人教版高中化学选修4 化学反应原理 第三章 第四节 难溶电解质的溶解平衡(第1课时)

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在AgCl的饱和溶液中,有AgCl固体存在,当分别向 溶液中加入下列物质时,将有何种变化?
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溶度积
加入物质
平衡 移动
AgCl 溶解度 ↓ ↓ ↑ 不变 ↑
溶液中浓度 [Ag+] [Cl-]
引起变化 原因 同离子效应 同离子效应 生成配离子
AgCl(s)
HCl(0.1 mol· L-1) AgNO3(0.1 mol· L-1) ← ←
2014年7月2在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中, 加入 1mL 0.01mol/L AgNO3溶液,下列 说法正确的是(AgCl Ksp=1.8×10-10) ( A ) 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 问题: 能否通过改变条件,使难溶电解质的溶解平 衡发生移动?使沉淀生成、溶解或转化?
2、在100 mL 0.01 mol/L KCl 溶液中,加入 1mL 0.01mol/L AgNO3 溶液,有沉淀(已知 AgCl KSP=1.8×10-10)? Ag+沉淀是否完全? 3、铬酸银(Ag2CrO4)在298 K时的溶解度为 0.0045 g,求其溶度积。
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溶度积
5、溶度积规则
①离子积
AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) Q c= [Am+]n[Bn-]m Q c称为离子积,其表达式中离子浓度是任意的,为 此瞬间溶液中的实际浓度,所以其数值不定,但对一 难溶电解质,在一定温度下,Ksp 为一定值。
2014年7月2日星期三
2014年7月2日星期三
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Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
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。 ③、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也 可存在溶解平衡。 注意:难溶电解质与易溶电解质之间并无严格 界限,习惯上按上述标准分类。
2014年7月2日星期三
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Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
新课标人教版高中化学课件系列
选修4 化学反应原理 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 第1课时
2014年7月2日星期三
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Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
有些牙膏中添加了少量的氟化钠,刷牙 时氟化钠与牙齿中的矿物质——羟基磷灰石 [Ca5(PO4)3OH]反应生成更难溶的氟磷灰石 [Ca5(PO4)3F],氟磷灰石具有良好的抗酸作用, 能防止牙缝中的食物残渣发酵生成的有机酸腐 蚀牙齿,从而达到防止龋齿的目的。所以含氟 牙膏的使用大大降低了龋齿的发生率,使人们 的牙齿更健康。同学们,你知道含氟牙膏为什 么能够防龋齿?这利用了什么化学原理?
Ksp=[Ba2+][SO42-]
=1.04×10-5×1.04×10-5 =1.08×10-10
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溶度积
②求s Na2SO4 = 2Na+ + SO42BaSO4 Ba2+ + SO42初 0 0.01 平衡 s s+0.01≈0.01 Ksp=[Ba2+][SO42-] =s×0.01 s=Ksp/0.01=1.08×10-10/0.01 =1.08×108mol·L-1 s<<0.01,即前面的近似是合理的。 答:溶解度是1.08×10-8mol·L-1。 可见在溶液中离子的浓度不可能为零,我们 通常当溶液中被沉淀离子浓度小于10-5mol·L-1 时即可认为沉淀完全了。
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溶度积
难溶物
Ksp
溶解度/g
AgCl Ag2CO3 BaSO4
1.8×10-10 8.1×10-12 1.1×10-10
1.5×10-4 3.45×10-3 2.4×10-4
结论:不同类型的难溶电解质,需注意Ksp表达式中指 数的问题。 结论:溶解度相近的物质,有时需考虑相对分子质量 的差异。
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Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
可溶的电解质溶液中存在溶解平衡,难溶 的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢?
我们知道,溶液中有难溶于水的沉淀生成 是离子反应发生的条件之一。例如,AgNO3溶液 与NaCl溶液混合,生成白色沉淀AgCl:Ag++Cl=AgCl↓,如果上述两种溶液是等物质的量浓度、 等体积的,一般认为反应可以进行到底。
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溶度积
例、AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.001 mol/L NaCl 和0.001 mol/L AgNO3 溶液等体积混合,是否有 AgCl 沉淀生成? 解:两溶液等体积混合后, Ag+ 和Cl-浓度都减 小到原浓度的1/2。 [Ag+]=[Cl-]=1/2×0.001=0.0005(mol/L) 在混合溶液中,则 [Ag+][Cl-]=(0.0005)2=2.5 ×10-7 因为[Ag+][Cl-]>Ksp,所以有AgCl 沉淀生成.
2014年7月2日星期三
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Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
阅读课本P61 思考与交流
讨论1、谈谈对部分酸、碱和盐的溶解 度表中“溶”与”不溶“的理解。
20℃时,溶解度: 大于10g,易溶 1g~10g,可溶 0.01g~1g,微溶 小于0.01g,难溶
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Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
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Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
(3) 表达式: AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)
Na+(aq) + Cl-(aq)
NaCl(S)
4、生成难溶电解质的离子反应的限度 难溶电解质的溶解度小于0.01g,离子反应生成难溶 电解质,离子浓度小于1×10-5mol/L时,认为反应完 全,但溶液中还有相应的离子。
2014年7月2日星期三
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溶度积
随堂练习 1、石灰乳中存在下列平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq) +2OH―(aq),加入下列溶液,可使 Ca(OH)2减少的是( A B) A.Na2CO3溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液
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溶度积
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Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
思考与讨论
(1)NaCl在水溶液里达到溶液平衡状态时有何特征?
