第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,沉淀溶解平衡原理,遵化市高级中学 曹红敬,陕西商洛柞水县柞水溶洞,山东淄博博山溶洞,当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？,溶洞中美丽的石笋、钟乳石和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。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，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积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。,CaCO,3,Ca,2+,+CO,3,2-,2HCO,3,-,+,H,2,O+CO,2,溶洞的形成：,质疑一：碳酸钙是一种难溶物，为什么还会电离产生,Ca,2+,和,CO,3,2-,呢？难溶物是完全不溶于水吗？,学习目标：,了解难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的,建立过程。,理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、,溶解、转化。,了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用,。,【,知识回顾,】,1,、,饱和溶液和不饱和溶液：,一定温度下,不能再溶解溶质的溶液叫,饱和溶液,。,能继续溶解溶质的溶液叫,不饱和溶液,。,2,、溶解性,:,_ _ _,;,物质溶解性的大小和,_ _,有关。,一种物质溶解在另一种物质中的能力。,溶质、溶剂的性质,3,、固体物质的溶解度：,（,1,）,定义：,在一定温度下,某固态物质在,100,克溶剂里达到饱和状态,时所溶解的质量,.,叫做这种物质在这种溶剂里的,溶解度。,（,2,）,注意：,条件,：一定温度,；,标准：,100g,溶剂,状态,：饱和状,态,单位：,g,任何物质的溶解：,是有条件的,在一定条件下某物质的溶解量,也是,有限的,无限可溶解的物质不存在。,大于,10g,，易溶,1g,10g,，可溶,0.01g,1g,，微溶,小于,0.01g,难溶,20,时，溶解度：,课堂练习,练习：,下列说法中正确的是（）,A.,不溶于水的物质溶解度为,0,B.,绝对不溶解的物质是不存在的,C.,某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为,0,D.,物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水,B,实验操作,1.,将少量,Pb,I,2,固体（,难溶于水,）加入盛有一定量水的,50mL,烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，静置一段时间。,2.,取,上层清液,少量加入试管中，逐滴加入硝酸银溶液，振荡，观察现象。,实验现象,实质,活动与探究,有黄色沉淀生成,Ag,I,Agl,沉淀是绝对不溶于水吗？,溶解,PbI,2,(s)Pb,2,(,aq,)+2I,(,aq,),沉淀,一、沉淀溶解平衡原理,一定温度下，当沉淀,溶解,的速率和沉淀,生成,的速率,相等,时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为,沉淀溶解平衡,。（是化学平衡的一种）,1.,定义,说明,：（,1,）研究对象：,难溶,、,电解质,（,2,）沉淀溶解平衡 饱和溶液,（,3,）外观表现不再溶解，实则,只要有固体难溶物存在,，就,一定,形成沉淀溶解平衡。,2.,表示方法,沉淀溶解平衡：,AgCl(S,),固体在水中沉淀溶解平衡可表示为,:,Fe(OH),3,(S),固体在水中沉淀溶解平衡可表示为,:,2.,表示方法,AgI(S,),固体在水中沉淀溶解平衡可表示为,:,【,深度思考,】,1,、只有难溶电解质才存在溶解平衡吗？,答案：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，如在饱和氯化钠溶液中存在溶解和结晶平衡。