：化学法除锅炉水垢的流程图化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用用饱和饱和Na2CO3溶液浸泡数天溶液浸泡数天疏松的水垢疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式用用盐盐酸酸或或饱饱氯氯化化铵铵液液除去水垢除去水垢第三十一页，本课件共有40页应用应用2：一些自然现象的解释一些自然现象的解释当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石石灰石岩层在岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的形异状的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的吗？。你知道它是如何形成的吗？第三十二页，本课件共有40页CaCO3 Ca2+CO32-2HCO3-+H2O+CO2第三十三页，本课件共有40页自然界也发生着溶解度小的矿物转化为自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。溶解度更小的矿物的现象。各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成后可变成CuSOCuSO4 4溶液，并向深部渗透，溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿遇到深层的闪锌矿(ZnS)(ZnS)和方铅矿和方铅矿(PbS)(PbS)，便慢慢地使之转变为铜蓝便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)(CuS)。第三十四页，本课件共有40页ZnS沉淀转化为沉淀转化为CuS沉淀沉淀(1).在在1试管中加入试管中加入ZnSO4溶液，再滴入溶液，再滴入Na2S溶液，观察现象。溶液，观察现象。(2).静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀2-3次。次。(3).向沉淀中滴加适量的向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液，观察现象。溶液，观察现象。实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。为什么白色的为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀？沉淀？观察观察 思考思考第三十五页，本课件共有40页ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)+Cu2+(aq)CuS(s)平衡向右移动平衡向右移动ZnS沉淀转化为沉淀转化为CuS沉淀的沉淀的总反应总反应：ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+ZnSZnS与与CuSCuS是同类难溶物，是同类难溶物，CuSCuS的溶解度远小于的溶解度远小于ZnSZnS的溶解度。的溶解度。第三十六页，本课件共有40页应用应用3：为什么医学上常用为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”，而不，而不用用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 s=2.4 104 BaCO3 Ba2 CO32 s=2.2 103 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.91.5)，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，和水，使使CO32浓度浓度降低，使降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。浓度增大而引起人体中毒。BaCO3 Ba2+CO32-+H+CO2+H2O所以，不能用所以，不能用BaCO3作为内服作为内服造影剂造影剂“钡餐钡餐”。而而SO42不与不与H结合生成硫酸，结合生成硫酸，胃酸中的胃酸中的H对对BaSO4的溶解平的溶解平衡没有影响，衡没有影响，Ba2浓度保持在浓度保持在安全浓度标准下，所以用安全浓度标准下，所以用BaSO4 作作“钡餐钡餐”。第三十七页，本课件共有40页思考思考：如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用尽快用5.0的的Na2SO4溶液给患者洗胃，为溶液给患者洗胃，为什么？能用什么？能用Na2CO3溶液吗？溶液吗？第三十八页，本课件共有40页【小结小结】：沉淀的生成、溶解、转化沉淀的生成、溶解、转化实质实质上上都是都是沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动的过程，其基本依据的过程，其基本依据主要有：主要有：浓度浓度：加水，平衡向：加水，平衡向溶解溶解方向移动。方向移动。温度温度：升温，多数平衡向：升温，多数平衡向溶解溶解方向移动。方向移动。加入相同离子加入相同离子，平衡向，平衡向沉淀沉淀方向移动。方向移动。加入加入可与体系中某些离子反应可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难生成更难溶或更难电离或气体的离子电离或气体的离子，使平衡向，使平衡向溶解溶解的方向移动。的方向移动。第三十九页，本课件共有40页感感谢谢大大家家观观看看第四十页，本课件共有40页