化學(xué):第三章第四節(jié)《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》原創(chuàng)課件(人教版選修4)_第1頁
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第三章水溶液中的離子平衡第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡

(第一課時(shí))人教版選修4·化學(xué)反應(yīng)原理1.舉例說明學(xué)過的“平衡”,它們有哪些特征?化學(xué)平衡2NO2N2O4

電離平衡H2OH++OH-Kw=c(H+).c(OH-)K水解平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl2.特征:“逆、等、動(dòng)、定、變”3.平衡移動(dòng)原理——勒夏特列原理如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、溫度、或壓強(qiáng)等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。復(fù)習(xí)

4、什么叫飽和溶液?什么叫不飽和溶液?

一定溫度下,不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液叫該溶質(zhì)的飽和溶液。還能繼續(xù)溶解某種溶質(zhì)的溶液叫該溶質(zhì)的不飽和溶液。5、溶解性是指:___________________________

溶解性是物質(zhì)的_______性質(zhì)。溶解性大小跟

___________________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)

物質(zhì)的溶解性只能粗略表示物質(zhì)的溶解能力的強(qiáng)弱,為了精確表示物質(zhì)的溶解能力,化學(xué)上引入了“溶解度”的概念。固體物質(zhì)的溶解度定義: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)種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。注意:條件:一定溫度標(biāo)準(zhǔn):100克溶劑狀態(tài):飽和狀態(tài)單位:克任何物質(zhì)的溶解是有條件的,在一定的條件下某物質(zhì)的溶解量一般是有限的。溶解度的簡單計(jì)算:溶解度與溶解性的關(guān)系:20℃10易溶可溶1微溶0.01難溶S/g(1)NaCl在水溶液里達(dá)到溶解平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?

(2)要使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體,可采取什么措施?蒸發(fā)(減溶劑)降溫NaCl的溶解速率與結(jié)晶速率相等;并且只要溶解平衡的條件不變,該溶液中溶解的NaCl的量就是一個(gè)恒定值。加入濃鹽酸?交流、討論在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸現(xiàn)象:解釋:在NaCl的飽和溶液中,存在溶解平衡

NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加濃鹽酸會(huì)使c(Cl-)增加,平衡向左移動(dòng),因而有NaCl晶體析出.NaCl飽和溶液中有固體析出可溶的電解質(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?實(shí)驗(yàn)探究一、Ag+和Cl-的反應(yīng)能進(jìn)行到底嗎?【實(shí)驗(yàn)】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的試管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。1、問題討論:有黃色沉淀生成,說明溶液中依然有Ag+、Cl-存在,即Ag+和Cl-的反應(yīng)不能進(jìn)行到底。(1)、恰好反應(yīng)沒有?(2)、溶液中還含有Ag+和Cl-?【繼續(xù)試驗(yàn)】取上層清液,滴加KI溶液,有何現(xiàn)象?說明了什么?資料: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),沉淀達(dá)到完全。沉淀是難溶物,但不是絕對不溶,只不過溶解度很小,難溶物在水中存在溶解平衡。(1)生成沉淀的離子反應(yīng)能發(fā)生的原因生成物的溶解度很小2、難溶電解質(zhì)的溶解平衡化學(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),沉淀達(dá)到完全。(2)AgCl溶解平衡的建立

當(dāng)v(溶解)=v(沉淀)時(shí),得到飽和AgCl溶液,建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-

溶解

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

沉淀注意寫法

在一定條件下,難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率,溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。(也叫沉淀溶解平衡)(4)溶解平衡的特征:逆、等、動(dòng)、定、變(3)溶解平衡的概念:平衡的共性一、Ag+和Cl-的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎?1、談?wù)剬Σ糠炙帷A和鹽的溶解度表中“溶”與”不溶“的理解。2、根據(jù)對溶解度及反應(yīng)限度、化學(xué)平衡原理的認(rèn)識,說明生成沉淀的離子反應(yīng)是否能真正進(jìn)行到底。3、上表中哪些物質(zhì)屬于易溶物質(zhì)?可溶?微溶?難溶?難溶物質(zhì)溶解度差別?幾點(diǎn)說明:溶解平衡的存在,決定了生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)不能進(jìn)行到底。習(xí)慣上將生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng),認(rèn)為反應(yīng)完全了,因?qū)τ诔A康姆磻?yīng)來說,0.01g是很小的。當(dāng)溶液中殘留的離子濃度<1×10-5mol/L時(shí),沉淀就達(dá)到完全。難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小,但不會(huì)等于0。如Ag2S的溶解度為1.3×10-16g。溶解平衡與化學(xué)平衡一樣,受外界條件的影響而發(fā)生移動(dòng)。

