難溶電解質(zhì)的溶解平橫

1、3/10/2024,[重點(diǎn)]：難溶電解質(zhì)的溶解平衡[難點(diǎn)]：難溶電解質(zhì)的溶解和轉(zhuǎn)化,[目的]：1.了解難溶電解質(zhì)在水中的溶解情況; 2.理解難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡特點(diǎn),正 確理解和掌握溶度積Ksp的概念；3.掌握運(yùn)用濃度商和平衡常數(shù)來(lái)分析沉淀的溶解、 生成和沉淀的轉(zhuǎn)化；4.掌握簡(jiǎn)單的利用Ksp的表達(dá)式，計(jì)算溶液中相關(guān) 離子的濃度。,第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡,3/10/2024,1.什么叫飽和溶液？

2、什么叫不飽和溶液？,一定溫度下,不能再溶解溶質(zhì)的溶液叫飽和溶 液。能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的溶液叫不飽和溶液。,2.溶解性是指:_______________________________; 溶解性是物質(zhì)的_____性質(zhì)。物質(zhì)溶解性的大小 跟_______________有關(guān)。,一種物質(zhì)溶解在另一種物質(zhì)中的能力。,,物理,溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì),[復(fù)習(xí)]:,3.固體物質(zhì)的溶解度：,物質(zhì)的溶解性只是粗略地表示物質(zhì)的溶解能力的強(qiáng)弱,為

3、了精確表示物質(zhì)的溶解能力,化學(xué)上引入了“溶解度”的概念。,3/10/2024,A.定義：在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里 達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量.叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。,B.注意： ①條件：一定溫度； ②標(biāo)準(zhǔn)：100g溶劑 ③狀態(tài)：飽

4、和狀態(tài) ④單位：g ⑤任何物質(zhì)的溶解：是有條件的,在一定條件下 某物質(zhì)的溶解量也是有限的,無(wú)限可溶解的物 質(zhì)不存在。,20℃時(shí),溶解性與溶解度的大小關(guān)系,[練習(xí)]:,3/10/2024,(A)20℃時(shí)100克水里,溶解了36克氯化鈉達(dá)到飽和狀態(tài),20℃時(shí)NaCl的溶解度是多少？,36g,(B)20℃時(shí),KClO3在水里的溶解度是7.4g,這表示什么含

5、義？,20℃時(shí),100克水中最多溶解7.4克,KClO3,[實(shí)驗(yàn)探究],討論：(1)NaCl在水溶液里達(dá)到溶解平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?,(2)使NaCl飽和液中析出NaCl固體,可采取何措施？,加熱濃縮、降溫,可溶的電解質(zhì)溶液中存在溶解平衡,難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢？,一.Ag＋和Cl－的反應(yīng)能進(jìn)行到底嗎？,[思考與交流](p61):,3/10/2024,1.分析表3-4或從有關(guān)書(shū)籍、網(wǎng)站上查找的更多電 解質(zhì)在水中溶解

6、度數(shù)據(jù),在溶解度的大小、易溶 和難溶界限等方面你能得到哪些有關(guān)信息?談?wù)?對(duì)書(shū)后所附的部分酸、堿和鹽的溶解度表中“溶” 與“不溶”的理解。,3/10/2024,a.生成沉淀的離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生,在于生成 物的溶解度小。b.難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小,但不會(huì)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).c.習(xí)慣上,將溶解度小于0.01克的電解質(zhì)稱(chēng)為難溶 電解質(zhì)。d.

