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34溶解平衡(上课)

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34溶解平衡(上课)_第1页
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旧知回顾旧知回顾①②③①②③ ④⑤⑥④⑤⑥ ⑦⑧⑨⑦⑧⑨ 难溶难溶微溶微溶可溶可溶易溶易溶难溶难溶 ≠ ≠ 不溶不溶 问题思考问题思考1 1、、AgAg++和和ClCl--能共存吗?为什么?能共存吗?为什么?2 2、若某溶液中含有等物质的量的、若某溶液中含有等物质的量的AgAg++和和ClCl--,充,充分反应后,这两种离子的浓度会为零吗?即生分反应后,这两种离子的浓度会为零吗?即生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底?成沉淀的离子反应是否能真正进行到底?阅读课本阅读课本P61~62 溶解溶解 AgCl(s) Ag++(aq) + Cl-(aq) 沉淀沉淀 Ag+ Cl-AgCl在水中溶解平衡在水中溶解平衡 知识点一、知识点一、 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 一定温度下,沉淀溶解的速率一定温度下,沉淀溶解的速率等于等于沉淀生成的沉淀生成的速率,固体量和各离子的浓度保持速率,固体量和各离子的浓度保持不变不变的状态。

此的状态此时沉淀达到最大溶解,形成时沉淀达到最大溶解,形成饱和饱和溶液溶液 逆、等、逆、等、动动、定、、定、变变 1、定义:、定义:2、表达式:、表达式:3、特征:、特征: AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 4 4、影响沉淀溶解平衡的因素、影响沉淀溶解平衡的因素2 2)外因)外因沉淀本身的性质沉淀本身的性质温度:温度:浓度:浓度:温度升高,多数溶解平衡向温度升高,多数溶解平衡向溶解方向移动溶解方向移动稀释:稀释:离子浓度:离子浓度:向溶解方向移动向溶解方向移动加入相同的离子,向加入相同的离子,向生成沉淀的方向移动生成沉淀的方向移动特例:特例:Ca(OH)2不同难溶电解质,溶解度有差别不同难溶电解质,溶解度有差别1 1)内因:)内因: 在含在含AgClAgCl固体的混合液中,存在平衡固体的混合液中,存在平衡当改变条件时,填写下表:当改变条件时,填写下表:改变条件(恒温)改变条件(恒温)溶解平衡溶解平衡c(Agc(Ag+ +) )c(Clc(Cl- -) )加加NaCl((s))加加NH3·H2O再加再加 AgCl固体固体加水加水加水(仍有固体)加水(仍有固体)左移左移增大增大右移右移增大增大减小减小不移动不移动不变不变不变不变右移右移不变不变不变不变减小减小 AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq)影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素右移右移减小减小减小减小 1、下列有关、下列有关AgCl的说法正确的是(的说法正确的是( )) A. AgCl难溶于水,溶液中没有难溶于水,溶液中没有Ag+和和Cl— B. 在在AgCl饱和溶液中,饱和溶液中,AgCl没有再溶解了没有再溶解了 C. AgCl是一种难溶物,所以是弱电解质是一种难溶物,所以是弱电解质 D.在在AgCl饱和溶液中,饱和溶液中,AgCl生成和溶解不生成和溶解不 断进行,但速率相等。

断进行,但速率相等D大展身手大展身手 3.石灰乳中存在下列平衡:石灰乳中存在下列平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2 OH― (aq),加入加入下列溶液,可使下列溶液,可使Ca(OH)2减少的是(减少的是( ))A. Na2CO3溶液溶液 B. AlCl3溶液溶液 C. NaOH溶液溶液 D. CaCl2溶液溶液大展身手大展身手A B2.欲增大欲增大Mg(OH)2的溶解度,可采取的方法是的溶解度,可采取的方法是 (( ))A. 加入加入NaOH固体固体 B. 加氯化铵溶液加氯化铵溶液C. 加硫酸镁固体加硫酸镁固体 D. 加适量盐酸加适量盐酸BD 4 4、、室温下,石灰乳悬浊液中存在下列平衡:室温下,石灰乳悬浊液中存在下列平衡:Ca(OH)Ca(OH)2 2(S) Ca(S) Ca2+2+ +2OH +2OH- -,当向一定量,当向一定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时( (恢复恢复到室温到室温) ),下列说法正确的是,下列说法正确的是 ( )( )A A.溶液中.溶液中CaCa2+2+离子数目减少离子数目减少 B B.溶液中.溶液中C(CaC(Ca2+2+) )增大增大C C.溶液的.溶液的pHpH增大增大 D D..溶液中溶质的质量分数增大溶液中溶质的质量分数增大A = c(Ag+) · c(Cl-) Ksp 1、定义:、定义: 在一定温度下,难溶物达到沉淀溶在一定温度下,难溶物达到沉淀溶解解平衡状态平衡状态时,时,饱和溶液饱和溶液中各离子浓度化学计中各离子浓度化学计量数次方的乘积是一个常数。

