人教版-化学选修四难溶电解质的溶解平衡-溶解平衡的应用及沉淀转换
人教版高中化学选修四课件沉淀反应的应用
3.为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡 餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?请 用沉淀溶解平衡原理解释。
BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)S=2.4×10-4 BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO32-(aq)S=2.2×10-3
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由Ksp算出溶解度 氯化银1.93×10-4 碘化银2.16×10-7 硫化银6.2×10-16
6.3×10-36 1.59×10-19
2×10-53 2.93×10-25
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。 2)方法: ①调pH
氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ ②加沉淀剂 沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂 Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=HgS↓
试管编号 对应试剂
①
少许 Mg(OH)2
②
少许 Mg(OH)2
③
少许 Mg(OH)2
④
少许 Mg(OH)2
滴加试剂 2ml蒸馏水
2ml盐酸
3ml饱和 2mlFeCl3 NH4Cl溶液 溶液
现象 沉淀不溶解 迅速溶解
逐渐溶解
有红褐 色沉淀 生成
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O
1.沉淀的生成
人教版《沉淀溶解平衡》优秀课件PPT
Q＝Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；
Q＜Ksp，溶液中无沉淀析出；
二、知识讲解——沉淀溶解平衡的应用
1、沉淀的生成 古之立大事者，不惟有超世之材，亦必有坚忍不拨之志。
大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎?
母鸡的理想不过是一把糠。 追踪着鹿的猎人是看不见山的。 人之所以异于禽者，唯志而已矣!
药剂设备
调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质沉氯化淀铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。
离子方程式：I-(aq)＋AgCl(s) AgI(s)＋Cl-(aq)
CKs．p再＝加c相(A入g难+等)·溶c(电C时l解-) 质，，溶即液中建各离立子的动浓度态不变平衡，称为沉淀溶解平衡。
混合
反应沉淀
并非神仙才能烧陶器，有志的人总可以学得精手艺。
寄言燕雀莫相唣，自有云霄万里高。
鸟不展翅膀难高飞。
顶天立地奇男子，要把乾坤扭转来。
治天下者必先立其志。 少年心事当拿云。
部分回流
鱼跳龙门往上游。 少年心事当拿云。
沉淀物
石看纹理山看脉，人看志气树看材。 胸有凌云志，无高不可攀。
处理设备
追踪着鹿的猎人是看不见山的。
二、知识讲解——沉淀溶解平衡的应用 3、沉淀的转化
【实验3-4】 （1）向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶
液，观察并记录现象。 （2）振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液，观察并记录现象。 （3）振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1 mol/L Na2S溶液，观察并记录
（1）如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？
高中化学选修4人教课件：第三章第四节难溶电解质的溶解平衡
要点二 溶度积、溶度积曲线的应用
问题：利用溶度积，如何判断沉淀的生成和溶解？ 通过比较溶度积和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。 (1)Qc＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱 和，达到新的平衡状态； (2)Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；
溶解度：在一定_温___度_下，某物质在_1__0_0_g_溶剂里达 到__饱__和__状___态__时所溶解的质量。
2．复分解反应发生的条件是：_生__成__沉__淀__、_放__出___气__体_ 或_生__成__弱___电__解__质_。
3．氯化银__难__溶__ (填“难溶”或“易溶”)于水，其 属于_强__电__解__质__ (填“强电解质”或“弱电解质”)，其电 离方程式为：_A_g_C__l_=_=_=_A__g_＋_＋___C_l_—。
(3)Qc＜Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量 难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
[例❷] 已知 25 ℃时，AgCl 的溶度积 Ksp＝1.8×10
－10，则下列说法正确的是( ) A．向饱和 AgCl 水溶液中加入稀盐酸，Ksp 值变大 B．AgNO3 溶液与 NaCl 溶液混合后的溶液中，一定
第三章 水溶液中的离子平衡
第四节 难溶电解质的溶 解平衡
[学习目标] 1.学会用平衡移动原理分析生成沉淀的