,2,、难溶电解质的溶解平衡与难电离物质（弱电解质）的电离平衡有什么区别？,（,1,）,从物质类别看：,难溶电解质可以是强电解质，还可以是弱电解质（如硫酸钡与氢氧化铝），而难电离物质只是弱电解质。,（,2,）,从变化过程看,：溶解平衡是指已经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。,（,3,）,表示方法不同：,如,BaSO,4,溶解平衡表示为：,BaSO,4,（,s,）,Ba,2+,（,aq,）,+SO,4,2-,（,aq,）,而电离平衡表示为,BaSO,4,=Ba,2+,+SO,4,2-,练一练,下列有关,AgCl,的说法正确的是（）,A.,AgCl,难溶于水，溶液中没有,Ag,+,和,Cl,B.,在,AgCl,饱和溶液中，,AgCl,没有再溶解了,C.,AgCl,是一种难溶物，所以是弱电解质,D.,在,AgCl,饱和溶液中，,AgCl,生成和溶解不,断进行，但速率相等。,D,二、影响沉淀溶解平衡的条件,1.,内因：,2.,外因：,沉淀本身的性质,温度：,浓度：,温度升高，,多数,溶解平衡向溶解方向移动。（若难溶电解质的溶解过程放热，如熟石灰，则升温，平衡向生成沉淀的方向移动）,稀释：,同离子效应：,向溶解方向移动,加入相同的离子，向生成沉淀的方向移动,化学反应：,1,、有关,AgCl,沉淀的溶解平衡说法正确的是：（）,A.,AgCl,沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等,B.,AgCl,难溶于水，溶液中没有,Ag,+,和,Cl,-,C.,升高温度，,AgCl,沉淀的溶解度增大,D.,向,AgCl,沉淀中加入,NaCl,固体，,AgCl,沉淀的溶解度不变,2,、石灰乳中存在下列平衡：,Ca(OH),2,(s)Ca,2+,(aq)+2OH,-,(aq),加入下列溶液，可使,Ca(OH),2,减少的是（）,A,、,Na,2,CO,3,溶液,B,、,AlCl,3,溶液,C,、,NaOH,溶液,D,、,CaCl,2,溶液,AC,AB,1,、符号：,2,、,影响因素：,3,、表示：,三、溶度积常数（简称溶度积）,K,sp,(,无单位）,只与难溶电解质,本身的性质,和,温度,有关。,与溶液,浓度,无关。,写出下列难溶电解质的溶解平衡和溶度积表达式：,AgCl(s,),AgBr(s,),AgI(s,),Mg(OH)2(s),4,、应用,(,一,),：反映了难溶电解质在水中的溶解能力；,同类型的难溶电解质，,Ksp,数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强；溶解度越大。,难溶物,K,sp,溶解度,/s,AgCl,1.810,-10,1.510,-4,AgBr,5.410,-13,8.410,-6,AgI,8.510,-17,2.110,-7,BaSO,4,1.110,-10,2.410,-3,Fe(OH),3,2.610,-39,3.010,-9,CaCO,3,5.010,-9,7.110,-4,常见难溶电解质的浓度积常数和溶解度（,25,）,想一想：,有人说,K,sp,越小，其物质的溶解度,就越小，你认为正确吗？,不正确。对于不同类型的难溶电解质，不能直接通过比较,Ksp,的大小来确定其溶解能力的大小，需转化为溶解度比较。,1,、下列说法正确的是（）,A.,在一定温度下,AgCl,水溶液中，,Ag,+,和,Cl,-,浓度的,乘积是一个常数；,B.AgCl,的,Ksp,=1.810,-10,molL,-1,，在任何含,AgCl,固体的溶液中，,c(Ag,+,)=,c(Cl,-,),且,Ag,+,与,Cl,-,浓度的乘积等于,1.810,-10,molL,-1,；,C.,温度一定时，当溶液中,Ag,+,和,Cl,-,浓度的乘积等于,Ksp,值时，此溶液为,AgCl,的饱和溶液；,D,向饱和,AgCl,水溶液中加入盐酸，,Ksp,值变大。,大展身手,C,2,、向氯化铁溶液中加入过量氢氧化钠溶液，振荡后静置一段时间。下列关于该体系的说法中，不正确的是（）,A.,生成了氢氧化铁沉淀,B.,溶液中不再存在,Fe,3+,C.,体系中存在着氢氧化铁的沉淀溶解平衡,D.,加入少量盐酸，则溶液中,Fe,3+,浓度会上升。,B,大展身手,3,、氯化银在水中存在沉淀溶解平衡：,AgCl(s,)Ag,+,(,aq,)+,Cl,-,(,aq,),。