7、化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于 10-5mol/L時(shí),沉淀反應(yīng)達(dá)到完全。,(一).AgCl溶解平衡的建立：:,2. 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), 說(shuō)明生成沉淀的離子反應(yīng)是否能真正進(jìn)行到底。,Ag+和 Cl-的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？為什么？,3/10/2024,當(dāng)V(溶解)=V(沉淀)時(shí),得飽和AgCl溶液,建立溶解平衡,(二).難溶電解質(zhì)的溶解平衡:,1.概念：,在一定條件下,難溶電解質(zhì)溶解成離子的

8、速率與溶液中離子重新結(jié)合成沉淀的速率相等,溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài),叫沉淀溶解平衡。,3/10/2024,[例1]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

9、 B、AlCl3溶液 C、NaOH溶液 D、CaCl2溶液,AB,2.特征：難、飽、逆、動(dòng)、等、定、變。,3.生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度:,4.影響因素：內(nèi)因、外因(濃度、溫度等),難溶電解質(zhì)的溶解度小于0.01g,離子反應(yīng)生成難溶電解質(zhì)，通常離子濃度小于1×10－5mol/L時(shí)，認(rèn)為反應(yīng)完全，但溶液中還有相應(yīng)的離子。,5.溶度積常

10、數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)溶度積)—[科學(xué)視野](p65):⑴.溶度積(Ksp):難溶電解質(zhì)的溶解平衡中,離子濃度冪的乘積。,3/10/2024,⑵.表達(dá)式： 平衡時(shí)：Ksp＝[c(Mn＋)]m.[c(Am-)]n,設(shè)任意時(shí)刻有：Qc ＝ [c(Mn＋)]m . [c(Am-)]n 當(dāng): Qc > Ksp 過(guò)飽和，析出沉淀， Qc ＝ Ksp 達(dá)飽和，平衡狀態(tài)

11、 Qc < Ksp 未飽和。,⑶.溶度積規(guī)則:,25℃時(shí)， Ksp = c(Pb2+).c(I-)2 = 7.1×10-9,mol3?l-3,練習(xí)：BaSO4、Fe(OH)3的溶度積表達(dá)式 。,Ksp[BaSO4] =c(Ba2+).c(SO42-) 單位： mol2?L-2 Ksp [Fe(OH)3]= c(Fe3+).c(OH-)3 單位： mol4?L-4,3/10

12、/2024,注：①一般情況,溫度越高,Ksp越大。 ②對(duì)于陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同 (即:相同類(lèi)型)的難溶電解質(zhì),Ksp越小,溶解度越小,越難溶。,與弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)做對(duì)比,Ksp的意義和影響因素,物質(zhì)本身性質(zhì)和溫度等,難溶物在水中的溶解能力,[例2]100ml0.01mol/lKCl溶液中加入1ml0.01mol/l AgNO3溶液(Ksp=1.8×10-10)下列中對(duì)的是……( ) A.有AgC

13、l沉淀析出 B.無(wú)AgCl沉淀 C.無(wú)法確定 D.有沉淀但不是AgCl,A,3/10/2024,幾種難熔電解質(zhì)在25℃時(shí)的溶解平衡和溶度積： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= c(Ag+)c(Cl-) =

14、 1.8×10-10mol2?L-2 AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= c(Ag+)c(Br-) = 5.0×

15、;10-13mol2?L-2 AgI(s) Ag+ + I- Ksp= c(Ag+)c(Br-) = 8.3×10-17mo

16、l2?L-2 Mg(OH)2(s) Mg2++2OH- Ksp= c(Mg2+)c(OH-)2 = 5.6×10-12mol3?L-3,溶解能力大小有：AgCl > AgBr > AgI,問(wèn):AgC

17、l、Mg(OH)2哪個(gè)更難溶?能由Ksp直接判斷嗎?,由它們的Ksp求出常溫下其飽和溶液中的濃度各為：c(AgCl)≈1.34×10-5mol/l ; c(MgOH)2≈1.12×10-4mol/l,3/10/2024,常溫下AgCl、Mg(OH)2哪個(gè)更難溶？,[解析]：對(duì)AgCl有： Ksp(AgCl) = c(Ag+).c(Cl-)= c(Ag+)2=X2