离子反应进行的方向及反应进行的程度。2.了解溶度积和 离子积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。3.了解 沉淀反应的应用，知道沉淀转化的本质。
人教版化学选修四——3.4难溶电解质的溶解平衡
二、沉淀反应的应用 1．沉淀的生成 (1)调节 pH 法 加入氨水调节 pH 至 7～8，可除去氯化铵中的杂质氯
Fe3＋＋3NH3· 2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋ H 化铁。反应离子方程式： 。 4
(2)加沉淀剂法 以 Na2S、H2S 等作沉淀剂，使 Cu2＋、Hg2＋等生成极难 溶的硫化物 CuS、HgS 等沉淀。反应离子方程式如下：
答案：BD
2． 已知： ℃时， sp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12， sp[MgF2] 25 K K ＝7.42×10－11。下列说法正确的是( )
A．25 ℃时，饱和 Mg(OH)2 溶液与饱和 MgF2 溶液相 比，前者的 c(Mg2＋)大 B． ℃时， Mg(OH)2 的悬浊液中加入少量的 NH4Cl 25 在 固体，c(Mg2＋)增大
， 。
知识点一 难溶物质的溶解平衡 【典例 1】 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且 保持不变 D． 沉淀溶解达到平衡时， 如果再加入难溶性的该沉淀物将 促进溶解 )
第四节 难溶电解质的溶解平衡
授课人：李永丰 2013.11.15
一、溶解平衡及溶度积 1．溶解平衡 概念： 在一定温度下， 当沉淀 溶解 和 生成 的速率相等 时，固体质量、离子浓度不变的状态。
2．溶度积 概念：以 AmBn(s) mAn＋ (aq)＋nBm － (aq)为例，Ksp [c(An＋)]m· [c(Bm－)]n。在一定温度下，K 是一个常数，称 ＝
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
； 。
②自然界中矿物的转化 原 生 铜 的 硫 化 物 氧化、淋滤 ――→
人教版高中化学选修四《化学反应原理》课本习题参考答案
人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol.例如 1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机. 5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施. 6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理. 第三节化学反应热的计算1. C(s)+O2 (g) == CO2 (g) H=-393.5 kJ/mol 2.5 mol C 完全燃烧,H=2.5 mol×(-393.5 kJ/mol)=-983.8 kJ/mol 2. H2 (g)的燃烧热H=-285.8 kJ/mol 欲使H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol 3. 设S 的燃烧热为H S(s)+O2 (g) == SO2 (g) 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g =-296 kJ/mol 4. 设CH4的燃烧热为H CH4 (g)+O2 (g) == CO2 (g)+2H2O(g) 16 g/mol H 1g -55.6 kJ H=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g =-889.6 kJ/mol 5. (1)求3.00 mol C2H2完全燃烧放出的热量Q C2H2 (g)+5/2O2 (g) == 2CO2 (g)+H2O(l) 26 g/mol H 2.00 g -99.6 kJ H=26 g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g =-1 294.8 kJ/mol Q=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ≈-3 880 kJ (2)从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多. 6. 写出NH3燃烧的热化学方程式NH3 (g)+5/4O2 (g) == NO2 (g)+3/2H2O(g) 将题中(1)式乘以3/2,得: 3/2H2 (g)+3/4O2 (g) == 3/2H2O(g) 3/2H1=3/2×(-241.8 kJ/mol) =-362.7 kJ/mol 将题中(2)式照写: 1/2N2 (g)+O2 (g) == NO2 (g) H2=+33.9 kJ/mol 将题中(3)式反写,得NH3 (g) == 1/2N2 (g)+3/2H2 (g) -H3=46.0 kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 2 7. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg 8. 此人脂肪储存的能量为4.2×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:4.2×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km 9. 1 t 煤燃烧放热2.9×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃×4.184 kJ/(kg℃)=1.673 6×107 kJ 锅炉的热效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ)×100% =57.7% 10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶5 m3×4.2×104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3×1.8×104kJ/m3=9×104 kJ 聚丙烯40 m3×1.5×104 kJ/m3=60×104 kJ 将回收的以上塑料加工成燃料,可回收能量为21×104 kJ+80×104 kJ+9×104 kJ+60×104 kJ=170×104 kJ=1.7×106 kJ 3 第二单元第一节化学反应速率1. 