,25,时，,AgCl,的,Ksp,=1.810,-10,。,现将足量的,AgCl,分别放入：,100mL,蒸馏水中；,100mL 0.1mol/L,的,HCl,溶液中；,100mL 0.1mol/L,的,AlCl,3,溶液中；,100mL 0.1mol/L,的,MgCl,2,溶液中。充分搅拌后，相同温度下，银离子浓度由大到小的顺序,A.,B.,C.D.,在,0.1mol/L,的,AlCl,3,溶液中，银离子浓度最大可达到,_mol/L,B,6,10,-10,应用（二）：,利用,Ksp,判断沉淀的溶解与生成,离子积,Q,K,sp,时，,(2),Q,=,K,sp,时，,(3)Q,9.010,-12,，所以有析出,Ag,2,CrO,4,沉淀。,在,100mL 0.01mol/LKCl,溶液中，加入,1mL 0.01mol/L AgNO,3,溶液，下列说法正确的是（）,(,AgCl,K,SP,=1.810,-10,),A,有,AgCl,沉淀析出,B,.,无,AgCl,沉淀,C.,无法确定,D.,有沉淀但不是,AgCl,A,大展身手,例,2,、,已知,K,sp,AgCl,1.,8,10,-10,，,试求,AgCl,溶解度（用,g/L,表示）,解：,（,1,）设,AgCl,的浓度为,C,1,（,mol,L),则：,A,gCl(,s,),Ag,+,(aq,)+,Cl,-,(aq,),平衡,C,1,C,1,应用（三）：利用,Ksp,计算难溶物的溶解度,Ksp,与溶解度互相计算时，均设溶液为,1L,。,(,即相当于,1L,水，还可以认为是,1000,克水。因为是难溶物，溶液极稀，就相当于水）,C1=1.3410,-5,mol,L,则氯化银的溶解度为,1.3410,-5,mol,L,143.5g/mol=1.9210,-3,g/L,应用（四）：利用,Ksp,计算溶液中离子浓度,已知：,Ksp,（,AgCl,）,=1.8,10,-10,，,Ksp,（,AgI,）,=1.5,10,-16,，,Ksp,（,Ag,2,CrO,4,）,=2.0,10,-12,，,则下列难溶盐的饱和溶液中，,Ag,+,浓度大小顺序正确的是（）,A.,AgCl,AgI,Ag,2,CrO,4,B.,AgCl,Ag,2,CrO,4,AgI,C.Ag,2,CrO,4,AgCl,AgI,D.Ag,2,CrO,4,AgI,AgCl,C,例,:,已知,AgI,的,K,sp,=8.5,10,-,17,AgCl,的,K,sp,=1.8,10,-,10,.,在含有,0.01mol/LNaI,和,0.01mol/LNaCl,的溶液中，逐滴加入,AgNO,3,溶液，先析出什么沉淀？两种沉淀能否有效分离？试通过计算说明。,解：,AgI,沉淀需,Ag,+,的浓度：,c(,Ag,+,)=,Ksp/,c(I,-,),=8.5,10,-,15,mol/L,两种沉淀能有效分离,当开始生成,AgCl,沉淀时，溶液中还残留,I,-,为：,AgCl,沉淀需,Ag,+,的浓度：,c(,Ag,+,)=,K,sp,/,c(Cl,-,),=1.8,10,-,8,mol/L,c(I,-,),=,4.7,10,-,9,mol/L,c(,Ag,+,),K,sp,1.8,10,-,8,8.5,10,-,17,10,-5,mol/L,先析出,AgI,沉淀,应用（五）：判断沉淀的生成顺序：,练：在,1mol,L,-1,CuSO,4,溶液中含有少量的,Fe,3+,杂质，,pH,值控制在什么范 围才能除去,Fe,3+,?,使,c(Fe,3+,),10,-5,mol,L,-1,解：,Fe(OH),3,的,K,sp,=2.6,10,-39,，,Cu(OH),2,的,K,sp,=5.6,10,-20,Fe(OH),3,Fe,3+,+3OH,K,sp,=c(Fe,3+,)c,3,(OH,)=2.6,10,-39,pH=2.8,pH 2.8,Cu(OH),2,Cu,2+,+2OH,K,sp,=,c(Cu,2+,)c,2,(OH,)=5.6,10,-20,pH=4.4,控制,pH,：,2.8 4.4.,小结,回顾一下：我们今天学了哪些内容呢？,一、沉淀溶解平衡原理,1.,表示方法,2.,定义,二、影响沉淀溶解平衡的条件,三、溶度积常数（简称溶度积）,（一）反映了难溶电解质在水中的溶解能力,（三）、利用,Ksp,计算难溶物的溶解度,（二）、,利用,Ksp,判断沉淀的溶解与生成,（四）、利用,Ksp,计算溶液中离子浓度：,（五）、判断沉淀的生成顺序,再见,