高中化學(xué) 第3章 水溶液中的離子平衡 第4節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡課件 新人教版選修4.ppt

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成才之路 化學(xué),路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修④,水溶液中的離子平衡,第三章,第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡,第三章,加熱可以使硬水中的Ca(HCO3)2與Mg(HCO3)2分解為CaCO3與MgCO3沉淀。有的同學(xué)可能認(rèn)為水垢的成分應(yīng)為CaCO3與MgCO3沉淀的混合物，但實(shí)際上水垢的主要成分卻是CaCO3與Mg(OH)2的混合物，你知道其中的Mg(OH)2是怎樣生成的嗎？,在處理污水時，可以向其中加入FeS固體，以除去Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等重金屬離子。在此過程中發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？ CaCO3、FeS和Mg(OH)2等物質(zhì)是鹽或堿，因而屬于電解質(zhì)，只是它們在水中難以溶解，所以稱為難溶電解質(zhì)。盡管難溶電解質(zhì)難溶于水，但在水中也會建立一種動態(tài)平衡。你知道引人入勝的桂林溶洞、石筍、石柱是怎樣形成的嗎？請讓我們一塊走進(jìn)教材第四節(jié)：難溶電解質(zhì)的溶解平衡。,●新知導(dǎo)學(xué),溶解,生成,(3)特征,,動態(tài),相等,保持不變,發(fā)生移動,難溶,微溶,可溶,110－5mol/L,②加沉淀劑法 以Na2S、H2S等作沉淀劑，使Cu2＋、Hg2＋等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反應(yīng)的離子方程式如下： ______________________________________________； _____________________________________________； ___________________________________________； _____________________________________________。,Cu2＋＋S2－===CuS↓ Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋ Hg2＋＋S2－===HgS↓ Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋,減少,②方法 A．酸溶解法 例如：難溶于水的CaCO3溶于鹽酸中,溶解度更小,越大,白色,黃色,黑色,Na2CO3,鹽酸,CuSO4,銅藍(lán)(CuS),CuSO4＋ZnS===CuS↓＋ZnSO4 CuSO4＋PbS===CuS↓＋PbSO4,1．(1)只有難溶電解質(zhì)才存在溶解平衡嗎？ (2)在含有少量Ag＋的溶液中加入過量的NaCl溶液，溶液中是否還有Ag＋存在？,●自主探究,3．游過聞名于世的桂林溶洞、北京石花洞的人都不會忘記那千姿百態(tài)的鐘乳石、石筍和石柱，不會忘記那寬敞高大的巖穴、曲折迂回的通道。這些引人入勝、宛如地下龍宮的溶洞，以及其中的鐘乳石是怎樣形成的呢？ 提示：溶洞的形成是石灰?guī)r地區(qū)地下水長期溶蝕的結(jié)果，石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣受水和二氧化碳的作用能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣。,由于石灰?guī)r層各部分含石灰質(zhì)多少不同，被侵蝕的程度不同，就逐漸被溶解分割成互不相依、千姿百態(tài)、陡峭秀麗的山峰和奇異景觀的溶洞。溶有碳酸氫鈣的水，當(dāng)從溶洞頂?shù)蔚蕉吹讜r，由于水分蒸發(fā)或壓強(qiáng)減小，以及溫度的變化都會使二氧化碳溶解度減小而析出碳酸鈣沉淀。這些沉淀經(jīng)過千百萬年的積聚，漸漸形成了鐘乳石、石筍等。,沉淀溶解平衡,●教材點(diǎn)撥,2．溶解平衡的特征 與化學(xué)平衡一樣，也可以概括為“逆、動、等、定、變”五個字。 (1)“逆”——電解質(zhì)的沉淀和溶解是可逆的。 (2)“動”——動態(tài)平衡，溶解速率和沉淀速率不等于零，即溶解過程和沉淀過程都在進(jìn)行。,(3)“等”——溶解速率和沉淀速率相等。 (4)“定”——溶解達(dá)平衡狀態(tài)時，溶液中的離子濃度保持不變。 (5)“變”——當(dāng)改變外界條件時，溶解平衡將發(fā)生移動，達(dá)到新的平衡。即勒夏特列原理也適用于判斷溶解平衡移動分析。,3．生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度 不同電解質(zhì)在水中的溶解度差別很大，例如AgCl和AgNO3，但難溶電解質(zhì)與易溶電解質(zhì)之間并無嚴(yán)格的界限，習(xí)慣上將溶解度小于0.01 g的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。對于常見的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于110－5mol/L時，沉淀就達(dá)完全。 生成沉淀的離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，是因為生成物的溶解度很小。,4．沉淀溶解平衡的影響因素： (1)內(nèi)因：難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)(主要因素) 如CaSO4微溶，CaCO3難溶。,(2)外因,(2015經(jīng)典習(xí)題選萃)下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是( ) A．