18、 X2 = 1.8×10-10mol2?l-2 c(Ag+)=X=1.34×10-5mol?l-1 即AgCl的溶解濃度為： 1.34×10-5mol ?l-1,對(duì)Mg(OH)2有：Ksp[Mg(OH)2]= c(Mg2+)c(OH-)2=4c(Mg2+)3=4X3 = 5.6&

19、#215;10-12mol3?l-3 X= c(Mg2+)=1.12×10-4mol?l-1 ; 即Mg(OH)2的溶解濃度為:1.12×10-4mol ?l-1。,可以看到:AgCl比Mg(OH)2更難溶！,3/10/2024,6.Ksp的求算：[例3].25℃時(shí),Ksp(PbI2)= 7.1×10-9 mol3?l-3求P

20、bI2的飽和溶液中的c(Pb2+)和c(I-).,[解析]： PbI2 Pb2+ + 2I-濃度關(guān)系： X,2X,溶解的PbI2 的濃度為：1.2 ×10-3mol?l-1,Ksp= c(Pb2+).c(I-)2 = c(Pb2+)×22.c(Pb2+)2

21、 4X3 = 7.1×10-9 mol3?l-3,c(Pb2+)=1.2×10-3mol?l-1;c(I-)=2c(Pb2+)=2.4×10-3mol?l-1,[練習(xí)]：,1.將足量AgCl各放入:(1)5ml水;(2)10ml 0.2 mol?l-1的 MgCl2溶液;(3)20ml 0.5mol?l-1NaCl溶液;(4

22、)40ml 0.1 mol?l-1鹽酸中溶解至飽和,各溶液中c(Ag+)由大到小 的順序?yàn)椋?各溶液中c(Cl-)越大,c(Ag+)越小(1)>(4)>(2)>(3),3/10/2024,2.下列說(shuō)法正確的是.………………………….( )A.硫酸鋇放入水中不導(dǎo)電,則硫酸鋇是非電解質(zhì)B.物質(zhì)溶于水達(dá)到飽和時(shí),溶解過(guò)程就停止了C.絕對(duì)不溶解的物質(zhì)是不存在的D.某

23、離子被沉淀完全是指該離子在溶液中濃度為0.3.在有固態(tài)Mg(OH)2存在的飽和溶液中,存在如下平衡：Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)向該飽和溶液中分別加入固體CH3COONa、NH4Cl時(shí),固體Mg(OH)2的質(zhì)量有何變化？,C,加入CH3COONa固體,CH3COO-水解得OH-,抑制Mg(OH)2溶解,Mg(OH)2質(zhì)量增大,加NH4Cl固體時(shí),NH4+與溶液中OH-結(jié)合得NH3.H2O使

24、Mg(OH)2溶解平衡正向移動(dòng),Mg(OH)2質(zhì)量減少。,3/10/2024,4.常溫下,在500ml0.011mol?l-1的Ba(OH)2溶液中加入500ml0.01mol?l-1的硫酸溶液生成沉淀.求(已知 Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2?l-2): (1)沉淀后溶液的pH; (2)沉淀后溶液中c(SO42-),,c(Ba2+)=

25、5×10-4mol?l-1 c(H+)=1.0×10-11 mol?l-1 ；則溶液的pH=11,設(shè)沉淀后SO42-濃度為x, 則有： BaSO4 Ba2+ + SO42-,5×10-4,x,Ksp(BaSO4)= 5×10-4?x = 1.1×10-10 mol2?l-2,X=c(SO42-)=2.2×10-7mol?l-1,3/10/

26、2024,5.對(duì)：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) △H>0 的平衡體系,改變件:a.加熱;b.加水;c.加入AgCl(s) ; d.加入NaCl晶體, 溶解平衡怎樣移動(dòng)？,a.溫度：,多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解是吸熱的,通常情況升高溫度,平衡正向移動(dòng),溶解度增大。,b.加入水：,,平衡正向移動(dòng)。,c.加入AgCl固體：,飽和溶液，平衡不移動(dòng)。,d.加入NaCl晶體：,同離子效應(yīng)