結(jié)論:在電解質(zhì)的溶液中,不管是易溶的,微溶的,難溶的電解質(zhì)都存在著溶解平衡。(5)影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素:a、絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。b、同是難溶電解質(zhì),溶解度差別也很大。c、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時(shí)只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。①內(nèi)因:電解質(zhì)本身的性質(zhì)

②外因:

a、濃度:加水,平衡向溶解方向移動(dòng)。b、溫度:升溫,多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。練:書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達(dá)式特例:Ca(OH)2

第三章水溶液中的離子平衡第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡

(第二課時(shí))人教版選修4·化學(xué)反應(yīng)原理二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用溶解平衡作為一種動(dòng)態(tài)平衡,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),可以通過改變條件,控制其進(jìn)行的方向,沉淀轉(zhuǎn)為溶液中的離子(沉淀的溶解),或者溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀(沉淀的生成)1、沉淀的生成(本質(zhì)QC>KSP)原理:通過生成沉淀除去溶液里的某些雜質(zhì)離子。

如:Cu2+、Hg2+等,以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=HgS↓Cu2++H2S=CuS↓+2H+

Hg2++H2S=HgS↓+2H+思考:除去溶液中的SO42-

,選擇加入鈣鹽還是鋇鹽?沉淀劑的選擇:生成的沉淀溶解度越小越好。方法:①加沉淀劑②調(diào)pH值1、工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵,使其溶解于水,再加氨水調(diào)pH值至7~8,可使Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。Fe3+

+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+2、多種金屬離子的分離:如FeCl3和MgCl2(重點(diǎn))例:若某溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10mol/L,使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH條件是什么?(Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11)pOH=10.8,pH=3.2解:Fe(OH)3Fe3++3OH-QC=C(Fe3+)×C3(OH-)

=Ksp=4.0×10-38Fe3+

沉淀完全時(shí):pOH=12.1,pH=1.9Fe3+

開始沉淀時(shí):Mg(OH)2Mg2++2OH-QC=C(Mg2+)×C2(OH-)

=Ksp=1.8×10-11Mg2+開始沉淀時(shí):pOH=4.9,pH=9.1Mg2+沉淀完全時(shí):因此,只要控制pH值在3.2~9.1之間即可使Fe3+沉淀而使Mg2+不沉淀。pOH=2.9,pH=11.1化學(xué)沉淀法廢水處理工藝流程示意圖2、沉淀的溶解2、Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O3、Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O無現(xiàn)象迅速溶解緩慢溶解【實(shí)驗(yàn)3-3】問題:Mg(OH)2為什么能在NH4Cl溶液溶解?能得出使沉淀溶解的規(guī)律嗎?Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq)

+NH4Cl(aq)=Cl-(aq)+NH4+(aq)?NH3.H2O沉淀溶解實(shí)質(zhì)就是不斷地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)。(QC<KSP)總反應(yīng):Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O沉淀的溶解方法:

①酸堿溶解法:

難溶電解質(zhì)溶于酸中如CaCO3溶于鹽酸,F(xiàn)eS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于強(qiáng)酸②鹽溶解法:難溶電解質(zhì)溶于某些鹽溶液如Mg(OH)2+NH4ClCaCO3(s)CO32-(aq)+

Ca2+(aq)

+H+HCO3-H2CO3

→H2O+CO2↑水垢中的CaCO3不溶于水,但溶于稀鹽酸,你能解釋原理嗎?【生活應(yīng)用】+H+

3.沉淀的轉(zhuǎn)化

實(shí)驗(yàn)3-4、3-5白色沉淀析出白沉轉(zhuǎn)黃沉黃沉轉(zhuǎn)黑沉s(AgI)=3×10-7gs(AgCl)=1.5×10-4gs(Ag2S)=1.3×10-16g轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì):溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀,差別越大越容易

