同步課件集高中化學(xué)選修四：專題三第四單元沉淀溶解平衡探究課件蘇教版選修4

1、同步課件集高中化學(xué)選修四同步課件集高中化學(xué)選修四：專題三第四單元沉淀溶解：專題三第四單元沉淀溶解平衡探究課件蘇教版選修平衡探究課件蘇教版選修4小明用熱水配制了大半燒杯硝酸鉀的飽和水溶液，讓一個小明用熱水配制了大半燒杯硝酸鉀的飽和水溶液，讓一個較大的塑料塊在液面上漂浮，當(dāng)時溶液的溫度約為較大的塑料塊在液面上漂浮，當(dāng)時溶液的溫度約為60 ，室溫為，室溫為20 。然后，小明讓溶液冷卻，注意觀察。然后，小明讓溶液冷卻，注意觀察。請說出小明會看到的兩個現(xiàn)象，并用你學(xué)過的理論知識解請說出小明會看到的兩個現(xiàn)象，并用你學(xué)過的理論知識解釋。釋。提示提示溶解度與溫度相關(guān)，溫度越低，硝酸鉀的溶解度越溶解度與溫度相關(guān)

2、，溫度越低，硝酸鉀的溶解度越小，所以隨著溶液溫度降低，小明會看到有硝酸鉀析出，小，所以隨著溶液溫度降低，小明會看到有硝酸鉀析出，冷卻后杯里溶液的密度會減小，小明會看到塑料塊浸入溶冷卻后杯里溶液的密度會減小，小明會看到塑料塊浸入溶液的體積增大。液的體積增大。了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡。了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡。了解溶度積的意義。了解溶度積的意義。知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是沉淀溶解平知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。衡的移動。123盡管盡管AgCl溶解度很小，但并不是溶解度很小，但并不是_，從固體溶解平，從固體溶解平衡角度認(rèn)識，衡角度認(rèn)識，AgCl在溶液中存在

3、下述兩個過程：一方面，在溶液中存在下述兩個過程：一方面，在水分子作用下，少量在水分子作用下，少量_和和_脫離脫離_溶入水溶入水中；另一方面，溶液中的中；另一方面，溶液中的_和和_受受AgCl表面表面_的吸引，的吸引，_AgCl表面，析出表面，析出_。在一定溫度下，當(dāng)在一定溫度下，當(dāng)AgCl_和和_的速率相等時，得到的速率相等時，得到AgCl的的_溶液，即建立下列動態(tài)平衡：溶液，即建立下列動態(tài)平衡：_。篤學(xué)篤學(xué)一一以以AgCl為例理解溶解平衡為例理解溶解平衡絕對不溶絕對不溶AgClAgCl陰、陽離子陰、陽離子回到回到沉淀沉淀AgCl表面表面溶解溶解生成生成飽和飽和 從溶解度的角度分析，什么是難溶

4、電解質(zhì)？從溶解度的角度分析，什么是難溶電解質(zhì)？提示提示習(xí)慣上將溶解度小于習(xí)慣上將溶解度小于0.01 g的電解質(zhì)稱為難溶電解的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。質(zhì)?！旧魉忌魉?】只有難溶電解質(zhì)才存在溶解平衡嗎？只有難溶電解質(zhì)才存在溶解平衡嗎？提示提示不僅難溶電解質(zhì)存在溶解平衡，在易溶的飽和溶液中不僅難溶電解質(zhì)存在溶解平衡，在易溶的飽和溶液中也存在溶解平衡，如在飽和也存在溶解平衡，如在飽和NaCl溶液中存在溶解和結(jié)晶平溶液中存在溶解和結(jié)晶平衡。衡。【慎思慎思2】沉淀的生成沉淀的生成(1)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH法法加入氨水調(diào)節(jié)加入氨水調(diào)節(jié)pH至至78，可除去氯化銨溶液中的雜質(zhì)氯，可除去氯化銨溶液中的雜質(zhì)氯化鐵。反應(yīng)離子方