略. 2. 1:3:2. 3. (1)A; (2)C; (3)B. 4. D. 5. A. 第二节影响化学反应速率的因素1. (1)加快.增大了反应物的浓度,使反应速率增大. (2)没有加快.通入N2后,容器内的气体物质的量增加,容器承受的压强增大,但反应物的浓度(或其分压)没有增大,反应速率不能增大. (3)降低.由于加入了N2,要保持容器内气体压强不变,就必须使容器的容积加大,造成H2和I2蒸气的浓度减小,所以,反应速率减小. (4)不变.在一定温度和压强下,气体体积与气体的物质的量成正比,反应物的物质的量增大一倍,容器的容积增大一倍,反应物的浓度没有变化,所以,反应速率不变. (5)加快.提高温度,反应物分子具有的能量增加,活化分子的百分数增大,运动速率加快,单位时间内的有效碰撞次数增加,反应速率增大. 2.A.催化剂能够降低反应的活化能,成千上万倍地提高反应速率,使得缓慢发生的反应2CO+2NO== N2+2CO2迅速进行.给导出的汽车尾气再加压,升温的想法不合乎实际. 第三节化学平衡1. 正,逆反应速率相等,反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变. 2. 3. 反应混合物各组分的百分含量,浓度,温度,压强(反应前后气体的物质的量有变化的反应) ,同等程度地改变正,逆反应,不能使. 4. (1)该反应是可逆反应,1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3,所以,反应放出的热量总是小于92.4 kJ. (2)适当降低温度,增大压强. 5. B; 6. C;7. C; 8. C. 9. 设:CO 的消耗浓度为x. 第四节化学反应进行的方向1. 铵盐溶解常常是吸热的,但它们都能在水中自发地溶解.把两种或两种以上彼此不 4 发生反应的气体依次通入到同一个密闭容器中,它们能自发地混合均匀. 2. 在封闭体系中焓减和熵增的反应是容易自发发生的.在判断化学反应的方向时不能只根据焓变ΔH<0或熵增中的一项就得出结论,而是要全面考虑才能得出正确结论. 5 第三单元第一节弱电解质的电离1. 2. 氨水中存在的粒子:NH3H2O,NH4+,OH氯水中存在的粒子:Cl2,Cl-,H+,ClO3. (1) 错.导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的浓度,因此强,弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性有关. (2) 错.酸与碱反应生成盐,所需碱的量只与酸的物质的量有关,盐酸和醋酸都是一元酸, + 物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有相同物质的量的H . (3) 错.一水合氨是弱碱,在水溶液中是部分电离的,其电离平衡受氨水浓度的影响,浓溶- 液的电离程度低于稀溶液.因此氨水稀释一倍时,其OH 浓度降低不到一半. + (4) 错.醋酸中的氢没有全部电离为H . ※(5) 错.此题涉及水解较复杂,不要求学生考虑水解. 4(1) 不变.一定温度下,该比值为常数——平衡常数. - (2) 4.18×10 4 mol/L 5. (1) 略; (2) 木头中的电解质杂质溶于水中,使其具有了导电性. 第二节水的电离和溶液的酸碱性 1. ③③③③;③③③③. 2. NH+4,OH-,NH3H2O,H+. 3. C;4A;5D;6D;7A;8A,D. 9. 注:不同品牌的同类物品,其相应的pH 可能不尽相同. 10. 6 11. 图略.(1) 酸性(2) 10, 1×10-4 (3) 9 mL 第三节盐类的水解1. D; 2. B;3. C; 4. D. + 5. 乙,如果是弱酸,所生成的盐电离出的A-会部分地与水电离出的H 结合成HA,则c(A - + )≠c(M ) . - + - - 3+ 6. >,Al +2SO42 +2Ba2 +4OH = 2BaSO4↓+AlO2 +2H2O; + - + - =,2Al3 +3SO42 +3Ba2 +6OH = 3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ - - - + - 7. CO32 +H2O=HCO3 +OH , Ca2 +CO32 =CaCO3↓ - - 8. Na2CO3溶液的pH>NaHCO3溶液的pH,因为由HCO3 电离成CO32 比由H2CO3电离成- HCO3 更难,即Na2CO3与NaHCO3是更弱的弱酸盐,所以水解程度会大一些. 9. (1) SOCl2 +H2O SO2↑+ 2HCl↑ (2) AlCl3溶液易发生水解,AlCl36 H2O 与SOCl2混合加热,SOCl2与AlCl36 H2O 中的结晶水作用,生成无水AlCl3及SO2和HCl 气体. ,加氨水可中和水解反应生成的HCl,以10. 加水的效果是增加水解反应的反应物c(SbCl3) + 减少生成物c(H ) ,两项操作的作用都是使化学平衡向水解反应的方向移动. ※11. 受热时,MgCl26H2O 水解反应的生成物HCl 逸出反应体系,相当于不断减少可逆反应的生成物,从而可使平衡不断向水解反应方向移动;MgSO47H2O 没有类似可促进水解反应进行的情况. 第四节难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡1. 文字描述略. 2. C; 3. D; 4. C. 7 5. (1) S2 与H 作用生成的H2S 气体会逸出反应体系,使FeS 的沉淀溶解平衡向溶解方向移动. (2) 硫酸钙也难溶于水,因此向碳酸钙中加硫酸是沉淀转化的问题,但硫酸钙的溶解度大于+ 碳酸钙,转化不能实现.