高中化学选修四难溶电解质的溶解平衡课件.ppt

1、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思考：如何描述物质的溶解性？思考：如何描述物质的溶解性？定性定性定量定量资料卡片：资料卡片：易溶：易溶：10g可溶：可溶：1g S 10g微溶：微溶：0.01g S 1g难溶：难溶：S 0.01g难溶难溶易溶易溶难溶难溶微溶微溶难溶难溶易溶易溶可溶可溶难溶难溶微溶微溶微溶微溶难溶难溶难溶难溶 向盛有向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入溶液的试管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。溶液。溶液中依然有溶液中依然有AgAg+、ClCl-存在存在问题问题1：反应物没有剩余？：反应物没有剩余？问题问题2：溶液中还有

2、没有：溶液中还有没有Ag+和和Cl-存在存在？如何证明？如何证明？取上层清液，滴加取上层清液，滴加KI/Na2S溶液，溶液中出现黄色溶液，溶液中出现黄色/黑色沉淀。黑色沉淀。思考与交流思考与交流第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡一、溶解平衡一、溶解平衡 1、在一定条件下，电解质固体溶解成离子的速率在一定条件下，电解质固体溶解成离子的速率等于离子重新结合成固体的速率，溶液中各离子的浓等于离子重新结合成固体的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态，称为溶解平衡。度保持不变的状态，称为溶解平衡。AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)思考：在饱和的食盐水中思考：在饱和的食盐水中,

3、加入一些食盐晶体。加入一些食盐晶体。一段时间后一段时间后,现象？现象？晶体的晶体的形状形状发生了发生了改变改变，但食盐晶体的，但食盐晶体的质量质量 并并没没有有变变化。化。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一、溶解平衡一、溶解平衡 1、在一定条件下，电解质固体溶解成离子的速率在一定条件下，电解质固体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）度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)NaCl(s)Na(aq)+Cl(aq)注意：注意：达到

4、溶解平衡的溶液为该物质的达到溶解平衡的溶液为该物质的饱和饱和溶液。溶液。AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)AgCl=Ag+Cl区区 分：分：练习：书写下列难溶电解质的溶解平衡练习：书写下列难溶电解质的溶解平衡(1)AgI(2)CaCO3(3)Mg(OH)2(4)CuS2、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：（1）内因：电解质本身的性质）内因：电解质本身的性质（2）外因：）外因：在在AgCl的饱和溶液中，有的饱和溶液中，有AgCl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时，将有何种变化？溶液中加入下列物质时，将有何种变化？加入物质加入物质 平衡平衡

5、AgCl 溶液中浓度溶液中浓度 移动移动 溶解度溶解度 c(Ag+)c(Cl-)加少量浓加少量浓HClAgCl(s)Ag+Cl-不变不变 不变不变 不变不变 加少量加少量AgNO3溶液溶液 加少量浓加少量浓NaOH加加H2O 加少量加少量AgCl固体固体不移不移 不变不变 不变不变 不变不变 2、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：（1）内因：电解质本身的性质）内因：电解质本身的性质（2）外因：）外因：浓度：加水，促进溶解。浓度：加水，促进溶解。温度：升温，温度：升温，多数多数促进溶解。促进溶解。同离子效应：向平衡体系中加入相同的离子，同离子效应：向平衡体系中加入相同

6、的离子，抑制溶解。抑制溶解。科学视野科学视野 溶度积溶度积1、定义：、定义：沉淀溶解平衡中，各离子浓度幂的乘积叫做沉淀溶解平衡中，各离子浓度幂的乘积叫做溶度积（溶度积（Ksp）。）。2、表达式、表达式:以以MmAn的饱和溶液为例：的饱和溶液为例：Ksqc(Mn)mc(Am)n3、意义、意义:(1)与难溶电解质的性质和温度有关与难溶电解质的性质和温度有关;(2)Ksp体现难溶电解质在水中的溶解能力体现难溶电解质在水中的溶解能力 对同类型物质，对同类型物质，Ksp越大在水中的溶解能力越大在水中的溶解能力越强，如越强，如AgCl AgBrAgI 对不同类型物质，对不同类型物质，Ksp差距不大时不能作

