高中化學(xué)選修四第三章第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡完整版_第1頁(yè)
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關(guān)于高中化學(xué)選修四第三章第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡完整版第1頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日固體物質(zhì)的溶解度定義:在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量。叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。注意:條件:一定溫度標(biāo)準(zhǔn):100克溶劑狀態(tài):飽和狀態(tài)單位:克任何物質(zhì)的溶解是有條件的,在一定的條件下某物質(zhì)的溶解量一般是有限的。溶解度的簡(jiǎn)單計(jì)算:第2頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日溶解度與溶解性的關(guān)系:20℃10易溶可溶1微溶0.01難溶S/g第3頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日(1)NaCl在水溶液里達(dá)到溶解平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?

(2)要使NaCl飽和溶液中析出NaCl固體,可采取什么措施?蒸發(fā)(減溶劑)降溫NaCl的溶解速率與結(jié)晶速率相等;并且只要溶解平衡的條件不變,該溶液中溶解的NaCl的量就是一個(gè)恒定值。加入濃鹽酸?交流、討論第4頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸現(xiàn)象:解釋:在NaCl的飽和溶液中,存在溶解平衡

NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加濃鹽酸會(huì)使c(Cl-)增加,平衡向左移動(dòng),因而有NaCl晶體析出.NaCl飽和溶液中有固體析出可溶的電解質(zhì)溶液中存在溶解平衡,難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢?實(shí)驗(yàn)探究第5頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡第6頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日1、問(wèn)題討論:

Ag+和Cl-的反應(yīng)能進(jìn)行到底嗎?【實(shí)驗(yàn)】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的試管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。有黃色沉淀生成,說(shuō)明溶液中依然有Ag+、Cl-存在,即Ag+和Cl-的反應(yīng)不能進(jìn)行到底。(1)、恰好反應(yīng)沒(méi)有?(2)、溶液中還含有Ag+和Cl-?【繼續(xù)試驗(yàn)】取上層清液,滴加KI溶液,有何現(xiàn)象?說(shuō)明了什么?資料:化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時(shí),沉淀達(dá)到完全。沉淀是難溶物,但不是絕對(duì)不溶,只不過(guò)溶解度很小,難溶物在水中存在溶解平衡。第7頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日Ag+和Cl-的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎?1、談?wù)剬?duì)部分酸、堿和鹽的溶解度表中“溶”與”不溶“的理解。2、根據(jù)對(duì)溶解度及反應(yīng)限度、化學(xué)平衡原理的認(rèn)識(shí),說(shuō)明生成沉淀的離子反應(yīng)是否能真正進(jìn)行到底。3、上表中哪些物質(zhì)屬于易溶物質(zhì)?可溶?微溶?難溶?難溶物質(zhì)溶解度差別?第8頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日改變條件平衡移動(dòng)方向平衡時(shí)c(Ag+)平衡時(shí)c(Cl-)升溫加水加AgCl(s)加NaCl(s)加NaI(s)加AgNO3(s)加NH3·H2O不移動(dòng)不變不變不變不變討論:對(duì)于平衡AgCl(S)Ag+(aq)+Cl-(aq)

若改變條件,對(duì)其有何影響?正反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)增大增大增大增大增大增大減小減小減小減小第9頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日(1)生成沉淀的離子反應(yīng)能發(fā)生的原因生成物的溶解度很小2、難溶電解質(zhì)的溶解平衡化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時(shí),沉淀達(dá)到完全。第10頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日(2)AgCl溶解平衡的建立

當(dāng)v(溶解)=v(沉淀)時(shí),得到飽和AgCl溶液,建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-

