高二化学课件难溶电解质溶解平衡高二化学课件

沉淀的转化和溶度积难溶电解质的溶解平衡一、沉淀的转化1．沉淀物之间转化的实验探究(1)难溶性银盐之间的转化实验步骤实验现象色沉淀色沉淀色沉淀化学方程式实验结论溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3白黄黑AgCl＋KI===AgI＋KCl2AgI＋Na2S===Ag2S＋2NaI(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化实验步骤实验现象产生化学方程式实验结论Fe(OH)3的溶解度比Mg(OH)2白色沉淀产生的白色沉淀逐渐变为红褐色MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2小如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序，会产生什么结果？提示：前者只能看到黑色沉淀，而看不到黄色沉淀和白色沉淀．因为AgCl、AgI的溶解度比Ag2S的都大．后者只能看到红褐色沉淀，看不到白色沉淀．因为Mg(OH)2的溶解度比Fe(OH)3的大．2．沉淀转化的实质沉淀转化的实质就是．3．沉淀转化的规律(1)一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度的沉淀．(2)沉淀的溶解度差别越，越容易转化．沉淀溶解平衡的移动更小大4．沉淀转化的应用对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀．(1)锅炉除垢锅炉水垢中含CaSO4，可先将CaSO4用Na2CO3溶液处理，使之转化为CaCO3，然后用酸除去，从CaSO4到CaCO3的沉淀转化中，并存着两个沉淀溶解平衡：加入Na2CO3溶液之后，CO2－3与Ca2＋结合生成更难溶的CaCO3沉淀，使平衡向下进行；同时溶液中Ca2＋的减少又使CaSO4的溶解平衡向右移动，CaSO4逐渐溶解．(2)自然界中矿物的转化原生铜的硫化物CuSO4铜蓝(CuS)．二、溶度积1．表达式对于下列沉淀平衡MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)，其溶度积Ksp＝.[c(Mn＋)]m·[c(Am－)]n2．影响Ksp的因素与其他的化学平衡常数一样，Ksp只与难溶电解质的性质和有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关．溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动而不改变溶度积．3．溶度积规则通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：温度(1)QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和达到新的平衡；(2)QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；(3)QcKsp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和.＞＝＜1．在有Cl－和Br－共同存在的溶液中，只要滴入AgNO3溶液，就必须先有AgBr沉淀生成()提示：错误．这要看原溶液中c(Cl－)、c(Br－)的大小，因为形成沉淀必须满足的条件是c(Ag＋)·c(X－)Ksp(AgX)，如果c(Cl－)较大而c(Br－)较小，c(Ag＋)·c(Cl－)Ksp(AgCl)．而c(Ag＋)·c(Br－)Ksp(AgBr)时，则先生成AgCl沉淀．2．溶解度小的物质，Ksp一定小，溶解度大的物质，Ksp也大()提示：错误．BaSO4和Mg(OH)2两物质，溶解度BaSO4为2.4×10－4g，Mg(OH)2为9×10－4g，Mg(OH)2比BaSO4的溶解度大．溶度积Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，而Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Mg(OH)2的溶度积小．3．改变溶解度平衡可改变溶解度，但溶度积不一定被改变()提示：正确．溶解平衡受多种因素的影响，而溶度积只受温度的影响．一、Ksp与其他量及因素的关系1．溶度积与难溶电解质溶解度的关系溶解度(S)是指一定温度下，某溶质在100g溶剂中形成饱和溶液时所溶解的溶质的质量．而溶度积Ksp指一定条件下，难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，离子浓度的乘积为常数，该平衡常数为溶度积Ksp.已知一定温度下的溶度积Ksp可求出溶解度(S)，反之亦然．2．影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因：难溶电解质的性质．(2)外因①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解方向移动，但是Ksp不变．②温度：多数难溶电解质溶解吸热，所以升温会使沉淀溶解平衡向溶解方向移动，Ksp变大．③同离子效应：沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，沉淀溶解平衡逆向移动，但是Ksp不变．④其他：沉淀溶解平衡体系中，加入可与某些离子反应生成更难溶物质或者气体的离子，沉淀溶解平衡向溶解方向移动，但是Ksp不变．二、溶度积的应用1．沉淀的溶解与生成(1)在难溶电解质的溶液中，当Qc＞Ksp时，就会生成沉淀．