难溶电解质的溶解平衡.ppt

第四节难溶电解质的溶解平衡 在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸 知识探究 现象 NaCl饱和溶液中析出固体 解释 在NaCl的饱和溶液中 存在溶解平衡NaCl S Na aq Cl aq 思考 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 加浓盐酸Cl 的浓度增加 平衡向左移 NaCl析出 思考与交流 难溶电解质的定义是什么 难溶物的溶解度是否为0 你如何理解溶解性表的 溶 与 不溶 难溶 微溶 易溶 1 物质的溶解是绝对的 不同物质溶解的程度是有大有小的 难溶 不溶 可溶 问1 生成沉淀的离子反应能发生的原因 生成物的溶解度很小 难溶物或微溶物 一 难溶电解质在 饱和 溶液中存在溶解平衡 问2 当AgNO3与NaCl恰好完全反应生成难溶AgCl时 溶液中是否含有Ag 和Cl 2 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 3 溶解平衡的特征 逆 等 动 定 变 4 生成难溶电解质的离子反应的限度 难溶电解质的溶解度小于0 01g 离子反应生成难溶电解质 离子浓度小于1 10 5mol L时 认为反应完全 但溶液中还有相应的离子 溶解AgCl s Ag aq Cl aq 沉淀 表达式 平衡时 Ksp c Mn m c Am n 溶度积规则离子浓度幂之积Qc任意时刻 Qc c Mn m c Am n当 Qc Ksp过饱和 析出沉淀 Qc Ksp饱和 平衡状态Qc Ksp未饱和 5 溶度积 溶度积 Ksp 难溶电解质的溶解平衡中 离子浓度幂的乘积 练习 BaSO4 Mg OH 2 Fe OH 3的溶度积 例题1 AgCl的Ksp 1 80 10 10 将0 001mol L 1NaCl和0 001mol L 1AgNO3溶液等体积混合 是否有AgCl沉淀生成 解 两溶液等体积混合后 Ag 和Cl 浓度都减小到原浓度的1 2 Ag Cl 1 2 0 001 0 0005 mol L 1 在混合溶液中 则Qc Ag Cl 0 0005 2 2 5 10 7因为 Ag Cl Ksp 所以有AgCl沉淀生成 pH 3 2 解 Fe OH 3 s Fe3 aq 3OH aq Ksp Fe3 OH 3 4 0 10 38Fe3 沉淀完全时的 OH 为 例题2 如果溶液中Fe3 和Mg2 的浓度均为0 1mol L 使Fe3 完全沉淀而使Mg2 不沉淀的pH条件是什么 Mg2 开始沉淀的pH值为 pH 9 3 因此 只要控制pH值在3 2 9 3之间即可使Fe3 定量沉淀而使Mg2 不沉淀 思考 能否通过改变条件 使难溶电解质的溶解平衡发生移动 使沉淀生成 溶解或转化 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 2 方法 调pH值 如 工业原料氯化铵中混有FeCl3和MgCl2 Fe3 3NH3 H2O Fe OH 3 3NH4 所以 工业原料氯化铵中混有氯化铁 加氨水调pH值至7 8 3 2 pHa 9 39 3 pHb 2 方法 调pH值 加沉淀剂如 沉淀Cu2 Hg2 等 以Na2S H2S做沉淀剂 Cu2 S2 CuS Hg2 S2 HgS 工业废水的处理 工业废水 硫化物等 重金属离子 如Cu2 Hg2 等 转化成沉淀 二 沉淀反应的应用 3 沉淀生成的本质 通过加入试剂 使Qc Ksp 促使难溶电解质的溶解平衡向逆移动 溶质从溶液中析出 形成沉淀 问1 如果要除去NaCl溶液中的Na2SO4 你选择加入BaCl2还是CaCl2 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 思考与交流 沉淀不溶解 沉淀慢慢溶解 沉淀溶解 Mg OH 2 2HCl MgCl2 H2O Mg OH 2 2NH4Cl MgCl2 2NH3 H2O 实验3 3 向3支盛有少量Mg OH 2沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏水 盐酸和氯化铵溶液 观察并记录现象 2 沉淀的溶解 1 原理 设法不断移去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 2 举例 a 难溶于水的盐溶于酸中如 CaCO3溶于盐酸 FeS Al OH 3 Cu OH 2溶于强酸 b 难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如 Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 思考与交流 用平衡移动的原理分析Mg OH 2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因 Mg OH 2 2NH4Cl MgCl2 2NH3 H2O 实验3 4 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 3 沉淀的转化 AgCl AgI Ag2S 实验3 5 向盛有1ml1mol LMgCl2溶液的试管中滴加10滴2mol LNaOH溶液 有白色沉淀生成 再滴加10滴0 1mol LFeCl3溶液 静置 观察记录现象 产生白色沉淀 白色沉淀变红褐色 出现红褐色沉淀 MgCl2 2NaOH Mg OH 2 白色 2NaCl 3Mg OH 2 2FeCl3 2Fe OH 3 红褐色 3MgCl2 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 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 3 沉淀的转化 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 s SO42 aq Ca2 aq CO32 CaCO3 应用1 锅炉除水垢 P 64锅炉中水垢中含有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CaCO3Mg OH 2CaSO4 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 应用2 一些自然现象的解释 CaCO3 s Ca2 aq CO32 aq 2HCO3 方法总结 沉淀溶解和生成的本质 解决沉淀溶解平衡问题的基本思路 平衡体系中离子浓度改变 沉淀溶解平衡发生移动 沉淀 平衡 移动 沉淀溶解 沉淀生成 课堂练习 练习1 下列说法中正确的是 A 不溶于水的物质溶解度为0B 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0D 物质的溶解性为难溶 则该物质不溶于水 B 练习2 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 CD 练习3 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 NaOHB Na2CO3C 氨水D MgO D 硫酸中硫酸根浓度大 使平衡左移 不利于沉淀溶解 练习4 硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小 练习5 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B 溶解度与CuS PbS CdS等相同C 溶解度大于CuS PbS CdSD 溶解度小于CuS PbS CdS C 练习6 硫酸和盐酸的混合溶液2