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第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡
(第一课时)人教版选修4·化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡11.举例说明学过的“平衡”,它们有哪些特征?化学平衡2NO2N2O4
电离平衡H2OH++OH-Kw=c(H+).c(OH-)K水解平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl2.特征:“逆、等、动、定、变”3.平衡移动原理——勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、或压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。复习
1.举例说明学过的“平衡”,它们有哪些特征?化学平衡24、什么叫饱和溶液?什么叫不饱和溶液?
一定温度下,不能再溶解某种溶质的溶液叫该溶质的饱和溶液。还能继续溶解某种溶质的溶液叫该溶质的不饱和溶液。5、溶解性是指:___________________________
溶解性是物质的_______性质。溶解性大小跟
___________________有关。一种物质溶解在另一种物质中的能力。物理溶质、溶剂的性质4、什么叫饱和溶液?什么叫不饱和溶液?一3
物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力的强弱,为了精确表示物质的溶解能力,化学上引入了“溶解度”的概念。物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力4固体物质的溶解度定义:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质种物质在这种溶剂里的溶解度。注意:条件:一定温度标准:100克溶剂状态:饱和状态单位:克任何物质的溶解是有条件的,在一定的条件下某物质的溶解量一般是有限的。溶解度的简单计算:固体物质的溶解度定义:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂5溶解度与溶解性的关系:20℃10易溶可溶1微溶0.01难溶S/g溶解度与溶解性的关系:20℃10易溶可溶1微溶0.01难溶6(1)NaCl在水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征?(2)要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体,可采取什么措施?蒸发(减溶剂)降温NaCl的溶解速率与结晶速率相等;并且只要溶解平衡的条件不变,该溶液中溶解的NaCl的量就是一个恒定值。加入浓盐酸?交流、讨论(1)NaCl在水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征?(2)7在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象:解释:在NaCl的饱和溶液中,存在溶解平衡
NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸会使c(Cl-)增加,平衡向左移动,因而有NaCl晶体析出.NaCl饱和溶液中有固体析出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?实验探究在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象:解释:在NaCl的饱和8一、Ag+和Cl-的反应能进行到底吗?【实验】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。1、问题讨论:有黄色沉淀生成,说明溶液中依然有Ag+、Cl-存在,即Ag+和Cl-的反应不能进行到底。(1)、恰好反应没有?(2)、溶液中还含有Ag+和Cl-?【继续试验】取上层清液,滴加KI溶液,有何现象?说明了什么?资料:化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。沉淀是难溶物,但不是绝对不溶,只不过溶解度很小,难溶物在水中存在溶解平衡。一、Ag+和Cl-的反应能进行到底吗?【实验】向盛有2mL9(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2、难溶电解质的溶解平衡化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。(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2、难10难点:中国古代商业发展繁荣的原因三、武士和武士集团(1)青铜铸造的繁荣:(5)布局随着经济重心南移相应变化;6、评价雅典奴隶制民主政治:①积极:雅典达到全盛,奴隶制民主政治发展到高峰,是近代西方民主政治的源头;(1)版图:是一个地跨欧、亚、非三洲的大帝国。库尔德问题是库尔德人与波斯人\阿拉伯人\土耳其人三个民族的冲突。(5)地位、评价:是迄今已知世界上第一部较为完整的成文法典,表明人类社会的法制传统源远流长。(注意:一个字不得改动。用楔形文字刻在黑色石柱上)。6、 课件演示:图7.36“印度人口数量变化”,思考:2000年印度的人口数,从1951年到2000印度人口大约增加了多少亿?读图分析印度人口每隔10年的增长速度,师生得出印度人口问题的主要特征是:人口增长速度过快。(一)算一算——世界第一大洲西汉时的耦犁(西汉赵过)与犁壁,东汉时已推广到珠江流域5、意义:文艺复兴时期涌现出了许多文学家、思想家和艺术家,他们推动了欧洲文化思想领域的繁荣,为欧洲资本主义的产生奠定了思想文化基础。2.日常生活中的烧饭、取暖、照明、出行等都需要能量。我们所需要的能量都是谁提供的呢?(3)西周时能生产斜纹提花织物。(2)AgCl溶解平衡的建立当v(溶解)=v(沉淀)时,得到饱和AgCl溶液,建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-
溶解
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
沉淀注意写法难点:中国古代商业发展繁荣的原因(2)AgCl溶解平衡的建立11在一定条件下,难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。(也叫沉淀溶解平衡)(4)溶解平衡的特征:逆、等、动、定、变(3)溶解平衡的概念:平衡的共性在一定条件下,难溶电解质溶解成离子的速率等于12一、Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?1、谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与”不溶“的理解。2、根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识,说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。3、上表中哪些物质属于易溶物质?可溶?微溶?难溶?难溶物质溶解度差别?一、Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?1、谈谈对部分酸、碱13几点说明:溶解平衡的存在,决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底。习惯上将生成难溶电解质的反应,认为反应完全了,因对于常量的反应来说,0.01g是很小的。当溶液中残留的离子浓度<1×10-5mol/L时,沉淀就达到完全。难溶电解质的溶解度尽管很小,但不会等于0。如Ag2S的溶解度为1.3×10-16g。溶解平衡与化学平衡一样,受外界条件的影响而发生移动。几点说明:14
