高中化學(xué) 專題3 第四單元 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡課件 蘇教版選修4

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1、專專題題3 3溶溶液液中中的的離離子子反反應(yīng)應(yīng)課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)巧設(shè)計(jì)巧設(shè)計(jì)名師課堂名師課堂一點(diǎn)通一點(diǎn)通設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1 1設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)2 2考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二第四第四單元單元難溶難溶電解電解質(zhì)的質(zhì)的沉淀沉淀溶解溶解平衡平衡創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關(guān)大沖關(guān)課堂課堂1010分鐘練習(xí)分鐘練習(xí)課堂課堂5 5分鐘歸納分鐘歸納課下課下3030分鐘演練分鐘演練設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)3 3 (1)溶解度是指在溶解度是指在 溫度下，某固體物質(zhì)在溫度下，某固體物質(zhì)在 g溶劑里達(dá)到溶劑里達(dá)到 狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量。狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量。(2)25時(shí)，物質(zhì)的溶解性與溶解度的關(guān)系：時(shí)，物質(zhì)的溶解性與溶解度的關(guān)系：一定一定100飽和飽和(3)Ca

2、(OH)2微溶于水，是強(qiáng)電解質(zhì)，電離方程式為微溶于水，是強(qiáng)電解質(zhì)，電離方程式為 。Ca(OH)2=Ca22OH 一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡 1沉淀溶解平衡的建立沉淀溶解平衡的建立AgCl的溶解平衡表達(dá)式：的溶解平衡表達(dá)式： 。 一方面：在水分子作用下，少量一方面：在水分子作用下，少量 脫離脫離AgCl的表面進(jìn)入水中；的表面進(jìn)入水中；AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)Ag和和Cl 另一方面：溶液中的另一方面：溶液中的 受受AgCl表面陰、陽(yáng)表面陰、陽(yáng)離子的吸引，回到離子的吸引，回到AgCl的表面析出。的表面析出。 圖示：圖示：Ag和和Cl 2沉淀溶解平衡的概念及特征沉淀溶解平衡的概念

3、及特征 (1)概念：在一定的溫度下，當(dāng)沉淀概念：在一定的溫度下，當(dāng)沉淀 和和 相等時(shí)，形成飽和溶液，達(dá)到的平衡狀態(tài)。相等時(shí)，形成飽和溶液，達(dá)到的平衡狀態(tài)。溶解速率溶解速率沉淀速率沉淀速率 (2)特征：特征：“動(dòng)動(dòng)” 平衡，溶解的速率和沉淀的平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不為速率并不為0； “等等” ； “定定”溶液中離子的濃度溶液中離子的濃度 ； “變變”當(dāng)改變外界條件時(shí)，溶解平衡將當(dāng)改變外界條件時(shí)，溶解平衡將 ，達(dá)到新的平衡。達(dá)到新的平衡。動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)溶解溶解沉淀沉淀保持不變保持不變發(fā)生移動(dòng)發(fā)生移動(dòng) 3溶度積溶度積 (1)含義：含義： 描述難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)稱描述難溶電解質(zhì)

4、在水中的沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)稱為溶度積常數(shù)或簡(jiǎn)稱溶度積，符號(hào)為為溶度積常數(shù)或簡(jiǎn)稱溶度積，符號(hào)為 。Ksp(2)表示方法：對(duì)表示方法：對(duì)MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)來說，來說，Ksp 。 (3)影響因素：影響因素： Ksp與難溶電解質(zhì)的與難溶電解質(zhì)的 和和 有關(guān)，與濃度無關(guān)，有關(guān)，與濃度無關(guān)，與沉淀量無關(guān)。與沉淀量無關(guān)。cm(Mn)cn(Am)性質(zhì)性質(zhì)溫度溫度 (4)意義：意義： 溶度積溶度積(Ksp)反映了物質(zhì)在水中的反映了物質(zhì)在水中的 能力。對(duì)同能力。對(duì)同類型的難溶電解質(zhì)類型的難溶電解質(zhì)(如如AgCl、AgBr、AgI)而言，而言，Ksp數(shù)值數(shù)值越越 的難溶電解質(zhì)在水中的溶解