醋酸钙溶于水,且醋酸提供的H 与碳酸钙沉淀溶解平衡中的CO32作用,可生成CO2逸出反应体系,使其沉淀溶解平衡向溶解的方向移动. (3) 硫酸溶液中的SO42-对BaSO4的沉淀溶解平衡有促进平衡向生成沉淀的方向移动的作用. 6. 略. - + 8 第四单元第一节原电池 1. 由化学能转变为电能的装置.氧化反应,负极;还原反应,正极. 2. 铜,Cu-2e == Cu ;银,Ag +e == Ag. 3. a,c,d,b. 4. B; 5. B,D. 2+ + - 图4-2锌铁原电池装置6. 装置如图4-2所示. 负极:Zn-2e == Zn 2+ 2+ 正极:Fe +2e == Fe 第二节化学电源1. A; 2. C; 3. C. 4. 铅蓄电池放电时的电极反应如下: 负极:Pb(s)+SO4 (aq)-2e == PbSO4(s) 正极:PbO2 (s)+4H (aq)+SO4 (aq)+2e == PbSO4 (s)+2H2O(l) 铅蓄电池充电时的电极反应如下: + 22- 9 阴极:PbSO4 (s)+2e == Pb(s)+SO4 (aq) 阳极:PbSO4 (s)+2H2O(l)-2e == PbO2(s)+4H (aq)+SO4 (aq) 总反应方程式: + 2- - 2- 第三节电解池1. A; 2. D. 3. 原电池是把化学能转变为电能的装置,电解池是由电能转化为化学能的装置.例如锌铜原电池,在锌电极上发生氧化反应,称为负极,在铜电极上发生还原反应,称为正极. 负极:Zn-2e == Zn (氧化反应) 正极:Cu +2e == Cu(还原反应) 电子通过外电路由负极流向正极. 电解池:以CuCl2溶液的电解装置为例.与电源正极相连的电极叫做阳极,与电源负极相连的电极叫阴极. 阳极:2Cl -2e == Cl2↑(氧化反应) 阴极:Cu +2e == Cu(还原反应) 电子通过外电路由阳极流向阴极. 4. 电镀是把待镀金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,电解精炼铜是把纯铜板作阴极,粗铜板作阳极, 通过类似电镀的方法把铜电镀到纯铜板上去, 而粗铜中的杂质留在阳极泥或电解液中,从而达到精炼铜的目的.其电极主要反应如下: 阳极(粗铜) :Cu-2e == Cu (氧化反应) 阴极(纯铜) :Cu +2e == Cu(还原反应) 补充:若粗铜中含有锌,镍,银,金等杂质,则在阳极锌,镍等比铜活泼的金属也会被氧化: 阳极(粗铜) :Zn-2e = Zn 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 10 Ni—2e = Ni - 2+ 由于附着在粗铜片上银,金等金属杂质不如铜活泼,不会在阳极被氧化,所以当铜氧化后,这些微小的杂质颗粒就会掉进电解质溶液中,沉积在阳极附近(即"阳极泥",成为提炼贵重金属的原料) . 在阴极,电解质溶液中Zn 和Ni 的氧化性又不如Cu 强,难以在阴极获得电子被还原, 故Zn 和Ni 被滞留在溶液中.因此,在阴极只有Cu 被还原并沉积在纯铜片上,从而达到了通过精炼提纯铜的目的. 5. 电解饱和食盐水的电极反应式为: 阳极:2Cl -2e == Cl2↑(氧化反应) 阴极:2H +2e == H2↑(还原反应) 或阴极:2H2O+2e == H2↑+2OH (还原反应) 总反应:2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 在阴极析出 1. 42 L H2,同时在阳极也析出1.42 L Cl2. 6. 依题意,电解XCl2溶液时发生了如下变化: + 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ M(X)=3.2 g×22.4 L/(1 mol×1.12 L)=64 g/mol 即X 的相对原子质量为64. 又因为2Cl - 2e == Cl2↑ 2 mol n(e ) - 22.4L 1.12L n(e )=2 mol×1.12 L/22.4 L=0.1 mol 即电路中通过的电子有0.1 mol.11 第四节金属的电化学腐蚀与防护1. 负极; Fe-2e- == Fe2+; 正极; 析氢腐蚀: ++2e- == H2↑, 2H 析氧腐蚀: 2O+O2+4e- == 4OH2H 2. (1)电化腐蚀,铁和铁中的杂质碳以及残留盐溶液形成了原电池. (2)提示:主要是析氧腐蚀.2Fe-4e- == 2Fe2+;2H2O+O2+4e- == 4OHFe2++2OH- == Fe(OH)2,4Fe(OH) 2+O2+2H2O == 4Fe(OH) 3 3. C; 4. B,D; 5. A,C; 6. A,D. 7. 金属跟接触到的干燥气体(如O2,Cl2,SO2)或非电解质液体直接发生化学反应而引起的腐蚀,叫做化学腐蚀.不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀.金属腐蚀造成的危害甚大,它能使仪表失灵,机器设备报废,桥梁,建筑物坍塌,给社会财产造成巨大损失. 8. 当钢铁的表面有一层水膜时,水中溶解有电解质,它跟钢铁中的铁和少量的碳形成了原电池.在这些原电池里,铁是负极,碳是正极.电解质溶液的H+在正极放电,放出H2,因此这样的电化腐蚀叫做析氢腐蚀. 如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性, 溶有一定量的氧气,此时就会发生吸氧腐蚀,其电极反应如下: 负极:2Fe-4e- == 2Fe2+ 正极:2H2O+O2+4e- == 4OH- 总反应:2Fe+2H2O+O2 == 2Fe(OH) 2 9. 镀锌铁板更耐腐蚀.当镀锌铁板出现划痕时,暴露出来的铁将与锌形成原电池的两个电极,且锌为负极,铁为正极,故铁板上的镀锌层将先被腐蚀,镀锌层腐蚀完后才腐蚀铁板本身.镀锡铁板如有划痕,锡将成为原电池的正极,铁为负极,这样就会加速铁的腐蚀. 可设计如下实验: 取有划痕的镀锌铁片和镀锡铁片各一块, 放在经过酸化的食盐水中浸泡一会儿, 取出静置一段时间,即可见到镀锡铁片表面较快出现锈斑,而镀锌铁片没有锈斑.即说明上述推测是正确的.。
