难溶电解质的溶解平衡(全面)Word版
难溶电解质的溶解平衡
1、下列说法中正确的是( B ) A.不溶于不的物质溶解度为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
2、下列各组离子,在水溶液中能以较高浓度大 量共存的是( B) ① I- ClO- NO3- H+ ② K+ NH4+ HCO3- OH-
溶度积常数,简称溶度积。
MmAn的溶液:Ksp=[c(Mn+)]m · [c(Am-)]n
溶度积规则:在难溶电解质的溶液中,各离子浓度幂之
乘积称为离子积:Qc = [c(Mn+)]m · [c(Am-)]n Qc > Ksp,溶液处于过饱和溶液状态,生成沉淀。 Qc = Ksp,沉淀和溶解达到平衡,溶液为饱和溶液。 Qc < Ksp,溶液未达饱和,沉淀发生溶解。
对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以 先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。锅 炉中水垢中含有CaSO4 ,可先用Na2CO3溶液处理,使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 CaSO4 SO42- + Ca2+ + CO32-
CaCO3
三、溶度积和溶度积规则
溶解平衡常数(Ksp):在一定温度下,在难溶电解质的饱 和溶液中,各离子浓度幂之乘积Ksp为一常数,称为
③ SO42- SO32- Cl- OH-
④ Fe3+ Cu2+ SO42- Cl - ⑤ H+ K+ [Al(OH)4]- HSO3- ⑥ Ca2+ Na+ SO42- CO32A.①⑥ B.③④
C.②⑤
D.①④
3、以MnO2为原料制得的MnCl2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MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经 过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶, 可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实,可推知 MnS具有的相关性质是( C ) A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
难溶电解质的溶解平衡
溶解平衡20℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:(1)沉淀的生成①调节pH法②沉淀剂法(2)沉淀的溶解①酸溶解法②盐溶液溶解法③氧化还原溶解法(3)沉淀的转化溶度积和离子积(K sp Q c )A m B n(s) m A n+(aq)+n B m-(aq)判断:1.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动2.K sp(AB2)小于K sp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度。
即K sp小的物质其溶解能力一定比K sp大的物质的溶解能力小3.不可能使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1.0×10-5mol·L-1时,沉淀已经完全4.在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀5.溶解平衡一般是吸热的,温度升高平衡右移,K sp增大。
1.硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。
某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。
已知溶液pH=3.7时,Fe3+已经沉淀完全;一水合氨电离常数K b=1.8×10-5,其饱和溶液中c(OH-)约为1×10-3mol·L-1。
请回答:(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是__________A.氢氧化钠B.氧化铝 C.氨水D.水(3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是________________(任写一点)。
(4)H中溶质的化学式:______________。
(5)计算溶液F中c(Mg2+)=________(25 ℃时,氢氧化镁的K sp=5.6×10-12)。
难溶电解质的溶解平衡
1、沉淀的生成
(1)应用:除杂或提纯物质 (2)原则:生成沉淀的反应能发生,且 进行得越完全越好。
(3)方法
①、加沉淀剂:如沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、 H2S做沉淀剂
Cu2++S2-=CuS↓ Hg2++S2-=HgS↓
提示:残留在溶液中的离子浓度小于 1X10-5mol/L,就认为离子沉淀完全了。
2AgI(s) ⇌ 2Ag+ (aq)+2I-(aq) + Na2S = S2- + 2Na+ Ag2S
3、沉淀的转化
(1)实质:沉淀溶解平衡的移动 (2)一般规律: 溶解度( 或KSP)小的沉淀可向溶解度 ( 或KSP)更小沉淀转化,溶解度差别越大, 转化越容易
实例:锅炉的水垢中除了CaCO3和Mg(OH)2外, 还有CaSO4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Na2CO3溶液处理, 使之转化为易溶于酸的CaCO3,而快速除去。 CaSO4 Na2CO3 Ca2+ + + CO32- + SO422Na+
AgCl+I2AgI+S2AgI+ClAg2S+2I-
实验2
实验3
规律探究
AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) +Cl-(aq) + KI = I- + K+ AgI
已知AgCl、 AgI和Ag2S 的KSP为 1.8×10-10、 8.3×10-17、 1.6×10-49, 分析沉淀转 化的方向。
③氧化还原法
