第四节难溶电解质的溶解平衡(公开课)

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,每一日你所付出的代价都比前一日高，因为你的生命又消短了一天，所以每一日你都要更积极。 今天太宝贵，不应该为酸苦的忧虑和辛涩的悔恨所销蚀，抬起下巴，抓住今天，它不再回来.,1 . 举例说明学过的“平衡”，它们有哪些特征？,化学平衡 2NO2 N2O4,电离平衡 H2O H+ +OH-,Kw = c（H+ ）.c（OH-）,K,水解平衡 FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,2.特征,3.平衡移动原理勒夏特列原理,如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强 等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,温故而知新：,逆、等、动、定、变,讨论: (1)如何判断某NaCl溶液是否已经达到饱和？,(2)饱和的NaCl溶液中NaCl是否不再溶解了呢？,实验探究,(3)要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可以采取什么措施？,加热浓缩、降温、加入浓盐酸,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？,一、Ag和Cl的反应真能进行到底吗？,思考与交流：阅读课本P6162,一、Ag和Cl的反应真能进行到底吗？,Ag + Cl= AgCl,讨论1.当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？,表3-4 几种电解质的溶解度(20),讨论2. 谈谈你对酸、碱和盐的溶解度表中“溶”与“不溶”的理解。,大于10 g，易溶 1 g10 g，可溶 0.01 g1 g，微溶 小于0.01 g，难溶,20时，溶解度：,水分子作用下,AgCl（s） Ag+（aq） + Cl（aq）,讨论3 .难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡？如何表示？,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、溶解平衡的建立,1)概念： 在一定条件下，难溶电解质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） 2)表达式：,练习：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式,小结,3、溶解平衡的特征,逆、等、动、定、变,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1×105mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有相应的离子。,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、Na2CO3溶液 B、AlCl3溶液 C、NaOH溶液 D、CaCl2溶液,课堂练习,二、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。,(阅读课本P6265),（2）方法,调节溶液pH值:,如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至78,Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4,加入沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂,Cu2+S2=CuS,Hg2+S2HgS,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？,思考与交流,3.以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？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。,2.如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0的Na2SO4溶液给患者洗胃，为什么？,2. 要除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3，不宜选用的试剂是（ ）. A、MgO B、MgCO3 C、NaOH D、Mg(OH)2,课堂练习,2、沉淀的溶解,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。,(1) 生成弱电解质使沉淀溶解,CaCO3(s) Ca2+CO32-,+H+,如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2 、CaC2O4溶于强酸,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,固体无明显溶解现象,迅速溶解,逐渐溶解,(2) 加入某些盐促进沉淀溶解,实验3-3,3.试用平衡移动原理解释下列事实 1)FeS不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。 CaCO3难溶于稀硫酸，但却能溶于醋酸中。 2)分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol/L硫酸洗涤 3)BaSO4沉淀，用水洗涤造成的BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量。,课堂练习,科学视野溶度积KSP,3 、溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积QC（任意时刻溶液中离子浓度幂的乘积）。,溶液过饱和，有沉淀析出,溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态,溶液未饱和，可继续溶解该难溶电解质,1、溶度积(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为一常数. 2、表达式：Ksp=c(Mn+)m · c(Am-)n,例：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.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,c(Cl-)=(0.01×0.1) ÷0.101=9.9×10-3mol/L,c(Ag+)=(0.01×0.001) ÷0.101=9.9×10-5mol/L,QC =9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7KSP,思考：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后， 为什么会有红褐色沉淀生成？,Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)，,3、沉淀的转化,【实验3-4】,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,沉淀的转化,思考与交流: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。,有黑色沉淀析出,黑色沉淀没变化,黑色沉淀没变化,逆向进行，有何现象？,沉淀反应的应用,1、溶洞 水滴石穿,石笋的形成：滴水成石,龋齿,应用2、预防龋齿,龋齿的形成 1. 牙釉质:主要成分为Ca5(PO4)3OH（羟基磷灰石）；是一种难溶电解质。 2. 残留在牙齿上的糖发酵会产生H+。,生活中的问题,沉淀的溶解,Ca5(PO4)3OH 5Ca2+ 3PO43- + OH-,3H+,3HPO42-,+,+,H+,H2O,Ca5(PO4)3OH+F- Ca5(PO4)3F + OH-,沉淀的转化,龋齿的预防 氟离子会与 Ca5(PO4)3OH (羟基磷灰石)反应生成Ca5(PO4)3F (氟磷灰石) 。,旧锅炉脱落的水垢,水垢引起锅炉爆炸现场,应用3、锅炉水垢 浪费燃料、影响安全运行、污染蒸汽品质、破坏水循环、腐蚀锅炉金属。,据有关资料介绍,全国目前有近40万余台锅炉,在每年的事故统计中,因水质不良、水垢严重引起的事故超过事故数的20%。由于结生水垢,每年要浪费燃料达千万吨,并造成了几亿元的经济损失。,化学法除锅炉水垢的流程图,CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O,水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4,用饱和Na2CO3 溶液浸泡数天,疏松的水垢CaCO3 Mg(OH)2,写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式,用盐酸或 饱氯化铵液,除去水垢,【小结】：沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题，其基本依据主要有： 浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。 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。,解释,在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：,加入NH4Cl时，,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。,Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq),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。,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。,