人教化学选修4第三章 第四节 难溶电解质的溶解平衡(共24张PPT)
Cr(OH)3(s)
Cr3+ (aq)+3OH—(aq)
常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32， 要使c(Cr3+)降至10-5 mol/L，溶液的pH应调至 ____5______
讨论2：(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-， 利用Ag+与CrO42- 生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好完全沉淀 (浓度等于1.0×10-5 mol·L-1)时，溶液中c(Ag+)为__________ mol·L2.-01，×此10时-5 溶液中 c(CrO42- )等于__________ 5m.0o×l·L1-01。-3 (已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和 2.0×10-10)。
溶解 沉淀
溶液中的溶质
v溶解 < v沉淀，析出晶体
下列方程式①AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)、②AgCl===Ag＋＋Cl－、
③CH3COOH CH3COO－＋H＋各表示什么意义？
①表示 AgCl 的沉淀溶解平衡；②表示 AgCl 为强电解质，溶于水的
AgCl 完全电离；③表示弱电解质 CH3COOH 的电离平衡。
B．AgCl> Ag2CrO4>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl 重难点探究三
讨论2：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。
解 ：依题意可知25℃时AgCl饱和溶液中
c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L
《难溶电解质的溶解平衡》人教版高中化学选修4PPT课件
8
二、影响难溶电解质溶解平衡的因素：
1、内因：电解质本身的性质
a、绝对不溶的电解质是没有的。 b、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 c、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：
a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 b、温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。
练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式
练习 练习1、下列有关叙述中，正确的是( B )。
A．在一定温度下的BaSO4水溶液中，Ba2＋和SO42-浓度的乘积是一个常数 B．向含有BaSO4固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时，BaSO4的溶 度积不变，其溶解度也不变 C．只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程 D．向饱和的BaSO4水溶液中加入硫酸，BaSO4的Ksp变大
步骤
1mLNaCl和10滴AgNO3溶 向所得固液混合物中滴加10滴
混合(均为0.1mol／L)
0.1mol／LKI溶液
向新得固液混合物中滴加10滴
0.1mol／L Na2S溶液
现象
有白色沉淀析出
白色沉淀转化为黄色
黄色沉淀转化为黑色
AgCl
AgI
Ag2S
总结：
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。 沉淀转化的应用 沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。
溶解 沉淀
Ag＋(aq) +Cl－(aq)
当v(溶解)＝v(沉淀)时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡
注意： 1、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。 2、习惯上将生成难溶电解质的反应，认为反应完全了，是因为通常把溶液中残
留的离子浓度< 1 ×10-5 mol/L时，沉淀就达到完全。 3、难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0。 4、溶解平衡与化学平衡一样，受外界条件的影响而发生移动。
人教版化学选修四《难溶电解质的溶解平衡》《溶解平衡的应用及沉淀转换》
2、沉淀的溶解
（2）使沉淀溶解的方法 ①加水：加水促进溶解
②升温：升温促进溶解(氢氧化钙除外)
③使沉淀转化为气体：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ ④使沉淀转化为更弱电解质：
Mg(OH)2 + 2HCl ＝ MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2NH4Cl ＝ MgCl2 + 2NH3·H2O
[OH ] 3
2.641039 1105
6.421012 (mol L1)
∴ pH = 14﹣(12﹣lg6.42) =2.81
由此可见：①氢氧化物沉淀不一定在碱性环境；
②不同氢氧化物的Ksp值不同，沉淀的pH值也 不同，因此可通过控制pH值使金属离子沉淀或分离。
人教版化学选修四《难溶电解质的溶 解平衡 》《溶 解平衡 的应用 及沉淀 转换》
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例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL-1, 使
Fe3+沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?