BaSO4屬于難溶物，它在水中完全不能溶解 B．沉淀溶解達(dá)到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．沉淀溶解達(dá)到平衡時，溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等，且保持不變 D．沉淀溶解達(dá)到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進(jìn)溶解,●典例透析,【答案】 B,【點(diǎn)評】 (可逆反應(yīng)的)化學(xué)平衡、(弱電解質(zhì)的)電離平衡、(含弱酸根或弱堿根的鹽的)水解平衡、(難溶電解質(zhì)的)溶解平衡是四類重要的動態(tài)平衡，它們具有相同的特征(逆、動、等、定、變)，在學(xué)習(xí)中要善于將這四類平衡聯(lián)系起來并運(yùn)用平衡移動原理(勒夏特列原理)進(jìn)行分析理解。,1．有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說法中，不正確的是( ) 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沉淀的溶解的量減少,●變式訓(xùn)練,答案：B,溶度積常數(shù),●教材點(diǎn)撥,(2015廣西防城檢測) 已知：KW[Cu(OH)2]＝2.010－20；當(dāng)溶液中各離子濃度冪的乘積大于溶度積時，產(chǎn)生沉淀，反之沉淀溶解。 (1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol/L，如果要生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的pH，使之大于__________才能達(dá)到目的。 (2)要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2＋沉淀較為完全(使Cu2＋濃度降低至原來的千分之一)，則應(yīng)向溶液里加入NaOH，使溶液的pH為__________。,●典例透析,【解析】 (1)根據(jù)題意，當(dāng)c(Cu2＋)[c(OH－)]2＝2.010－20時開始出現(xiàn)沉淀，c(Cu2＋)＝0.02 mol/L，則[c(OH－)]2＝2.010－20/c(Cu2＋)，c(OH－)＝10－9 mol/L，所以c(H＋)＝10－5 mol/L，故pH＝5，即應(yīng)調(diào)整溶液pH使之大于5才能達(dá)到目的。 (2)要使Cu2＋濃度降至0.2 mol/L的千分之一，即c(Cu2＋)＝2.010－4 mol/L，則c(OH－)＝10－8 mol/L，所以c(H＋)＝KW/c(OH－)＝10－6 mol/L，即pH＝6。即要使Cu2＋沉淀完全，應(yīng)使溶液的pH＝6。 【答案】 (1)5 (2)6,2．下列說法正確的是( ) A．已知某溫度下，Ksp(AgCl)＝1.810－10，Ksp(Ag2CrO4) ＝1.910－12，故Ag2CrO4更難溶 B．在AgCl飽和溶液中，加入AgCl固體，新加入AgCl固體不會溶解 C．溶度積常數(shù)Ksp與溫度有關(guān)，溫度越高，溶度積越大 D．升高溫度，某沉淀溶解平衡逆向移動，說明它的溶解度是減小的，Ksp也變小,●變式訓(xùn)練,解析：(1)易錯選項分析 根據(jù)Ksp比較難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力大小時，必須是相同類型的物質(zhì)，如AgCl和AgBr，而不同類型的物質(zhì)，當(dāng)Ksp相差不大時Ksp是不能作為判斷依據(jù)的，錯選A正是忽略了這一點(diǎn)。應(yīng)根據(jù)Ksp求出溶解度，發(fā)現(xiàn)AgCl的溶解度反而小于Ag2CrO4。,(2)其他錯誤選項分析 答案：D,1．下列說法不正確的是( ) A．Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān) B．由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS沉淀 C．其他條件不變，離子濃度改變時，Ksp不變 D．兩種難溶電解質(zhì)作比較時，Ksp小的，溶解度一定小 解析：只有相同類型的難溶電解質(zhì)作比較時，Ksp小的，溶解度一定小，D錯誤。 答案：D,答案：AD,3．室溫時，CaCO3在水中的溶解平衡曲線如圖所示，已知：25 ℃其溶度積為2.810－9 mol2L－2，下列說法不正確的是( ),,A．x數(shù)值為210－5 B．c點(diǎn)時有碳酸鈣沉淀生成 C．加入蒸餾水可使溶液由d點(diǎn)變到a點(diǎn) D．b點(diǎn)與d點(diǎn)對應(yīng)的溶度積相等 答案：C,下列幾種物質(zhì)的溶解度大小的比較中，正確的是( ) A．CuSCu(OH)2CuCO3 C．Cu(OH)2CuCO3CuS D．Cu(OH)2CuCO3CuS 解析：根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的一般規(guī)律：溶解度小的沉淀易轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀。 答案：A,5．(2015揚(yáng)州中學(xué)測試)試?yán)闷胶庖苿釉斫忉屜铝惺聦?shí)： (1)FeS不溶于水，但能溶于稀鹽酸中； (2)CaCO3難溶于稀硫酸，卻能溶于醋酸中； (3)分別用等體積的蒸餾水和0.010 mol/L硫酸洗滌BaSO4沉淀，用水洗滌造成BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌的損失量。 解析：平衡移動原理也適用于溶解平衡，如果促進(jìn)難溶物質(zhì)的溶解平衡，則固體逐漸溶解；如果抑制難溶物質(zhì)的溶解平衡，則有固體生成或固體不溶解。,