5、能力越的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越 。溶解溶解大大強(qiáng)強(qiáng)二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用1沉淀的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)探究沉淀的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象A中產(chǎn)生中產(chǎn)生 色沉淀，色沉淀，B中變?yōu)橹凶優(yōu)?色，色，C中變?yōu)橹凶優(yōu)?色色離子方離子方程式程式 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論 白白黃黃黑黑AgCl=AgClAgClIAgICl2AgIS2Ag2S2I溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀 2沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì) 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是 。一般說。一般說來，溶解能力相對(duì)來，溶解能力相對(duì) 的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)的物

6、質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì) 的物質(zhì)。的物質(zhì)。沉淀溶解平衡的移動(dòng)沉淀溶解平衡的移動(dòng)較強(qiáng)較強(qiáng)較弱較弱 3沉淀的生成沉淀的生成 (1)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH法：法： 除去除去CuSO4溶液中少量溶液中少量Fe3，可向溶液中加入，可向溶液中加入CuO或或 或或 ，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)pH至至34，使，使Fe3轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 沉淀除去。沉淀除去。Cu(OH)2Cu2(OH)2CO3Fe(OH)3Ba2SO =BaSO4Mg22OH=Mg(OH)22-31有人認(rèn)為有人認(rèn)為Ksp越小，其物質(zhì)的溶解度就越小，你認(rèn)為正越小，其物質(zhì)的溶解度就越小，你認(rèn)為正確嗎？確嗎？分析：分析：不正確。對(duì)于陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比相同的難溶電解不正確。對(duì)于陰、

7、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比相同的難溶電解質(zhì)，它們的溶解能力可以直接用質(zhì)，它們的溶解能力可以直接用Ksp的大小來比較，的大小來比較，Ksp越越小，其物質(zhì)的溶解度就越??；而對(duì)于陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比小，其物質(zhì)的溶解度就越小；而對(duì)于陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比不同的難溶電解質(zhì)，它們的溶解能力就不能直接用不同的難溶電解質(zhì)，它們的溶解能力就不能直接用Ksp的大的大小來比較，因?yàn)樾肀容^，因?yàn)镵sp越小，其物質(zhì)的溶解度不一定就越小。越小，其物質(zhì)的溶解度不一定就越小。2下面是小穎同學(xué)對(duì)下面是小穎同學(xué)對(duì)AgCl沉淀溶解平衡的理解記錄，請(qǐng)沉淀溶解平衡的理解記錄，請(qǐng)幫她指出不正確的是幫她指出不正確的是_。A平衡時(shí)，平衡時(shí)，AgCl沉淀生成

8、和沉淀溶解仍不斷進(jìn)行，沉淀生成和沉淀溶解仍不斷進(jìn)行， 且速率相等且速率相等BAgCl難溶于水，溶液中無難溶于水，溶液中無Ag和和ClC升高溫度，升高溫度，AgCl沉淀的溶解度增大沉淀的溶解度增大D向向AgCl沉淀中加入沉淀中加入NaCl固體，固體，AgCl沉淀的溶解度沉淀的溶解度 不變不變. .分析：分析：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)屬于動(dòng)態(tài)平衡，屬于動(dòng)態(tài)平衡，A正確，正確，B錯(cuò)誤；升高溫度時(shí)，該平衡正向移動(dòng)，錯(cuò)誤；升高溫度時(shí)，該平衡正向移動(dòng)，AgCl的的溶解度增大，而加入溶解度增大，而加入NaCl固體時(shí)，因增大了固體時(shí)，因增大了c(Cl)，平，平衡逆向移動(dòng)，衡逆向移動(dòng)，C正確，正

9、確，D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案：答案：BD4判斷下列說法的正誤。判斷下列說法的正誤。(1)難溶物質(zhì)在水中絕對(duì)不溶。難溶物質(zhì)在水中絕對(duì)不溶。()(2)物質(zhì)溶于水達(dá)到飽和時(shí)，溶解過程就停止了。物質(zhì)溶于水達(dá)到飽和時(shí)，溶解過程就停止了。()(3)某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0。()(4)溶度積溶度積Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)。只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)。()分析：分析：絕對(duì)不溶的物質(zhì)是不存在的；溶解平衡是動(dòng)態(tài)平衡；絕對(duì)不溶的物質(zhì)是不存在的；溶解平衡是動(dòng)態(tài)平衡；通常認(rèn)為離子濃度小于通常認(rèn)為離子濃度小于105 molL1時(shí)，認(rèn)為沉淀完全；時(shí)，認(rèn)