开始沉淀时的 pH值 氢氧化物 (0.1mol/L) Fe(OH)2 6.34 Cu(OH)2 4.67 Fe(OH)3 1.48 沉淀完全时的 pH值 (<10-5 mol/L) 8.34 6.67 2.81
难溶电解质的溶解平衡(全面)
《难溶电解质的溶解平衡》[学习目标] 1.了解难溶电解质的溶解平衡。
2.了解溶度积的意义。
3.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。
[重点·难点] 重点:溶度积的意义,沉淀生成、溶解与转化的本质。
难点:溶度积的应用。
一、对“Ag +与Cl —的反应不能进行到底”的理解1、不同电解质在中的溶解度差别很大,有的很大,有的很小。
在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下: 物质在水中“溶”与“不溶”是相对的,“不溶”是指“难溶”,绝对不溶的物质是没有的。
2、生成沉淀的离子反应之所以能发生,是因为。
3、溶解平衡的建立固态物质溶于水中时,一方面,在水分子的作用下,分子或离子脱离固体表面进入水中,这一过程叫溶解过程;另一方面,溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体,这一过程叫结晶过程。
当这两个相反过程速率相等时,物质的溶解达到最大限度,形成饱和溶液,达到溶解平衡状态。
4、沉淀溶解平衡(1)定义: 绝对不溶解的物质是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。
以AgCl 为例:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,便得到饱和溶液,即建立以下动态平衡:AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq)难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样,符合平衡的基本特征,满足平衡的变化基本规律.(2)特征:(与化学平衡相比较)等:达到沉淀溶解平衡时,沉淀_________速率的与沉淀__________速率相等 逆:沉淀生成过程与溶解过程时_________的动:动态平衡,达沉淀溶解平衡时,沉淀的生成和溶解仍在进行,只是速率相等。
溶解 沉淀定:达沉淀溶解平衡,溶质各离子浓度保持不变。
变:当条件改变,平衡会破坏,后建立新的平衡。
(3)表达式:如: AgCl (s) Cl-(aq)+Ag+(aq)AgCl===Ag++Cl-与AgCl (s) Cl-(aq)+Ag+(aq)区别[练习]书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式碘化银:氢氧化镁(4)生成难溶电解质的离子反应的限度不同电解质在水中的溶解度差别很大,例如AgCl和AgNO3。
(完整word版)沉淀溶解平衡讲义
难溶电解质的溶解平衡考点一溶解平衡和溶度积常数1.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____________时,________速率和____________速率相等的状态。
2.溶解平衡的建立固体溶质错误!溶液中的溶质(1)v溶解____v沉淀,固体溶解(2)v溶解____v沉淀,溶解平衡(3)v溶解____v沉淀,析出晶体3.溶解平衡的特点4.电解质在水中的溶解度20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:5.溶度积和离子积以A m B n(s) m A n+(aq)+n B m-(aq)为例:溶度积离子积概念________的平衡常数溶液中有关离子____幂的乘积符号K sp Q c表达式K sp(A m B n)=______________,式中的浓度都是平衡浓度Q c(A m B n)=______________,式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Q c____K sp:溶液过饱和,有沉淀析出②Q c____K sp:溶液饱和,处于平衡状态③Q c____K sp:溶液未饱和,无沉淀析出6.K sp的影响因素(1)内因:难溶物质本身的性质,这是主要决定因素.(2)外因①浓度:加水稀释,平衡向________方向移动,但K sp________________。
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是________过程,升高温度,平衡向________方向移动,K sp________。
③其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向溶解方向移动,但K sp不变。
1.难溶的氯化银在水中也存在着溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),怎样用实验证明溶液中可以同时存在着少量的Ag+和Cl-?2.(1)0。
1 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的AgNO3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有________________________。
难溶电解质的溶解平衡
对比电离方程式:
Cu(OH)2
注:
(1)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,认 为反应完全了。 (2)电解质溶与不溶是相对的;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。
(3)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。
实验结论: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,越容易转化。
应用1:锅炉除水垢:P—64 锅炉的水垢中含有CaSO4 ,可先用Na2CO3溶液 处理,使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 CaSO4 (s) SO42- (aq)+ Ca2+ (aq) + CO32- CaCO3(s)
H2CO3