(2)要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体,可采取什么 措施? 加热浓缩 降温 (3)在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有何现象?
现象:NaCl饱和溶液中析出固体 解释: 在NaCl的饱和溶液中,存在溶解平衡 NaCl(S) Na+(aq) + Cl-(aq) 加浓盐酸,Cl- 的浓度增加,平衡向左移, NaCl 析出。
表3-4 几种电解质的溶解度(25℃)
化学式 AgCl AgNO3 AgBr Ag2SO4 Ag2S BaCl2
2014年7月2日星期三
溶解度/g 1.5×10-4 222 8.4×10-6 0.796 1.3×10-16 35.7
化学式 Ba(OH)2 BaSO4 Ca(OH)2 CaSO4 Mg(OH)2 Fe(OH)3
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溶度积
3、溶度积的应用
难溶物 AgCl Ksp 1.8×10-10 溶解度/g 1.5×10-4
AgBr AgI
5.4×10-13 8.5×10-17
8.4×10-6 2.1×10-7
结论:对同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、 AgI)而言, Ksp 越小,其溶解度也越小。
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溶度积
有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述,其中 正确的是 C E ; A.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时, 电解质离子浓度的乘积就是该物质的Ksp B.两种难溶电解质,其中Ksp小的溶解度也一定 小 C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关 D.加入与原电解质具有相同离子的物质,可使 难溶盐电解质的溶解度变小,也使Ksp变小 E.向AgCl的悬浊液中加入适量的水,使AgCl再 次达到溶解平衡,AgCl的Ksp不变,其溶解度也 不变
溶解度/g 3.89 2.4×10-4 0.165 0.21 9×10-4 3×10-9
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Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
讨论2、根据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。 不能,沉淀即是难溶电解质,不是绝对不溶, 只不过溶解度很小,难溶电解质在水中存在 溶解平衡。 化学上通常认为残留在溶液中的离子 浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。
一定条件下,电解质溶解离解成离子的速率等于离子 (1) 定义: 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。 (2) 特征:逆、等、定、动、变。
逆——溶解与沉淀互为可逆 等——V溶解 = V沉淀(结晶) 定——达到平衡时,溶液中离子浓度不再改变 动——动态平衡, V溶解 = V沉淀≠0 变——当外界条件改变,溶解平衡将发生移动
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溶度积
②溶度积规则
(1) Q c >Ksp 时,沉淀从溶液中析出(溶液过饱和),
体系中不断析出沉淀,直至达到平衡(此时Q c =Ksp )
(2) Q c =Ksp 时,沉淀与饱和溶液的平衡
(3) Q c <Ksp 时,溶液不饱和,若体系中有沉淀,
则沉淀会溶解直至达到平衡(此时Q c =Ksp )
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溶度积
4、 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 ①难溶的电解质更易建立溶解平衡
②难溶的电解质溶解度很小,但不会等于0,并不是绝对不溶。 ③习惯上将生成难溶电解质的反应,认为反应完全了。对 于常量的反应来说,0.01g是很小的。当溶液中残留的 离子浓度< 1 ×10-5mol/L时,沉淀就达到完全。 2)外因:遵循平衡移动原理 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同离子效应:加入含有相同离子电解质, 平衡向结晶的方向移动.
一. Ag+和Cl-的反应
1、生成沉淀的离子反应能发生的原因 生成物的溶解度很小
2、AgCl溶解平衡的建立 当v(溶解)= v(沉淀)时,得到饱和AgCl溶液, 建立溶解平衡 溶解
AgCl(s)
2014年7月2日星期三
沉淀
Ag+(aq) + Cl-(aq)
9
Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
3、溶解平衡
Thanks 谢谢您的观看!
2014年7月2日星期三
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Ag+ + Cl↓ ↑ ↓ 不变 ↑ ↑ ↑ ↓ ↑
NH3· H2O(2 mol· L- 1) → H2O KNO3(s) → →
不变
稀释 盐效应
2014年7月2日星期三
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溶度积
例:298K时硫酸钡的溶解度为1.04×10-5mol·L-1, 如果在0.010mol·L-1的硫酸钠溶液中的溶解度 是多少? 解:①先求Ksp BaSO4 Ba2+ + SO421.04×10-5 1.04×10-5
2014年7月2日星期三
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溶度积
二、溶度积(科学视野 P65) 1、难溶电解质的溶度积常数的含义 溶解 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
结晶
当溶解与结晶速度相等时,达到平衡状态Ksp,AgCl =[Ag+][Cl-] 为一常数,该常数称为难溶电解质的溶度 积常数,简称溶度积。 2、难溶电解质的溶度积常数用Ksp表示。 通式:AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) 则Ksp,AnBm= [Am+]n . [Bn-]m 练习:表示BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积
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