高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 3.3 沉淀溶解平衡课件13 鲁科版选修4.ppt

1 知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡 一 你这节课的目标 反映难溶电解质在水中的溶解能力 并能写出其表达式 2 了解溶度积的含义 知道溶度积是沉淀溶解平衡的平衡常数 3 能结合典型实例 运用平衡移动的原理分析相关问题 沉淀溶解平衡 二 学习重点 难溶电解质的溶解平衡及溶度积ksp三 学习难点 沉淀溶解平衡的建立 陕西商洛柞水县柞水溶洞 山东淄博博山溶洞 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 溶洞的形成 质疑 碳酸钙是一种难溶物 为什么还会电离产生ca2 和co32 呢 质疑 上述实验现象为什么能发生呢 有黄色沉淀生成 1 将少量pbi2加入盛有一定量水的50ml烧杯中 用玻璃棒充分搅拌 静置一段时间 2 取少量上层清液加入试管中 再逐滴加入硝酸银溶液 振荡 观察现象 实验探究 ag i agi p90观察 思考 加入ki 增大了i 的浓度 使平衡左移 生成pbi2 上层清液出现黄色沉淀 取有pbi2沉淀的饱和溶液中上层清液 即pbi2的饱和溶液滴加几滴ki溶液 观察现象 实验现象 1 黄色沉淀的成分是什么 其阳离子来自哪里 阳离子来自pbi2溶解部分电离出的pb2 实验结论 难溶物也有部分溶解 也存在溶解平衡 pbi2沉淀 绝对不溶解的物质是没有的 按照溶解度的大小 可分为 习惯上 把溶解度小于0 01g的电解质称作难溶电解质 如 agcl agbr agi ag2s baso4 baco3 fe oh 3 mg oh 2等 溶解agcl s ag aq cl aq 沉淀 agcl在水中溶解平衡 尽管agcl固体难溶于水 但仍有部分ag 和cl 离开固体表面进入溶液 同时进入溶液的ag 和cl 又会在固体表面沉淀下来 当这两个过程速率相等时 ag 和cl 的沉淀与agcl固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态 agcl固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为 1 溶解平衡的建立 一定温度下 将agcl溶于水中 当v 溶解 v 沉淀 时 得到饱和agcl溶液 建立溶解平衡 一 沉淀溶解平衡原理 2 表示方法 溶解agcl s ag aq cl aq 沉淀 动态平衡 外界条件一定 溶液中各粒子的浓度保持不变 外界条件改变 溶解平衡发生移动 逆 动 等 定 变 3 溶解平衡的特征 根据我们前面所学平衡的相关知识 请同学们归纳出溶解平衡的特征 练一练 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 a 反应开始时 溶液中各离子浓度相等b 沉淀溶解达到平衡时 沉淀的速率与溶解的速率相等c 沉淀溶解达到平衡时 溶液中离子的浓度相等且保持不变d 沉淀溶解达到平衡时 如果再加入该沉淀物 将促进溶解 b 内因 电解质本身的性质 外因 a 浓度 b 温度 通常我们讲的外因包括浓度 温度 压强等 对于溶解平衡来说 在溶液中进行 可忽略压强的影响 平衡右移 促进溶解 平衡左移 抑制溶解 多数平衡向溶解方向移动 升温 加水 4 影响沉淀溶解平衡的条件 想一想 我们学过哪些因素能够影响化学平衡 其中哪一些会对沉淀溶解平衡有影响呢 增大相同离子浓度 交流 研讨 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物 它们可以从周围海水中获取ca2 和hco3 经反应形成石灰石外壳 ca2 2hco3 caco3 co2 h2o珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生 对珊瑚的形成贡献很大 人口增长 人类大规模砍伐森林 燃烧煤和其他的化石燃料等因素 都会干扰珊瑚的生长 甚至造成珊瑚虫死亡 分析这些因素影响珊瑚生长的原因 牙齿表面由一层硬的 组成为ca5 po4 3oh的物质保护着 它在唾液中存在下列平衡 ca5 po4 3oh s 5ca2 3po43 oh 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 生成的有机酸能中和oh 使平衡正向移动 加速腐蚀牙齿 caco3 s ca2 aq co32 aq 试模仿化学平衡常数写出该表达式的平衡常数 饱和caco3溶液中的溶解平衡表达式 1 定义 2 符号 3 表示方法 二 溶度积常数 或溶度积 用于描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡的平衡常数 ksp 有单位 练 请写出baso4 al oh 3的沉淀溶解平衡与溶度积ksp表达式 一般难溶电解质 ambn s man aq nbm aq ksp an m bm n 4 影响因素 只与难溶电解质本身的性质和温度有关 与溶液中离子浓度 沉淀的量均无关 5 意义 反映了难溶电解质在水中的溶解能力 阴离子和阳离子个数比相同的物质 ksp数值越大 难溶电解质在水中的溶解能力越强 有人说ksp越小 其物质的溶解度就越小 你认为正确吗 溶解能力大小有 agcl agbr agi 问 agcl mg oh 2哪个更难溶 