H2O + CO2
实验3-3 分别向氢氧化镁沉淀中加入下列物质,
应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反 应,并试从中找出使沉淀溶解的规律。
试管编 号 滴加试 剂 ① ② 盐 酸 ③
蒸馏水,滴加 酚酞溶液
固体无明显 溶解现象, 溶液变浅红
饱和NH4Cl溶 液
逐渐溶解
现象
迅速溶解
实验3-4 步 1mLNaCl和 向所得固液混合 向新得固液混合 物中滴加10滴 骤 10滴AgNO3 物中滴加10滴
2. 沉淀的溶解
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)
强酸是常用的溶解难溶 +H+ 电解质的试剂。如可溶 + +H 解难溶氢氧化物,难溶 HCO3碳酸盐、某些难溶硫化 物等。除酸外,某些盐 溶液也可用来溶解沉淀。
难溶电解质的沉淀溶解平衡
2ml0.1mol/LNaCl(aq)
0.Imol/LKI(aq)
1ml0.1mol/L AgNO3(aq)
一、 难溶电解质的溶解平衡
1、概念: 在一定条件下,当难溶电解质 v(溶解)= v (沉淀)时, 此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡,称为沉 淀溶解平衡. 溶解平衡时的溶液是饱和溶液。
滴加0.5mol/L
Na2SO4(aq)
2C5a℃CO溶3解:1.度5 :×10-3g CaSO4:2.1 ×10-1g
注意:观察对比生成沉淀时Na2CO3(aq) 和Na2SO4(aq)的用量及实验现象。
水垢的主要成分:CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2 如何除去水垢?
沉淀的溶解
实验三
CaCO3(S)
• 1、为什么医学上做胃部造影所服用的“钡餐”是 BaSO4而不是BaCO3?
• 2、为什么钙片的成分是CaCO3而不是CaSO4?
• 3、菠菜和豆腐为什么不宜同食?
• 4、如何预防肾结石[CaC2O4和Ca3(PO4)2]呢?
硬水的成分:是指含有较多Ca 、Mg 的水
——硬水的危害
1、全棉衣服或毛巾板结僵硬,多次洗涤后 颜色黯淡 。
2、洗澡后皮肤干燥、粗糙、发痒 。 3、热水器、增湿器、洗衣机等设备管路阻
塞、流量减小、寿命缩短 。
二、沉淀平衡的应用
沉淀的生成
实验二
滴加0.5mol/L
Na2CO3(aq)
CaCl2(aq) 0.5mol/L各1ml
①绝对不溶的电解质是没有的。
②同是难溶电解质,溶解度差别也很大。
b、外因:遵循平衡移动原理
①浓度: 加水,平衡向溶解的方向移动。 加入相同离子,平衡向沉淀方向移动。
难溶电解质的溶解平衡
(2)沉淀的方法
① 调pH值
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 pH值至7~8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀 而除去。
Fe3+ + 3NH3•H2O = Fe(OH)3↓+3NH4+
• 练习:氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡: Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其 Ksp=2×10-20, 某硫酸铜溶液里c(Cu2+ )=0.02mol· L-1,如要生成 Cu(OH)2,应调整溶液的pH使之大于( B ) A. 9 B. 5 C.14 D. 7
几种难熔电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积:
AgCl(s)
AgBr(s) AgI(s)
Ag+ + Cl- Ksp= [c(Ag+)][c(Cl-)] = 1.8×10-10
Ag+ + Br- Ksp= [c(Ag+)][c(Br-)] = 5.0×10-13 Ag+ + IKsp= [c(Ag+)][c(I-)] = 8.3×10-17
3、沉淀的转化 实验:
(1)AgNO3 (2)MgCl2
NaCl
NaOH
AgCl
KI
AgI
Na2S
Ag2S
Mg(OH)2
FeCl3
Fe(OH)3
实质:溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的
沉淀。两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀越 容易转化。
【小结】
沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解 平衡的移动的过程,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加入相同离子,平衡向沉淀方向移动。
难溶电解质的溶解平衡(全)
练
习
1、下列说法中正确的是( C ) 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
Ksp 只与温度有关
3.Ksp的意义 Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 ①对于同类型物质,Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能越
强。如由Ksp数值可知(p61),溶解能力:AgCl>AgBr>AgI, Cu(OH)2<Mg(OH)2 ②不同类型的物质,Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如某温 度下:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp=1.8×10-10 Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=5.6×10-12 虽然Mg(OH)2的Ksp较小,但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。
溶度积的应用练习
(1)已知溶度积求离子浓度:
例1. 已知室温下PbI2的溶度积为7.1×10-9,求 2+和I-的浓度;在c(I-)=0.1mol· -1 饱和溶液中Pb L 的溶液中, Pb2+的浓度最大可达到多少?