7、为差距不大时不能作为比较依据。如比较依据。如Al(OH)3和和Mg(OH)2判断：判断：AgCl的的Ksp为为1.810-10,Mg(OH)2的的Ksp为为5.610-12,则则Mg(OH)2溶解能力较强。溶解能力较强。4、应用、应用 Qc为离子积为离子积Qc Ksp，溶液，溶液超过饱和超过饱和，有沉淀析出。，有沉淀析出。QcKsp，溶液，溶液饱和饱和，沉淀与溶解平衡。，沉淀与溶解平衡。Qc Ksp，溶液，溶液未饱和未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，可以继续溶解直至饱和。解质，可以继续溶解直至饱和。科学视野科学视野 溶度积溶度积已知已知KspCu(OH)2

8、=2.0 x10-20(1)某某CuSO4溶液里，溶液里，c(Cu2+)=0.02mol/L，如要生成，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的沉淀，应调整溶液的pH，使之大于（，使之大于（）才能达到目的。才能达到目的。(2)要使要使0.2 mol/L CuSO4溶液中溶液中Cu2+沉淀较为完全（使沉淀较为完全（使Cu2+浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加入入NaOH溶液，使溶液的溶液，使溶液的pH为（为（）。）。56【实验实验3-4】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AgClAg

9、IAg2SKINa2S写出对应的离子方程式写出对应的离子方程式思考思考：白色的：白色的氢氧化镁沉淀氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，加入氯化铁溶液后，为什么会有为什么会有红褐色沉淀红褐色沉淀生成？试用平衡移动原理解释之。生成？试用平衡移动原理解释之。Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)，FeCl3静置静置Mg(OH)2Fe(OH)3有有黑色黑色沉淀析出沉淀析出黑色沉淀没变化黑色沉淀没变化黑色沉淀没变化黑色沉淀没变化如果将添加试剂的顺序颠倒进行进行，有何现象如果将添加试剂的顺序颠倒进行进行，有何现象？二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用1 1、沉淀的转化、沉淀的转化白色白色黄色黄色黑色

10、黑色Ag+AgCl AgI Ag2SI I-S2-ClCl-白色白色红褐色红褐色OH-Mg(OH)2 Fe(OH)3 Mg2+Fe3+（1 1）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。难溶难溶 更难溶更难溶 溶解度差异越大，越易转化。溶解度差异越大，越易转化。（2 2）沉淀转化的实例）沉淀转化的实例 6464页页 6565页页CaSO4 SO42+Ca2+CO32CaCO3锅炉中水垢中含有锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用，可先用Na2CO3溶液处理，溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。应用应用1：锅炉除水垢：锅炉除水垢P64化

11、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盐酸用盐酸或或饱氯化铵液饱氯化铵液除去水垢除去水垢应用应用2：一些自然现象的解释一些自然现象的解释:石灰石石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，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会

12、形成各种奇形异状的溶洞溶洞。你知道它是如何。你知道它是如何形成的吗？形成的吗？溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作果，石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部用能转化为微溶性的碳酸氢钙。由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，就逐渐分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度不同，就逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞。溶有碳酸氢钙的水，当从溶峰和奇异景观的溶洞。溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞

13、顶滴到洞底时，由于水分蒸发或压强减小，以及洞顶滴到洞底时，由于水分蒸发或压强减小，以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。了钟乳石、石笋等。溶洞的形成溶洞的形成CaCO3 Ca2+CO32-2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成溶洞的形成铜蓝的形成铜蓝的形成原生铜的硫化物原生铜的硫化物 CuSO4溶液溶液氧化、淋滤氧化、淋滤渗透、遇闪锌矿（渗透、遇闪锌矿（ZnS）和方铅矿（和方铅矿（PbS）铜蓝（铜蓝（CuS）自然界中矿物的转化自然界中矿

14、物的转化2、沉淀的生成、沉淀的生成（1）应用：）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、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环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法物质的重要方法之一。之一。常见难溶性物质常见难溶性物质酸酸碱碱盐盐（2）方法）方法 调调pH值值生成难溶性的氢氧化物生成难溶性的氢氧化物如：如：NH4Cl（Fe3+）MgCl2（Fe3+）Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 氨水氨水pH值至值至78 MgO、Mg(OH)2、MgCO3 pH值至值至3.7 9.6 加沉淀剂加沉淀剂生成难溶性的盐生成难溶性的盐 如：沉淀如：沉淀Cu2+、Hg

15、2+等，以等，以Na2S、NaHS、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2=CuS Hg2+S2=HgS思考与交流思考与交流1、如果要除去某溶液中的、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加，你选择加 入钡盐还入钡盐还是钙盐？为什么？是钙盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSO4比比CaSO4更难溶，使用钡盐更难溶，使用钡盐可使可使SO42-沉淀更完全沉淀更完全2、你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可、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。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