结论:在电解质的溶液中,不管是易溶的,微溶的,难溶的电解质都存在着溶解平衡。结论:在电解质的溶液中,不管是易溶的,微溶的,难溶的15(5)影响难溶电解质溶解平衡的因素:a、绝对不溶的电解质是没有的。b、同是难溶电解质,溶解度差别也很大。c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。①内因:电解质本身的性质
②外因:
a、浓度:加水,平衡向溶解方向移动。b、温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。练:书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式特例:Ca(OH)2(5)影响难溶电解质溶解平衡的因素:a、绝对不溶的电解质是没16
第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡
(第二课时)人教版选修4·化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡17二、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。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18(2)沉淀的方法①调pH值如:工业原料氯化铵中混有氯化铁,使其溶解于水,再加氨水调pH值至7~8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。Fe3+
+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
②加沉淀剂
如:沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=HgS↓(2)沉淀的方法①调pH值如:工业原料氯化铵中混有氯化铁,19化学沉淀法废水处理工艺流程示意图化学沉淀法废水处理工艺流程示意图20思考与交流1、如果要除去某溶液中的SO42-,你选择加入钡盐还是钙盐?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2、以你现有的知识,你认为判断沉淀能否生成可从哪些方面考虑?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。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,沉淀物在溶液中存在溶解平衡。思考与交流1、如果要除去某溶液中的SO42-,你选择加入钡21电池是一种把其他形式的能转化为电能的装置,它提供直流电;电池主要分为化学电池、太阳能电池和燃料电池等.引导学生观察现象,分析得出结论:通电螺线管的周围存在着磁场,通电螺线管周围的磁场分布状态与条形磁体类似.两宋——空前繁荣,商业环境相对宽松——表现:商品种类迅速增加,出现世界上最早的纸币“交子”,商税收入成为政府的重要财源。原因:统治者重农抑商政策。一、古代印度河流城文明〖分析探索〗每个纵列的价电子层的电子总数是否相等?按电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区,除ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。s区、d区和p区分别有几个纵列?为什么s区、d区和ds区的元素都是金属?【重点难点】4.水利工程与灌溉工具的应用中国的官营手工业素称发达,在冶金、制瓷、丝织等诸多行业中,一直在世界上保持领先地位。概况:①邸店在各大商业城市不断兴办,都市商业不断发展;②农村集市贸易也发展起来。③出现了柜坊和飞钱。柜坊是我国最早的银行雏形。飞钱类似后世的汇票。9、 引导学生从印度的纬度位置入手,结合前面学过的亚洲气候分布,课件演示图7.38“孟买各月气温和降水量”,思考:印度主要气候类型以及气候特点。1、时间、地点:1775年5月,北美13个殖民地的代表聚集费城,召开了第二届大陆会议。教师小结:我们刚才通过地图,从位置范围、国土组成、地形地势、气候特征对日本这个国家进行了信息提取,相信细心的同学还会从中获得更多信息。其实,这也是我们认识一个国家的自然环境特征的基本方法。下面,我们来换个国家试一试,有信心吗?2.沉淀的溶解原理: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,就达到使沉淀溶解的目的。例:CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H++H+H2CO3H2O+CO2强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物,难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。除酸外,某些盐溶液也可用来溶解沉淀。电池是一种把其他形式的能转化为电能的装置,它提供直流电22[思考]: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。蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液。Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)讨论溶解沉淀根据勒夏特列原理,使沉淀溶解平衡向溶解方向移动[思考]:写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.1、若使氢氧化23试管编号①②③④对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2滴加试剂2ml蒸馏水,滴加酚酞溶液2ml盐酸3ml饱和NH4Cl溶液
2mlFeCl3溶液现象固体无明显溶解现象,溶液变浅红迅速溶解逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。有红褐色沉淀生成说明溶解实验方案:分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐,根据实验现象,得出结论。试管编号①②③④对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)224在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡:
Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq)
加入盐酸时,H+中和OH-,使c(OH-)减小,平衡右移,从而使Mg(OH)2溶解。加入NH4Cl时,NH4+与OH-结合,生成弱电解质NH3·H2O(它在水中比Mg(OH)2更难电离出OH-),使c(OH-)减小,平衡右移,从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。【思考与交流】:
