幻灯片 1第四节 难溶电解质的溶解平衡
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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
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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
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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)
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幻灯片 5填:最大、最小、增大、减小、不变
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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。
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幻灯片 7特 征
特征:逆、等、动、定、变
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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
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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
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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。
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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↓
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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
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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
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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。
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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
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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
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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
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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
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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)。
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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。
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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。
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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
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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。
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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。
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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。
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幻灯片 32作 业
课本P67第1、5题
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