河北省新乐市高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 3.4 难溶电解质的溶解平衡（第1课时）课件 新人教选修4.ppt

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1、 第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡第第2 2课时课时2021/8/8 星期日1科学视野科学视野溶度积溶度积KSP 溶解平衡：溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)有：有：KSP=c m(Mn+)cn(Am-)温度一定温度一定，K KSPSP是一个常数。是一个常数。2 2、溶液中有关离子浓度幂的乘积、溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积离子积QQC C （任意时刻任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积溶液中离子浓度幂的乘积）。QCKSP=QCKSPQCKSPKKSPSP2021/8/8 星期日3例例2 2：在在1L1

2、L含含1.0101.010-3-3molmolL L-1-1 的的SOSO4 42-2-溶液中，注溶液中，注入入0.01mol BaCl0.01mol BaCl2 2溶液（假设溶液体积不变）能否溶液（假设溶液体积不变）能否有有效除去效除去SOSO4 42-2-?已知已知:K:Kspsp(BaSO(BaSO4 4)=1.110)=1.110-10-10解：解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成生成BaSO4沉沉淀后，淀后，Ba2+过量，剩余的即过量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.009(mol/L).SO42-=Ksp/Ba2+=1.1

3、10-10/9.010-3=1.210-8(mol/L)因为，剩余的即因为，剩余的即SO42-=1.210-8mol/L1.010-5mol/L 所以，所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意注意：当剩余离子即平衡离子浓度：当剩余离子即平衡离子浓度10-5mol/L时，认为离子时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。已沉淀完全或离子已有效除去。2021/8/8 星期日4例例3：若某溶液中若某溶液中Fe3+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.10 molL,使使Fe3+完全沉淀而使完全沉淀而使Mg2+不沉淀的不沉淀的pH条件是什么条件是什么?(Ksp(Fe

4、(OH)Ksp(Fe(OH)3 3)=410)=410-39 -39 Ksp(Mg(OH)Ksp(Mg(OH)2 2)=9.010)=9.010-13-13)2021/8/8 星期日5例例1 1：已知已知2525时，时，AgCl的溶解度是的溶解度是1.9210-3g/L，求它，求它的溶度积。的溶度积。已知已知AgClAgCl的摩尔质量为的摩尔质量为143.5g/mol143.5g/mol。解解 ：依题意可知依题意可知25时时AgCl饱和溶液中饱和溶液中 c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L =1.3410-5mol/L 则则KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-

5、)=(1.3410-5)2 =1.810-103.3.溶度积与溶解度之间的换算溶度积与溶解度之间的换算2021/8/8 星期日6例例2 2：已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl1.1.8 8 1010-10-10，K Ksp,Agsp,Ag2 2CrOCrO4 49.09.0 1010-1-12 2，试试 求求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度（用的溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）设）设AgCl的溶解度为的溶解度为S1（molL),则：则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡平衡 S1 S1(2)2)设设AgAg2 2CrOCrO4

6、4的溶解度为的溶解度为S S2 2（mol/L),mol/L),则：则：AgAg2 2CrOCrO4 4(s)2Ag(s)2Ag+(aq)+CrO(aq)+CrO4 42-2-(aq)(aq)平平 2S2S2 2 S S2 2在水中：在水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4的溶解度的溶解度2021/8/8 星期日7小结小结K Kspsp的大小与沉淀转化的关系的大小与沉淀转化的关系:对于同类型的难溶电解质，对于同类型的难溶电解质，K Kspsp的大小与溶解度的大小与溶解度的大小一致，在一定温度下，的大小一致，在一定温度下，K Kspsp越大则溶解度越越大则溶解度越大。大。K Kspsp

7、较大的沉淀可以转化为较大的沉淀可以转化为K Kspsp较小的沉淀。较小的沉淀。不同类型则不能用不同类型则不能用K Kspsp的大小来比较溶解度的大小，的大小来比较溶解度的大小，必须经过换算才能得出结论。必须经过换算才能得出结论。2021/8/8 星期日8例例3：已知已知25时时KSP(AgCl)=1.810-10,把足把足 量量的的AgCl放入放入1L 1.0 mol L的的 盐酸溶液中溶解盐酸溶液中溶解度是多少？（度是多少？（g/L）解：解：设设AgCl 在盐酸中的溶解度为在盐酸中的溶解度为S（molL),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡 S S 1 1AgCl在盐酸溶液中溶

8、解度比在水中的在盐酸溶液中溶解度比在水中的小小。2021/8/8 星期日9练习练习1 1：已知已知K KSPSP【Ca(OH)Ca(OH)2 2】=5.510=5.510-6-6则其饱和溶液的则其饱和溶液的pHpH值是多少？值是多少？解：解：设设Ca(OH)Ca(OH)2 2 的溶解度为的溶解度为S S（molmolL),L),则：则：Ca(OH)Ca(OH)2 2 CaCa2+2+2OH+2OH-平衡平衡 S 2SS 2S K KSPSP=S=S(2S)(2S)2 2=4S=4S3 3=5.510=5.510-6-6 S=1.110 S=1.110-2-2 即即 c(OHc(OH-)-)=2