应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应,并试从中找出使沉淀溶解的规律。【解释】在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡:加入盐酸25[思考]:白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后,为什么会有红褐色沉淀生成?Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq),FeCl3静置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓3、沉淀的转化[思考]:白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后,Mg(OH)226【实验3-4】步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均为0.1mol/L)向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol/LKI溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol/LNa2S溶液现象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AgClAgIAg2S【实验3-4】步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均27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溶液白色沉淀转变为红褐色静置红褐色沉淀析出,溶液变无色【实验3-5】向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的28(实验3-4、3-5沉淀转化)AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3静置Mg(OH)2Fe(OH)3(实验3-4、3-5沉淀转化)AgClAgIAg2SKIN29[讨论]: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。物质溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16[讨论]:从实验中可以得到什么结论?实验说明:沉淀可以从溶解30沉淀的转化示意图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沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-沉淀的转化示意图KI=I-+K+AgCl(s)31思考与交流1.根据你所观察到的现象,写出所发生的反应。2.如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的步骤颠倒顺序,会产生什么结果?试用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释,找出这类反应发生的特点。溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。两者差别越大,转化越容易。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+转化不会发生思考与交流1.根据你所观察到的现象,写出所发生的反应。溶解度32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。沉淀转化的实质33CaSO4
SO42-+
Ca2+
+CO32-CaCO3
应用1:锅炉除水垢:P—64锅炉的水垢中含有CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4SO42-+Ca2++CaCO3应34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CaCO3
Mg(OH)2
CaSO4
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化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32-35应用2:一些自然现象的解释应用2:一些自然现象的解释36CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2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?CaCO3Ca2++CO32-2HC37自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用38ZnS沉淀转化为CuS沉淀(1).在1试管中加入ZnSO4溶液,再滴入Na2S溶液,观察现象。(2).静置后倾去上层清液,蒸馏水洗涤沉淀2-3次。(3).向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液,观察现象。实验现象:有白色沉淀出现,白色沉淀转化成为黑色沉淀。为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀?观察思考ZnS沉淀转化为CuS沉淀(1).在1试管中加入ZnSO4溶39ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)
+Cu2+(aq)CuS(s)
平衡向右移动ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应:ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+
ZnS与CuS是同类难溶物,CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。ZnS(s)Zn240应用3:为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为:
BaSO4Ba2++SO42-
s=2.4×10-4BaCO3Ba2++CO32-
s=2.2×10-3
由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9~1.5),如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水,使CO32-浓度降低,使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动,使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。BaCO3Ba2++CO32-
+