溶解

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

沉淀注意寫(xiě)法第11頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日

在一定條件下,難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率,溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。(也叫沉淀溶解平衡)(4)溶解平衡的特征:逆、等、動(dòng)、定、變(3)溶解平衡的概念:平衡的共性第12頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日幾點(diǎn)說(shuō)明:①溶解平衡的存在,決定了生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)不能進(jìn)行到底。②習(xí)慣上將生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng),認(rèn)為反應(yīng)完全了,因?qū)τ诔A康姆磻?yīng)來(lái)說(shuō),0.01g是很小的。當(dāng)溶液中殘留的離子濃度<1×10-5mol/L時(shí),沉淀就達(dá)到完全。③難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小,但不會(huì)等于0。如Ag2S的溶解度為1.3×10-16g。④溶解平衡與化學(xué)平衡一樣,受外界條件的影響而發(fā)生移動(dòng)。第13頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日

結(jié)論:在電解質(zhì)的溶液中,不管是易溶的,微溶的,難溶的電解質(zhì)都存在著溶解平衡。第14頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日(5)影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素:a、絕對(duì)不溶的電解質(zhì)是沒(méi)有的。b、同是難溶電解質(zhì),溶解度差別也很大。c、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時(shí)只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。①內(nèi)因:電解質(zhì)本身的性質(zhì)

②外因:

a、濃度:加水,平衡向溶解方向移動(dòng)。b、溫度:升溫,多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。練:書(shū)寫(xiě)碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達(dá)式特例:Ca(OH)2第15頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日(6)溶解平衡常數(shù)—溶度積KSP對(duì)于溶解平衡:MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有:KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n

②KSP是一個(gè)常數(shù)、只與溫度有關(guān)與濃度無(wú)關(guān)。③、溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積—離子積QC(任意時(shí)刻溶液中離子濃度冪的乘積)。QCKSP=QCKSP>QCKSP<溶液過(guò)飽和,有沉淀析出溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)溶液未飽和,可繼續(xù)溶解該難溶電解質(zhì)①、溶度積(Ksp):難溶電解質(zhì)的溶解平衡中,離子濃度冪的乘積。第16頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日在AgCl的飽和溶液中,有AgCl固體存在,當(dāng)分別向溶液中加入下列物質(zhì)時(shí),將有何種變化?

加入物質(zhì)平衡溶液中濃度

AgCl

AgCl

引起變化移動(dòng)[Ag+][Cl-]溶解度KSP

原因HCl(0.1mol·L-1)課堂練習(xí):AgCl(s)Ag++Cl-→

不變不變不變不變稀釋→

↑不變

生成配離子→

增大

溫度←

↓不變

同離子效應(yīng)AgNO3(0.1mol·L-1)升高溫度NH3·H2O(2mol·L-1)加H2O←

↓不變

同離子效應(yīng)第17頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日例題(1)有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說(shuō)法正確的是:()A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行,但速率相等B.AgCl難溶于水,溶液中沒(méi)有Ag+和Cl-C.升高溫度,AgCl沉淀的溶解度增大D.向AgCl沉淀中加入NaCl固體,AgCl沉淀的溶解度不變例題(2)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減少的是()

A、Na2CO3溶液B、AlCl3溶液

C、NaOH溶液D、CaCl2溶液ACAB第18頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、沉淀的生成(1)應(yīng)用:生成難溶電解質(zhì)的沉淀,是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一。第19頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日(2)生成沉淀的方法①調(diào)pH值如:工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵,使其溶解于水,再加氨水調(diào)pH值至7~8,可使Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。Fe3+

+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+

②加沉淀劑

如:沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=HgS↓第20頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日化學(xué)沉淀法廢水處理工藝流程示意圖第21頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日思考與交流1、如果要除去某溶液中的SO42-,你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽?為什么?加入鋇鹽,因?yàn)锽aSO4比CaSO4更難溶,使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全2、以你現(xiàn)有的知識(shí),你認(rèn)為判斷沉淀能否生成可從哪些方面考慮?是否可能使要除去的離子通過(guò)沉淀反應(yīng)全部除去?說(shuō)明原因。從溶解度方面可判斷沉淀能否生成;不可能使要除去的離子通過(guò)沉淀完全除去,因?yàn)椴蝗苁窍鄬?duì)的,沉淀物在溶液中存在溶解平衡。第22頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日2.沉淀的溶解原理:不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子,使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng),就達(dá)到使沉淀溶解的目的。例:CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H++H+H2CO3H2O+CO2強(qiáng)酸是常用的溶解難溶電解質(zhì)的試劑。如可溶解難溶氫氧化物,難溶碳酸鹽、某些難溶硫化物等。除酸外,某些鹽溶液也可用來(lái)溶解沉淀。第23頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日[思考]:寫(xiě)出氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達(dá)式.1、若使氫氧化鎂沉淀溶解,可以采取什么方法?所依據(jù)的原理是什么?2、現(xiàn)提供以下試劑,請(qǐng)你設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。蒸餾水、鹽酸、飽和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液。Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)討論溶解沉淀

