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文檔簡介
水解平衡難溶電解質(zhì)的溶解平衡電離平衡化學(xué)平衡復(fù)習(xí)
1、什么叫飽和溶液?什么叫不飽和溶液?
一定溫度下,不能再溶解溶質(zhì)的溶液叫飽和溶液。能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的溶液叫不飽和溶液。2、溶解性是指:___________________________
溶解性是物質(zhì)的_______性質(zhì)。溶解性大小跟
___________________有關(guān)。一種物質(zhì)溶解在另一種物質(zhì)中的能力。物理溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì)有沒有絕對不溶于水的物質(zhì)?一,溶解度(S):1.定義:
在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100g溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)
時所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量4、固體物質(zhì)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重要結(jié)論:⒈溶解度可以很小很小,但仍有度.⒉“溶”與“不溶”是相對的絕對不溶的物質(zhì)是沒有的資料: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,沉淀達(dá)到完全。在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸探究實(shí)驗(yàn)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)NaCl飽和溶液中有固體析出加濃鹽酸會使c(Cl-)增加,平衡向逆向移動,因而有NaCl晶體析出.固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)復(fù)習(xí):易溶物質(zhì)的溶解平衡(蔗糖\食鹽等)飽和NaCl溶液NaCl固體形狀不同的NaCl固體溶解結(jié)晶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。問題討論:溶液中依然有Ag+、Cl-存在1、恰好反應(yīng)沒有?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?說明了什么?沉淀是難溶物,但不是絕對不溶,只不過溶解度很小,難溶物在水中存在溶解平衡。產(chǎn)生黃色沉淀Ag+和Cl-的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎?
AgCl是否存在溶解平衡?如何表示?Ag+Cl-溶解AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
沉淀二、難溶電解質(zhì)的溶解平衡(沉淀溶解平衡)1、定義2、表示:(不同于電離平衡)一定溫度下,難溶電解質(zhì)v(溶解)=v(沉淀)時,得到飽和溶液,建立溶解平衡。溶解AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
沉淀AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)(不同于電離平衡)練習(xí):書寫碘化銀、氫氧化鎂、硫酸鋇、鉻酸銀溶解平衡的表達(dá)式
Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)3、沉淀溶解平衡的特征:逆、等、動、定、變4、生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度殘留在溶液中離子濃度小于1×10-5mol/L時,認(rèn)為沉淀完全,但溶液中還有相應(yīng)的離子。5、影響沉淀溶解平衡的因素:(1)內(nèi)因(主要因素):溶質(zhì)本身的性質(zhì)(2)外因:a)濃度:加水,平衡向溶解方向移動。b)溫度:升溫,多數(shù)平衡向溶解方向移動。C)
同離子:加入相同離子,平衡向沉淀方向移動d)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課堂練習(xí)1、下列說法中正確的是()
A.不溶于水的物質(zhì)溶解度為0B.絕對不溶解的物質(zhì)是不存在的
