难溶电解质的溶解平衡课时.ppt

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1、现在学习的是第1页，共37页难溶电解质固体溶质离子溶解过程沉淀过程什么样的物质会产生溶解平衡？注意：注意：注意：注意：1.难溶电解质可以是难溶电解质可以是强电解质强电解质也可以是也可以是弱电解质弱电解质如如BaSO4是强是强电解质，而电解质，而Al(OH)3是弱电解质，而难电离物质只能是弱电是弱电解质，而难电离物质只能是弱电解质。解质。2.我们研究的仅仅是难溶电解质的溶解平衡，但易溶物也存在我们研究的仅仅是难溶电解质的溶解平衡，但易溶物也存在溶解平衡，溶解平衡，只要有固体存在的电解质溶液，都会存在溶解只要有固体存在的电解质溶液，都会存在溶解平衡。平衡。3.方程式方程式：对于强电解质的电离平衡是

2、等号，而溶解平衡是可：对于强电解质的电离平衡是等号，而溶解平衡是可逆号；弱电解质电离平衡和溶解平衡均为可逆号。逆号；弱电解质电离平衡和溶解平衡均为可逆号。如如:AgCl VS Al(OH)2现在学习的是第2页，共37页沉淀的生成沉淀的溶解沉淀的转化溶解平衡的逆向移动溶解平衡的逆向移动溶解平衡的正向移动溶解平衡的正向移动原沉淀的溶解平衡的正向移动，原沉淀的溶解平衡的正向移动，新沉淀溶解平衡的逆向移动新沉淀溶解平衡的逆向移动现在学习的是第3页，共37页1、沉淀的生成、沉淀的生成（1 1）应用）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：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学

3、研究中究中除杂或提纯除杂或提纯物质的重要方法之一。物质的重要方法之一。（如：粗盐提纯）（如：粗盐提纯）现在学习的是第4页，共37页（2）方法）方法 调调pH值值(怎样除去氯化铵中的氯化铁？怎样除去氯化铵中的氯化铁？)如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调 pH值至值至78（阅读阅读P66练习练习2除杂亚铁离子除杂亚铁离子）Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 加沉淀剂（怎样除去废水中的重金属离子？）加沉淀剂（怎样除去废水中的重金属离子？）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 Hg

4、2+S2=HgS现在学习的是第5页，共37页u如何利用生成沉淀如何利用生成沉淀分离或除去分离或除去某种离子？某种离子？1.1.沉淀反应可以发生沉淀反应可以发生 2.2.沉淀生成反应进行的越完全越好沉淀生成反应进行的越完全越好u要要除去除去某溶液中的某溶液中的硫酸根硫酸根，你选择用钙盐还是钡盐，为，你选择用钙盐还是钡盐，为什么？什么？u是否是否可能使要除去的离子可能使要除去的离子全部全部通过沉淀除去？通过沉淀除去？现在学习的是第6页，共37页应用应用2：一些自然现象的解释一些自然现象的解释现在学习的是第7页，共37页CaCO3 Ca2+CO32-2HCO3-+H2O+CO2当我们外出旅游，沉醉于

5、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？现在学习的是第8页，共37页思考思考：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.沉淀的溶解沉淀的溶解1、若使氢氧化镁沉淀、若使氢氧化镁沉淀溶解溶解，可以采取什么方法，可以采取什么方法？所依据的原理是什么？所依据的原理是什么？2、现提供以下试剂，请你、现提供以下试剂，请你设计设计可

6、行的实验方案。可行的实验方案。蒸馏水、盐酸、饱和蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、溶液、NaOH溶液、溶液、NaCl溶液、溶液、Na2CO3溶液、溶液、FeCl3溶液溶液Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)溶解溶解沉淀沉淀现在学习的是第9页，共37页试管试管编号编号对应对应试剂试剂少许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2滴加滴加试剂试剂2ml蒸馏水，蒸馏水，滴加酚酞溶液滴加酚酞溶液2ml盐酸盐酸3ml饱和饱和NH4Cl溶液溶液 2mlFeCl3溶液溶液现象现象固体无明显固体无明显溶解现象，溶解现象，溶液变浅红溶液变浅红迅速溶解迅速溶

7、解逐渐溶解逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl MgCl2+2NH3H2O有红褐有红褐色沉淀色沉淀生成生成实验方案：实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐，盐，根据实验现象，得出结论。根据实验现象，得出结论。完成实验完成实验,记录现象记录现象,写出反应的化学方程式。写出反应的化学方程式。现在学习的是第10页，共37页2.2.沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀的溶解 【例例】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溶液溶液的原因？并找