已知Ksp(Fe(OH)3)=4.0×10-39，Ksp((Mg(OH)2)=1.8×10-11
解: Fe(OH)3
c 生成弱碱
Mg(OH)2(s) + 2NH4+
d 生成水
Mg2+ + 2NH3·H2O
Fe(OH)3(s) + 3H+ ③ 发生氧化还原反应
Fe3+ + 3H2O
3CuS + 8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+ 3S↓+ 2NO↑+ 4H2O ④ 生成络合物
难溶电解质溶解平衡沉淀反应的应用课件人教版_高中化学选修四ppt
沉淀转化示意图
AgCl(s)
Ag+ + Cl-
+
KI = I- + K+
AgI(s)
AgCl(s)+I- AgI(s) + Cl-
s(AgCl)=1.5×10-4g
s(AgI)=3.7×10-7g
沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。
难溶电解质溶解平衡沉淀反应的应用 课件人 教版版 高中化 学选修 四【精 品课件 】
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)
+H+
+H+
HCO3-
H2CO3
强酸是常用的溶解难溶电解 质的试剂，可溶解难溶氢氧 化物，难溶碳酸盐、某些难 溶硫化物等。除酸外，某些
H2O + CO2
盐溶液也可用来溶解沉淀。
难溶电解质溶解平衡沉淀反应的应用 课件人 教版版 高中化 学选修 四【精 品课件 】
② 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂
Cu2＋ + S2－ = CuS↓ Hg2＋ + S2－ = HgS↓
【思考与交流】
1、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加 入钡盐还是钙盐？为什么？ 加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使
SO42-沉淀更完全。
为0.1mol／L)
溶液
Na2S溶液
现象
有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色 黄色沉淀转化为黑色
难溶电解质溶解平衡沉淀反应的应用 课件人 教版版 高中化 学选修 四【精 品课件 】
人教版选修4 3.4难溶电解质的溶解平衡
随堂练习
牙 物齿 质表 保面护由着一，层它硬 在的 唾、 液组 中成 存为 在下Ca列5(P平O衡4)：3OH的
Ca5(PO4)3OH（s）
5Ca2++3PO43-+OH-
进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，
这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是
生成的有机酸能中和OH-，使平衡向右移动
，加速腐蚀牙齿
BaSO4(s)
Ba2 +(aq)+SO42- (aq)
硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移 有利于沉淀生成。
沉淀的溶解
(1)、原理：根据勒夏特列原理， 使沉淀溶解平衡向溶解方向移动 (2) a.酸溶解法
b.盐溶液溶解法
沉淀的溶解
a.酸溶解法 Mg（OH）2溶于盐酸的原理分析
【解释】
在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：
【答案】C
四.有关Ksp的计算 （1）离子浓度的计算
例1、已知某温度下Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11( mol/L)3, 求其饱和溶液的pH。
答案 由 Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
例F-的知 解2、得浓Ks已pc度[(MO知为gH(－某O3)H＝.温0)23m].＝度3×o1下.l18/× 0L－ K的41sm0p－溶o1l(1·＝LC液－ac1(中FM2gC)2=＋a)52·c.+23可(O×H能1－ )0的＝-9c最( Om高2Ho－浓l/·cL2度()O3是,H在－ )
以上应用都是利用 平衡的移动 使反应得以发生的
随堂练习
2．在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中 达到下列平衡时：
Mg(OH)2(s)
Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要
高中化学选修4人教版难溶电解质的溶解平衡沉淀溶解平衡课件
KI = I- + K+
AgI和Ag2S 的KSP为 1.8×10-10、 8.3×10-17、 1.6×10-49， 分析沉淀转
AgI
2AgI(s) ⇌ 2Ag+ (aq)+2I-(aq) +
Na2S = S2- + 2Na+
化的方向。
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
1、定义： 一定温度下，沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速
率，固体量和各离子的浓度保持不变的状态。此时 沉淀达到最大溶解，形成饱和溶液 。
2、表达式：AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)
3、特征： 逆、等、定、动、变
高中化学选修4人教版难溶电解质的溶 解平衡 沉淀溶 解平衡 课件
二、影响沉淀溶解平衡的因素
氧化剂：氯气，氯水，双氧水
要求:不引入杂质
如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol／L,
使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什
么? 相应的Ksp查阅教材P65页表格中数据。