3.沉淀的轉(zhuǎn)化

實(shí)驗(yàn)3-4、3-5白色沉淀析出白沉轉(zhuǎn)紅褐色沉淀Fe(OH)3比Mg(OH)2的溶解度小

沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI=I-+K+AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-CaSO4

SO42-+

Ca2+

+CO32-CaCO3暖水瓶水垢中含有CaSO4,先用Na2CO3溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化的原理應(yīng)用ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向右移動(dòng)反應(yīng)式:ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)1、自然界銅藍(lán)的形成:【沉淀轉(zhuǎn)化原理的應(yīng)用】2、閱讀P66氟化物防治齲齒的化學(xué)原理+F-氟磷灰石羥基磷灰石Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2++3PO43-+OH-Ca5(PO4)3F(s)牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著,它在唾液中存在下列平衡:

Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2++3PO43-+OH-

進(jìn)食后,細(xì)菌和酶作用于食物,產(chǎn)生有機(jī)酸,這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕,其原因是

。已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、質(zhì)地更堅(jiān)固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因:因

。

生成的有機(jī)酸能中和OH-,使平衡向脫礦方向移動(dòng),加速腐蝕牙齒5Ca2++3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F↓

思考:2.沉淀的溶解原理: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),就達(dá)到使沉淀溶解的目的。例:CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H++H+H2CO3H2O+CO2強(qiáng)酸是常用的溶解難溶電解質(zhì)的試劑。如可溶解難溶氫氧化物,難溶碳酸鹽、某些難溶硫化物等。除酸外,某些鹽溶液也可用來溶解沉淀。[思考]:寫出氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達(dá)式.1、若使氫氧化鎂沉淀溶解,可以采取什么方法?所依據(jù)的原理是什么?2、現(xiàn)提供以下試劑,請你設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。蒸餾水、鹽酸、飽和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液。Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)討論溶解沉淀

根據(jù)勒夏特列原理,使沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)固體無明顯溶解現(xiàn)象,溶液變淺紅迅速溶解逐漸溶解Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O完成實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。有紅褐色沉淀生成說明溶解實(shí)驗(yàn)方案:分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、鹽,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論。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,平衡右移,從而使Mg(OH)2溶解。

加入NH4Cl時(shí),NH4+與OH-結(jié)合,生成弱電解質(zhì)NH3·H2O(它在水中比Mg(OH)2更難電離出OH-),使c(OH-)減小,平衡右移,從而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)?!舅伎寂c交流】:

應(yīng)用平衡移動(dòng)原理分析、解釋實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng),并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律?!窘忉尅縖思考]:白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后,為什么會(huì)有紅褐色沉淀生成?Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq),F(xiàn)eCl3靜置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓3、沉淀的轉(zhuǎn)化【實(shí)驗(yàn)3-4】有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色AgClAgIAg2S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溶液白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色靜置紅褐色沉淀析出,溶液變無色【實(shí)驗(yàn)3-5】(實(shí)驗(yàn)3-4、3-5沉淀轉(zhuǎn)化)AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3靜置Mg(OH)2Fe(OH)3[討論]:從實(shí)驗(yàn)中可以得到什么結(jié)論?實(shí)驗(yàn)說明: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。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI=I-+K+AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-思考與交流1.根據(jù)你所觀察到的現(xiàn)象,寫出所發(fā)生的反應(yīng)。2.如果將上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的沉淀生成和轉(zhuǎn)化的步驟顛倒順序,會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果?試用平衡移動(dòng)原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋,找出這類反應(yīng)發(fā)生的特點(diǎn)。溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀。兩者差別越大,轉(zhuǎn)化越容易。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+轉(zhuǎn)化不會(huì)發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡移動(dòng)。一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。CaSO4