10、為沉淀完全；難溶物質(zhì)一定時(shí)，難溶物質(zhì)一定時(shí)，Ksp只與溫度有關(guān)。只與溫度有關(guān)。答案：答案：(1)(2)(3)(4)答案：答案：BCAD 1影響沉淀溶解平衡的因素影響沉淀溶解平衡的因素 (1)內(nèi)因：內(nèi)因： 難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)。難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)。 (2)外因：外因： 濃度：加水沖稀，沉淀溶解平衡向溶解的方向濃度：加水沖稀，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，但移動(dòng)，但Ksp不變。不變。 溫度：多數(shù)難溶電解質(zhì)溶解于水是吸熱的，所以升溫度：多數(shù)難溶電解質(zhì)溶解于水是吸熱的，所以升高溫度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，同時(shí)高溫度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，同時(shí)Ksp變大。變大。 同離子效應(yīng)：向沉淀溶解

11、平衡體系中加入相同的離同離子效應(yīng)：向沉淀溶解平衡體系中加入相同的離子，使平衡向沉淀方向移動(dòng)，但子，使平衡向沉淀方向移動(dòng)，但Ksp不變。不變。 其他：向沉淀溶解平衡體系中加入可與體系中某些其他：向沉淀溶解平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或氣體的離子，使平衡向溶解的方向離子反應(yīng)生成更難溶或氣體的離子，使平衡向溶解的方向移動(dòng)，移動(dòng)，Ksp不變。不變。 2溶度積與離子積的關(guān)系溶度積與離子積的關(guān)系 通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積(用用Qc表示表示)的相對(duì)大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下的相對(duì)大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能

12、否生成或溶解：沉淀能否生成或溶解： QcKsp，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡。達(dá)到新的平衡。 QcKsp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。 QcKsp，溶液未飽和，無沉淀析出，若加入過量難，溶液未飽和，無沉淀析出，若加入過量難溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。 例例1已知：已知：25時(shí)，時(shí)，KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011。下列說法正確的是。下列說法正確的是 () A25時(shí)，飽和時(shí)，飽和Mg(OH)2溶液與飽和溶液與飽和

13、MgF2溶液相比，溶液相比，前者的前者的c(Mg2)大大 B25時(shí)，在時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，固體，c(Mg2)增大增大 C25時(shí)，時(shí)，Mg(OH)2固體在固體在20 mL 0.01 molL1氨氨水中的水中的Ksp比在比在20 mL 0.01 molL1 NH4Cl溶液中的溶液中的Ksp小小 D25時(shí)，在時(shí)，在Mg(OH)2懸濁液中加入懸濁液中加入NaF溶液后，溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為不可能轉(zhuǎn)化為MgF2答案答案B (1)用溶度積直接比較兩物質(zhì)的溶解能力時(shí)，物質(zhì)的用溶度積直接比較兩物質(zhì)的溶解能力時(shí)，物質(zhì)的類型類型(如如AB型、型、

14、A2B型、型、AB2型等型等)必須相同。必須相同。 (2)對(duì)于同類型物質(zhì)對(duì)于同類型物質(zhì)Ksp數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。如由的溶解能力越強(qiáng)。如由Ksp數(shù)值可知，溶解能力：數(shù)值可知，溶解能力：AgClAgBrAgI。 (3)Ksp與化學(xué)平衡常數(shù)一樣，只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)與化學(xué)平衡常數(shù)一樣，只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與濃度無關(guān)。溶液中離子濃度的變化只能和溫度有關(guān)，而與濃度無關(guān)。溶液中離子濃度的變化只能使溶解平衡移動(dòng)但并不改變?nèi)芏确e。使溶解平衡移動(dòng)但并不改變?nèi)芏确e。 1沉淀的溶解沉淀的溶解 (1)酸堿溶解法：酸堿溶解法： 加入酸或堿與溶解平衡體系中的相