量数次方的乘积是一个常数试一试试一试试一试试一试写出下列难溶物溶解平衡和溶度积表达式写出下列难溶物溶解平衡和溶度积表达式:BaSO4Fe(OH)3Ag2CrO4Cu(OH)2 溶度积溶度积表达式:(表达式:(表达式:(表达式:(MMmmA An n的饱和溶液)的饱和溶液)的饱和溶液)的饱和溶液)                            Ksp=Cm(M(Mn n+ +) ) · Cn(A(Amm- -) )阅读课本阅读课本P65(科学视野科学视野)知识点二、知识点二、 溶度积常数溶度积常数 算一算算一算:已知:已知25℃℃KspFe(OH)3≈2.7×10-39,氢氧化,氢氧化铁饱和溶液中铁饱和溶液中c(OH-)≈ ,pH= . 3×10-10 mol/L想一想想一想::影响溶度积的因素有哪些?影响溶度积的因素有哪些? 溶度积与溶解度有什么联系溶度积与溶解度有什么联系? ?4.5 常见难溶电解质的溶度积与溶解度常见难溶电解质的溶度积与溶解度(( 25 °C))1.8××10-105.4××10-138.5××10-171.1×10-102.6××10-395.0××10-91.5××10-48.4××10-62.1××10-72.4××10-33.0××10-97.1××10-4CaCO3BaSO4Fe(OH)32 2、影响因素、影响因素: : K Kspsp值的大小只与难溶电解质本身的值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关,与浓度无关。

性质和温度有关,与浓度无关3 3、意义、意义: : KspKsp大小反映难溶电解质的溶解能力同大小反映难溶电解质的溶解能力同类型难溶物,类型难溶物,KspKsp越小说明难溶物越难溶解越小说明难溶物越难溶解 C大展身手大展身手 2、下列说法正确的是(、下列说法正确的是( )) A.在一定温度下在一定温度下AgCl水溶液中,水溶液中,Ag+和和Cl-浓度的浓度的 乘积是一个常数;乘积是一个常数; B.AgCl的的Ksp=1.8×10-10 mol·L-1,在任何含,在任何含 AgCl固体的溶液中,固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)且且Ag+与与Cl- 浓度的乘积等于浓度的乘积等于1.8×10-10 mol·L-1;; C.温度一定时,当溶液中温度一定时,当溶液中Ag+和和Cl-浓度的乘积等于浓度的乘积等于 Ksp值时,此溶液为值时,此溶液为AgCl的饱和溶液;的饱和溶液; D.向饱和.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,水溶液中加入盐酸,Ksp值变大大展身手大展身手C   ④④>①①==②②>③③ 计计 算算 例例1:已知室温下已知室温下PbI2的溶度积为的溶度积为7.1×10-9,求饱,求饱和溶液中和溶液中Pb2+和和I-的浓度的浓度;在在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中的溶液中, Pb2+的浓度最大可达到多少的浓度最大可达到多少?Ksp ==c (Pb2+) · c2(I-)PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I- (aq)解:解:c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.1×10-9/0.12 =7.1×10-7mol·L-1即:该溶液里允许即:该溶液里允许Pb2+的最大浓度为的最大浓度为7.1×10-7mol·L-1Ksp ==c · (2c)2=4c3 c= 溶度积规则溶度积规则——判断有无沉淀生成。