解: PbI2(s)
Pb2+(aq) + 2I- (aq)
Ksp =c (Pb2+) · 2(I-) c c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.1×10-9/0.12 =7.1×10-7mol· -1 L
×100g÷1000g = 1.9×10-4g
1、向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水,下列叙述正确 的( B ) A.AgCl的溶解度增大 B.AgCl的溶解度、Ksp均不变 C.Ksp(AgCl)增大 D.AgCl的溶解度、Ksp均增大 2、在饱和的CaSO4 溶液中下列哪种物质不存在( D ) A.Ca2+ B.SO42- C.H+ D.H2SO4
难溶电解质的溶解平衡
难溶电解质的溶解平衡1.沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质⎩⎪⎨⎪⎧v溶解大于v沉淀,固体溶解v溶解等于v沉淀,溶解平衡v溶解小于v沉淀,析出晶体(3)特点(4)表示AgCl在水溶液中的电离方程式为AgCl===Ag++Cl-。
AgCl的溶解平衡方程式为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。
2.沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因难溶电解质本身的性质。
溶度积(K sp)反映难溶电解质在水中的溶解能力。
对同类型的电解质而言,K sp数值越大,电解质在水中溶解度越大;K sp数值越小,难溶电解质的溶解度也越小。
(2)外因①浓度(K sp不变)a.加水稀释,平衡向溶解的方向移动;b.向平衡体系中加入难溶物相应的离子,平衡逆向移动;c.向平衡体系中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的离子时,平衡向溶解的方向移动。
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解的方向移动,K sp 增大。
(3)实例 以AgCl (s )Ag +(aq )+Cl -(aq ) ΔH >0为例20 ℃时电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系: (1)沉淀的生成 ①调节pH 法如除去CuCl 2溶液中的杂质FeCl 3,可以向溶液中加入CuO ,调节溶液的pH ,使Fe 3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。
离子方程式为Fe 3++3H 2OFe(OH)3+3H +,CuO +2H+===Cu 2++H 2O 。
②沉淀剂法如用H 2S 沉淀Hg 2+的离子方程式为Hg 2++H 2S===HgS ↓+2H +。
(2)沉淀的溶解①酸溶解法:如CaCO 3溶于盐酸,离子方程式为CaCO 3+2H +===Ca 2++CO 2↑+H 2O 。
②盐溶解法:如Mg(OH)2溶于NH 4Cl 溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH +4===Mg 2++2NH 3·H 2O 。
难溶电解质的溶解平衡(精华版)
【算算看】
1、已知Ksp (CaC2O4)=4.010-9,若在c(Ca2+) =0.020mol· -1的溶液生成CaC2O4沉淀,溶液中的c(C2O42-) L 最小应为( ) B A.4.010-9mol· -1 B.2.010-7mol· -1 L L C.2.010-9mol· -1 D.8.010-11mol· -1 L L
2、已知室温下Al(OH)3的KSP=1.0×10-33欲使溶液中的
c(Al3+) ≤1.0×10-6mol.L-1 溶液的pH≥_____ Ksp = c(Al3+ )c3(OH–) = 1.0×10-33
33
5
33
1.0 10 1.0 10 3 c(OH ) 3 3 6 c(Al ) 10 9 1 1.0 10 (mol L )
BaCO3(s) ①饱和Na2CO3溶液 BaSO4 + CO 32- BaSO4BaCO3 +SO42BaCO(重复①②操作) BaSO4 、 3
②移走上层溶液
……
BaCO3
H+
Ba2+
沉淀的转化: 沉淀溶解平衡的移动。 (1)实质:
(2)条件: ①一般情况下,溶解能力相对较强的物质转化为 溶解能力相对较弱的物质。
二、影响沉淀溶解平衡的因素
1、内因: 难溶物本身的性质 2、外因: ①浓度: 加水稀释,平衡向溶 解方向移动
②温度: 绝大多数难溶盐的溶 解是吸热过程。
③同离子效应:增大离子浓度,平衡 向沉淀方向移动 ④离子反应效应 减小离子浓度,平衡 向溶解方向移动
三、溶度积常数(简称溶度积)
1、定义
在一定条件下,难溶性电解质形成饱和溶液并达到溶解 平衡时,其溶解平衡常数叫做溶度积常数,简称溶度积.