根據(jù)勒夏特列原理,使沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)第24頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日試管編號(hào)①②③④對(duì)應(yīng)試劑少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2滴加試劑2ml蒸餾水,滴加酚酞溶液2ml鹽酸3ml飽和NH4Cl溶液

2mlFeCl3溶液現(xiàn)象固體無(wú)明顯溶解現(xiàn)象,溶液變淺紅迅速溶解逐漸溶解Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O完成實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。有紅褐色沉淀生成說(shuō)明溶解實(shí)驗(yàn)方案:分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、鹽,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論。第25頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡:

Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq)

加入鹽酸時(shí),H+中和OH-,使c(OH-)減小,平衡右移,從而使Mg(OH)2溶解。

加入NH4Cl時(shí),NH4+與OH-結(jié)合,生成弱電解質(zhì)NH3·H2O(它在水中比Mg(OH)2更難電離出OH-),使c(OH-)減小,平衡右移,從而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)。【思考與交流】:

應(yīng)用平衡移動(dòng)原理分析、解釋實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng),并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律?!窘忉尅康?6頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日[思考]:白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后,為什么會(huì)有紅褐色沉淀生成?Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq),F(xiàn)eCl3靜置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓3、沉淀的轉(zhuǎn)化第27頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日【實(shí)驗(yàn)3-4】步驟1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均為0.1mol/L)向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol/LKI溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol/LNa2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色AgClAgIAg2S第28頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日向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溶液白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色靜置紅褐色沉淀析出,溶液變無(wú)色【實(shí)驗(yàn)3-5】第29頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日(實(shí)驗(yàn)3-4、3-5沉淀轉(zhuǎn)化)AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3靜置Mg(OH)2Fe(OH)3第30頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日[討論]:從實(shí)驗(yàn)中可以得到什么結(jié)論?實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化,兩者差別越大,轉(zhuǎn)化越容易。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。物質(zhì)溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16第31頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI=I-+K+AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-第32頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日思考與交流1.根據(jù)你所觀(guān)察到的現(xiàn)象,寫(xiě)出所發(fā)生的反應(yīng)。2.如果將上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的沉淀生成和轉(zhuǎn)化的步驟顛倒順序,會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果?試用平衡移動(dòng)原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋?zhuān)页鲞@類(lèi)反應(yīng)發(fā)生的特點(diǎn)。溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀。兩者差別越大,轉(zhuǎn)化越容易。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+轉(zhuǎn)化不會(huì)發(fā)生第33頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡移動(dòng)。一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。第34頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日CaSO4

SO42-+

Ca2+

+CO32-CaCO3

應(yīng)用1:鍋爐除水垢:P—64鍋爐的水垢中含有CaSO4

,可先用Na2CO3溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。第35頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日化學(xué)法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫(xiě)出除去水垢過(guò)程中發(fā)生的所有離子方程式用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢第36頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日應(yīng)用2:一些自然現(xiàn)象的解釋第37頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2當(dāng)我們外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色時(shí),一定會(huì)驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬(wàn)年的歲月侵蝕之后,會(huì)形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎?第38頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日自然界也發(fā)生著溶解度小的礦物轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后可變成CuSO4溶液,并向深部滲透,遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS),便慢慢地使之轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。第39頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日Z(yǔ)nS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀(1).在1試管中加入ZnSO4溶液,再滴入Na2S溶液,觀(guān)察現(xiàn)象。(2).靜置后傾去上層清液,蒸餾水洗滌沉淀2-3次。(3).向沉淀中滴加適量的CuSO4溶液,觀(guān)察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:有白色沉淀出現(xiàn),白色沉淀轉(zhuǎn)化成為黑色沉淀。為什么白色的ZnS沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化成為黑色的CuS沉淀?觀(guān)察思考第40頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日Z(yǔ)nS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向右移動(dòng)ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的總反應(yīng):ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+