判断有无沉淀生成 离子积离子积Qc=cm(Mn+) · cn(Am-) •Qc > Ksp,溶液处于过饱和溶液状态溶液处于过饱和溶液状态,生成沉淀生成沉淀.•Qc = Ksp,沉淀和溶解达到平衡沉淀和溶解达到平衡,溶液为饱和溶液溶液为饱和溶液.•Qc < Ksp,溶液未达饱和溶液未达饱和,沉淀发生溶解沉淀发生溶解. 溶度积溶度积表达式:(表达式:(表达式:(表达式:(MMmmA An n的饱和溶液)的饱和溶液)的饱和溶液)的饱和溶液)                            Ksp=Cm(M(Mn n+ +) ) · Cn(A(Amm- -) ) 溶度积规则溶度积规则——判断有无沉淀生成判断有无沉淀生成例例2 2、、 在在1000mL0.001mol/LNaCl1000mL0.001mol/LNaCl溶液中滴入溶液中滴入1 1滴(约滴(约0.05mL)0.001mol/LAgNO0.05mL)0.001mol/LAgNO3 3溶液溶液, ,试判断有无试判断有无AgClAgCl生成已知:(已知:Ksp(AgClKsp(AgCl)=1.8×10)=1.8×10-10-10) )c(Ag+)c(Cl-)=5×10-8×10-3=5×10-11<< 1.8×10-10无沉淀生成。

无沉淀生成 练习:将练习:将4×104×10-3-3molmol L L-1-1的的AgNOAgNO3 3溶液与溶液与4× 4× 1010-3-3molmol L L-1-1的的NaClNaCl溶液溶液等体积混合能否有沉淀析等体积混合能否有沉淀析出?出?K Kspsp(AgCl(AgCl)= 1.8×10)= 1.8×10-10-10 C(Ag+)=2 ×10-3, c(Cl-)= 2 ×10-3 Qc=2 ×10-3× 2 ×10-3 =4.0 ×10-6 >1.8×10-10Qc>Ksp,所以有所以有AgCl沉淀析出沉淀析出 变式变式应用应用例例3 3..(2014(2014·揭揭阳阳市市高高三三学学业业水水平平测测试试节节选选) )已已知知25 25 ℃ ℃ K Kspsp[Mg(OH)[Mg(OH)2 2] ]==1.81.8×1010--11 11 ,,K Kspsp[Fe(OH)[Fe(OH)3 3] ]==2.62.6×1010--39 39 在在25 25 ℃℃下下,,向向浓浓度度均均为为0.1 0.1 molmol·L L—1 1MgClMgCl2 2和和FeClFeCl3 3混混合合液液中中逐逐滴滴加加入入氨氨水水,,先先生生成成沉沉淀淀__________(__________(填填化化学学式式) ),,生生成成沉沉淀淀的的离离子子方方程程式式为为________________________________________________。

Fe(OH)3Fe3++++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓++3NH4+ 1、沉淀的生成、沉淀的生成 ((1)应用)应用::除杂或提纯除杂或提纯物质物质(2)(2)原则:生成沉淀的反应能发生,且原则:生成沉淀的反应能发生,且 进行得越完全越好进行得越完全越好 ((3))方法方法①①、加沉淀剂:如沉淀、加沉淀剂:如沉淀Cu2+、、Hg2+等,以等,以Na2S、、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+++S2--=CuS↓ Hg2+++S2--==HgS↓提示提示: :残留在溶液中的离子浓度小于残留在溶液中的离子浓度小于1X101X10-5-5mol/L,mol/L,就认为离子沉淀完全了就认为离子沉淀完全了 氢氧化物氢氧化物开始沉淀时的开始沉淀时的pH值(值(0.1mol/L))沉淀完全时的沉淀完全时的pH值值(<<10-5 mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81例:根据上表的数据,例:根据上表的数据,CuCl2中混有少量中混有少量Fe3+如如何除去?何除去?②②通过通过调节调节pH加入加入氢氧化铜氢氧化铜或或碱式碳酸铜碱式碳酸铜或或氧化铜氧化铜,调,调节节pH至3~4,铁离子全部转化为氢氧化至3~4,铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去铁沉淀除去 ③③氧化还原法氧化还原法根据上表,根据上表,CuCl2中混有少量中混有少量Fe2+如如何除去?何除去?氢氧化物氢氧化物开始沉淀时的开始沉淀时的pH值值((0.1mol/L))沉淀完全时的沉淀完全时的pH值值(<<10-5 mol/L)Fe(OH)26.348.34Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81 先把先把Fe2+氧化成氧化成Fe3+,,加入氢氧化铜或加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜碱式碳酸铜或氧化铜, 调节调节pH至至3到到4使使Fe3+转化为转化为Fe(OH)3 沉淀,过滤除去沉淀,过滤除去沉淀。