C.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0D.物質(zhì)的溶解性為難溶,則該物質(zhì)不溶于水B2、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AB課堂練習(xí)練習(xí)3:在飽和澄清石灰水中加入生石灰反應(yīng)后,恢復(fù)至原來溫度下列說法正確的是()A.溶液中鈣離子濃度變大B.溶液中氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大C.溶液的PH不變D.溶液中鈣離子的物質(zhì)的量減少.CD硫酸中硫酸根濃度大,使平衡逆向移動,不利于沉淀溶解練習(xí)4:硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中???1、溶度積
(Ksp)—溶度積常數(shù)
(一定溫度下,難溶電解質(zhì)達(dá)到溶解平衡時,離子濃度冪之積為常數(shù))。2、表達(dá)式:(MmAn的飽和溶液)
三、溶度積(Ksp)和溶度積規(guī)則MmAn(s)?mMn+(aq)+nAm-(aq)Ksp=[c(Mn+)]m
·[c(Am-)]n
3、意義:只與該難溶電解質(zhì)本身和溫度有關(guān)Ksp反映了物質(zhì)在水中的溶解能力。(2)不同類物質(zhì),不能直接用Ksp比較(1)同類物質(zhì)——Ksp越小,其溶解能力越小,越難溶,越容易轉(zhuǎn)化成沉淀
4、注意:化學(xué)式Ksp溶解度AgCl1.56×10-101.5×10-4gAgBr7.7×10-138.4×10-4gAgI1.5×10-163×10-7gBaSO41.08×10-102.4×10-4gMg(OH)28.7×10-99×10-4gCaCO33.95×10-111.5×10-3gCaSO49.1×10-62.1×10-1g溶度積常數(shù)Qc>Ksp,有沉淀析出,溶液處于過飽和狀態(tài),
(直至溶液飽和,建立新平衡)Qc=Ksp,沉淀和溶解達(dá)到平衡,溶液為飽和溶液.Qc<Ksp,沉淀發(fā)生溶解,溶液不飽和,
(沉淀量減少)離子濃度冪之積Qc=[c(Mn+)]m
·[c(Am-)]n
5、溶度積規(guī)則:此時離子濃度小,若想達(dá)到平衡,即飽和,則離子濃度需變大,即正向移動改變條件平衡移動方向C(Ag+)C(Cl-)升溫加少量水加AgCl(s)加NaCl(s)加NaI(s)加AgNO3(s)→↑↑→不變不變不移動不變不變←↓↑→↓↑←↑↓討論:AgCl(S)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
例1:將4×10-3molL-1的AgNO3溶液與4×10-3molL-1的NaCl溶液等體積混合能否有沉淀析出?
Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2L-2解:只有當(dāng)Qc>Ksp時,離子才能生成沉淀?;旌虾螅篬Ag+]=2×10-3molL-1,[Cl-]=2×10-3molL-1
Qc=[Ag+][Cl-]=2×10-3molL-1
×
2×10-3molL-1
=4.0×10-6mol2L-2>1.8×10-10mol2L-2Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。練習(xí):將4×10-3molL-1的Pb(NO3)2溶液與4×10-3molL-1的KI溶液等體積混合能否有沉淀析出?
Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3L-3解:Qc=[pb2+][I-]2=2×10-3molL-1
×(
2×10-3molL-1)2=8×10-9>Ksp(PbI2)所以有PbI2沉淀析出。例2.在1L含1.0×10-3molL-1
的SO42-溶液中,注入0.01molBaCl2(假設(shè)溶液體積不變)能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
mol2L-2解:c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后,Ba2+過量,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,認(rèn)為離子已沉淀完全或離子已有效除去。以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子,通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS,可使這些金屬離子形成硫化物沉淀,經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶,可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí),可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是()
A.具有吸附性
B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdSD.溶解度小于CuS、PbS、CdSC課堂練習(xí)小考:1.