ZnS與CuS是同類(lèi)難溶物,CuS的溶解度遠(yuǎn)小于ZnS的溶解度。第41頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日應(yīng)用3:為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”,而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為:

BaSO4Ba2++SO42-

s=2.4×10-4BaCO3Ba2++CO32-

s=2.2×10-3

由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH=0.9~1.5),如果服下BaCO3,胃酸會(huì)與CO32-反應(yīng)生成CO2和水,使CO32-濃度降低,使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng),使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3Ba2++CO32-

+

H+CO2↑+H2O所以,不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H+結(jié)合生成硫酸,胃酸中的H+對(duì)BaSO4的溶解平衡沒(méi)有影響,Ba2+濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下,所以用BaSO4作“鋇餐”。第42頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日思考:

如果誤食可溶性鋇鹽,造成鋇中毒,應(yīng)盡快用5.0%的Na2SO4溶液給患者洗胃,為什么?能用Na2CO3溶液?jiǎn)幔康?3頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日【小結(jié)】:沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動(dòng)的過(guò)程,其基本依據(jù)主要有:①濃度:加水,平衡向溶解方向移動(dòng)。②溫度:升溫,多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。③加入相同離子,平衡向沉淀方向移動(dòng)。④加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子,使平衡向溶解的方向移動(dòng)。第44頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日練習(xí):1.下列說(shuō)法正確的是:()A.硫酸鋇放入水中不導(dǎo)電,則硫酸鋇是非電解質(zhì)B.物質(zhì)溶于水達(dá)到飽和時(shí),溶解過(guò)程就停止了C.絕對(duì)不溶解的物質(zhì)是不存在的D.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為零2.在有固態(tài)Mg(OH)2存在的飽和溶液中,存在如下平衡:Mg(OH)2(s)≒Mg2+(aq)+2OH-(aq)向該飽和溶液中分別加入固體CH3COONa、NH4Cl時(shí),固體Mg(OH)2的質(zhì)量有何變化?C加入CH3COONa固體,CH3COO-水解得OH-,抑制Mg(OH)2溶解,Mg(OH)2質(zhì)量增大

加入NH4Cl固體時(shí),NH4+與溶液中OH-結(jié)合得NH4OH,使Mg(OH)2溶解平衡正向移動(dòng),Mg(OH)2質(zhì)量減少。第45頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日3.將足量的AgCl分別放入:(1)5ml水,(2)10ml0.2molL-MgCl2溶液,(3)20ml0.5molL-NaCl溶液,(4)40ml0.1molL-鹽酸中溶解至飽和,各溶液中Ag+濃度由大到小的順序?yàn)椋?.常溫下,在500ml0.011molL-的Ba(OH)2溶液中加入500ml0.01molL-的硫酸溶液生成沉淀。[已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2](1)沉淀生成后溶液的PH=(2)沉淀生成后溶液中c(SO4)=(1)>(4)>(2)>(3)解析:

[OH-][Ba2+]=5×10-4molL-1[H+]=1.0×10-11molL-1

溶液PH=11設(shè)沉淀后SO42-濃度為x,則有:

BaSO4≒Ba2++SO42-

5×10-4xKsp(BaSO4)=5×10-4

x=1.1×10-10mol2L-2X=2.2x10-7molL-1第46頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日AgCl(s)≒Ag+(aq)+Cl-(aq)溫度:多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解是吸熱的,通常情況,升高溫度,平衡正向移動(dòng),溶解度增大。加入水:平衡正向移動(dòng)。加入AgCl固體:平衡不移動(dòng)。加入NaCl晶體:平衡逆向移動(dòng)。△H>0第47頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日三、溶度積常數(shù)KSP