SO42-+

Ca2+

+CO32-CaCO3

應(yīng)用1:鍋爐除水垢:P—64鍋爐的水垢中含有CaSO4

,可先用Na2CO3溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3?;瘜W(xué)法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過程中發(fā)生的所有離子方程式用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢應(yīng)用2:一些自然現(xiàn)象的解釋CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2當(dāng)我們外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色時(shí),一定會(huì)驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后,會(huì)形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎?自然界也發(fā)生著溶解度小的礦物轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后可變成CuSO4溶液,并向深部滲透,遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS),便慢慢地使之轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀(1).在1試管中加入ZnSO4溶液,再滴入Na2S溶液,觀察現(xiàn)象。(2).靜置后傾去上層清液,蒸餾水洗滌沉淀2-3次。(3).向沉淀中滴加適量的CuSO4溶液,觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有白色沉淀出現(xiàn),白色沉淀轉(zhuǎn)化成為黑色沉淀。為什么白色的ZnS沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化成為黑色的CuS沉淀?觀察思考ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向右移動(dòng)ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的總反應(yīng):ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+

ZnS與CuS是同類難溶物,CuS的溶解度遠(yuǎn)小于ZnS的溶解度。應(yīng)用3:為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”,而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為:

BaSO4Ba2++SO42-

s=2.4×10-4BaCO3Ba2++CO32-

s=2.2×10-3

由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH=0.9~1.5),如果服下BaCO3,胃酸會(huì)與CO32-反應(yīng)生成CO2和水,使CO32-濃度降低,使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng),使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3Ba2++CO32-

+

H+CO2↑+H2O所以,不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H+結(jié)合生成硫酸,胃酸中的H+對BaSO4的溶解平衡沒有影響,Ba2+濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下,所以用BaSO4作“鋇餐”。思考:如果誤食可溶性鋇鹽,造成鋇中毒,應(yīng)盡快用5.0%的Na2SO4溶液給患者洗胃,為什么?能用Na2CO3溶液嗎?【小結(jié)】:沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動(dòng)的過程,其基本依據(jù)主要有: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)。③加入相同離子,平衡向沉淀方向移動(dòng)。④加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子,使平衡向溶解的方向移動(dòng)。

第三章水溶液中的離子平衡第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡

(第三課時(shí))人教版選修4·化學(xué)反應(yīng)原理科學(xué)視野—溶度積KSP對于溶解平衡:MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有:KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n在一定溫度下,KSP是一個(gè)常數(shù)。2、溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積—離子積QC(任意時(shí)刻溶液中離子濃度冪的乘積)。QCKSP=QCKSP>QCKSP<溶液過飽和,有沉淀析出溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)溶液未飽和,可繼續(xù)溶解該難溶電解質(zhì)1、溶度積(Ksp):難溶電解質(zhì)的溶解平衡中,離子濃度冪的乘積。例1:在100mL0.01mol/LKCl溶液中,加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液,下列說法正確的是(AgClKsp=1.8×10-10)()

A.有AgCl沉淀析出B.無AgCl沉淀

C.無法確定D.有沉淀但不是AgClAc(Cl-)=(O.O1×0.1)÷0.101=9.9×10-3mol/Lc(Ag+)=(O.O1×0.001)÷0.101=9.9×10-5mol/LQC=9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP例2:在1L含1.0×10-3molL-1

的SO42-溶液中,注入0.01molBaCl2溶液(假設(shè)溶液體積不變)能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解:c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后,Ba2+過量,剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)