H+CO2↑+H2O所以,不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42-不与H+结合生成硫酸,胃酸中的H+对BaSO4的溶解平衡没有影响,Ba2+浓度保持在安全浓度标准下,所以用BaSO4作“钡餐”。应用3:为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而41思考:如果误食可溶性钡盐,造成钡中毒,应尽快用5.0%的Na2SO4溶液给患者洗胃,为什么?能用Na2CO3溶液吗?思考:42【小结】:沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动的过程,其基本依据主要有:①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。③加入相同离子,平衡向沉淀方向移动。④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子,使平衡向溶解的方向移动。【小结】:沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动43
第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡
(第三课时)人教版选修4·化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡44科学视野—溶度积KSP对于溶解平衡:MmAn(s)mMn+(aq)
+nAm-(aq)有:KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n在一定温度下,KSP是一个常数。2、溶液中有关离子浓度幂的乘积—离子积QC(任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积)。QCKSP=QCKSP>QCKSP<溶液过饱和,有沉淀析出溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态溶液未饱和,可继续溶解该难溶电解质1、溶度积(Ksp):难溶电解质的溶解平衡中,离子浓度幂的乘积。科学视野—溶度积KSP对于溶解平衡:QCKSP=QCKSP>45例1:在100mL0.01mol/LKCl溶液中,加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液,下列说法正确的是(AgClKsp=1.8×10-10)()
A.有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀
C.无法确定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1:在100mL0.01mol/LKCl溶液中,Ac(46例2:在1L含1.0×10-3molL-1的SO42-溶液中,注入0.01molBaCl2溶液(假设溶液体积不变)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+过量,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)
因为,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:当剩余离子即平衡离子浓度﹤10-5mol/L时,认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。例2:在1L含1.0×10-3molL-1的SO42-47例3(08广东):已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-5,将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO42-浓度随时间变化关系如图1(饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034mol/L)。若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020mol/LNa2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和SO42-浓度随时间变化关系的是()图1B例3(08广东):已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-548例4:若某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10mol/L,使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?(Ksp(Fe(OH)3)=4×10-39Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11)pOH=10.8,pH=3.2解:Fe(OH)3Fe3++3OH-Fe3+
沉淀完全时的[OH-]为:例4:若某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10mol49Mg2+开始沉淀的pH值为:pOH=4.9,pH=9.1因此,只要控制pH值在3.2~9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11Mg2+开始沉淀的pH值为:pOH=4.9,pH=50【练习】1.向盛有0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加0.1mol/LNaCl溶液,至不再有白色沉淀生成为止。取其中澄清溶液,逐滴加入饱和Na2S溶液,有无沉淀生成?如果先向AgNO3溶液中加Na2S溶液至沉淀完全,再向上层清液中滴加NaCl,情况又如何?试解释原因。是否可以用Na2SO4代替Na2S?没有沉淀生成。Ag2S饱和溶液中Ag+太少,不能生成AgCl沉淀。有黑色沉淀生成。【练习】1.向盛有0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加51不可以,设c(SO42-)=0.1mol/L,为使而之沉淀,c(Ag+)=(1.4×10-5/0.1)1/2=1.18×10-2mol/L。而在AgCl饱和溶液中c(Ag+)=(1.8×10-10)1/2=1.34×10-5mol/L不可以,522.在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+
。在提纯时,为了除去Fe2+,常加入少量H2O2,使Fe2+氧化为Fe3+,然后再加少量碱到溶液pH=4,可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。试解释原因。溶解性:Fe(OH)2>Cu(OH)2>Fe(OH)3。3.小结Ksp的大小与沉淀转化的关系。对于同类型的难溶电解质,Ksp的大小与溶解度的大小一致,Ksp较大的沉淀可以转化为Ksp较小的沉淀。2.在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在53交流与讨论阅读P66氟化物防治龋齿的化学原理+F-氟磷灰石难溶物溶解度(25℃)Ca5(PO4)3(OH)1.5×10-10gCa5(PO4)3F9.5×10-11g羟基磷灰石交流与讨论阅读P66氟化物防治龋齿的化学原理+F54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
。已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因:因
。
