难溶电解质的溶解平横

1、7/7/2020,重点：难溶电解质的溶解平衡 难点：难溶电解质的溶解和转化,目的： 1.了解难溶电解质在水中的溶解情况; 2.理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点,正 确理解和掌握溶度积Ksp的概念； 3.掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、 生成和沉淀的转化； 4.掌握简单的利用Ksp的表达式，计算溶液中相关 离子的浓度。,第四节 难溶电解质的溶解平衡,7/7/2020,1.什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？,一定温度下,不能再溶解溶质的溶液叫饱和溶 液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。,2.溶解性是指:_; 溶解性是物质的_性质。物质溶解性的大小 跟_有关。,一种物质溶解在另一种

2、物质中的能力。,物理,溶质、溶剂的性质,复习:,3.固体物质的溶解度：,物质的溶解性只是粗略地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。,7/7/2020,A.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。,B.注意： 条件：一定温度； 标准：100g溶剂 状态：饱和状态 单位：g 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。,20时,溶解性与溶解度的大小关系,练习:,7/7/2020,(A)20时100克水里,溶解了36克氯化钠达到饱和状

3、态,20时NaCl的溶解度是多少？,36g,(B)20时,KClO3在水里的溶解度是7.4g,这表示什么含义？,20时,100克水中最多溶解7.4克,KClO3,实验探究,讨论： (1)NaCl在水溶液里达到溶解平衡状态时有何特征?,(2)使NaCl饱和液中析出NaCl固体,可采取何措施？,加热浓缩、降温,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？,一.Ag和Cl的反应能进行到底吗？,思考与交流(p61):,7/7/2020,1.分析表3-4或从有关书籍、网站上查找的更多电 解质在水中溶解度数据,在溶解度的大小、易溶 和难溶界限等方面你能得到哪些有关信息?谈谈 对

4、书后所附的部分酸、碱和盐的溶解度表中“溶” 与“不溶”的理解。,7/7/2020,a.生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于生成 物的溶解度小。 b.难溶电解质的溶解度尽管很小,但不会等于0(生 成AgCl沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在 反应体系中共存). c.习惯上,将溶解度小于0.01克的电解质称为难溶 电解质。 d.化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 10-5mol/L时,沉淀反应达到完全。,(一).AgCl溶解平衡的建立：:,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。,Ag+和 Cl-的反应真能进行到底吗？为什么？,7/7/

5、2020,当V(溶解)=V(沉淀)时,得饱和AgCl溶液,建立溶解平衡,(二).难溶电解质的溶解平衡:,1.概念：,在一定条件下,难溶电解质溶解成离子的速率与溶液中离子重新结合成沉淀的速率相等,溶液中各离子的浓度保持不变的状态,叫沉淀溶解平衡。,7/7/2020,例1石灰乳中存在下列平衡： Ca(OH)2(s) Ca2+(aq) + 2OH-(aq),加入下列溶液,可使Ca(OH)2减少的是.( ) A、Na2CO3溶液 B、AlCl3溶液 C、NaOH溶液 D、CaCl2溶液,AB,2.特征：难、饱、逆、动、等、定、变。,3.生成难溶电解质的离子反应的限度:,4.影响因素：内因、外因(浓度、

6、温度等),难溶电解质的溶解度小于0.01g,离子反应生成难溶电解质，通常离子浓度小于1105mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有相应的离子。,5.溶度积常数(简称溶度积)科学视野(p65): .溶度积(Ksp):难溶电解质的溶解平衡中,离子浓度幂的乘积。,7/7/2020,.表达式： 平衡时：Kspc(Mn)m.c(Am-)n,设任意时刻有：Qc c(Mn)m . c(Am-)n 当: Qc Ksp 过饱和，析出沉淀， Qc Ksp 达饱和，平衡状态 Qc Ksp 未饱和。,.溶度积规则:,25时， Ksp = c(Pb2+).c(I-)2 = 7.110-9,mol3l-3,练习：BaS

7、O4、Fe(OH)3的溶度积表达式 。,KspBaSO4 =c(Ba2+).c(SO42-) 单位： mol2L-2 Ksp Fe(OH)3= c(Fe3+).c(OH-)3 单位： mol4L-4,7/7/2020,注：一般情况,温度越高,Ksp越大。 对于阴阳离子个数比相同 (即:相同类型)的难溶电解质,Ksp越小,溶解度越小,越难溶。,与弱电解质的电离平衡常数做对比,Ksp的意义和影响因素,物质本身性质和温度等,难溶物在水中的溶解能力,例2100ml0.01mol/lKCl溶液中加入1ml0.01mol/l AgNO3溶液(Ksp=1.810-10)下列中对的是( ) A.有AgCl沉淀

8、析出 B.无AgCl沉淀 C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl,A,7/7/2020,几种难熔电解质在25时的溶解平衡和溶度积： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= c(Ag+)c(Cl-) = 1.810-10mol2L-2 AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= c(Ag+)c(Br-) = 5.010-13mol2L-2 AgI(s) Ag+ + I- Ksp= c(Ag+)c(Br-) = 8.310-17mol2L-2 Mg(OH)2(s) Mg2+2OH- Ksp= c(Mg2+)c(OH-)2 = 5.610-12mol3L-3,溶解能力大小有：AgCl AgB

