难溶电解质的电离平衡课件.ppt

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1、 第四章 第四节 芦溪中学 徐华 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。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？肾结石做的金字塔伦敦生化学展上展出的肾结石图片大如拳头的肾结石肾结石的主要成分：难溶的CaC2O4和Ca3(PO4)2复习 1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和 溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。2、溶解性是指：_ 溶解性是物质的_性质。溶解性大小跟 _有关。一种物质溶解在另一种物质中的能力。一种物质溶解在另一种物质中的能力。物理溶质、溶剂的性质 物 质 的

2、溶 解 性 只 能 粗 略 表 示 物 质的 溶 解 能 力 的 强 弱，为 了 精 确 表 示物 质 的 溶 解 能 力，化 学 上 引 入 了“溶解度”的概念。固体物质的溶解度定义：注意：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。条件：一定温度。标准：100克溶剂状态：饱和状态单位：克（g）任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件下某物质的溶解量一般是有限的。溶解度与溶解性的关系：2010易溶可溶1 微溶0.01难溶S/g1.钾钠硝铵醋可溶，还有磷酸二氢碳酸氢2.碱中溶有钾钠钡3.碳硅磷硫亚硫酸，他们只溶钾钠铵（1）NaCl 在水溶

3、液里达到溶液平衡状态时有何特征？（2）要使NaCl 饱和溶液中析出NaCl 固体，可采取什么措施？蒸发（减溶剂）降温 NaCl 的溶解速率与结晶速率相等；并且只要溶解平衡的条件不变，该溶液中溶解的NaCl 的量就是一个恒定值。加入浓盐酸？交流、讨论在饱和NaCl 溶液中加入浓盐酸现象:解释:在NaCl 的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸会使c(Cl-)增加,平衡向左移动,因而有 NaCl 晶体析出.NaCl 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，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？实验探究注意与NaCI 的电离方程式区分一、Ag和

4、Cl的反应能进行到底吗？【实验】向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl 溶液。问题讨论：溶液中依然有Ag+、Cl-存在1、恰好反应没有？2、溶液中还含有Ag+和Cl-？【继续试验】取上层清液，滴加KI 溶液，有何现象？说明了什么？资料：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5 mol/L时，沉淀达到完全。沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只不过溶解度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。AgCl 溶解平衡的建立 当v（溶解）v（沉淀）时，得到饱和AgCl 溶液，建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-溶解 AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)

5、沉淀注意写法难溶电解质溶解与沉淀过程 在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）溶解平衡的特征：逆、等、动、定、变溶解平衡的概念：平衡的共性影响难溶电解质溶解平衡的因素：a、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。c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可 存在溶解平衡。内因：电解质本身的性质 外因：a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。b、温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式特例：Ca(OH)2练习1：下列说法中正确的是（）A.不溶于水的物质溶解度为0

6、 B.绝对不溶解的物质是不存在的 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B 同离子效应硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解练习2：硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？练习3：在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后，恢复至原来温度下列说法正确的是()A.溶液中钙离子浓度变大B.溶液中氢氧化钙的质量分数增大C.溶液的PH 不变D.溶液中钙离子的物质的量减少.C D二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成（1）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除杂或提纯物质的重要方法之一。沉淀的生成沉淀的溶解沉淀的转化（2）方法 调pH 值

7、如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调 pH 值至78Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S 做沉淀剂Cu2+S2=CuS Hg2+S2=HgS思考与交流2、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加 入钡盐还是钙盐？为什么？加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全1、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。

8、沉淀剂的选择：1.不能引入杂质离子，要便于除去。2.尽可能要沉淀完全，要合理选用沉淀剂并考虑溶液pH和温度的控制。练习：为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（）A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgOD2、沉淀的溶解原理 设法不断减小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分析：难溶于水的盐和某些氢氧化物能溶于酸中如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶 于盐酸。思考：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.沉淀的溶解1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？所依据的原理是什么？2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。