解: Fe(OH)3
Fe3+ + 3OH-
Ksp = [Fe3+]×[OH-]3 = 4.0 ×10-39
BaSO4
Fe(OH)3
Ag2CrO4 Cu(OH)2
算一算：已知25℃KspFe(OH)3≈2.7×10-39，氢氧化 铁饱和溶液中c(OH-)≈ 3×10-10 mol/L,pH ≈ 4.5,
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教案第章第四节难溶电解质的溶解平衡教学设计
化学选修4第三章第四节难溶电解质的溶解平衡课堂教学过程节新课引入指导学生实验，引导学生思考。
【板书】【过渡】这就是以NaCl为代表的可溶性电解质溶解时的情形,那么难溶电解质呢？【分组实验】向饱和NaCl溶液中滴加几滴浓盐酸。
观察变化,并给出合理解释。
借助实验，帮助学生回忆溶解平衡的基本知识；引出研究对象——难溶电解质难溶电解质的溶解【过渡】同学们曾经学过，生成沉淀是离子反应发生的条件之一，以AgNO3和NaCl反应为例。
【思考与讨论】1．AgNO3和NaCl等物质的量反应后溶液中还有Ag+和Cl-吗?【资料卡片】溶解度表1．独立思考,回忆所学知识;2．利用所给表格数据；3．与组内同学交流；4．回答教师学生通过问题逐步建立对难溶电解质溶解平衡的认识.同时认识到不溶、不可逆是相对的，溶解、可逆是绝对平衡2．AgCl和NaCl在水中的溶解有什么相同之处？3．以AgCl为例，难溶电解质在什么情况下达到溶解平衡?如何表示？【板书】4.难溶电解质溶解平衡有哪些特征？【总结讲述】固体溶解是一种双向、动态的，沉淀溶解平衡的存在决定了生成沉淀的反应不能进行到底。
但对于常量化学反应来说,产物溶解度小于0。
01g或者溶液中离子浓度小于1×10－5mol/L就可以认为反应完全。
提问，与其他同学进行交流、评价。
的。
学生能认识到生成沉淀的反应转化为固体溶解问题，变换思考问题的角度和方式。
学生形成分析水溶液中的问题的基本思路。
小结基本思路:“看到”粒子-—“找到"平衡-—“想到”移动依据:1.溶解度或溶度积常数（Ksp）2。
平衡移动规律1．聆听、思考;回答2．整理、记录.对本节课知识进行概括、整合【板书设计】难溶电解质的溶解平衡特征：一定条件下的动态平衡，固体的量和溶液中离子浓度不变。
外界条件改变，平衡可能会发生移动。
二．难溶电解质的转化条件：生成更难溶的电解质实质：难溶电解质溶解平衡的移动三．综合应用沉淀溶解的实质:解决沉淀溶解平衡的一般思路:“看到”粒子-—“找到”平衡—-“想到"移动【学案】【资料卡片1】部分电解质的溶解度表(20℃)化学式颜色溶解度/g 化学式颜色溶解度/gAgCl白色 1.5×10―4Mg（OH）2白色9×10－4AgI黄色3×10－7BaSO4白色2.4×10－4Ag2S黑色1。
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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。
人教版-化学选修四难溶电解质的溶解 平衡- 溶解平 衡的应 用及沉 淀转换 （优秀 课件）
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(3) 沉淀的溶解方法举例
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课堂练习
牙齿表面由一层硬的、组成为 Ca5(PO4)3OH 的物质 保护着，它在唾液中存在下列平衡：
Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2++3PO43-+OH- 进食后，细 菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀， 其原因是_生__成__的__有__机__酸__能__中__和__O__H_-_，__使__平__衡__正__向___ _移__动__，__加__速__腐__蚀__牙__齿__________。
三、溶解平衡的应用
1.沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等 领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
工业废水
硫化物等
重金属离子(如Cu2+、Hg2+等) 转化成沉淀
三、溶解平衡的应用
1.沉淀的生成 (2) 生成沉淀的方法
①饱和溶液析出晶体： 根据同离子效应，加入相同离子，使平衡向沉淀方向进行 如：NaCl溶液，通入HCl气体，有NaCl晶体析出
Fe(OH)3(s) + 3H+ ③ 发生氧化还原反应
Fe3+ + 3H2O
3CuS + 8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+ 3S↓+ 2NO↑+ 4H2O ④ 生成络合物
AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl-
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Pb(Ac)2 + SO42-
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c 生成弱碱
Mg(OH)2(s) + 2NH4+
d 生成水
Mg2+ + 2NH3·H2O
使平衡沉淀溶解方向移动，这叫沉淀的转化。两者差别越大， 转化越容易。
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Mg(OH)2向Fe(OH)3的转化
物质
溶解度/g
有黑色沉淀析出
黑色沉淀没变化
黑色沉淀没变化
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➢ 正向操作
步 NaCl和AgNO3 向所得固体混合物中 向新得固体混合物中