沉淀氧化剂:氯气,氯水,双氧水氧化剂:氯气,氯水,双氧水要求要求:不引入杂质不引入杂质 分步沉淀分步沉淀 溶溶液液中中含含有有几几种种离离子子,,加加入入某某沉沉淀淀剂剂均均可可生生成成沉沉淀淀,,沉沉淀淀有有先先后后顺顺序序,,叫叫作作分分步步沉沉淀淀离离子子浓度相等时,溶度积小的先沉淀浓度相等时,溶度积小的先沉淀 例例: :已知已知AgIAgI的的K Kspsp=8.5=8.5×1010- -1717, ,AgClAgCl的的K Kspsp=1.8=1.8×1010- -1010. .在在含有含有0.01mol/LNaI0.01mol/LNaI和和0.01mol/LNaCl0.01mol/LNaCl的的溶液中,逐滴加入溶液中,逐滴加入AgNOAgNO3 3溶液,先析出什么沉淀?溶液,先析出什么沉淀? (1)(1)实质实质: :平衡向沉淀溶解的方向移动平衡向沉淀溶解的方向移动例:例:CaCOCaCO3 3易溶于易溶于HClHCl①①酸(碱)溶解法酸(碱)溶解法2 2、沉淀的溶解、沉淀的溶解例:例:Al(OH)Al(OH)3 3既溶于既溶于HClHCl,,又溶于又溶于NaOHNaOH②②难溶于水的电解质溶于某些盐溶液难溶于水的电解质溶于某些盐溶液 例:例:Mg(OH)Mg(OH)2 2溶于溶于NHNH4 4ClCl溶液溶液(2)(2)方法方法 在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡:的溶解平衡: Mg(OH)2(s) ⇌⇌Mg2++(aq)+2OH--(aq)((1)加入盐酸时,)加入盐酸时,((2)加入)加入NH4Cl时,时,a、、NH4++直接结合直接结合OH--,使使c(OH--)减小,平减小,平衡右移,从而使衡右移,从而使Mg(OH)2溶解溶解b、、NH4++水解,产生的水解,产生的H++中和中和OH--,使使c(OH--)减小,平衡右移,从而使减小,平衡右移,从而使Mg(OH)2溶解溶解H++中和中和OH-,使使c(OH--)减小,平衡右移,减小,平衡右移,从而使从而使Mg(OH)2溶解溶解 ((1 1)实质:沉淀溶解平衡的移动)实质:沉淀溶解平衡的移动((2 2)一般规律:)一般规律: 溶解度溶解度(( 或或KSP))小小的沉淀可向溶解度的沉淀可向溶解度(( 或或KSP))更小更小沉淀转化,溶解度差别越大,沉淀转化,溶解度差别越大,转化越容易转化越容易3 3、沉淀的转化、沉淀的转化 CaSOCaSO4 4 CaCa2+2+ + + SOSO4 42 2- - + +CaCOCaCO3 3(s)(s)CaSOCaSO4 4 + + COCO3 32 2- - CaCOCaCO3 3 + +SOSO4 42 2- - NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2- - + + 2Na2Na+ + 实例实例::锅炉的水垢中除了锅炉的水垢中除了CaCOCaCO3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2外,还外,还有有CaSOCaSO4 4使得水垢结实,用酸很难快速除去,要使得水垢结实,用酸很难快速除去,要快速除去水垢,可以用饱和快速除去水垢,可以用饱和NaNa2 2COCO3 3溶液处理,使溶液处理,使之转化为易溶于酸的之转化为易溶于酸的CaCOCaCO3 3, ,而快速除去。

