难溶电解质的溶解平衡 (人教选修4)

1、小明用热水配制了大半烧杯硝酸钾的饱和水溶液，让一个较大的塑料块在液面上漂浮，当时溶液的温度约为60 ，室温为20 。然后，小明让溶液冷却，注意观察。请说出小明会看到的两个现象，并用你学过的理论知识解释。 提示溶解度与温度相关，温度越低，硝酸钾的溶解度越小，所以随着溶液温度降低，小明会看到有硝酸钾析出，冷却后杯里溶液的密度会减小，小明会看到塑料块浸入溶液的体积增大。,第四节难溶电解质的溶解平衡,1,PPT学习交流,1了解难溶电解质的溶解平衡。 2了解溶度积的意义。 3知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。,2,PPT学习交流,笃学一以Gal为例理解溶解平衡 尽管AgCl溶解

2、度很小，但并不是 ，从固体溶解平衡角度认识，AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量 和 脱离 溶入水中；另一方面，溶液中的 和 受AgCl表面的吸引， AgCl表面，析出 。 在一定温度下，当AgCl 和 的速率相等时，得到AgCl的 溶液，即建立下列动态平衡： 。,绝对不溶,Ag,Cl,AgCl表面,Ag,Cl,阳、阴离子,回到,沉淀,溶解,生成,饱和,3,PPT学习交流,笃学二沉淀反应的应用 1.沉淀的生成 (1)调节pH法 加入氨水调节pH至78，可除去氯化铵溶液中的杂质氯化铁。反应离子方程式如下： 。 (2)加沉淀剂法 以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2等生

3、成极难溶的硫化物沉淀。反应离子方程式如下： ， 。,Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH4,Cu2S2=CuS,Cu2H2S=CuS2H,4,PPT学习交流,2沉淀的溶解：根据 原理。对于在水中难溶的电解质，如能设法不断地 溶解平衡体系中 ，使平衡向 的方向移动，就可以使沉淀溶解。应用举例：难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中,平衡移动,移去,相应离子,沉淀溶解,5,PPT学习交流,3沉淀的转化： 沉淀的转化的实质是 。一般来说，溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀。 除去锅炉中的水垢(CaSO4)时用Na2CO3试剂,沉淀溶解平衡的移动,6,PPT学习交流,笃学三溶度积 难溶电解

4、质在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常数称为溶度积。对于沉淀溶解平衡MmAn(s) mMn(aq)nAm(aq)而言，其溶度积的表达式为Ksp 。,cm(Mn)cn(Am),7,PPT学习交流,【慎思1】 从溶解度的角度分析，什么是难溶电解质？ 提示习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。 【慎思2】 只有难溶电解质才存在溶解平衡吗？ 提示不仅难溶电解质存在溶解平衡，在易溶的饱和溶液中也存在溶解平衡，如在饱和NaCl溶液中存在溶解和结晶平衡。,8,PPT学习交流,【慎思3】 沉淀溶解平衡的影响因素有哪些？ 提示(1)内因：溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的；同是微溶物质，溶解度差

5、别也很大；易溶溶质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。 (2)外因：包括浓度、温度等，遵循勒夏特列原理。 浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 温度：升温，多数平衡向溶解方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。 同离子效应：向平衡体系中加入相同的离子，使平衡向生成沉淀的方向移动。 其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶的物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动。,9,PPT学习交流,【慎思4】 难溶电解质的溶解平衡和难电离物质(弱电解质)的电离平衡有什么区别？ 提示(1)从物质类别来看：难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质如BaSO4是强电解质，而Al(OH

6、)3是弱电解质，而难电离物质只是弱电解质。 (2)从变化过程来看：溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。,10,PPT学习交流,提示加入固体CH3COONa使Mg(OH)2固体的质量增加。理由是CH3COONa在溶液中水解CH3COOH2OCH3COOHOH，增大了c(OH)，使Mg(OH)2的溶解平衡向着生成Mg(OH)2的方向移动。 加入NH4Cl固体使Mg(OH)2固体的质量减小。理由是NH4Cl在溶液中电离出NH4，NH4与OH发生反应：NH4OHNH3H2O，减小了c(OH)，

7、使Mg(OH)2的溶解平衡向着生成Mg2和OH的方向移动。,11,PPT学习交流,1影响沉淀溶解平衡的因素 (1)内因：难溶电解质本身的性质 (2)外因： 温度：温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。 浓度：加水稀释，溶解平衡向溶解方向移动。 同离子效应：加入与难溶电解质构成微粒相同的物质。溶解平衡向生成沉淀的方向移动。 能反应的物质：加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。,12,PPT学习交流,2实例 难溶电解质的溶解平衡属于化学平衡，符合勒夏特列原理，外界条件改变时，平衡将会发生移动。,13,PPT学习交流,【例1】某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品Ca

8、SO4，与相邻的合成氨厂联合设计了如图所示制备(NH4)2SO4的工艺流程： 请回答以下问题： (1)合成氨反应的化学方程式是_，该反应在_(填设备名称)中发生。沉淀池中发生的主要反应方程式是_，该反应能够发生的原因是_。,14,PPT学习交流,(2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是_，可以循环使用的X是_。 (3)该生产过程中的副产品是_。从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是_；从物质的性质和工业生产实际的角度考虑该流程的主要缺陷是_。,15,PPT学习交流,(1)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的越完全越好

9、。如沉淀Mg2，应使用NaOH等使之转为溶解度小的Mg(OH)2。 (2)一般认为离子浓度小于1105molL1时，沉淀已经完全。,16,PPT学习交流,【体验1】自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是()。 ACuS的溶解度大于PbS的溶解度 B原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性 CCuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2S2=CuS D整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应 解析由PbS转化生成CuS，说明CuS更难溶，CuS中的S为2价，仍具有还原性，CuSO

10、4与ZnS反应的离子方程式为Cu2ZnS=CuSZn2 答案D,17,PPT学习交流,1影响Ksp的因素 Ksp只与难溶电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。 2意义 Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 (1)对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知，溶解能力：AgClAgBrAgI，Cu(OH)2Mg(OH)2。,18,PPT学习交流,3溶度积与离子积的关系 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解： QcKsp

11、，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 Qc Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。,19,PPT学习交流,【例2】已知：25 时，KspMg(OH)25.611012，Ksp(MgF2)7.421011。下列说法正确的是()。 A25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大 B25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大 C25 时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.0

12、1 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小 D25 时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2,20,PPT学习交流,解析A中氢氧化镁溶度积小，所以其Mg2少。B中NH4结合OH使氢氧化镁溶解平衡正移，Mg2增多。C中Ksp不随浓度变化，只与温度有关。D中二者Ksp接近，使用浓NaF溶液可以使氢氧化镁转化。 答案B (1)溶度积Ksp仅与温度有关(难溶电解质一定时)。 (2)溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。 (3)相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。,21,PPT学习交流,【体验2】某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如右图所示。据图分析，下列判断错误的是()。 AKspFe(OH)3KspCu(OH)2 B加适量NH4Cl固体可使溶液由A点变到B点 CC、D两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等 DFe(OH)3、Cu(OH)2分别在B、C两点代表的溶液中达到饱和,22,PPT学习交流,解析B项，图上A点到B点，溶液的pH增大，而NH4Cl溶液呈酸性，故不正确。 答案B,23,PPT学习交流,实验探究十四氟化物防治龋齿的原理 龋齿可能是由口腔细菌在糖代谢过程中释放出来的有机酸穿透牙釉质表面使牙齿的矿物质羟(基)磷灰石Ca5(PO