及其應(yīng)用第48頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日三、溶度積常數(shù)KSP及其應(yīng)用1、定義在一定條件下,難溶性電解質(zhì)形成飽和溶液,達(dá)到溶解平衡,其溶解平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù)或簡(jiǎn)稱(chēng)溶度積.2.表達(dá)式:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)例:寫(xiě)出下列難溶電解質(zhì)的溶解平衡關(guān)系式和溶度積表達(dá)式。AgBrAg++Br-Ksp=c(Ag+).c(Br-)Fe(OH)3Fe3++3OH-Ksp=c(Fe3+).c3(OH-)Ksp,AnBm=[An+]m.[Bm-]n

Ksp只與溫度有關(guān)與濃度無(wú)關(guān)?。〉?9頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日3.Ksp的意義Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。①對(duì)于同類(lèi)型物質(zhì),Ksp數(shù)值越大,難溶電解質(zhì)在水中的溶解能越強(qiáng)。如由Ksp數(shù)值可知(p61),溶解能力:AgCl>AgBr>AgI,Cu(OH)2<Mg(OH)2②不同類(lèi)型的物質(zhì),Ksp差距不大時(shí)不能直接作為比較依據(jù)。如某溫度下:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp=1.8×10-10Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=5.6×10-12雖然Mg(OH)2的Ksp較小,但不能認(rèn)為Mg(OH)2比AgCl更難溶。一般比較難溶物質(zhì),往往比較的是飽和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,則AgCl的濃度約為1.3×10-5mol·L-1,Mg(OH)2約為1.2×10-4mol·L-1,顯然Mg(OH)2更易溶解。第50頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日4、溶度積規(guī)則Qc

>Ksp時(shí),沉淀從溶液中析出(溶液過(guò)飽和),體系中不斷析出沉淀,直至達(dá)到平衡(此時(shí)Qc

=Ksp

)(2)Qc

=Ksp時(shí),沉淀與飽和溶液的平衡(Qc

=Ksp)

(3)Qc

<Ksp時(shí),溶液不飽和,若加入過(guò)量難溶電解質(zhì),難溶電解質(zhì)會(huì)溶解直至達(dá)到平衡(此時(shí)Qc

=Ksp

)第51頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日例1:下列情況下,有無(wú)CaCO3沉淀生成?已知Ksp,CaCO3=4.9610-9(1)往盛有1.0L純水中加入0.1mL濃度為0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3;(2)改變CaCl2和Na2CO3的濃度為1.0mol/L呢?

[Ca2+]=[CO32-]=0.110-30.01/1.0=10-6

mol/L

Qc=[Ca2+]×[CO32-]=10-12<Ksp,CaCO3=4.9610-9因此無(wú)CaCO3沉淀生成。[Ca2+]×[CO32-]=10-4mol/L

Qc=[Ca2+]×[CO32-]=10-8>Ksp,CaCO3因此有CaCO3沉淀生成。5、溶度積的應(yīng)用(1)判斷有無(wú)沉淀的生成(離子能否共存)第52頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日例1:在100mL0.01mol/LKCl溶液中,加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液,下列說(shuō)法正確的是(AgClKsp=1.8×10-10)()

A.有AgCl沉淀析出B.無(wú)AgCl沉淀

C.無(wú)法確定D.有沉淀但不是AgClAc(Cl-)=(O.O1×0.1)÷0.101=9.9×10-3mol/Lc(Ag+)=(O.O1×0.001)÷0.101=9.9×10-5mol/LQC=9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP第53頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日例2:在1L含1.0×10-3molL-1

的SO42-溶液中,注入0.01molBaCl2溶液(假設(shè)溶液體積不變)能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解:c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后,Ba2+過(guò)量,剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)