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3、沉淀的转化
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
②升温溶解或降温沉淀： 升高温度，溶解度变大，晶体溶解 降低温度，溶解度变小，晶体沉淀 如：工艺流程题中常出现：蒸发浓缩，冷却结晶的操作
(2) 生成沉淀的方法
③调节pH沉淀法
如：除去氯化铵中的氯化铁，加氨水调pH值至7-8
Fe(OH)3(S) Fe3+ (aq) +3OH- (aq)
加氨水，OH－浓度上升，平衡左移有利于生成沉淀
解: Fe(OH)3
Fe3+ + 3OH-
Ksp = [Fe3+][OH-]3 = 4.0 ×10-39
Fe3+ 沉淀完全时的[OH-]为:
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pOH = 11.1 , pH =14- pOH= 2.9
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⑤使沉淀转化为更难溶的物质 (原沉淀在转化过程中溶解) 2AgCl(s)+Na2S(aq) Ag2S(s)+2NaCl(aq)
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如：除去氯化镁中的氯化铁，加碳酸镁、氧化镁等
调pH值至5-6
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+
消耗H+，平衡右移，有利于生成沉淀
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(3) 生成沉淀的方法
④加沉淀剂
如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂
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例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL-1, 使
Fe3+沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?
已知Ksp(Fe(OH)3)=4.0×10-39，Ksp((Mg(OH)2)=1.8×10-11
⑴ 开始沉淀
∵ [Fe3+][OH-]3 ＝Ksp
[OH ] 3 2.641039 6.421013 (mol L1) 0.01
pOH = 13﹣lg 6.42 = 12.19
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∴ pH = 14-12.19=1.81
2、沉淀的溶解
（1）原理 设法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
强酸是常用于溶解难 溶性电解质的试剂。如可 溶解难溶氢氧化物，难溶 碳酸盐、某些难溶硫化物 等。
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金属氢氧化物沉淀的生成和溶解计算示例
例 计算298K时使0.010mol·L-1Fe3+开始沉淀和沉淀完
全时溶液的pH值。已知Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39。
解： Fe(OH)3 (s)
Fe3+ + 3OH-
⑤同离子效应
如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。
⑥沉淀转换
加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物或气体时，平 衡向溶解方向移动。但 Ksp 不变。
如：AgCl 中加入 KI(s)，AgCl 溶解，生成AgI.
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SO42- + Ca2+ +
CO32-
CaCO3
应用：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
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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
滴加试剂
蒸馏水
盐酸
现象
固体无明显溶解现象 迅速溶解
氯化氨溶液 逐渐溶解
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➢ 正向操作
步 NaCl和AgNO3 向所得固体混合物中 向新得固体混合物中
骤 溶液混合
滴加KI溶液
滴加Na2S溶液
现 象
有白色沉淀析出
白色沉淀转化为黄色
黄色沉淀转化为黑色
➢ 反向操作
步 Na2S 和AgNO3 向所得固液混合物 向新得固液混合物
骤 溶液混合
中滴加KI溶液 中滴加NaCl 溶液
现 象
解 释
在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：
Mg(OH)2(s)
Mg2＋(aq)+2OH－(aq)
加入NH4Cl时，
解释1: NH4＋直接结合OH－，使c(OH－)减小，平衡右移， 从而使Mg(OH)2溶解。
解释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。
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例 计算298K时使0.010mol·L-1Fe3+开始沉淀和沉淀完
全时溶液的pH值。已知Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39。
(2) 完全沉淀
[Fe3+] ≤ 10-5 mol·L-1