15、應(yīng)離子反應(yīng)，降加入酸或堿與溶解平衡體系中的相應(yīng)離子反應(yīng)，降低離子濃度，使平衡向溶解方向移動(dòng)。如：低離子濃度，使平衡向溶解方向移動(dòng)。如：CaCO3可溶于可溶于稀鹽酸。稀鹽酸。(2)氧化還原溶解法：氧化還原溶解法：如如CuS可與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而溶解。可與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而溶解。(3)配位反應(yīng)溶解法：配位反應(yīng)溶解法：如溶解如溶解AgCl可加入氨水以生成可加入氨水以生成Ag(NH3)2。 2沉淀的生成沉淀的生成 (1)調(diào)節(jié)溶液調(diào)節(jié)溶液pH法：法： 如如NH4Cl中含中含F(xiàn)eCl3雜質(zhì)，為除去雜質(zhì)，為除去FeCl3，可將原料溶，可將原料溶于水，再加入氨水調(diào)節(jié)溶液于水，再加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH，即

16、可使，即可使Fe3轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。沉淀而除去。 (2)加沉淀劑法：加沉淀劑法： 如除去溶液中的如除去溶液中的Cu2、Hg2，可加入，可加入Na2S、H2S等等作為沉淀劑。作為沉淀劑。 例例2(2010北京高考北京高考)自然界地表層原生銅的硫化自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下層滲透，溶液，向地下層滲透，遇到難溶的遇到難溶的ZnS或或PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析。下列分析正確的是正確的是 ()ACuS的溶解度大于的溶解度大于PbS的溶解度的溶解度B原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍(lán)沒有還

17、原性原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍(lán)沒有還原性CCuSO4與與ZnS反應(yīng)的離子方程式是反應(yīng)的離子方程式是Cu2S2=CuSD整個(gè)過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)整個(gè)過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng) 解析解析沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀，解度更小的沉淀，PbS轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)，說明，說明CuS的溶解的溶解度小于度小于PbS的溶解度；原生銅的硫化物具有還原性，而銅的溶解度；原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍(lán)也應(yīng)該具有還原性，因?yàn)榱蛟靥幱谧畹蛢r(jià)態(tài)藍(lán)也應(yīng)該具有還原性，因?yàn)榱蛟靥幱谧畹蛢r(jià)態(tài)2價(jià)；價(jià)；Cu

18、SO4與與ZnS反應(yīng)的離子方程應(yīng)該是反應(yīng)的離子方程應(yīng)該是Cu2ZnS=CuSZn2，這是一個(gè)復(fù)分解反應(yīng)；自然界地表層原生銅的硫化，這是一個(gè)復(fù)分解反應(yīng)；自然界地表層原生銅的硫化物被氧化的過程是氧化還原反應(yīng)，故只有物被氧化的過程是氧化還原反應(yīng)，故只有D正確。正確。 答案答案D (1)難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡的特征與化學(xué)平衡、難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡的特征與化學(xué)平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡相似，都是可逆過程，都是一定條件弱電解質(zhì)的電離平衡相似，都是可逆過程，都是一定條件下的動(dòng)態(tài)平衡，都遵循勒夏特列原理。下的動(dòng)態(tài)平衡，都遵循勒夏特列原理。 (2)溶度積溶度積(Ksp)反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，相同類型的難溶電解質(zhì)可通過相同類型的難溶電解質(zhì)可通過Ksp大小比較其溶解能力；大小比較其溶解能力；Ksp只隨溫度的變化而變化。只隨溫度的變化而變化。 (3)若難溶電解質(zhì)的離子積為若難溶電解質(zhì)的離子積為Qc，當(dāng)，當(dāng)QcKsp有沉淀生成，有沉淀生成，當(dāng)當(dāng)QcKsp為飽和溶液，當(dāng)為飽和溶液，當(dāng)QcKsp無沉淀生成。無沉淀生成。 (4)沉淀溶解平衡的應(yīng)用涉及到沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化。沉淀溶解平衡的應(yīng)用涉及到沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化。