能否通过比较ksp得出结论 练一练 下列叙述正确的是 a 由于agcl水溶液导电性很弱 所以它是弱电解质b 难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数c 溶度积常数大者 溶解度也大d 用水稀释含有agcl固体的溶液时 agcl的溶度积常数不变 d 1 医学上作内服造影剂的 钡餐 选用的是baso4 为什么不用baco3 2 溶洞里美丽的石笋 钟乳是如何形成的 3 海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的 思考与交流 而胃酸中的h 不能与so42 结合生成硫酸 对baso4的溶解平衡没有影响 所以用baso4作 钡餐 所以 不能用baco3作内服造影剂的 钡餐 qc ksp 结合沉淀的溶解 理解下列反应 baco3 s 等难溶盐溶解在强酸溶液中 baco3 s 2h co2 h2o ba2 caco3 s 2h co2 h2o ca2 难溶于水的氢氧化物能溶解在酸中 mg oh 2 s 2h mg2 2h2ofe oh 3 s 3h fe3 3h2omg oh 2 s 溶解在氯化铵等酸性盐溶液中 mg oh 2 s mg2 2nh3 h2o 拓展提高 q cn am cm bn 固体不列入 难溶电解质的水溶液中的浓度商如何表示 1 q称为离子积 含义 表示任意情况下溶液中离子浓度的乘积 anbm s nam aq mbn aq 思考与讨论 q ksp时 2 溶度积规则 溶液过饱和 溶液中析出沉淀 直至平衡 沉淀与饱和溶液达到平衡 溶液不饱和 沉淀会溶解直至平衡 q ksp时 q ksp时 解 等体积混合后 c2 ag c cro42 4 10 3 2 2 8 10 9mol3 l 3 9 0 10 12mol3 l 3 所以析出ag2cro4沉淀 四 溶度积的应用 1 利用ksp判断沉淀的溶解与生成 例题 将等体积4 10 3mol l 1的agno3溶液和4 10 3mol l 1的k2cro4溶液混合 是否析出ag2cro4沉淀 已知ksp ag2cro4 9 0 10 12mol3 l 3 例题分析 答 会析出ag2cro4沉淀 2 沉淀的转化 例 zns沉淀转化为cus沉淀 主要现象 白色沉淀转化成为黑色沉淀 zns s cu2 aq cus s zn2 aq 沉淀溶解平衡的移动 例题 已知 ksp zns 1 6 10 24mol2 l 2ksp cus 1 3 10 36mol2 l 2在zns沉淀中加入10ml0 001mol l 1的cuso4溶液有cus沉淀生成吗 解 zns沉淀溶解平衡中的硫离子浓度为 s2 zn2 1 26 10 12mol l 1 例题分析 qc c cu2 c s2 1 0 10 3mol l 1 1 26 10 12mol l 1 1 26 10 15mol2 l 2 qc cus ksp cus 所以会生成cus沉淀 zns沉淀溶解平衡中 s2 zn2 1 26 10 12mol l 1 答 会生成cus沉淀 3 利用ksp计算难溶物的溶解度 例题 已知ksp mg oh 2 5 61 10 12mol2 l 2 求mg oh 2的溶解度 思路 根据方程式列溶度积ksp的式子 根据方程式找出各离子浓度的关系 求解某离子的浓度或难溶电解质的溶解度 例题分析 则 ksp x 2x 2 4x3 x x2x mg oh 2 s mg2 aq 2oh aq 解 设溶液中mg2 的浓度为x 1 12 10 4mol l 1 6 50 10 4g 答 mg oh 2的溶解度为6 50 10 4g 必须注明状态 与电离平衡区别开 2 溶度积 ksp 表达式 溶度积 ksp 的意义 应用 3 溶度积规则 1 qc ksp 2 qc ksp 3 qc ksp 1 沉淀溶解平衡 1 下列说法正确的是 a 物质的溶解性为难溶 则该物质不溶于水b 不溶于水的物质溶解度为0c 绝对不溶解的物质是不存在的d 某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 c 2 室温时m oh 2 s m2 aq 2oh aq ksp amol2 l 2 c m2 bmol l 1时 溶液的ph等于 a b c d c 3 在100ml0 01mol l 1kcl溶液中 加入1ml0 01mol l 1agno3溶液 ksp agcl 1 8 10 10mol2 l 2下列说法正确的是 a 有agcl沉淀析出b 无agcl沉淀c 无法确定d 有沉淀但不是agcl a 4 某温度时 baso4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列说法正确的是 a 加入na2so4可以使溶液由a点变到b点b 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点c d点无baso4沉淀生成d a点对应的ksp大于c点对应的ksp c 2 10 3 4 10 3 c so42 mol l 1 2 10 3 4 10 3 c ba2 mol l 1 a b c d 5 下列情况下 有无caco3沉淀生成 ksp caco3 2 8 10 9mol2 l 2 1 往1 0l纯水中加入0 1ml浓度为0 01mol l 1的cacl2溶液和na2co3溶液 提示 c ca2 c co 0 1 10 3 0 01 1 0 10 6mol l 1q c ca2 c c