《高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 3.4 难溶电解质的溶解平衡课件 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 3.4 难溶电解质的溶解平衡课件 新人教版选修4（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡学习目标学习目标1 1了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。2 2能运用溶度积常数能运用溶度积常数( (K Kspsp) )进行简单的计算。进行简单的计算。3(1)0.1 molL1的盐酸与的盐酸与0.1 molL1的的AgNO3溶液溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有_。(2)下列方程式下列方程式AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)、AgClAgCl、CH3COOHCH3COOH各表示什么意义？各表示什么意义？AgCl的溶解平衡；的溶解平衡
2、；AgCl是强电解质，溶于水是强电解质，溶于水的的AgCl完全电离；完全电离；CH3COOH的电离平衡。的电离平衡。4试用平衡移动原理解释下列事实：试用平衡移动原理解释下列事实：(1)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？不溶于水，为什么不能作钡餐？(2)CaCO3难溶于稀难溶于稀H2SO4，却能溶于醋酸中；，却能溶于醋酸中；(3)分别用等体积的蒸馏水和分别用等体积的蒸馏水和0.01 molL1的盐酸洗涤的盐酸洗涤AgCl沉淀，沉淀，用水洗涤造成的用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。一、沉淀溶解平衡和溶度积常数一、沉淀溶解平衡和溶度积常数1 1
3、沉淀溶解平衡的概念沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成 时，时， 速率和速率和 速率相等的状态。速率相等的状态。饱和溶液饱和溶液溶解溶解生成沉淀生成沉淀3.3.溶解平衡的特点溶解平衡的特点4.4.影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素内因内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。难溶电解质本身的性质，这是决定因素。外因外因浓度：浓度： 加水稀释，平衡向溶解方向移动加水稀释，平衡向溶解方向移动温度：温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。升温升温多数平衡向溶解方向移动，但有少数物质多数平衡向溶解方向移动，
4、但有少数物质的溶解度随着温度的升高而减小，如的溶解度随着温度的升高而减小，如Ca(OH)Ca(OH)2 2、CaSOCaSO4 4等。等。同离子效应：同离子效应： 增大相同离子浓度平衡左移增大相同离子浓度平衡左移 其他其他改变条件改变条件平衡移平衡移动方向动方向平衡时平衡时c（Ag+ ）平衡时平衡时c（Cl-）Ksp升升 温温加加 水水加加AgCl（s）加加NaCl（s）加加NaI（s）加加AgNO3(s)加加NH3H2O不移动不移动 不变不变不变不变不变不变不变不变右移右移右移右移右移右移右移右移左移左移左移左移增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小
5、讨论：对于平衡讨论：对于平衡 AgClAgCl（S S） AgAg+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq) (aq) 若改变条件，对其有何影响若改变条件，对其有何影响增大增大不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变5.5.电解质在水中的溶解度电解质在水中的溶解度20 20 时，电解质在水中的溶解度与溶解性存时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：在如下关系：1AgCl的的Ksp1.801010，将，将0.002 molL1的的NaCl和和0.002 molL1的的AgNO3溶液等体积混合，是否有溶液等体积混合，是否有AgCl沉淀生成？沉淀生成？c(Cl)c(Ag)
6、0.0010.001106Ksp，有沉淀生成。，有沉淀生成。2利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？不可能将要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶不可能将要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于液中的离子浓度小于1105 molL1时，沉淀已经完全。时，沉淀已经完全。3下列有关溶度积常数下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是的说法正确的是 ()A常温下，向常温下，向BaCO3饱和溶液中加入饱和溶液中加入Na2CO3固体，固体，BaCO3的的 Ksp减小减小B溶度积常数溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高只受温度
7、影响，温度升高Ksp减小减小C溶度积常数溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高只受温度影响，温度升高Ksp增大增大D常温下，向常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入饱和溶液中加入NaOH固体，固体，Mg(OH)2的的Ksp不变不变D(1)溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但增大，但Ca(OH)2 、CaSO4相反。相反。(2)对于溶解平衡：对于溶解平衡：AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)cn(Bm)，对于相同类型的物质，对于相同类型的物质，Ksp的大小，反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小，的大小，反映了难