9、蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl 溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)溶解沉淀1、原理：根据勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动沉淀的溶解2、方法：设法不断减小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试管编号 对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2滴加试剂2ml 蒸馏水，滴加酚酞溶液2ml 盐酸3ml 饱和NH4Cl溶液 2mlFeCl3溶液现象固体无明显溶解现象，溶液变浅红迅速溶解 逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH

10、4Cl MgCl2+2NH3H2O完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。有红褐色沉淀生成说明溶解实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐，根据实验现象，得出结论。在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)加入盐酸时，H中和OH，使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。加入NH4Cl时，NH4水解使溶液呈酸性，中和Mg（OH）2电离出OH-，使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。【思考与交流】：应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并从中找出使沉淀溶解的规律。【解释】沉淀的转化

11、思考：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会有红褐色沉淀生成？试用平衡移动原理解释之。Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)，FeCl3静置Mg(OH)2 Fe(OH)3【实验3-4】步骤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 溶液现象有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色 黄色沉淀转化为黑色沉淀的转化AgCl AgI Ag2SKINa2S沉淀的转化示意图KI=I-+K+AgCl(s)Ag+Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.510-4g s(AgI)=3.710-7gs(Ag2S)=1.310-1

12、6g沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-沉淀的转化 思考与交流:从实验中可以得到什么结论？实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。物质溶解度/gAgCl 1.510-4AgI 9.610-9Ag2S 1.310-16沉淀转化的实质 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。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用价值。沉淀的转化CaSO4 SO42+Ca2+CO32 CaCO3 应用1：锅炉除水垢：P64锅炉中水

13、垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。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CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用饱和Na2CO3溶液浸泡数天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式用盐酸或饱氯化铵液除去水垢龋齿应用2：龋齿的形成原因及防治方法牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH 的难溶物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀

14、，其原因是：。Ca5(PO4)3OH（S）5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)发酵生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿 已知Ca5(PO4)3F 的溶解度比Ca5(PO4)3OH 更小，牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH 反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因 5Ca2+3PO43-+F-=Ca5（PO4）3FCa5(PO4)3OH（S）5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)应用3：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为

15、：BaSO4 Ba2 SO42 Ksp=1.11010 s=2.4 104 BaCO3 Ba2 CO32 Ksp=5.1109 s=2.2 103 由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9 1.5)，如果服下BaCO3，胃酸会与CO32 反应生成CO2和水，使CO32 浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。BaCO3 Ba2+CO32-+H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42 不与H结合生成硫酸，胃酸中的H对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2 浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。思考：如果误

16、食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0 的Na2SO4溶液给患者洗胃，为什么？能用Na2cO3溶液吗？限用试剂：氧化剂:HNO3、KMnO4、Cl2、O2、H2O2水等调PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜 氧化还原法应用4：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？离子Fe3+Cu2+Fe2+沉淀完全时的pH 3.7 6.4 9.4应用5：一些自然现象的解释CaCO3 Ca2+CO32-2HCO3-+H2O+CO2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。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异

17、状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？【小结】：沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动的过程，其基本依据主要有：浓度：加水，平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。练习1：以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS 在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS 具有的相关性质是（）A.具有吸附性

18、B.溶解度与CuS、PbS、CdS 等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdSC*练习2：硫酸和盐酸的混合溶液20ml，加入0.05 mol/L 的Ba(OH)2溶液时，生成BaSO4沉淀量及溶液pH 发生变化如图所示(1)开始时混合溶液中硫酸与盐酸的物质量浓度各是多少？(2)在A 点溶液的pH 是多少？0.2mol/L 0.05mol/L1溶解平衡的概念的理解：1.对象可以是强电解质也可以是弱电解质2.是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态。3.注意与弱电解质的电离平衡区分。步骤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 溶现象有黑色沉淀析出黑色沉淀没变化黑色沉淀没变化逆向进行，有何现象？