据此，可加入沉淀剂而析出沉淀，这是分离、除杂常用的方法．如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀．(2)当Qc＜Ksp时，就能使沉淀溶解．常用的方法有：①酸碱溶解法．加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解方向移动．如难溶于水的BaCO3可溶于酸中．②发生氧化反应使沉淀溶解．有些金属硫化物如CuS、HgS等，其溶度积特别小，在其饱和溶液中c(S2－)特别小，不溶于非氧性强酸，只有溶于氧化性酸(如硝酸、王水等)，S2－被氧化以减小其浓度，而达到沉淀溶解的目的．此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物．③生成络合物使沉淀溶解向沉淀溶解平衡体系中加入适当的络合剂，使溶剂中某种离子生成稳定的络合物，以减少其离子浓度，从而使沉淀溶解．如溶解AgCl可加入氨水以生成Ag(NH3)＋2而使AgCl溶解．2．沉淀的转化(1)实质一般情况下，后生成的沉淀的溶解度更小，从而使平衡向右移动．(2)应用①锅炉除水垢．②对一些自然现象的解释．在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象．③工业上处理重晶石．④氟化物防治龋齿．[特别关注]利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次沉淀生成的反应进行得越完全越好．如要除去溶液中的Mg2＋，应使用NaOH等使之转化为溶解度较小的Mg(OH)2.考查点一沉淀的转化[例1]向5mLNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为()A．AgCl＝AgI＝Ag2SB．AgCl＜AgI＜Ag2SC．AgCl＞AgI＞Ag2SD．AgI＞AgCl＞Ag2S[答案]C[解析]沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化，由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgCl＞AgI＞Ag2S.1．已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝6.3×10－36.下列说法正确的是()A．同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B．同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小C．向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeSD．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂答案：D解析：由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同的，因此FeS的溶解度比CuS大；向含有Cu2＋的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，可以用FeS作沉淀剂；B项Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关；C项先达到CuS的Ksp，先出现CuS沉淀．考查点二溶度积及其应用[例2](2010·滨州联考)下列说法错误的是()A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B．由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D．两种难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小[解析]相同温度下不同的难溶电解质，溶度积常数不同，这是由物质本身的性质决定的，对同一难溶电解质来说，温度不同Ksp不同，Ksp不受其他因素的影响．[答案]D2．对于难溶盐MX，其饱和溶液中M＋和X－的物质的量浓度之间的关系类似于c(H＋)·c(OH－)＝Kw，存在等式c(M＋)·c(X－)＝Ksp.一定温度下，将足量的AgCl分别加入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是()①20mL0.01mol/LKCl②30mL0.02mol/LCaCl2溶液③40mL0.03mol/LHCl溶液④10mL蒸馏水⑤50mL0.05mol/LAgNO3溶液A．①＞②＞③＞④＞⑤B．④＞①＞③＞②＞⑤C．⑤＞④＞②＞①＞③D．④＞③＞⑤＞②＞①答案：B解析：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp，溶液中c(Cl－)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小．AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag＋或Cl－的浓度有关，而与溶液的体积无关．①c(Cl－)＝0.01mol/L；②c(Cl－)＝0.04mol/L；③c(Cl－)＝0.03mol/L；④c(Cl－)＝0mol/L；⑤c(Ag＋)＝0.05mol/L.Ag＋或Cl－浓度由小到大的排列顺序为④＜①＜③＜②＜⑤，故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为④＞①＞③＞②＞⑤.