8、溶电解质在溶液中溶解能力的大小，也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一样，样，Ksp与温度有关。不过温度改变不大时，与温度有关。不过温度改变不大时，Ksp变化变化也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。6.6.溶度积常数溶度积常数注意注意: :K Ksp sp 的大小的大小 取决于难溶电解质的本性取决于难溶电解质的本性 反映了难溶电解质在水中的溶解能力反映了难溶电解质在水中的溶解能力 只与温度有关而与离子浓度改变无关只与温度有关而与离子浓度改变无关AxBy(s) x A y+(aq) + y Bx-(
9、aq)溶度积溶度积 K KSPSP是指在一定温度下，难溶电解质的饱和溶是指在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂之乘积。液中离子浓度幂之乘积。平衡状态：平衡状态： 溶度积：溶度积：KSP = cx(Ay+) cy(Bx-)任意时刻：任意时刻： 离子积：离子积：QC = cx(Ay+) cy(Bx-)1.1.定义定义几种难熔电解质在几种难熔电解质在2525时的溶解平衡和溶度积：时的溶解平衡和溶度积： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= 1.810-10mol2 L-2AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= 5.010-13mol2 L-2AgI(s) Ag+ + I- K
10、sp= 8.310-17mol2 L-2Mg(OH)2(s) Mg2+2OH- Ksp= 5.610-12mol3 L-37.7.溶度积规则溶度积规则可判断沉淀可判断沉淀溶解这一可逆过程进行的方向。溶解这一可逆过程进行的方向。QcKspQ Qc c与与K Kspsp的关系的关系无沉淀析出无沉淀析出不饱和不饱和C沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡饱和饱和B有沉淀析出有沉淀析出过饱和过饱和A有无沉淀析出有无沉淀析出溶液性质溶液性质1 1沉淀的生成沉淀的生成( (方法方法) )(1)调节调节pH法：法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节使其溶解于水，再
11、加入氨水调节pH至至78，可使，可使Fe3转变为沉淀而除去。转变为沉淀而除去。(2)加沉淀剂法：加沉淀剂法：如以如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些等作沉淀剂，使某些金属离子如金属离子如Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用2.2.沉淀的溶解沉淀的溶解当当Q Qc cK Kspsp时，沉淀溶解，常用的方法有：时，沉淀溶解，常用的方法有：o酸碱溶解法酸碱溶解法o加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，降加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，
12、降低离子浓度，使平衡向溶解方向移动。例如，低离子浓度，使平衡向溶解方向移动。例如，BaCO3溶于盐酸。溶于盐酸。o发生氧化还原反应使沉淀溶解发生氧化还原反应使沉淀溶解o有些金属硫化物如有些金属硫化物如CuS、HgS等，其溶度积特别小，等，其溶度积特别小，在其饱和溶液中在其饱和溶液中c(S2)特别小，不溶于非氧化性强酸，特别小，不溶于非氧化性强酸，只溶于氧化性酸只溶于氧化性酸(如硝酸、王水如硝酸、王水)，S2被氧化减小了其被氧化减小了其浓度，而达到沉淀溶解的目的。浓度，而达到沉淀溶解的目的。此法适用于那些具有明此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物。显氧化性或还原性的难溶物。o生成络合物使
13、沉淀溶解生成络合物使沉淀溶解o向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配合剂，使溶液向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配合剂，使溶液中某种离子生成稳定的络合物，以减小其离子的浓度，中某种离子生成稳定的络合物，以减小其离子的浓度，从而使沉淀溶解。例如，从而使沉淀溶解。例如，AgCl溶于氨水生成溶于氨水生成Ag(NH3)2。3 3沉淀的转化沉淀的转化沉淀转化的实质就是沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动。一般来。一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀易实说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀易实现。现。根据难溶物质溶解度的大小，难溶物质间可以进行根据难溶物质溶解度的大小，难溶物质间可
14、以进行1.在实验室中怎样除去在实验室中怎样除去NaCl溶液中的溶液中的BaCl2?向溶液中加入过量的向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应过滤，向溶液充分反应过滤，向滤液中加适量盐酸。滤液中加适量盐酸。2.怎样除去怎样除去AgI中的中的AgCl?把混合物与饱和把混合物与饱和KI溶液混合，振荡静置，溶度积大溶液混合，振荡静置，溶度积大的的AgCl就慢慢转化为溶度积小的就慢慢转化为溶度积小的AgI。典例典例解析解析AA例例2 2水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措来越严重。目