9、.210=2.210-2-2 mol/L mol/L c(H c(H+)+)=10=10-14-14/2.210/2.210-2-2=4.510=4.510-13-13 mol/L mol/L pH=12 pH=122021/8/8 星期日10练习练习2 2：将足量将足量BaCOBaCO3 3分别加入分别加入 30ml30ml水水 10ml0.2mol/LNa10ml0.2mol/LNa2 2COCO3 3溶液溶液50ml0.01mol/LBaCl50ml0.01mol/LBaCl2 2溶液溶液100ml0.01mol/LHCl100ml0.01mol/LHCl中溶解至溶液饱和。中溶解至溶液饱

10、和。请确定各溶液中请确定各溶液中BaBa2+2+的浓度有大到小的顺序为：的浓度有大到小的顺序为：2021/8/8 星期日11二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用1 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）应用）应用：生成难溶电解质的沉淀，是：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中工业生产、环保工程和科学研究中除杂或除杂或提纯提纯物质的重要方法之一。物质的重要方法之一。2021/8/8 星期日12（2）沉淀的方法）沉淀的方法 调调pH值值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加氨水调氨水调 pH值至值至78，可使，可使Fe3+转

11、变为转变为Fe(OH)3沉淀而除去。沉淀而除去。Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 加沉淀剂加沉淀剂 如：沉淀如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2=CuS Hg2+S2=HgS2021/8/8 星期日13思考与交流思考与交流1、如果要除去某溶液中的、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加，你选择加 入钡盐还是入钡盐还是 钙盐？为什么？钙盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSO4比比CaSO4更难溶，使用钡更难溶，使用钡盐可使盐可使SO42-沉淀更完全。沉淀更完全。2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪、以你现有的知

12、识，你认为判断沉淀能否生成可从哪 些方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反些方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反 应全部除去？说明原因。应全部除去？说明原因。从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使要从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。2021/8/8 星期日142.2.沉淀的溶解沉淀的溶解原理：不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使原理：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，就达到使沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方

13、向移动，就达到使沉淀溶解的目的。的目的。例：例：CaCOCaCO3 3(s)CO(s)CO3 32-2-(aq(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H+H+H2CO3H2O+CO2强酸强酸是常用的是常用的溶解溶解难难溶电解质的溶电解质的试剂试剂。如。如可溶解难溶氢氧化物，可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。除酸外，溶硫化物等。除酸外，某些某些盐溶液盐溶液也可用来也可用来溶解沉淀。溶解沉淀。2021/8/8 星期日15思考思考：写出写出氢氧化镁氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式沉淀溶解平衡的表达式.1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以

14、采取什么方法？所依据的原理是什么？所依据的原理是什么？2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。蒸馏水、盐酸、饱和蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、溶液、NaOH溶液、溶液、NaCl溶液、溶液、Na2CO3溶液、溶液、FeCl3溶液。溶液。Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)讨论溶解溶解沉淀沉淀 根据根据勒夏特列原理勒夏特列原理，使沉淀溶解，使沉淀溶解平衡向平衡向溶解溶解方向移动方向移动2021/8/8 星期日16试管试管编号编号对应对应试剂试剂少许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2滴加

15、滴加试剂试剂2ml蒸馏水，蒸馏水，滴加酚酞溶液滴加酚酞溶液2ml盐酸盐酸3ml饱和饱和NH4Cl溶液溶液 2mlFeCl3溶液溶液现象现象固体无明显固体无明显溶解现象，溶解现象，溶液变浅红溶液变浅红迅速溶解迅速溶解逐渐溶解逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl MgCl2+2NH3H2O完成实验完成实验,记录现象记录现象,写出反应的化学方程式。写出反应的化学方程式。有红褐有红褐色沉淀色沉淀生成生成说明说明溶解溶解实验方案：实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐，根据实验现象，得出结论。盐，根据实验现象，得

16、出结论。2021/8/8 星期日17思考思考：白色的白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会为什么会有红褐色沉淀生成？有红褐色沉淀生成？Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)，FeCl3静置静置Mg(OH)2Fe(OH)33 3、沉淀的转化、沉淀的转化2021/8/8 星期日18【实验实验3-4】步骤步骤1mLNaCl和和10滴滴AgNO3溶混溶混合合(均为均为0.1molL)向所得固液混合物向所得固液混合物中滴加中滴加10滴滴0.1molLKI溶液溶液向新得固液混合物向新得固液混合物中滴加中滴加10滴滴0.1molL Na2S溶液溶液现象现象有白

17、色沉淀析出有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色黄色沉淀转化为黑色AgClAgIAg2S2021/8/8 星期日19讨论讨论:从实验中可以得到什么结论？从实验中可以得到什么结论？实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。物质物质溶解度溶解度/gAgCl1.510-4AgI 9.610-9Ag2S1.310-162021/8/8 星期日20沉淀的转化沉淀的转化示

18、意图示意图KI =I-+K+AgCl(s)Ag+Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.510-4gs(AgI)=3.710-7gs(Ag2S)=1.310-16g沉淀从溶解度小的向溶沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-2021/8/8 星期日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【实验实验3-5】2021/8/8 星期日22（实验（实验3 34 4、3 35 5沉淀转化）沉淀转化）AgClAgClAgIAgIAgAg2 2S SKIKINaNa2 2S SFeClFeCl3 3静置静置Mg(OH)Mg(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 32021/8/8 星期日232021/8/8 星期日24