9、r AgI,问:AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶?能由Ksp直接判断吗?,由它们的Ksp求出常温下其饱和溶液中的浓度各为：c(AgCl)1.3410-5mol/l ; c(MgOH)21.1210-4mol/l,7/7/2020,常温下AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶？,解析：对AgCl有： Ksp(AgCl) = c(Ag+).c(Cl-)= c(Ag+)2=X2 X2 = 1.810-10mol2l-2 c(Ag+)=X=1.3410-5moll-1 即AgCl的溶解浓度为： 1.3410-5mol l-1,对Mg(OH)2有： KspMg(OH)2= c(Mg2+)c(OH-)2=4

10、c(Mg2+)3=4X3 = 5.610-12mol3l-3 X= c(Mg2+)=1.1210-4moll-1 ; 即Mg(OH)2的溶解浓度为:1.1210-4mol l-1。,可以看到:AgCl比Mg(OH)2更难溶！,7/7/2020,6.Ksp的求算： 例3.25时,Ksp(PbI2)= 7.110-9 mol3l-3求PbI2的饱和溶液中的c(Pb2+)和c(I-).,解析： PbI2 Pb2+ + 2I- 浓度关系： X,2X,溶解的PbI2 的浓度为：1.2 10-3moll-1,Ksp= c(Pb2+).c(I-)2 = c(Pb2+)22.c(Pb2+)2 4X3 = 7.

11、110-9 mol3l-3,c(Pb2+)=1.210-3moll-1;c(I-)=2c(Pb2+)=2.410-3moll-1,练习：,1.将足量AgCl各放入:(1)5ml水;(2)10ml 0.2 moll-1的 MgCl2溶液;(3)20ml 0.5moll-1NaCl溶液;(4)40ml 0.1 moll-1盐酸中溶解至饱和,各溶液中c(Ag+)由大到小 的顺序为：,各溶液中c(Cl-)越大,c(Ag+)越小(1)(4)(2)(3),7/7/2020,2.下列说法正确的是.( ) A.硫酸钡放入水中不导电,则硫酸钡是非电解质 B.物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了 C.绝对不溶解

12、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浓度为0. 3.在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中,存在如下平衡：Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) 向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl时,固体Mg(OH)2的质量有何变化？,C,加入CH3COONa固体,CH3COO-水解得OH-,抑制Mg(OH)2溶解,Mg(OH)2质量增大,加NH4Cl固体时,NH4+与溶液中OH-结合得NH3.H2O使Mg(OH)2溶解平衡正向移动,Mg(OH)2质量减少。,7/7/2020,4.常温下,在500ml0.011moll-1的Ba(OH)2溶液中加入50

13、0ml0.01moll-1的硫酸溶液生成沉淀.求(已知 Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2l-2): (1)沉淀后溶液的pH; (2)沉淀后溶液中c(SO42-),c(Ba2+)=510-4moll-1 c(H+)=1.010-11 moll-1 ；则溶液的pH=11,设沉淀后SO42-浓度为x, 则有： BaSO4 Ba2+ + SO42-,510-4,x,Ksp(BaSO4)= 510-4x = 1.110-10 mol2l-2,X=c(SO42-)=2.210-7moll-1,7/7/2020,5.对：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) H0 的平衡体系,改变

14、件: a.加热;b.加水;c.加入AgCl(s) ; d.加入NaCl晶体, 溶解平衡怎样移动？,a.温度：,多数难溶电解质的溶解是吸热的,通常情况升高温度,平衡正向移动,溶解度增大。,b.加入水：,平衡正向移动。,c.加入AgCl固体：,饱和溶液，平衡不移动。,d.加入NaCl晶体：,同离子效应，平衡逆向移动。,7/7/2020,难溶物的溶解平衡,溶解平衡,难溶完全不溶,一定条件下,溶质离子与该固态物质间建立动态平衡,溶度积(Ksp),表达式如:Ksp= c(Pb2+).c(I-)2,意义：沉淀溶解能力,Ksp求算：,利用Ksp求难溶物离子浓度,小结：,问题能否通过改变条件,使难溶电解质的溶

15、解平衡发生移动？使沉淀生成、溶解或转化？,7/7/2020,1.应用与意义：根据生成难溶电解质的沉淀原理,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,在物质的检验、提纯及工厂废水的处理等方面有重要意义。 2.原则:生成沉淀反应能发生,且进行得越完全越好.,(一).沉淀的生成：,二、沉淀反应的应用：,7/7/2020,3.方法：,调pH：如:工业原料氯化铵中混有氯化铁,加氨水调节溶液的酸度,使溶液的pH至78,Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+, 加沉淀剂: 如： 沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、H2S做沉淀剂,Cu2+S2= CuS ; Hg2+S2

16、= HgS,思考与交流:(p63),利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次希望沉淀生成的反应进行得越完全越好。 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？,7/7/2020,加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4溶解度更小，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全.,(二).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:,难溶于水的盐溶于酸中,如:Cu(OH)2、Al(OH)3 CaCO3 、FeS 溶于盐酸。,7/7/2020,难溶电解质溶于某些盐溶液中,如:Mg(OH)2溶于NH4Cl

17、溶液中。,实验3-3:向3支盛有Mg(OH)2的试管中分别加入适量的蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液,观察并记录现象。,思考与交流(p64),用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因？并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： 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,7/7/2020,(三).沉淀的转化:,实验3-4:向盛有10滴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。向其中滴加0.1mol/lKl溶液,观察、记录现象;再向其中滴加0.1mol/lNa2S溶液,观察并记录现象。,加NH4Cl时,NH4+水解,产生的H+中和OH-,使c(OH-)减小,平衡右移,从而使Mg(OH)2溶解。,实验3-5：向盛有1ml0.1mol/lMgCl2溶液的试管中滴加12滴2mol/lNaOH溶液,有白色沉淀生成,再滴加