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

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成才之路 化學,路漫漫其修遠兮 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。有的同學可能認為水垢的成分應為CaCO3與MgCO3沉淀的混合物，但實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)生了哪些化學反應？ CaCO3、FeS和Mg(OH)2等物質是鹽或堿，因而屬于電解質，只是它們在水中難以溶解，所以稱為難溶電解質。盡管難溶電解質難溶于水，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？請讓我們一塊走進教材第四節(jié)：難溶電解質的溶解平衡。,●新知導學,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(CuS),CuSO4＋ZnS===CuS↓＋ZnSO4 CuSO4＋PbS===CuS↓＋PbSO4,1．(1)只有難溶電解質才存在溶解平衡嗎？ (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化為微溶性的碳酸氫鈣。,由于石灰?guī)r層各部分含石灰質多少不同，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，當從溶洞頂滴到洞底時，由于水分蒸發(fā)或壓強減小，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,●教材點撥,2．溶解平衡的特征 與化學平衡一樣，也可以概括為“逆、動、等、定、變”五個字。 (1)“逆”——電解質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行。,(3)“等”——溶解速率和沉淀速率相等。 (4)“定”——溶解達平衡狀態(tài)時，溶液中的離子濃度保持不變。 (5)“變”——當改變外界條件時，溶解平衡將發(fā)生移動，達到新的平衡。即勒夏特列原理也適用于判斷溶解平衡移動分析。,3．生成難溶電解質的離子反應的限度 不同電解質在水中的溶解度差別很大，例如AgCl和AgNO3，但難溶電解質與易溶電解質之間并無嚴格的界限，習慣上將溶解度小于0.01 g的電解質稱為難溶電解質。對于常見的化學反應，化學上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于110－5mol/L時，沉淀就達完全。 生成沉淀的離子反應之所以能夠發(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)內因：難溶電解質本身的性質(主要因素) 如CaSO4微溶，CaCO3難溶。,(2)外因,(2015經典習題選萃)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．沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．沉淀溶解達到平衡時，溶液中溶質的離子濃度相等，且保持不變 D．沉淀溶解達到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進溶解,●典例透析,【答案】 B,【點評】 (可逆反應的)化學平衡、(弱電解質的)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)，在學習中要善于將這四類平衡聯系起來并運用平衡移動原理(勒夏特列原理)進行分析理解。,1．有關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,●變式訓練,答案：B,溶度積常數,●教材點撥,(2015廣西防城檢測) 已知：KW[Cu(OH)2]＝2.010－20；當溶液中各離子濃度冪的乘積大于溶度積時，產生沉淀，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，應調整溶液的pH，使之大于__________才能達到目的。 (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)，則應向溶液里加入NaOH，使溶液的pH為__________。,●典例透析,【解析】 (1)根據題意，當c(Cu2＋)[c(OH－)]2＝2.010－20時開始出現沉淀，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，即應調整溶液pH使之大于5才能達到目的。 (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Ksp與溫度有關，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,●變式訓練,解析：(1)易錯選項分析 根據Ksp比較難溶電解質在水中的溶解能力大小時，必須是相同類型的物質，如AgCl和AgBr，而不同類型的物質，當Ksp相差不大時Ksp是不能作為判斷依據的，錯選A正是忽略了這一點。應根據Ksp求出溶解度，發(fā)現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只與難溶電解質的性質和溫度有關 B．由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定條件下可轉化為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數值為210－5 B．c點時有碳酸鈣沉淀生成 C．加入蒸餾水可使溶液由d點變到a點 D．b點與d點對應的溶度積相等 答案：C,下列幾種物質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：根據沉淀轉化的一般規(guī)律：溶解度小的沉淀易轉化為溶解度更小的沉淀。 答案：A,5．(2015揚州中學測試)試利用平衡移動原理解釋下列事實： (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，如果促進難溶物質的溶解平衡，則固體逐漸溶解；如果抑制難溶物質的溶解平衡，則有固體生成或固體不溶解。,