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文档简介

第三章第四节难溶电解质的溶解平衡(第一课时)温故知新溶解性?1.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。温故知新2.固体物质的溶解度(S):(1)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.叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。(2)注意:①条件:一定温度;②标准:100g溶剂

③状态:饱和状态④单位:g

⑤任何物质的溶解:是有条件的,在一定条件下某物质的溶解量也是有限的,无限可溶解的物质不存在。25℃NaCl在水中的S(NaCl)=35.9g表示的意义?温故知新2.固体物质的溶解度: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温故知新3.饱和溶液、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。已知25℃时NaCl在水中S(NaCl)=35.9g,请问当NaCl的质量超过其溶解度时是否就不再溶解?(1)NaCl在水溶液里达到溶液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)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。加入大量浓盐酸?交流、讨论在饱和NaCl溶液中加入大量浓盐酸现象: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?Ag+和Cl-的反应能进行到底吗?

向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。问题讨论:1.是否恰好反应?2.溶液中是否还含有Ag+和Cl-?设计实验证明。【实验方案】a.取上层清液,滴加KI溶液,若有黄色沉淀产生,说明溶液中存在Ag+;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、难溶电解质的溶解平衡1.概念:在一定条件下,当难溶电解质V(溶解)=V(沉淀)时,此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡,称为沉淀溶解平衡。溶解平衡时的溶液是饱和溶液。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-一、难溶电解质的溶解平衡1.概念:在一定条件下,当难溶电解质V(溶解)=V(沉淀)时,此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡,称为沉淀溶解平衡。溶解平衡时的溶液是饱和溶液。2.过程表示:

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

溶解沉淀注意写法

或AgCl(s)Ag++Cl-一、难溶电解质的溶解平衡3.特征:逆、等、动、定、变平衡的共性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。特例:Ca(OH)2一、难溶电解质的溶解平衡4.影响溶解平衡的因素:c.若向沉淀溶解平衡体系中加入相同的离子,平衡向生产沉淀的方向移动。d.若向沉淀溶解平衡体系中加入某些离子,可与体系中某些离子反应生成难溶的物质或气体,则平衡向溶解的方向移动。书写AgI、Mg(OH)2溶解平衡的表达式

练一练一、难溶电解质的溶解平衡5.沉淀溶度积常数Ksp(1)难溶电解质的溶度积常数的含义

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

溶解沉淀当溶解与结晶速度相等时,达到平衡状态Ksp=c(Ag+)

·c(Cl-)为一常数,该常数称为难溶电解质的溶度积常数,简称溶度积。一、难溶电解质的溶解平衡5.沉淀溶度积常数Ksp

通式:AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

则Ksp=[c(Am+)]n.[

c(Bn-)]m

书写AgI、Mg(OH)2溶度积常数的表达式

练一练注意:(3)对于阴阳离子个数比相同(同种类型)的难溶电解质,Ksp

越小,溶解浓度越小,越难溶。(2)一般情况,温度越高,Ksp越大。在一定温度下,某难溶电解质,Ksp

为一定值一、难溶电解质的溶解平衡5.沉淀溶度积常数Ksp(1)Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。几种难熔电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积:AgCl(s)Ag++Cl-Ksp=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10mol2L-2AgBr(s)Ag++Br-Ksp=[Ag+][Br-]=5.0×10-13mol2L-2AgI(s)Ag++I-Ksp=[Ag+][Br-]=8.3×10-17mol2L-2Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-

Ksp=[Mg2+][OH-]2

=5.6×10-12mol3L-3溶解能力大小有:AgCl>AgBr>AgI问:AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶?常温下,AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶?解析:Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=[Ag+]2=1.8×10-10mol2L-2[Ag+]=1.34×10-5molL-1即AgCl的溶解浓度为:1.34×10-5molL-1

Ksp[Mg(OH)2]=[Mg2+][OH-]2=4[Mg2+]3=5.6×10-12mol3L-3[Mg2+]=1.12×10-4molL-1即Mg(OH)2的溶解浓度为:1.12×10-4molL-1可以看到:AgCl更难溶!(4)对于阴阳离子个数比不相同(不同种类型)的难溶电解质:当相差很大时,Ksp

越小,溶解浓度越小,越难溶;当相差不大时,不能直接比较,需换算成溶解浓度比较一、难溶电解质的溶解平衡5.沉淀溶度积常数Ksp注意:一、难溶电解质的溶解平衡5.沉淀溶度积常数Ksp

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Qc

>Ksp

时,溶液过饱和,不断析出沉淀,直至达到平衡;Qc=c(Am+)n·c(Bn-)m

Qc称为离子积,其表达式中离子浓度是任意的,为溶液中离子的瞬间实际浓度,所以其数值不定。②溶度积规则:①离子积:Qc

=Ksp

时,沉淀与饱和溶液的平衡;Qc

<Ksp

时,溶液不饱和,若加入难溶物,则沉淀会溶解直至达到平衡。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?第三章第四节难溶电解质的溶解平衡(第三课时)二、沉淀溶解平衡的应用(一)沉淀的形成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、沉淀溶解平衡的应用(一)沉淀的形成2.方法(1)调pH值工业原料NH4Cl中混有FeCl3,加氨水调pH值至7~8Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=HgS↓(2)加沉淀剂

如:沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、H2S做沉淀剂思考与交流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.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。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。我有小妙招!家里烧水的水壶用了一段时间后容易结垢,水垢的主要成分是CaSO4、CaCO3和Mg(OH)2,你有什么方法除去这些水垢吗?二、沉淀溶解平衡的应用(二)沉淀的溶解1.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。CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)+

H+HCO3-+

H+H2CO3H2O+CO2CO2的生成和逸出,使CaCO3溶解平衡体系中的c(CO32-)不断减小,平衡向沉淀溶解方向移动。2.方法(1)酸溶解法二、沉淀溶解平衡的应用(二)沉淀的溶解2.方法(2)盐溶液溶解法Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)溶解沉淀思考与交流1.若使氢氧化镁沉淀溶解,可以采取什么方法?2.设计实验使氢氧化镁沉淀溶解。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、FeCl3溶液。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有红褐色沉淀生成说明溶解思考与交流在溶液中存在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。

1.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】思考与交流思考与交流2.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?FeCl3静置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓Mg(OH)2转化成了更难溶的物质Fe(OH)3二、沉淀溶解平衡的应用(三)沉淀的转化【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AgClAgIAg2SKINa2S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?二、沉淀溶解平衡的应用(三)沉淀的转化思考与交流1.从实验中我们可以得到什么结论?结论: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-二、沉淀溶解平衡的应用(三)沉淀的转化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。1.沉淀转化的实质2.沉淀转化的应用沉淀的转化在科研和生活生产中具有重要的应用价值。二、沉淀溶解平衡的应用2.沉淀转化的应用

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。CaSO4SO42-+

Ca2+

+CO32-CaCO3化学法除锅炉水垢的流程图水垢成分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CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O二、沉淀溶解平衡的应用2.沉淀转化的应用应用2:龋齿的形成原因及防治方法Ca5(PO4)3OH(S)

5Ca2+(aq)+3PO43-

(aq)+OH-(aq)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,发酵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

羟基磷灰石5Ca2++3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F氟磷灰石更难溶更耐酸碱应用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”?二、沉淀

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