因?yàn)椋S嗟募碵SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L

所以,SO42-已沉淀完全,即有效除去了SO42-。注意:當(dāng)剩余離子即平衡離子濃度﹤10-5mol/L時(shí),認(rèn)為離子已沉淀完全或離子已有效除去。第54頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日例3(08廣東):已知Ag2SO4的Ksp為2.0×10-5,將適量Ag2SO4固體溶于100mL水中至剛好飽和,該過(guò)程中Ag+和SO42-濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖1(飽和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034mol/L)。若t1時(shí)刻在上述體系中加入100mL0.020mol/LNa2SO4溶液,下列示意圖中,能正確表示t1時(shí)刻后Ag+和SO42-濃度隨時(shí)間變化關(guān)系的是()圖1B第55頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日例4:若某溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10mol/L,使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH條件是什么?(Ksp(Fe(OH)3)=4×10-39Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11)pOH=10.8,pH=3.2解:Fe(OH)3Fe3++3OH-Fe3+

沉淀完全時(shí)的[OH-]為:第56頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日Mg2+開(kāi)始沉淀的pH值為:pOH=4.9,pH=9.1因此,只要控制pH值在3.2~9.1之間即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11第57頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日例5.向1.0×10-3molL-3

的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求開(kāi)始有Ag2CrO4沉淀生成時(shí)的[Ag+]=?CrO42-沉淀完全時(shí),[Ag+]=?已知:Ksp,Ag2CrO4=9.0×10-12解:Ag2CrO42Ag++CrO42-

Ksp=[Ag+]2×[CrO42-]CrO42-沉淀完全時(shí)的濃度為1.0×10-5molL-3故有第58頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日第59頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日第60頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日例1:已知25℃時(shí),AgCl的溶解度是1.92×10-3g/L,求它的溶度積。已知AgCl的摩爾質(zhì)量為143.5g/mol。解

:依題意可知25℃時(shí)AgCl飽和溶液中

c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L=1.34×10-5mol/L則KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-)=(1.34×10-5)2=1.8×10-10⑵.溶度積與溶解度之間的換算第61頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日例2:已知25℃時(shí)KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足量的AgCl放入1L

1.0mol/L的鹽酸溶液中溶解度是多少?(g/L)解:設(shè)AgCl在鹽酸中的溶解度為S(mol/L),

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡SS+11AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。第62頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日例3:已知Ksp,AgCl=1.810-10,Ksp,Ag2CrO4=9.010-12,試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度(用g/L表示)解:(1)設(shè)AgCl的溶解度為S1(mol/L),則:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡S1S1

(2)設(shè)Ag2CrO4的溶解度為S2(mol/L),則:Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

平2S2S2在水中:AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度第63頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日由以上例題的結(jié)果可得到如下結(jié)論:

①同種類(lèi)型的難溶電解質(zhì),在一定溫度下,Ksp越大則溶解度越大。

②不同類(lèi)型則不能用Ksp的大小來(lái)比較溶解度的大小,必須經(jīng)過(guò)換算才能得出結(jié)論。第64頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日【練習(xí)】1.向盛有0.1mol/LAgNO3溶液的試管中滴加0.1mol/LNaCl溶液,至不再有白色沉淀生成為止。取其中澄清溶液,逐滴加入飽和Na2S溶液,有無(wú)沉淀生成?如果先向AgNO3溶液中加Na2S溶液至沉淀完全,再向上層清液中滴加NaCl,情況又如何?試解釋原因。是否可以用Na2SO4代替Na2S?沒(méi)有沉淀生成。Ag2S飽和溶液中Ag+太少,不能生成AgCl沉淀。有黑色沉淀生成。第65頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20日,星期日不可以,設(shè)c(SO42-)=0.1mol/L,為使而之沉淀,c(Ag+)=(1.4×10-5/0.1)1/2=1.18×10-2mol/L。而在AgCl飽和溶液中c(Ag+)=(1.8×10-10)1/2=1.34×10-5mol/L第66頁(yè),共72頁(yè),2023年,2月20

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