15、前，世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措施进行治理。施进行治理。(1)(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是理。以下处理措施和方法都正确的是_(_(填字母编号，填字母编号，可多选可多选) )。选项选项污染物污染物处理措施处理措施方法类别方法类别A A废酸废酸加生石灰中和加生石灰中和物理法物理法B BCuCu2 2等重金属离子等重金属离子加硫化物沉降加硫化物沉降化学法化学法C C含纯碱的废水含纯碱的废水加石灰水反应加石灰水反应化学法化学法BC(2)(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图：
16、下图是某市污水处理的工艺流程示意图：下列物质中不可以作为混凝剂（沉降剂下列物质中不可以作为混凝剂（沉降剂) )使用的是使用的是_(_(填填字母编号，可多选字母编号，可多选) )。A A偏铝酸钠偏铝酸钠 B B氧化铝氧化铝 C C碱式氯化铝碱式氯化铝 D D氯化铁氯化铁混凝剂除去悬浮物质的过程是混凝剂除去悬浮物质的过程是_(_(填字母编号填字母编号) )。A A物理变化物理变化 B B化学变化化学变化 C.C.既有物理变化又有化学变化既有物理变化又有化学变化BC2 4 3 2 1 6 235.5练习练习2硫酸工业中废渣称为硫酸渣，其成分为硫酸工业中废渣称为硫酸渣，其成分为SiO2、Fe2O3、A
17、l2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计方案。某探究性学习小组的同学设计方案(如下图所示如下图所示)，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。进行硫酸渣中金属元素的提取实验。已知溶液已知溶液pH3.7时，时，Fe3已经沉淀完全；一水合氨电离常数已经沉淀完全；一水合氨电离常数Kb1.8105，其饱和溶液中，其饱和溶液中c(OH)约为约为1103 molL1。请回答：。请回答：(1)写出写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_。SiO22NaOHNa2SiO3H2O(2)上述流程中两次使用试剂上述流程中两次使用试剂，推测试剂，推测试剂应该是应该是_(填填以下字母编号以下
18、字母编号)。A氢氧化钠氢氧化钠 B氧化铝氧化铝 C氨水氨水 D水水(3)溶液溶液D到固体到固体E过程中需要控制溶液过程中需要控制溶液pH13，如果，如果pH过小，过小，可能导致的后果是可能导致的后果是_(任写一点任写一点)。(4)H中溶质的化学式：中溶质的化学式：_。(5)计算溶液计算溶液F中中c(Mg2)_(25 时，时，氢氧化镁的氢氧化镁的Ksp5.61012)。A镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全等镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全等NaHCO35.61010 molL1D 题组一溶度积的有关计算及应用题组一溶度积的有关计算及应用典例典例解析解析练习练习3(1)已知已知Ksp(AgC
19、l)1.81010，则将，则将AgCl放在蒸馏水中形放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的成饱和溶液，溶液中的c(Ag)是多少？是多少？(2)已知已知KspMg(OH)21.81011，则将，则将Mg(OH)2放入蒸馏水中放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的形成饱和溶液，溶液的pH为多少？为多少？(3)在在0.01 molL1的的MgCl2溶液中，逐滴加入溶液中，逐滴加入NaOH溶液，刚好溶液，刚好出现沉淀时，溶液的出现沉淀时，溶液的pH是多少？当是多少？当Mg2完全沉淀时，溶液的完全沉淀时，溶液的pH为多少？为多少？c(Ag)1.3105molL1 由由KspMg(OH)21.81011c(Mg2)
20、c2(OH)c2(OH)解得解得c(OH)3.3104molL1所以所以c(H)3.01011molL1 所以所以pH10.5 当当pH9.6时，开始出现时，开始出现Mg(OH)2沉淀沉淀 Mg2完全沉淀时有：完全沉淀时有：1105c2(OH)1.81011所以所以c(OH)1.34103molL1 c(H)7.461012 molL1，所以，所以pH11.14.13106 molL1Cl先沉淀先沉淀练习练习4.4.世纪金榜世纪金榜P116P116典例典例2 2、变式训练、变式训练题组二溶度积与溶解平衡曲线题组二溶度积与溶解平衡曲线B D 练习练习6.6.世纪金榜世纪金榜P116P116典例典
21、例3 3(4)(4)涉及涉及Q Qc c的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。是混合液的体积。沉淀溶解平衡图像题的解题策略沉淀溶解平衡图像题的解题策略(1)(1)溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和，此时有沉淀析出，曲溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点，均表示不饱和。线下方的任一点，均表示不饱和。(2)(2)从图像中找到数据，根据从图像中找到数据，根据K Kspsp公式计算得出公式计算得出K Kspsp的值。的值。(3)(3)比较溶液的比较溶液的Q Qc c与与K Kspsp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。的大小，判断溶液中有无沉淀析出。