16、除去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。物在溶液中存在溶解平衡。3、沉淀的溶解、沉淀的溶解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解逐渐溶解逐渐溶解3、沉淀的溶解、沉淀的溶解原理：原理：据勒夏特列原理，设法不断移据勒夏特列原理，设法不断移去溶解平衡体去溶解平衡体系中的相应离子，系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动。使平衡向沉淀溶解的方向移动。请用请用勒夏特列原理分析以上现象，并书写方程式勒夏特列原理分析以上现象，并书写方程式对比：

17、向对比：向Mg(OH)2中加入中加入CH3COONH4溶液溶液Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl MgCl2+2NH3H2O龋齿龋齿应用：龋齿的形成原因及防治方法应用：龋齿的形成原因及防治方法牙齿表面由一层硬的组成为牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶的难溶物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：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，其原因是：齿就会受到腐蚀，其原因是：。Ca5(PO4)3OH（S）5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)

18、+OH-(aq)发酵生成的有机酸能中和发酵生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿加速腐蚀牙齿 已知已知Ca5(PO4)3F的溶解度比的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，牙更小，牙膏里的氟离子会与膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。请用离子方反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因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)【小结小结】沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解

19、平衡的移动的过程，其基本依据主要有：淀溶解平衡的移动的过程，其基本依据主要有：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。加入加入相同离子相同离子，平衡向，平衡向沉淀沉淀方向移动。方向移动。加入可加入可与体系中某些离子反应与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离生成更难溶或更难电离的物质或气体的离子，使平衡向的物质或气体的离子，使平衡向溶解溶解的方向移动。的方向移动。BD 练习：练习：1、在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存、在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：在下列平衡：Ca(

20、OH)2(s)Ca(OH)2(aq)Ca2(aq)2OH(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是正确的是()An(Ca2)增大增大Bc(Ca2)不变不变 Cn(OH)增大增大 Dc(OH)不变不变 2、已知、已知25，AgI的饱和溶液中的饱和溶液中c(Ag+)为为1.2210-8molL1，AgCl的饱和溶液中的饱和溶液中c(Ag+)为为1.2510-5molL1。若在若在5mL含有含有KCl和和KI各为各为0.01molL1的溶液中，的溶液中，加入加入8mL 0.01molL1AgNO3溶液，这时溶液中所溶液，这时溶液中所含溶质的离

21、子浓度由大到小的次序是：含溶质的离子浓度由大到小的次序是：。硫酸锶硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是正确的是()A.温度一定时，温度一定时，Ksp(SrSO4)随随c(SO)的增大而减小的增大而减小B三个不同温度中，三个不同温度中，313K时时Ksp(SrSO4)最大最大C283K时，图中时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液点对应的溶液是不饱和溶液D283K下的下的SrSO4饱和溶液升温到饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液后变为不饱和溶液BC例：在例：在20mL 0.0020molL-1Na2SO4溶液中加入溶液中加入 2

22、0 mL 0.020molL-1 BaCl2溶液，有无溶液，有无BaSO4沉淀生成？并判沉淀生成？并判断断 SO42-离子是否沉淀完全？已知离子是否沉淀完全？已知BaSO4的的Ksp=1.0710-10.解解:（1）)Lmol(0010.040200020.01SO24c)Lmol(010.04020020.01Ba2csp5SOBa100.10010.0010.0242KccJ 有有BaSO4沉淀生成沉淀生成Qc即即 1.0710-10 0.0090 x x =SO42-1.210-8 mol L-1 设平衡时设平衡时 SO42-=x molL-1沉淀完全是指离子残留量沉淀完全是指离子残留量

23、 10-5 mol L-1故加入故加入BaCl2 可使可使SO42-沉淀完全沉淀完全Ksp=Ba2+SO42-=(0.0090+x)x起始浓度起始浓度/molL-1 0.010 0.0010 平衡浓度平衡浓度/molL-1 0.010-(0.0010-x)xBaSO4(s)Ba 2+SO42-0.0090+x 0.0090 x 很小很小思考思考 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.1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？所、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？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。蒸、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。蒸馏水、盐酸、饱和馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、溶液、NaOH溶液、溶液、NaCl溶溶液、液、Na2CO3溶液、溶液、FeCl3溶液溶液Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)溶解溶解沉淀沉淀练习练习为除去为除去MgCl2溶液中的溶液中的FeCl3，可在加热搅，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（拌的条件下加入的一种试剂是（）A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水氨水 D.MgOD