幻灯片 1第四节 难溶电解质的溶解平衡 ---- 幻灯片 2学习目标: 1.了解沉淀溶解平衡的定义及影响因素。 2.掌握沉淀转化的条件和应用。 3.了解溶度积及有关计算。 重点:沉淀转化的条件和应用 难点:沉淀溶解平衡、沉淀转化 ---- 幻灯片 3复习: 1.离子反应发生的条件有哪些? 2.生成难溶于水的沉淀的反应能进行到底吗? 3.易溶、可溶、微溶、难溶的标准是什么? >10 >1 >0.01 <0.01 ---- 幻灯片 4一、难溶电解质的溶解平衡 1.概念: 在一定条件下,当电解质溶解速率和生成速率相等时,得 到电解质的饱和溶液,即达到溶解平衡。 例:AgNO3溶液与 NaCl溶液混合时,有以下关系: Ag+(aq) + Cl-(aq) AgCl(s) AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) ---- 幻灯片 5填:最大、最小、增大、减小、不变 ---- 幻灯片 6一、难溶电解质的溶解平衡 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,0.01 g是很小的。当溶液中残留的离子浓度< 1 ×10-5 mol/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1.3×10-16 g。 溶解平衡与化学平衡一样,受外界条件的影响而发生移动。 ---- 幻灯片 7特 征 特征:逆、等、动、定、变 ---- 幻灯片 8练习: 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.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 ( ) A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等 B.沉淀溶解平衡达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等 C.沉淀溶解平衡达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变 D.沉淀溶解平衡达到平衡时,如果再加入该沉淀物,将促进溶解 B ---- 幻灯片 93.下列说法中正确的是 ( ) A.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水 B.不溶于水的物质溶解度为0 C.绝对不溶解的物质是不存在的 D.某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零。 C ---- 幻灯片 10影响因素: 内因:电解质本身的性质 外因:(浓度、温度(一般)zx````xk 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。 ---- 幻灯片 11二、沉淀反应的应用 1.利用沉淀来分离或除去某些离子 例:NH4Cl中含有FeCl3,使其溶于水,再加氨水调节pH到 7~8,使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。 Fe3++3NH3·H2O = Fe(OH)3↓+3NH4+ 常用沉淀剂还有Na2S、H2S等,与某些金属离子生成极难溶的 硫化物沉淀。例: Cu2++H2S = CuS↓+2H+ Hg2+ + S2- = HgS↓ ---- 幻灯片 12总 结 利用物质的溶解性,加入一种离子生成 沉淀即可。 ---- 幻灯片 13思考与交流 1.如果要除去某溶液中的SO42-,选择加入钙盐还是钡盐?为什么? 2.如果要除去某溶液中的Mg2+,应该加入什么离子比较好,是碳酸根还是氢氧根好?为什么? 3.以你现有的知识,你认为判断沉淀能否生成可从那些方面考虑?是否可使要除去的离子全部通过沉淀除去?如何尽可能多地除去? 钡盐。硫酸钡难溶,可使硫酸根离子沉淀完全,而硫酸钙微溶,硫酸根沉淀不完全。 加入OH-为好。Mg(OH)2难溶,而MgCO3微溶 沉淀生成可从溶解度大小来考虑。 不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去,因存在溶解平衡。 可以加入过量的沉淀剂,以使平衡向沉淀的方向移动。 ---- 幻灯片 14向饱和氯化钠溶液中加入浓盐酸会什么现象? 总结: 加入相同的离子,平衡向生成沉淀的方向移动。 ---- 幻灯片 15二、沉淀反应的应用 2. 沉淀的溶解zxx`````k 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+ H2CO3 H2O + 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。 ---- 幻灯片 16实验: 向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别加入适量的蒸馏水、 盐酸和氯化铵溶液,观察并记录现象: 无明显现象 沉淀溶解 沉淀溶解 请用平衡移动原理解释 加盐酸沉淀溶解的原理。 盐酸中H+与氢氧化镁产生的OH-生成水,使溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,氢氧化镁逐渐溶解。 ---- 幻灯片 17二、沉淀反应的应用 2. 沉淀的溶解 某些盐因水解呈酸性,也可用来溶解某些难溶电解质。 Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq) H2O NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ OH- + H+ 因OH-浓度降低,使溶解平衡向沉淀溶解的方向移动。 Mg(OH)2 +2NH4Cl = MgCl2 + 2NH3 ·H2O ---- 幻灯片 18总 结 溶解沉淀的方法: 1.加入足量的水 2.使沉淀转化为气体 3.使沉淀转化为弱电解质 ---- 幻灯片 19分 析 1.分别用等体积的蒸馏水和硫酸洗涤硫酸钡沉 淀,用水洗涤造成的硫酸钡的损失大还是硫酸洗涤 造成的损失大。 2.碳酸钙难溶于稀硫酸,却能溶于醋酸。 ---- 幻灯片 20三、沉淀的转化 NaCl和 AgNO3混合 生成白 色沉淀 向所得固液混合物中滴加KI溶液 白色沉淀 转变为黄色 向新得固液混合 物中滴加Na2S溶液 黄色沉淀 转变为黑色 ---- 幻灯片 21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 ---- 幻灯片 22---- 幻灯片 23思考与交流 1.根据你所观察到的现象,分析所发生的反应。 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,并找出这类反应发生的特点。 溶解度 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。 沉淀的转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 ---- 幻灯片 24 1.对于一些用酸或其它方法不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀。 例:水垢中的CaSO4,用Na2CO3处理,使之转化为CaCO3,而 后用酸除去。 CaSO4 (s) SO42- + Ca2+ + CO32- CaCO3(s) 沉淀转化的应用举例 ---- 幻灯片 252. 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。 例: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)。 ---- 幻灯片 26练习 已知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在溶解平衡,在火力发电 厂燃烧煤的废气中往往含有二氧化硫、氧气、氮气、二氧化碳 等,为了除去有害的气体二氧化硫变废为宝,常常见粉末状的 碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应产物为石膏。 1.二氧化硫与碳酸钙悬浊液反应的方程式 2.二氧化硫与熟石灰的悬浊液反应的方程式 3.试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的原因。 ---- 幻灯片 27总结 沉淀的生成、溶解、转换本质上都是沉淀溶解平衡的移动 问题,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.加入相同的离子,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。 ---- 幻灯片 28科学视野—溶度积KSP 对于溶解平衡: MmNn(s) mMn+(aq) + nNm+(aq)有: KSP=[c(Mn+)]m·[c(Nm+)]n 在一定温度下, KSP是一个常数。 溶液中有关离子浓度幂的乘积—离子积QC。 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 ---- 幻灯片 29练习: 1.向0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol/L NaCl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? 是否可以用Na2SO4代替Na2S? 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。 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。 ---- 幻灯片 30不可以, 设c(SO42-)=0.1 mol/L,为使而之沉淀, c(Ag+)=(1.4×10-5/0.1)1/2 =1.18×10-2 mol/L。 而在AgCl饱和溶液中 c(Ag+)=(1.8×10-10)1/2=1.34×10-5 mol/L 2.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。 ---- 幻灯片 31 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。 ---- 幻灯片 32作 业 课本P67第1、5题 ----

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