生成的有机酸能中和OH-,使平衡向脱矿方向移动,加速腐蚀牙齿5Ca2++3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F↓
思考:牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着55
第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡
(第四课时)人教版选修4·化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡56例1:已知25℃时,AgCl的溶解度是1.92×10-3g/L,求它的溶度积。已知AgCl的摩尔质量为143.5g/mol。解
:依题意可知25℃时AgCl饱和溶液中
c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L=1.34×10-5mol/L则KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-)=(1.34×10-5)2=1.8×10-103.溶度积与溶解度之间的换算例1:已知25℃时,AgCl的溶解度是1.92×10-3g/57例2:已知25℃时KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足量的AgCl放入1L
1.0mol/L的盐酸溶液中溶解度是多少?(g/L)解:设AgCl在盐酸中的溶解度为S(mol/L),
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡SS+11AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的小。解:设AgCl在盐酸中的溶解度为S(mol/L),AgC58例3:已知Ksp,AgCl=1.810-10,Ksp,Ag2CrO4=9.010-12,试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度(用g/L表示)解:(1)设AgCl的溶解度为S1(mol/L),则:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
平衡S1S1
(2)设Ag2CrO4的溶解度为S2(mol/L),则:Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)
平2S2S2在水中:AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度例3:已知Ksp,AgCl=1.810-10,Ksp,A59由以上例题的结果可得到如下结论:
①同种类型的难溶电解质,在一定温度下,Ksp越大则溶解度越大。
②不同类型则不能用Ksp的大小来比较溶解度的大小,必须经过换算才能得出结论。人教版高中化学选修《难溶电解质的溶解平衡》课件课时课60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课堂练习练习1:下列说法中正确的是()B61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62练习3:为除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,下列不宜选用的试剂是()
A.NaOHB.MgCO3
C.氨水D.MgOE.Mg(OH)2AC练习3:为除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条63
同离子效应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?同离子效应硫酸中硫酸根浓度大,使平衡左移,不利于沉淀溶解练64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、CdSC练习5:以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+65练习6:已知KSP【Ca(OH)2】=5.5×10-6mol3.L3
则其饱和溶液的PH值是多少?解:设Ca(OH)2的溶解度为S(mol/L),则:
Ca(OH)2Ca2++2OH-
平衡S2SKSP=S●(2S)2=4S3=5.5×10-6S=1.1×10-2
即c(OH-)=2.2×10-2mol/Lc(H+)=10-14/2.2×10-2=4.5×10-13mol/LPH=12练习6:已知KSP【Ca(OH)2】=5.5×10-6mol66练习7:现将足量AgCl固体分别放入下列物质中,AgCl溶解度由大到小的排列顺序为()①20ml0.01mol/LKCl溶液②30ml0.02mol/LCaCl2溶液③40ml0.03mol/LHCl溶液④10ml蒸馏水⑤50ml0.05mol/LAgNO3溶液
A、①﹥②﹥③﹥④﹥⑤
B、④﹥①﹥③﹥②﹥⑤
C、⑤﹥④﹥②﹥①﹥③
D、④﹥③﹥⑤﹥②﹥①B练习7:现将足量AgCl固体分别放入下列物质中,AgCl溶解67练习8:将足量BaCO3分别加入①30ml水②10ml0.2mol/LNa2CO3溶液③50ml0.01mol/LBaCl2溶液④100ml0.01mol/LHCl中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度有大到小的顺序为:③﹥④﹥①﹥②练习8:将足量BaCO3分别加入①30ml水②68在AgCl的饱和溶液中,有AgCl固体存在,当分别向溶液中加入下列物质时,将有何种变化?
加入物质平衡溶液中浓度
AgCl
AgCl
引起变化移动[Ag+][Cl-]溶解度KSP
原因HCl(0.1mol·L-1)练习9:AgCl(s)Ag++Cl-→
不变不变不变不变稀释→
↓
↑
↑不变
生成配离子→
↑
↑
↑
增大
温度←
↑
↓
↓不变
同离子效应AgNO3(0.1mol·L-1)升高温度NH3·H2O(2mol·L-1)加H2O←
↓
↑
↓不变
同离子效应在AgCl的饱和溶液中,有AgCl固体存在,当分别向溶液中加69人教版高中化学选修《难溶电解质的溶解平衡》课件课时课70原溶液中:
c(SO42-)=c(Ag+)÷2=0.034mol/L÷2=0.017mol/L加入Na2SO4后:
c(Ag+)=0.034mol/L÷2=0.017mol/Lc(SO42-)=(0.017mol/L+0.020mol/L)÷2=0.0185mol/L。原溶液中:71
第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡
(第一课时)人教版选修4·化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡721.举例说明学过的“平衡”,它们有哪些特征?化学平衡2NO2N2O4
电离平衡H2OH++OH-Kw=c(H+).c(OH-)K水解平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl2.特征:“逆、等、动、定、变”3.平衡移动原理——勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、或压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。复习
1.举例说明学过的“平衡”,它们有哪些特征?化学平衡734、什么叫饱和溶液?什么叫不饱和溶液?