07难溶电解质的溶解平衡
难溶电解质的溶解平衡一、知识概述本周学习了难溶电解质的溶解平衡,重点介绍了:沉淀溶解平衡和溶度积;沉淀溶解平衡的应用:沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的转化等。
二、重难点知识剖析(一)沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡和溶度积定义:在一定温度下,当把PbI2固体放入水中时,PbI2在水中的溶解度很小,PbI2表面上的Pb2+离子和I-离子,在H2O分子作用下,会脱离晶体表面进入水中。
反过来在水中的水合Pb2+离子与水合I-离子不断地作无规则运动,其中一些Pb2+ (aq)和I- (aq)在运动中相互碰撞,又可能沉积在固体表面。
当溶解速率与沉淀速率相等时,在体系中便存在固体与溶液中离子之间的动态平衡。
这种平衡关系称为沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积常数或溶度积。
沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样,一种动态平衡,其基本特征为:(1)可逆过程;(2)沉积和溶解速率相等;(3)各离子浓度不变;(4)改变温度、浓度等条件平衡移动。
2、溶度积的一般表达式:AmBn(s) mA n++nB m-Ksp=[A n+]m·[B m-]n在一定温度下,难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称为该难溶电解质的溶度积。
用符号Ksp表示。
3、溶度积的影响因素:溶度积Ksp的大小和溶质的溶解度不同,它只与难溶电解质的性质和温度有关,与浓度无关。
但是,当温度变化不大时,Ksp数值的改变不大,因此,在实际工作中,常用室温18~25℃的常数。
4、溶度积的应用:(1)溶度积Ksp可以用来判断难溶电解质在水中的溶解能力,当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。
(2)溶度积Ksp可以判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡移动方向。
5、溶度积(Ksp)的影响因素和性质:溶度积(Ksp)的大小只与难溶电解质性质和温度有关,与沉淀的量无关,离子浓度的改变可使平衡发生移动,但不能改变溶度积,不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。
难溶电解质的溶解平衡(内容全面)
固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系
溶解性 难溶 微溶 可溶 易溶
0.01g 0.01 g<S<1 g __ 1g<S<___ 10g S>10 g S的范围 S<____ 小于0.01克 的电解质称为难溶 习惯上,将溶解度___________ 电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小,但不 会等于0 ,没有绝对不溶的物质。
AgNO3 AgBr Ag2SO4 Ag2S BaCl2
溶解度/g 1.5×10-4
222 8.4×10-6 0.796 1.3×10-16 35.7 表3-4
化学式 Ba(OH)2
BaSO4 Ca(OH)2 CaSO4 Mg(OH)2 Fe(OH)3
溶解度/g 3.89
2.4×10-4 0.165 0.21 9×10-4 3×10-9
AgCl在水中溶解平衡
Ag+
Cl溶解 沉淀
一方面在水分子的作用下, 少量Ag+和 Cl-脱离AgCl 的表面溶入水中,另一方 面,溶液中的Ag+和 Cl受AgCl表面阴、阳离子的 吸引,回到AgCl表面析出 沉淀。在一定温度下,当 沉淀溶解和生成的速率相 等时,得到AgCl的饱和溶 液,即建立下列动态平衡
动:动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于零 相等 等:溶解速率和沉淀速率_____
保持不变 定:平衡状态时,溶液中的离子浓度_________ 发生移动 变:当改变外界条件时,溶解平衡__________
请写出CaCO3、Mg(OH)2的溶解平衡表达式 CaCO3(s) ⇌ Ca2+(aq)+CO32-(aq) Mg(OH)2(s) ⇌ Mg2+(aq)+2OH-(aq)
几种电解质的溶解度(20℃)
1.分析表3-4所提供的或从有关书籍、网站上查找的更多电解质 在水中溶解度的数据,在溶解度的大小、易溶和难溶界限等方 面你能得到哪些有关信息?谈谈你对书后所附部分酸、碱和盐 的溶解性表中“溶”与“不溶”的理解。 2.根据你对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识,说明生成 沉淀的离子反应是否能真正进行到底。
沉淀溶解平衡教案Microsoft Word 文档
难溶电解质的溶解平衡临汾五中李贵刚【教学目标】知识与技能:1、让学生掌握难溶电解质的溶解平衡,并运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题。
2、培养学生的知识迁移能力、动手实验的能力和逻辑推理能力。
3、引导学生根据已有的知识经验,分析推理出新的知识。
过程与方法::初步建立解决难溶电解质的溶解平衡问题的一般思路,尝试运用微粒观、动态观分析难溶解质的溶解平衡的相关问题。
情感态度与价值观:通过对生产、生活中与难溶电解质的溶解平衡有关的某些现象的讨论,使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用,激发学生学习化学的热情。