因?yàn)?,剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L

所以,SO42-已沉淀完全,即有效除去了SO42-。注意:當(dāng)剩余離子即平衡離子濃度﹤10-5mol/L時(shí),認(rèn)為離子已沉淀完全或離子已有效除去。例3(08廣東):已知Ag2SO4的Ksp為2.0×10-5,將適量Ag2SO4固體溶于100mL水中至剛好飽和,該過程中Ag+和SO42-濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖1(飽和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034mol/L)。若t1時(shí)刻在上述體系中加入100mL0.020mol/LNa2SO4溶液,下列示意圖中,能正確表示t1時(shí)刻后Ag+和SO42-濃度隨時(shí)間變化關(guān)系的是()圖1B【練習(xí)】1.向盛有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為止。取其中澄清溶液,逐滴加入飽和Na2S溶液,有無沉淀生成?如果先向AgNO3溶液中加Na2S溶液至沉淀完全,再向上層清液中滴加NaCl,情況又如何?試解釋原因。是否可以用Na2SO4代替Na2S?沒有沉淀生成。Ag2S飽和溶液中Ag+太少,不能生成AgCl沉淀。有黑色沉淀生成。不可以,設(shè)c(SO42-)=0.1mol/L,為使而之沉淀,c(Ag+)=(1.4×10-5/0.1)1/2=1.18×10-2mol/L。而在AgCl飽和溶液中c(Ag+)=(1.8×10-10)1/2=1.34×10-5mol/L2.在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+

。在提純時(shí),為了除去Fe2+,常加入少量H2O2,使Fe2+氧化為Fe3+,然后再加少量堿到溶液pH=4,可以達(dá)到除去鐵離子而不損失硫酸銅的目的。試解釋原因。溶解性:Fe(OH)2>Cu(OH)2>Fe(OH)3。3.小結(jié)Ksp的大小與沉淀轉(zhuǎn)化的關(guān)系。對于同類型的難溶電解質(zhì),Ksp的大小與溶解度的大小一致,Ksp較大的沉淀可以轉(zhuǎn)化為Ksp較小的沉淀。

第三章水溶液中的離子平衡第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡

(第四課時(shí))人教版選修4·化學(xué)反應(yīng)原理例1:已知25℃時(shí),AgCl的溶解度是1.92×10-3g/L,求它的溶度積。已知AgCl的摩爾質(zhì)量為143.5g/mol。解

:依題意可知25℃時(shí)AgCl飽和溶液中

c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L=1.34×10-5mol/L則KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-)=(1.34×10-5)2=1.8×10-103.溶度積與溶解度之間的換算例2:已知25℃時(shí)KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足量的AgCl放入1L

1.0mol/L的鹽酸溶液中溶解度是多少?(g/L)解:設(shè)AgCl在鹽酸中的溶解度為S(mol/L),

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡SS+11AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。例3:已知Ksp,AgCl=1.810-10,Ksp,Ag2CrO4=9.010-12,試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度(用g/L表示)解:(1)設(shè)AgCl的溶解度為S1(mol/L),則:

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡S1S1

(2)設(shè)Ag2CrO4的溶解度為S2(mol/L),則:

Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

平2S2S2在水中:AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度由以上例題的結(jié)果可得到如下結(jié)論:

①同種類型的難溶電解質(zhì),在一定溫度下,Ksp越大則溶解度越大。

②不同類型則不能用Ksp的大小來比較溶解度的大小,必須經(jīng)過換算才能得出結(jié)論。課堂練習(xí)練習(xí)1:下列說法中正確的是()A.不溶于水的物質(zhì)溶解度為0B.絕對不溶解的物質(zhì)是不存在的C.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0D.物質(zhì)的溶解性為難溶,則該物質(zhì)不溶于水B練習(xí)2:在飽和澄清石灰水中加入生石灰反應(yīng)后,恢復(fù)至原來溫度下列說法正確的是()A.溶液中鈣離子濃度變大B.溶液中氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大C.溶液的PH不變D.溶液中鈣離子的物質(zhì)的量減少.CD練習(xí)3:為除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加熱攪拌的條件下加入一種試劑,下列不宜選用的試劑是()

A.NaOHB.MgCO3

C.氨水D.MgOE.Mg(OH)2AC

同離子效應(yīng)硫酸中硫酸根濃度大,使平衡左移,不利于沉淀溶解練習(xí)4:硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中?。烤毩?xí)5:以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子,通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS,可使這些金屬離子形成硫化物沉淀,經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶,可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí),可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是()A.具有吸附性B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同C.溶解度大于CuS、PbS、CdSD.溶解度小于CuS、PbS、CdSC練習(xí)6:已知KSP【Ca(OH)2】=5.5×10-6mol3.L3

則其飽和溶液的PH值是多少?解:設(shè)Ca(OH)2的溶解度為S(mol/L),則:

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