一定温度下,不能再溶解某种溶质的溶液叫该溶质的饱和溶液。还能继续溶解某种溶质的溶液叫该溶质的不饱和溶液。5、溶解性是指:___________________________
溶解性是物质的_______性质。溶解性大小跟
___________________有关。一种物质溶解在另一种物质中的能力。物理溶质、溶剂的性质4、什么叫饱和溶液?什么叫不饱和溶液?一74
物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力的强弱,为了精确表示物质的溶解能力,化学上引入了“溶解度”的概念。物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力75固体物质的溶解度定义:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质种物质在这种溶剂里的溶解度。注意:条件:一定温度标准:100克溶剂状态:饱和状态单位:克任何物质的溶解是有条件的,在一定的条件下某物质的溶解量一般是有限的。溶解度的简单计算:固体物质的溶解度定义:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂76溶解度与溶解性的关系:20℃10易溶可溶1微溶0.01难溶S/g溶解度与溶解性的关系:20℃10易溶可溶1微溶0.01难溶77(1)NaCl在水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征?(2)要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体,可采取什么措施?蒸发(减溶剂)降温NaCl的溶解速率与结晶速率相等;并且只要溶解平衡的条件不变,该溶液中溶解的NaCl的量就是一个恒定值。加入浓盐酸?交流、讨论(1)NaCl在水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征?(2)78在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象:解释:在NaCl的饱和溶液中,存在溶解平衡
NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸会使c(Cl-)增加,平衡向左移动,因而有NaCl晶体析出.NaCl饱和溶液中有固体析出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?实验探究在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象:解释:在NaCl的饱和79一、Ag+和Cl-的反应能进行到底吗?【实验】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。1、问题讨论:有黄色沉淀生成,说明溶液中依然有Ag+、Cl-存在,即Ag+和Cl-的反应不能进行到底。(1)、恰好反应没有?(2)、溶液中还含有Ag+和Cl-?【继续试验】取上层清液,滴加KI溶液,有何现象?说明了什么?资料:化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。沉淀是难溶物,但不是绝对不溶,只不过溶解度很小,难溶物在水中存在溶解平衡。一、Ag+和Cl-的反应能进行到底吗?【实验】向盛有2mL80(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2、难溶电解质的溶解平衡化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。(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2、难81难点:中国古代商业发展繁荣的原因三、武士和武士集团(1)青铜铸造的繁荣:(5)布局随着经济重心南移相应变化;6、评价雅典奴隶制民主政治:①积极:雅典达到全盛,奴隶制民主政治发展到高峰,是近代西方民主政治的源头;(1)版图:是一个地跨欧、亚、非三洲的大帝国。库尔德问题是库尔德人与波斯人\阿拉伯人\土耳其人三个民族的冲突。(5)地位、评价:是迄今已知世界上第一部较为完整的成文法典,表明人类社会的法制传统源远流长。(注意:一个字不得改动。用楔形文字刻在黑色石柱上)。6、 课件演示:图7.36“印度人口数量变化”,思考:2000年印度的人口数,从1951年到2000印度人口大约增加了多少亿?读图分析印度人口每隔10年的增长速度,师生得出印度人口问题的主要特征是:人口增长速度过快。(一)算一算——世界第一大洲西汉时的耦犁(西汉赵过)与犁壁,东汉时已推广到珠江流域5、意义:文艺复兴时期涌现出了许多文学家、思想家和艺术家,他们推动了欧洲文化思想领域的繁荣,为欧洲资本主义的产生奠定了思想文化基础。2.日常生活中的烧饭、取暖、照明、出行等都需要能量。我们所需要的能量都是谁提供的呢?(3)西周时能生产斜纹提花织物。(2)AgCl溶解平衡的建立当v(溶解)=v(沉淀)时,得到饱和AgCl溶液,建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-
溶解
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
沉淀注意写法难点:中国古代商业发展繁荣的原因(2)AgCl溶解平衡的建立82在一定条件下,难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。(也叫沉淀溶解平衡)(4)溶解平衡的特征:逆、等、动、定、变(3)溶解平衡的概念:平衡的共性在一定条件下,难溶电解质溶解成离子的速率等于83一、Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?1、谈谈对部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与”不溶“的理解。2、根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识,说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。3、上表中哪些物质属于易溶物质?可溶?微溶?难溶?难溶物质溶解度差别?一、Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?1、谈谈对部分酸、碱84几点说明:溶解平衡的存在,决定了生成难溶电解质的反应不能进行到底。习惯上将生成难溶电解质的反应,认为反应完全了,因对于常量的反应来说,0.01g是很小的。当溶液中残留的离子浓度<1×10-5mol/L时,沉淀就达到完全。难溶电解质的溶解度尽管很小,但不会等于0。如Ag2S的溶解度为1.3×10-16g。溶解平衡与化学平衡一样,受外界条件的影响而发生移动。几点说明:85
结论:在电解质的溶液中,不管是易溶的,微溶的,难溶的电解质都存在着溶解平衡。结论:在电解质的溶液中,不管是易溶的,微溶的,难溶的86(5)影响难溶电解质溶解平衡的因素:a、绝对不溶的电解质是没有的。b、同是难溶电解质,溶解度差别也很大。c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。①内因:电解质本身的性质
②外因:
a、浓度:加水,平衡向溶解方向移动。b、温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。练:书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式特例:Ca(OH)2(5)影响难溶电解质溶解平衡的因素:a、绝对不溶的电解质是没87