【教学重点】难溶电解质的溶解平衡、沉淀的转化【教学难点】沉淀的转化和溶解【教学方法】实验法、自主学习、合作探究、多媒体展示【教学过程】1、引入: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?它与化学平衡的关系你了解吗?2、分析电解质氯化钠在水中的溶解情况(随氯化钠的增多),演示课件。
说明并板书:强电解质溶解的过程就是电离的过程。
过程图像分析:提问:当氯化钠的溶解速率和结晶速率相等时,体系将处于什么状态?板书:一、强电解质的溶解平衡回顾:关于平衡前面我们学习了化学平衡、电离平衡、水解平衡,它们的定义均类似且均遵循平衡移动原理(勒夏特列原理),强电解质溶解平衡也不例外。
提问:有那位同学能模仿化学平衡的定义结合我们刚才演示的氯化钠的溶解情况给出强电解质溶解平衡的定义呢?投影:1、定义:一定条件下,强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
(也叫沉淀溶解平衡)板书:2、特征:等、动、定、变。
Na+(aq)+Cl-(aq)板书:表达式:如NaCl(s)强调并板书:变:当条件改变时,强电解质溶解平衡可能发生移动,从而达到新的平衡。
难容电解质的溶解平衡
a 、难溶于水的盐溶于酸中
如:CaCO3溶于盐酸,FeS、Al(OH)3、 Cu(OH)2溶于强酸
b 、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液
如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液
思考与交流
用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸 和NH4Cl溶液的原因
解 在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡: 释
Mg(OH)2(s) ⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq) 加入盐酸时,H+中和OH-,使c(OH-)减 小,平衡右移,从而使Mg(OH)2溶解
二、沉淀反应的应用 3、沉淀的转化
(1)沉淀转化的方法 对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀, 可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能 溶解的沉淀。 (2)沉淀转化的实质 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容 易实现。且两者的差别越大,转化越容易。
如:锅炉中水垢中含有CaSO4 ,可先用Na2CO3 溶液处理,使 之转化为疏松、易溶于酸的 CaCO3。
CaSO4 SO42- + Ca2+ + CO32-
CaCO3
科学视野:溶度积 资料:氟化物防治龋齿的化学原理
加入NH4Cl时, 1、NH4+直接结合OH-,使c(OH-)减小,平衡 右移,从而使Mg(OH)2溶解
2、NH4+水解,产生的H+中和OH-,使c(OH-) 减小,平衡右移,从而使Mg(OH)2溶解小结:难溶电解质溶解的规律
不断减小溶解平衡体系中的相应离子, 平衡就向沉淀溶解的方向移动,从而 使沉淀溶解
三、沉淀反应的应用 1、沉淀的生成
(1)应用: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除杂或提纯 物质的重要方法之一。
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《难溶电解质的溶解平衡》[学习目标] 1.了解难溶电解质的溶解平衡。
2.了解溶度积的意义。
3.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。
[重点·难点] 重点:溶度积的意义,沉淀生成、溶解及转化的本质。
难点:溶度积的应用。
一、对“Ag+与Cl—的反应不能进行到底”的理解1、不同电解质在中的溶解度差别很大,有的很大,有的很小。
在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下:物质在水中“溶”与“不溶”是相对的,“不溶”是指“难溶”,绝对不溶的物质是没有的。
2、生成沉淀的离子反应之所以能发生,是因为。
3、溶解平衡的建立固态物质溶于水中时,一方面,在水分子的作用下,分子或离子脱离固体表面进入水中,这一过程叫溶解过程;另一方面,溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体,这一过程叫结晶过程。
当这两个相反过程速率相等时,物质的溶解达到最大限度,形成饱和溶液,达到溶解平衡状态。
4、沉淀溶解平衡(1)定义:绝对不溶解的物质是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。
以AgCl为例:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,便得到饱和溶液,即建立下列动态平衡: AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样,符合平衡的基本特征,满足平衡的变化基本规律.(2)特征:(与化学平衡相比较)等:达到沉淀溶解平衡时,沉淀_________速率的与沉淀__________速率相等逆:沉淀生成过程与溶解过程时_________的动:动态平衡,达沉淀溶解平衡时,沉淀的生成和溶解仍在进行,只是速率相等。
溶解沉淀定:达沉淀溶解平衡,溶质各离子浓度保持不变。
变:当条件改变,平衡会破坏,后建立新的平衡。