在1L含1.0×10-3molL-1
的SO42-溶液中,注入0.01molBaCl2(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注意:當(dāng)剩余離子即平衡離子濃度<10-5mol/L時,認(rèn)為離子已沉淀完全或離子已有效除去。2.以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子,通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS,可使這些金屬離子形成硫化物沉淀,經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶,可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí),可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是()
A.具有吸附
B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS改變條件平衡移動方向C(Ag+)C(Cl-)(1)升溫(2)加少量水(3)加AgCl(s)(4)加NaCl(s)(5)加NaI(s)(6)加AgNO3(s)小考:1.AgCl(S)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小。(s)(aq)(aq)b、氧化還原法CuCl2中混有少量Fe2+如何除去?先Fe2+氧化成Fe3+,再調(diào)pH至3.7使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去沉淀。氧化劑可用:氯氣,雙氧水,氧氣等(不引入雜質(zhì))調(diào)PH可用:氧化銅,碳酸銅等(不引入雜質(zhì))c、調(diào)pHa、同離子效應(yīng)法
工業(yè)廢水的處理工業(yè)廢水硫化物等重金屬離子(如Cu2+、Hg2+等)Na2S、H2SCu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-=HgS↓d、加沉淀劑:轉(zhuǎn)化成沉淀化學(xué)沉淀法廢水處理工藝流程示意圖a、調(diào)pHb、加沉淀劑c、同離子效應(yīng)法d、氧化還原法(2)沉淀生成的方法:原則:沉淀反應(yīng)能發(fā)生,越完全越好四、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用1、沉淀的生成(1)應(yīng)用:工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中利用生成沉淀來分離和除去某些離子。【說明】
(1)沉淀劑的選擇:要求除去溶液中的某種離子,又不能影響其他離子的存在,并且由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子還要便于除去。
(2)形成沉淀和沉淀完全的條件:由于難溶電解質(zhì)溶解平衡的存在,在合理選用沉淀劑的同時,有時還要考慮溶液的pH和溫度的調(diào)控。(3)通過氧化還原反應(yīng)等方式改變某離子的存在形式,促使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛雀〉碾y溶電解質(zhì)以便分離出去思考與交流
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、是否可能使要除去的離子通過沉淀反應(yīng)全部除去?不可能使要除去的離子通過沉淀完全除去3.氯化銨中混有氯化鐵,加氨水調(diào)pH至7-8c(OH-)增大,平衡正移有利于生成沉淀(s)(aq)(aq)試管編號①②③④對應(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,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。有紅褐色沉淀生成說明溶解探究實(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。2.沉淀溶解3.沉淀轉(zhuǎn)化2.沉淀的溶解難溶電解質(zhì)的溶解規(guī)律:根據(jù)平衡移動原理,對于在水中難溶的電解質(zhì),只要不斷減小溶解平衡體系中的相應(yīng)離子,平衡就向沉淀溶解的方向移動,從而使沉淀溶解沉淀的轉(zhuǎn)化[思考]:白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后,為什么會有紅褐色沉淀生成?試用平衡移動原理解釋之。Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq)FeCl3靜置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓【實(shí)驗(yàn)3-4】步驟1mLNaCl和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴Na2S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)化為黑色沉淀的轉(zhuǎn)化AgClAgIAg2SKINa2S步驟1mLNa2S和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴NaCl
溶液現(xiàn)象有黑色沉淀析出黑色沉淀沒變化黑色沉淀沒變化逆向進(jìn)行,有何現(xiàn)象?沉淀的轉(zhuǎn)化[思考與交流]:從實(shí)驗(yàn)中可以得到什么結(jié)論?實(shí)驗(yàn)說明: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/gAgCl1.5×10-4AgI
9.6×10-9Ag2S1.3×10-16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-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。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)用價值。沉淀的轉(zhuǎn)化CaSO4
SO42-+
Ca2+
+CO32-CaCO3
應(yīng)用1:鍋爐除水垢:P—64鍋爐中水垢中含有CaSO4
,可先用Na2CO3溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。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寫出除去水垢過程中發(fā)生的所有離子方程式用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢應(yīng)用2:一些自然現(xiàn)象的解釋CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2當(dāng)我們外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色時,一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后,會形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎?齲齒應(yīng)用3:齲齒的形成原因及防治方法①牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH的難溶物質(zhì)保護(hù)著,它在唾液中存在下列平衡:進(jìn)食后,細(xì)菌和酶作用于食物,產(chǎn)生有機(jī)酸,這時牙齒就會受到腐蝕,其原因是:
。Ca5(PO4)3OH(S)
5Ca2+(aq)+3PO43-
(aq)+OH-(aq)發(fā)酵生成的有機(jī)酸能中和OH-,使平衡向脫礦方向移動,加速腐蝕牙齒
②已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小,牙膏里的氟離子會與Ca5(PO4)3OH反應(yīng)。請用離子
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