8、出使沉淀溶解的规律。的原因？并找出使沉淀溶解的规律。滴加试剂 蒸馏水 盐酸氯化铵溶液 现 象 不溶解 溶解 溶解 在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)Mg(OH)2 2的溶解平衡：的溶解平衡：Mg(OH)Mg(OH)2(s)2(s)Mg Mg2 2(aq)+(aq)+2OH2OH(aq)(aq)加入加入盐酸盐酸时时,H,H中和中和OHOH-,使使c(OHc(OH)减小减小,平衡右移平衡右移,从而使从而使Mg(OH)Mg(OH)2 2溶溶解；解；.加入加入NHNH4 4ClCl时，一方面时，一方面NHNH4 4结合结合OHOH使使c(OHc(OH)减小；另一方面减小；另一方面NHNH4 4水解，

9、产生的水解，产生的H H中和中和OHOH,使使c(OHc(OH)减小，平衡右移，从而使减小，平衡右移，从而使Mg(OH)Mg(OH)2 2溶解。但前者作用更大。溶解。但前者作用更大。现在学习的是第11页，共37页 请归纳沉淀溶解的实质？请归纳沉淀溶解的实质？【思考与交流思考与交流】：实质实质是加入一种离子与原溶液中某沉淀离子反应生成更是加入一种离子与原溶液中某沉淀离子反应生成更 难电离的难电离的可溶性可溶性可溶性可溶性物质物质，使溶解平衡向，使溶解平衡向右右移动，使沉淀溶解。移动，使沉淀溶解。现在学习的是第12页，共37页 规律：规律：根据平衡移动原理，只要不断减小溶解平衡体系中的相应离子，根

10、据平衡移动原理，只要不断减小溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。方法：方法：(使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动)加入足量的水加入足量的水酸碱溶解法酸碱溶解法盐溶解法盐溶解法氧化还原溶解法氧化还原溶解法生成络合离子溶解法生成络合离子溶解法现在学习的是第13页，共37页1.1.1.1.如果向如果向如果向如果向AgClAgClAgClAgCl悬浊液悬浊液中滴加中滴加中滴加中滴加NaINaINaINaI溶液溶液,请你猜测可能出现请你猜测可能出现请你猜测可能出现请你猜测可能出现什么现象？如果继续

11、滴加什么现象？如果继续滴加什么现象？如果继续滴加什么现象？如果继续滴加NaNaNaNa2 2 2 2S S S S溶液溶液呢？请用实验验证。从呢？请用实验验证。从呢？请用实验验证。从呢？请用实验验证。从实验中归纳沉淀的实验中归纳沉淀的实验中归纳沉淀的实验中归纳沉淀的转化的本质转化的本质转化的本质转化的本质是什么？是什么？是什么？是什么？化学式化学式AgClAgIAg2S溶解度溶解度1.5101.510-4-4g g310310-7-7g g1.3101.310-16-16g g【思考与交流思考与交流】：根据所提供的数据分析，从中得出什么规律？根据所提供的数据分析，从中得出什么规律？现在学习的是

12、第14页，共37页【实验实验3-4】步骤步骤1mLNaCl和和10滴滴AgNO3溶液溶液混合混合向所得固液混合物向所得固液混合物中滴加中滴加10滴滴KI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Na2S溶溶液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沉淀的转化沉淀的转化AgClAgIAg2SKINa2S现在学习的是第15页，共37页思考思考：氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式为：氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式为：对于对于加入加入NHNH4 4ClCl时，时，氢氧化镁沉淀的溶解有两种解释，氢氧化镁沉淀的溶解有两种解释

13、，大家支大家支大家支大家支持哪一种？持哪一种？持哪一种？持哪一种？1.1.加入加入NHNH4 4ClCl时，时，NHNH4 4水解，产生的水解，产生的H H中和中和OHOH,使使c(OHc(OH)减减小，平衡右移，从而使小，平衡右移，从而使Mg(OH)Mg(OH)2 2溶解。但前者作用更大。溶解。但前者作用更大。2.2.加入加入NHNH4 4ClCl时，时，NH4+NH4+结合结合OH-OH-，生成，生成NH3H2ONH3H2O，促使溶，促使溶解平衡朝着沉淀溶解的方向移动。解平衡朝着沉淀溶解的方向移动。Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)溶解溶解沉淀沉淀当加入醋酸铵时沉淀也会有溶