(3)表达式:如: AgCl (s) Cl-(aq)+Ag+(aq)AgCl===Ag++Cl-与AgCl (s) Cl-(aq)+Ag+(aq)区别[练习]书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式碘化银:氢氧化镁(4)生成难溶电解质的离子反应的限度不同电解质在水中的溶解度差别很大,例如AgCl和AgNO3。
习惯上将溶解度小于0.01g的称为难溶电解质。
对于常量的化学反应来说,0.01g是很小的,所以一般情况下,相当量的离子互相反应生成难溶电解质,就可以认为反应完全了。
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于,沉淀就达完全。
4.影响溶解平衡的因素:(1)内因:电解质本身的性质不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样,而且差别很.注意:①绝对不溶的电解质是没有的,同是难溶电解质,溶解度差别也很大。
②易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。
(2)外因:(难溶电解质的溶解平衡作为一种平衡体系,遵从平衡移动原理)①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。
改变平衡体系中某离子的浓度,平衡向削弱这种改变的方向移动。
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。
但也有少数电解质,溶解度随温度升高而减小(如Ca(OH)2)。
升高温度,平衡向沉淀方向移动。
③其他:向平衡体系中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的离子时,平衡向溶解方向移动,但K sp不变。
同离子效应:在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质,而使难溶电解质的溶解度降低的作用。
思考:对于平衡:AgClAg + + Cl -改变条件,平衡有何影响?条 件 平衡移动方向C(Ag +)C(Cl —)Ksp 溶解度(S )升高温度 加 水 加NaCl(s) 加AgNO 3(s) 加AgCl 固体[练习] 石灰乳中存在下列平衡:Ca(OH)2(s) Ca 2+(aq)+2 OH ―(aq),加入下列溶液,可使Ca(OH)2减少的是( )A. Na 2CO 3溶液B. AlCl 3溶液C. NaOH 溶液D. CaCl 2溶液[练习]:将足量BaCO 3分别加入:① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa 2CO 3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液④100mL 0.01mol/L 盐酸中溶解至溶液饱和。
请确定各溶液中Ba 2+的浓度由大到小的顺序为: 。
二、溶度积1.溶度积常数Ksp(或溶度积)难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,离子浓度保持不变(或一定)。
各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积,用符号Ksp 表示。
即:AmBn(s)mA n+(aq)+nB m -(aq) Ksp =[A n+]m·[B m -]n例如:常温下沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq),Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl -] =1.8×10-10常温下沉淀溶解平衡:Ag 2CrO 4(s)2Ag +(aq)+CrO 42-(aq),平衡Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2-] =1.1×10-1242.溶度积K SP的性质(1)溶度积K SP的大小和平衡常数一样,它与难溶电解质的性质和温度有关,与浓度无关,离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积K SP的大小。
(2)溶度积K SP反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。
相同类型的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越小,越难溶于水;反之Ksp越大,溶解度越大。
如:Ksp(AgCl)= 1.8×10-10 ;Ksp(AgBr) = 5.0×10-13;Ksp(AgI) = 8.3×10-17.因为:Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI),所以溶解度:AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)。
不同类型的难溶电解质,不能简单地根据Ksp大小,判断难溶电解质溶解度的大小。
4、影响Ksp的因素:温度:绝大数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,向移动。
Ksp 。
少数盐的溶解是放热过程,升高温度,向生成移动,Ksp 。
如Ca(OH)2。
5、判断规则通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积(离子积)Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