27、，平衡逆向移動(dòng)。,3/10/2024,,難溶物的溶解平衡,溶解平衡,,難溶≠完全不溶,一定條件下,溶質(zhì)離子與該固態(tài)物質(zhì)間建立動(dòng)態(tài)平衡,溶度積(Ksp),,表達(dá)式如:Ksp= c(Pb2+).c(I-)2,意義：沉淀溶解能力,Ksp求算：,利用Ksp求難溶物離子濃度,小結(jié)：,[問(wèn)題]能否通過(guò)改變條件,使難溶電解質(zhì)的溶解平衡發(fā)生移動(dòng)？使沉淀生成、溶解或轉(zhuǎn)化？,3/10/2024,1.應(yīng)用與意義：根據(jù)生成難溶電解質(zhì)的沉淀原理,是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保

28、工程和科學(xué)研究中除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一,在物質(zhì)的檢驗(yàn)、提純及工廠(chǎng)廢水的處理等方面有重要意義。2.原則:生成沉淀反應(yīng)能發(fā)生,且進(jìn)行得越完全越好.,(一).沉淀的生成：,二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用：,3/10/2024,3.方法：,①調(diào)pH：如:工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵,加氨水調(diào)節(jié)溶液的酸度,使溶液的pH至7～8,Fe3＋ + 3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,② 加沉淀劑: 如：

29、 沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、H2S做沉淀劑,Cu2＋+S2－= CuS↓ ; Hg2＋+S2－= HgS↓,[思考與交流]:(p63),利用生成沉淀分離或除去某種離子,首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生；其次希望沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好。 1.如果要除去某溶

30、液中的SO42-,你選擇加入鋇鹽還 是鈣鹽?為什么？,3/10/2024,加入鋇鹽，因?yàn)锽aSO4比CaSO4溶解度更小，使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全.,(二).沉淀的溶解：,1.原理：,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(dòng).,2.舉例:,①難溶于水的鹽溶于酸中,如:Cu(OH)2、Al(OH)3 CaCO3 、FeS 溶于鹽酸。,3/10/2024,②難溶電解質(zhì)溶于某些鹽溶液中,如:Mg(OH)2溶于N

31、H4Cl溶液中。,[實(shí)驗(yàn)3-3]:向3支盛有Mg(OH)2的試管中分別加入適量的蒸餾水、鹽酸、氯化銨溶液,觀(guān)察并記錄現(xiàn)象。,[思考與交流](p64),用平衡移動(dòng)的原理分析Mg(OH)2溶于鹽酸和NH4Cl溶液的原因？并找出使沉淀溶解的規(guī)律。,解釋?zhuān)?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(shí),H＋中和OH-,使c(OH－)減小,

32、平衡右移,從而使Mg(OH)2溶解,3/10/2024,(三).沉淀的轉(zhuǎn)化:,[實(shí)驗(yàn)3-4]:向盛有10滴0.1mol/lAgNO3溶液的試管中滴加0.1mol/lNaCl溶液,至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1mol/lKl溶液,觀(guān)察、記錄現(xiàn)象;再向其中滴加0.1mol/lNa2S溶液,觀(guān)察并記錄現(xiàn)象。,加NH4Cl時(shí),NH4+水解,產(chǎn)生的H+中和OH-,使c(OH-)減小,平衡右移,從而使Mg(OH)2溶解。,[實(shí)驗(yàn)3-5]：向

33、盛有1ml0.1mol/lMgCl2溶液的試管中滴加1～2滴2mol/lNaOH溶液,有白色沉淀生成,再滴加2滴0.1mol/lFeCl3溶液,靜置.觀(guān)察現(xiàn)象并記錄現(xiàn)象。,,3/10/2024,3.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：使溶液中的離子濃度更小,4.沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用：,①鍋爐除水垢(CaSO4)；②一些自然現(xiàn)象的解釋:,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。,(1)記錄現(xiàn)象,分析發(fā)生的反應(yīng)并寫(xiě)出相應(yīng)的方程式;,[思