第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡
(第二课时)人教版选修4·化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡88二、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。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89(2)沉淀的方法①调pH值如:工业原料氯化铵中混有氯化铁,使其溶解于水,再加氨水调pH值至7~8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。Fe3+
+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
②加沉淀剂
如:沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=HgS↓(2)沉淀的方法①调pH值如:工业原料氯化铵中混有氯化铁,90化学沉淀法废水处理工艺流程示意图化学沉淀法废水处理工艺流程示意图91思考与交流1、如果要除去某溶液中的SO42-,你选择加入钡盐还是钙盐?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2、以你现有的知识,你认为判断沉淀能否生成可从哪些方面考虑?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。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,沉淀物在溶液中存在溶解平衡。思考与交流1、如果要除去某溶液中的SO42-,你选择加入钡92电池是一种把其他形式的能转化为电能的装置,它提供直流电;电池主要分为化学电池、太阳能电池和燃料电池等.引导学生观察现象,分析得出结论:通电螺线管的周围存在着磁场,通电螺线管周围的磁场分布状态与条形磁体类似.两宋——空前繁荣,商业环境相对宽松——表现:商品种类迅速增加,出现世界上最早的纸币“交子”,商税收入成为政府的重要财源。原因:统治者重农抑商政策。一、古代印度河流城文明〖分析探索〗每个纵列的价电子层的电子总数是否相等?按电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区,除ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。s区、d区和p区分别有几个纵列?为什么s区、d区和ds区的元素都是金属?【重点难点】4.水利工程与灌溉工具的应用中国的官营手工业素称发达,在冶金、制瓷、丝织等诸多行业中,一直在世界上保持领先地位。概况:①邸店在各大商业城市不断兴办,都市商业不断发展;②农村集市贸易也发展起来。③出现了柜坊和飞钱。柜坊是我国最早的银行雏形。飞钱类似后世的汇票。9、 引导学生从印度的纬度位置入手,结合前面学过的亚洲气候分布,课件演示图7.38“孟买各月气温和降水量”,思考:印度主要气候类型以及气候特点。1、时间、地点:1775年5月,北美13个殖民地的代表聚集费城,召开了第二届大陆会议。教师小结:我们刚才通过地图,从位置范围、国土组成、地形地势、气候特征对日本这个国家进行了信息提取,相信细心的同学还会从中获得更多信息。其实,这也是我们认识一个国家的自然环境特征的基本方法。下面,我们来换个国家试一试,有信心吗?2.沉淀的溶解原理: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,就达到使沉淀溶解的目的。例:CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H++H+H2CO3H2O+CO2强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物,难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。除酸外,某些盐溶液也可用来溶解沉淀。电池是一种把其他形式的能转化为电能的装置,它提供直流电93[思考]: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。蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液。Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)讨论溶解沉淀根据勒夏特列原理,使沉淀溶解平衡向溶解方向移动[思考]:写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.1、若使氢氧化94试管编号①②③④对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2滴加试剂2ml蒸馏水,滴加酚酞溶液2ml盐酸3ml饱和NH4Cl溶液
2mlFeCl3溶液现象固体无明显溶解现象,溶液变浅红迅速溶解逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。有红褐色沉淀生成说明溶解实验方案:分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐,根据实验现象,得出结论。试管编号①②③④对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)295在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡:
Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq)
加入盐酸时,H+中和OH-,使c(OH-)减小,平衡右移,从而使Mg(OH)2溶解。加入NH4Cl时,NH4+与OH-结合,生成弱电解质NH3·H2O(它在水中比Mg(OH)2更难电离出OH-),使c(OH-)减小,平衡右移,从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。【思考与交流】:
应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应,并试从中找出使沉淀溶解的规律。【解释】在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡:加入盐酸96[思考]:白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后,为什么会有红褐色沉淀生成?Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq),FeCl3静置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓3、沉淀的转化[思考]:白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后,Mg(OH)297【实验3-4】步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均为0.1mol/L)向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol/LKI溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol/LNa2S溶液现象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AgClAgIAg2S【实验3-4】步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均98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溶液白色沉淀转变为红褐色静置红褐色沉淀析出,溶液变无色【实验3-5】向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的99(实验3-4、3-5沉淀转化)AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3静置Mg(OH)2Fe(OH)3(实验3-4、3-5沉淀转化)AgClAgIAg2SKIN100[讨论]: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。