Qc Ksp时:溶液过饱和,平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成Qc Ksp时:溶液饱和,处于平衡状态Qc Ksp时:溶液不饱和,平衡向沉淀溶解的方向移动——沉淀溶解例1:下列情况下,有无CaCO3沉淀生成?已知Ksp,CaCO3=4.96 10-9(1)往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3;(2)改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢?例2: 在1L 含1.0×10-3mol •L -1 的SO 42-溶液中,注入0.01mol BaCl 2溶液(假设溶液体积不变)能否有效除去SO 42-?已知:K sp (BaSO 4)= 1.1×10-10 mol 2•L -2例3:若某溶液中Fe 3+和Mg 2+的浓度均为0.10 mol /L, 使Fe 3+完全沉淀而使Mg 2+不沉淀的pH 条件是什么?( Ksp (Fe(OH)3)= 4×10-39Ksp (Mg(OH)2)= 1.8×10-11)例4:已知:某温度时,Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl -] =1.8×10-10,Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2[CrO 2- 4] =1.1×10-12,试求此温度下AgCl 饱和溶液和Ag 2CrO 4饱和溶液中Ag +的物质的量浓度,并比较两者的大小。
溶度积与溶解度之间的换算例1:已知25℃时,AgCl 的溶解度是1.92×10-3g/L ,求它的溶度积。
已知AgCl 的摩尔质量为143.5g/mol 。
例2:已知25℃时KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足量的AgCl放入1L 1 .0 mol /L的盐酸溶液中溶解度是多少?(g/L)练习:已知Cu(OH)2(s) Cu2++2OH-,K sp=c(Cu2+)c2(OH-)=2×10-20 mol3·L-3。
(1)在CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.020 mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH在___ ____范围。
(2)要使0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使c(Cu2+)降为原来的千分之一),则应调整pH=________。
三、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成(1)调节pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至7~8,离子方程式为:________________________________________________________________________。
(2)沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为:_____________________________________原则:(1)沉淀剂的选择,要求除去溶液中的某种离子,又不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。
(2)生成沉淀的反应能发生,且进行得越完全越好如:被沉淀离子为Ca2+离子,可用生成CaCO3,CaSO4或CaC2O4形成沉淀出来,但这三种沉淀物的溶解度CaC2O4<CaCO3<CaSO4,因此,沉淀成CaC2C4的形式,Ca2+离子去除的最完全[练习]为除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是A、NaOHB、Na2CO3C、氨水D、MgO2.沉淀的溶解(1)酸溶解法如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为_________________________________________。
(2)盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为________________________________。
(3)氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
3.沉淀的转化(1)实质:____________的移动(沉淀的溶解度差别________,越容易转化)。
(2)应用:锅炉除垢、矿物转化等。
问题思考为什么不能用BaCO 3作钡餐?注意(1) 沉淀的转化的方法: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的离子。
使平衡向溶解的方向移动。
(2) 沉淀的转化的实质:是沉淀溶解平衡的移动。
一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现[练习]现向含AgBr的饱和溶液中:(1)加入固体AgNO3,则c(Ag+)________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同);(2)加入更多的AgBr固体,则c(Ag+)________;(3)加入AgCl固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________;(4)加入Na2S固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________。