而快速除去 CaCO3 Ca2+ + CO32-2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成:溶洞的形成: 溶洞中美丽的石笋、钟乳石和溶洞中美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹石石柱是大自然创造的奇迹石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙溶有碳酸氢钙的的碳酸氢钙溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时,水从溶洞顶向溶洞底滴落时,水分蒸发,二氧化碳压强减小水分蒸发,二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀这些沉淀经过千百万年的淀这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐形成了钟乳石、石积聚,渐渐形成了钟乳石、石笋等 珊瑚虫是海洋中的一种腔珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物,可从周围的海水肠动物,可从周围的海水中获取中获取CaCa2 2++和和HCOHCO3 3- -,,经反经反应形成石灰石外壳珊瑚应形成石灰石外壳珊瑚周围的藻类植物的生长会周围的藻类植物的生长会促进碳酸的产生,对珊瑚促进碳酸的产生,对珊瑚的形成贡献巨大人口增的形成贡献巨大。

人口增长、人类大规模砍伐森林、长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化学燃料等燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中二氧化碳因素导致空气中二氧化碳增多,使海水中二氧化碳增多,使海水中二氧化碳浓度增大,干扰珊瑚的生浓度增大,干扰珊瑚的生长,甚至造成珊瑚虫的死长,甚至造成珊瑚虫的死亡美丽的珊瑚礁美丽的珊瑚礁 实验一:取一支试管,向其中滴加实验一:取一支试管,向其中滴加2ml2ml氯化钠氯化钠溶液,然溶液,然后向其中逐滴加入后向其中逐滴加入硝酸银硝酸银溶液,观察现象并记录溶液,观察现象并记录实验二:向实验实验二:向实验1 1的试管里滴加的试管里滴加碘化钾碘化钾溶液,观测现象溶液,观测现象并纪录实验三:向实验实验三:向实验2 2的试管中滴加的试管中滴加硫化钠硫化钠溶液溶液实验现象实验现象离子方程式离子方程式 实验实验1 1实验实验2 2实验实验3 3产生白色沉淀产生白色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓白色沉淀白色沉淀→黄色沉淀黄色沉淀AgCl+I- AgI+Cl-黄色沉淀黄色沉淀→黑色沉淀黑色沉淀2AgI+S2- Ag2S+2I-3.3.沉淀的转化沉淀的转化 已知已知AgCl、、 AgI和和Ag2S的的KSP为为1.8×10-10、、8.3×10-17、、1.6×10-49,,分析沉淀转分析沉淀转化的方向。

化的方向规律探究规律探究 AgCl(s) ⇌ ⇌ Ag+(aq) +Cl-(aq)+KI = I- + K+AgI 2AgI(s) ⇌ ⇌ 2Ag+ (aq)+2I-(aq) Na2S = S2- + 2Na++Ag2S 1、以、以MnO2为原料制得的为原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、、Pb2+、、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的的MnCl2根据上述实验事实,可推知根据上述实验事实,可推知MnS具有的相具有的相关性质是(关性质是( )) A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度与溶解度与CuS、、PbS、、CdS等相同等相同 C.溶解度大于溶解度大于CuS、、PbS、、CdS D..溶解度小于溶解度小于CuS、、PbS、、CdSC 2、试利用平衡移动原理解释下列事实:、试利用平衡移动原理解释下列事实:(1)FeS不溶于水,但能溶于稀盐酸中不溶于水,但能溶于稀盐酸中(2)CaCO3难溶于稀硫酸,却能溶于醋酸中难溶于稀硫酸,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..010mol/L硫酸洗涤硫酸洗涤BaSO4沉淀,用水洗涤造成沉淀,用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量稀硫酸洗涤的损失量 例例::如如果果溶溶液液中中Fe3+和和Cu2+的的浓浓度度均均为为0.010 mol/L, 使使Fe3+完完全全沉沉淀淀而而使使Cu2+不不沉沉淀淀的的pH条条件是什么件是什么? 已知:已知:已知:已知:KKspsp(Fe(OH)(Fe(OH)3 3)=4.0)=4.0× ×1010-39-39, , KKspsp(Cu(OH)(Cu(OH)2 2)=5.6)=5.6× ×1010-20-20pOH = 10.8 , pH = 3.2解解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = [Fe3+]×[OH-]3 = 4.0 ×10-39 Fe3+ 沉淀完全时的沉淀完全时的[OH-]为为: Cu2++开始沉淀的开始沉淀的pH值为值为:pOH = 9.6, pH =4.4因此因此, 只要控制只要控制pH值在值在3.2 ~ 4.4之间即可使之间即可使Fe3+完完全沉淀而使全沉淀而使Cu2+不沉淀。

不沉淀 再 见 。

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