14、解现象足以证明当加入醋酸铵时沉淀也会有溶解现象足以证明1的必然性！的必然性！现在学习的是第16页，共37页白色白色黄色黄色黑色黑色AgCl AgI AgAgCl AgI Ag2 2S SI I-S S2-2-溶解度溶解度/g1.510-4 310-7 1.310-16原理：原理：AgCl(s)AgAgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)+I I-(aq)(aq)AgI(s)AgI(s)有白色沉淀析出有白色沉淀析出白色沉淀转变为白色沉淀转变为黄色黄色黄色沉淀转变为黑黄色沉淀转变为黑色色现在学习的是第17页，共37页思考与交流思考与交流:从实验中可以得到什么结论？从实验中

15、可以得到什么结论？沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者两者差别越大差别越大，转化，转化越容易越容易。现在学习的是第18页，共37页怎样怎样定量的认识定量的认识沉淀的生成、沉淀的沉淀的生成、沉淀的溶解、以及沉淀的转化呢？溶解、以及沉淀的转化呢？溶度积溶度积现在学习的是第19页，共37页 根据根据根据根据化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征的判断：的判断：的判断：的判断：速率速率速率速率和和和和浓度浓度浓度浓度 类似在化学平衡中比较类似在化学平衡中比较类似在化学平衡中比较类似在化学平衡中比较K(K(K(K(

16、化学平衡常数化学平衡常数化学平衡常数化学平衡常数)与与QcQc（浓度商）（浓度商）（浓度商）（浓度商）的大小来判断平衡移动的方法，在溶解平衡中通过比较的大小来判断平衡移动的方法，在溶解平衡中通过比较的大小来判断平衡移动的方法，在溶解平衡中通过比较的大小来判断平衡移动的方法，在溶解平衡中通过比较溶解溶解溶解溶解平衡常数平衡常数平衡常数平衡常数溶度积溶度积溶度积溶度积K K K Kspspspsp与与与与离子积离子积离子积离子积QcQcQcQc的大小，判断是否达到的大小，判断是否达到的大小，判断是否达到的大小，判断是否达到溶溶溶溶解平衡解平衡解平衡解平衡。（阅读阅读阅读阅读P65P65P65P65

17、科学视野科学视野科学视野科学视野）现在学习的是第20页，共37页1、定义：、定义：沉淀溶解平衡中，各离子浓度幂的乘积叫沉淀溶解平衡中，各离子浓度幂的乘积叫做溶度积（做溶度积（Ksp）。MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)2、表达式、表达式平衡时：平衡时：K Kspspc(Mc(Mn n)mmc(Ac(Amm)n n 在在一定温度一定温度下，下，K Kspsp是一个常数是一个常数，称为溶，称为溶度积常数，简称溶度积度积常数，简称溶度积现在学习的是第21页，共37页3、应用、应用 Qc为离子积为离子积Q Qc c K Kspsp，溶液，溶液过饱和过饱和，有沉淀析出。，有沉淀析出。Q Qc c

18、K Kspsp，溶液，溶液饱和饱和，沉淀与溶解平衡。，沉淀与溶解平衡。Q Qc c K AgBr AgI 沉淀的转化的沉淀的转化的实质实质：使溶液中的离子浓度更小使溶液中的离子浓度更小现在学习的是第26页，共37页步骤步骤向向MgClMgCl2 2溶液溶液中中滴加滴加NaOHNaOH溶液溶液向有白色沉淀的向有白色沉淀的混合物混合物液液中滴加中滴加FeClFeCl3 3溶液溶液 静置静置现象现象思考与交流思考与交流：白色沉淀白色沉淀白色沉淀转化为白色沉淀转化为红褐色沉淀红褐色沉淀红褐色沉淀红褐色沉淀析出，溶液析出，溶液褪至无色褪至无色白色沉淀中产生红褐色沉淀的原因是什么？白色沉淀中产生红褐色沉淀

19、的原因是什么？现在学习的是第27页，共37页思考与交流思考与交流1.根据你观察到的现象根据你观察到的现象,分析分析所发生的反应，并写出相应所发生的反应，并写出相应的的化学方程式化学方程式。2.如果将上述实验中沉淀生成和转化的操作步骤如果将上述实验中沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序颠倒顺序，会产生什么结果？会产生什么结果？3.试利用平衡移动的原理和两种沉淀溶解度和溶度积上试利用平衡移动的原理和两种沉淀溶解度和溶度积上的差异加以的差异加以解释解释，并归纳这类反应发生的特点。，并归纳这类反应发生的特点。（P66练习练习1）现在学习的是第28页，共37页沉淀转化的应用沉淀转化的应用沉淀的转化在科研和生