物质溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16[讨论]:从实验中可以得到什么结论?实验说明:沉淀可以从溶解101沉淀的转化示意图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沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-沉淀的转化示意图KI=I-+K+AgCl(s)102思考与交流1.根据你所观察到的现象,写出所发生的反应。2.如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的步骤颠倒顺序,会产生什么结果?试用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释,找出这类反应发生的特点。溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。两者差别越大,转化越容易。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+转化不会发生思考与交流1.根据你所观察到的现象,写出所发生的反应。溶解度103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。沉淀转化的实质104CaSO4
SO42-+
Ca2+
+CO32-CaCO3
应用1:锅炉除水垢:P—64锅炉的水垢中含有CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4SO42-+Ca2++CaCO3应105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CaCO3
Mg(OH)2
CaSO4
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化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32-106应用2:一些自然现象的解释应用2:一些自然现象的解释107CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2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?CaCO3Ca2++CO32-2HC108自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用109ZnS沉淀转化为CuS沉淀(1).在1试管中加入ZnSO4溶液,再滴入Na2S溶液,观察现象。(2).静置后倾去上层清液,蒸馏水洗涤沉淀2-3次。(3).向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液,观察现象。实验现象:有白色沉淀出现,白色沉淀转化成为黑色沉淀。为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀?观察思考ZnS沉淀转化为CuS沉淀(1).在1试管中加入ZnSO4溶110ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)
+Cu2+(aq)CuS(s)
平衡向右移动ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应:ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+
ZnS与CuS是同类难溶物,CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。ZnS(s)Zn2111应用3:为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为:
BaSO4Ba2++SO42-
s=2.4×10-4BaCO3Ba2++CO32-
s=2.2×10-3
由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9~1.5),如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水,使CO32-浓度降低,使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动,使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。BaCO3Ba2++CO32-
+
H+CO2↑+H2O所以,不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42-不与H+结合生成硫酸,胃酸中的H+对BaSO4的溶解平衡没有影响,Ba2+浓度保持在安全浓度标准下,所以用BaSO4作“钡餐”。应用3:为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而112思考:如果误食可溶性钡盐,造成钡中毒,应尽快用5.0%的Na2SO4溶液给患者洗胃,为什么?能用Na2CO3溶液吗?思考:113【小结】:沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动的过程,其基本依据主要有:①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。③加入相同离子,平衡向沉淀方向移动。④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子,使平衡向溶解的方向移动。【小结】:沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动114
第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡
(第三课时)人教版选修4·化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡115科学视野—溶度积KSP对于溶解平衡:MmAn(s)mMn+(aq)
+nAm-(aq)有:KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n在一定温度下,KSP是一个常数。2、溶液中有关离子浓度幂的乘积—离子积QC(任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积)。QCKSP=QCKSP>QCKSP<溶液过饱
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