20、产中具有重要的应用价值。沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。如：水垢处理，牙齿保护等。如：水垢处理，牙齿保护等。沉淀的转化沉淀的转化现在学习的是第29页，共37页龋龋 齿齿现在学习的是第30页，共37页 龋齿的形成龋齿的形成1.牙釉质牙釉质:主要成分为主要成分为Ca5(PO4)3OH（羟基磷灰石）；（羟基磷灰石）；是一种难溶电解质。是一种难溶电解质。2.残留在牙齿上的糖发酵会产生残留在牙齿上的糖发酵会产生H+。生活中的问题生活中的问题沉淀的溶解沉淀的溶解Ca5(PO4)3OH 5Ca2+3PO43-+OH-3H+3HPO42-+H+H2O现在学习的是第31页，共37页Ca5(PO4)3

21、OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)沉淀的转化沉淀的转化 龋齿的预防龋齿的预防氟离子会与氟离子会与 Ca5(PO4)3OH(羟基磷灰石羟基磷灰石)反应生成反应生成Ca5(PO4)3F(氟磷灰石氟磷灰石)。现在学习的是第32页，共37页旧锅炉脱落的水垢旧锅炉脱落的水垢水垢引起锅炉爆炸现场水垢引起锅炉爆炸现场锅炉水垢的锅炉水垢的危害危害：浪费燃料、影响安全运行、污染蒸汽品质、破坏水浪费燃料、影响安全运行、污染蒸汽品质、破坏水循环、腐蚀锅炉金属。循环、腐蚀锅炉金属。据有关资料介绍据有关资料介绍,全国目前有近全国目前有近40万余台锅炉万余台锅炉,在每在每年的事故统计中年的

22、事故统计中,因水质不良、水垢严重引起的事故因水质不良、水垢严重引起的事故超超过事故数的过事故数的20%。由于结生水垢。由于结生水垢,每年要每年要浪费燃浪费燃料料达达千万吨千万吨,并造成了并造成了几亿元几亿元的经济损失。的经济损失。现在学习的是第33页，共37页 锅炉水垢锅炉水垢天然水中含有天然水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-，锅炉长期使用后会，锅炉长期使用后会形成水垢，水垢的主要成分是：形成水垢，水垢的主要成分是：CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4。问题问题1：碳酸氢盐受热分解生成碳酸盐，为什么水垢的成：碳酸氢盐受热分解生成碳酸盐，为什么水垢的成 分中有分中有Mg(OH)

23、2，而没有，而没有MgCO3？问题问题2：怎样除去水垢中的：怎样除去水垢中的CaSO4？物质物质CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO3溶解度溶解度/g202.11011.5 103910-42.610-1现在学习的是第34页，共37页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(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)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

24、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现在学习的是第35页，共37页锅锅炉炉水水垢垢中中含含CaSO4，可可先先用用Na2CO3溶溶液液处处理理，使使之之转转化化为为CaCO3，然然后后用用酸酸除除去去，从从CaSO4到到CaCO3的的沉沉淀淀转转化化中中，存存在在着两个沉淀溶解平衡。着两个沉淀溶解平衡。加加入入Na2CO3溶溶液液后后，CO32-与与Ca2结结合合生生成成更更难难溶溶的的CaCO3沉沉淀淀，同同时时溶溶液液中中Ca2的的减减少少又又使使CaSO4的的溶溶解解平平衡衡向向右右移移动动，CaSO4逐渐溶解。逐渐溶解。怎样除去锅炉水垢中含有的怎样除去锅炉水垢中含有的CaSOCaSO4 4？CaSO4(s)SO42-(aq)+Ca2+(aq)+CO32-(aq)CaCO3(s)现在学习的是第36页，共37页【情境材料一情境材料一】请利用沉淀反应相关知识分析医院中检查请利用沉淀反应相关知识分析医院中检查胃病进行胃病进行“钡餐钡餐”透视时，为什么用透视时，为什么用BaSOBaSO4 4做做内服造影剂，而不是内服造影剂，而不是BaCOBaCO3 3？现在学习的是第37页，共37页