5、程式如下：化鐵。反應(yīng)離子方程式如下：_。(2)加沉淀劑法加沉淀劑法以以Na2S、H2S等作沉淀劑，使等作沉淀劑，使Cu2等生成極難溶的硫化物等生成極難溶的硫化物沉淀。反應(yīng)離子方程式如下：沉淀。反應(yīng)離子方程式如下：_，_。篤學(xué)二篤學(xué)二沉淀反應(yīng)的應(yīng)用沉淀反應(yīng)的應(yīng)用Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH41.Cu2S2=CuSCu2H2S=CuS2H沉淀的溶解沉淀的溶解：根據(jù)：根據(jù)_原理。對于在水中難溶的電原理。對于在水中難溶的電解質(zhì)，如能設(shè)法不斷地解質(zhì)，如能設(shè)法不斷地_溶解平衡體系中溶解平衡體系中_，使平衡向使平衡向_的方向移動，就可以使沉淀溶解。應(yīng)的方向移動，就可以使沉淀溶解。應(yīng)用舉例：難溶

6、于水的用舉例：難溶于水的CaCO3沉淀可以溶于鹽酸中沉淀可以溶于鹽酸中2平衡移動平衡移動移去移去相應(yīng)離子相應(yīng)離子沉淀溶解沉淀溶解沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化：沉淀的轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是：沉淀的轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是_。一般來說，溶解度小的沉淀可以。一般來說，溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。除去鍋爐中的水垢除去鍋爐中的水垢(CaSO4)時用時用Na2CO3試劑試劑3沉淀溶解平衡的移動沉淀溶解平衡的移動難溶電解質(zhì)的溶解平衡和難電離物質(zhì)難溶電解質(zhì)的溶解平衡和難電離物質(zhì)(弱電解質(zhì)弱電解質(zhì))的電的電離平衡有什么區(qū)別？離平衡有什么區(qū)別？提示提示(1)從物質(zhì)類別來看：難溶電解質(zhì)可以是強(qiáng)電解質(zhì)也從物質(zhì)

7、類別來看：難溶電解質(zhì)可以是強(qiáng)電解質(zhì)也可以是弱電解質(zhì)可以是弱電解質(zhì)如如BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì)，而是強(qiáng)電解質(zhì)，而Al(OH)3是弱電解是弱電解質(zhì)質(zhì)，而難電離物質(zhì)只是弱電解質(zhì)。，而難電離物質(zhì)只是弱電解質(zhì)。(2)從變化過程來看：溶解平衡是指已溶解的溶質(zhì)與未溶解從變化過程來看：溶解平衡是指已溶解的溶質(zhì)與未溶解的溶質(zhì)之間形成的沉淀與溶解的平衡狀態(tài)；而電離平衡則的溶質(zhì)之間形成的沉淀與溶解的平衡狀態(tài)；而電離平衡則是指已經(jīng)溶解在溶液中的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化是指已經(jīng)溶解在溶液中的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡狀態(tài)。達(dá)到平衡狀態(tài)。(3)表示方法不同：如表示方法不同：如BaSO4溶解平衡表示為溶解平衡表示

8、為【慎思慎思3】難溶電解質(zhì)在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常數(shù)稱為難溶電解質(zhì)在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常數(shù)稱為_。對于沉淀溶解平衡。對于沉淀溶解平衡 而言，其溶度積的表達(dá)式為而言，其溶度積的表達(dá)式為Ksp_。篤學(xué)三篤學(xué)三溶度積溶度積溶度積溶度積cm(Mn)cn(Am)在有固態(tài)在有固態(tài)Mg (OH)2存在的飽和溶液中，存在著如下平存在的飽和溶液中，存在著如下平衡：衡：向該飽和溶液中分別加入固體向該飽和溶液中分別加入固體CH3COONa、NH4Cl時，固體時，固體Mg(OH)2的質(zhì)量有什么變化？的質(zhì)量有什么變化？【慎思慎思4】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：難溶電解質(zhì)本身

9、的性質(zhì)內(nèi)因：難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)(2)外因：外因：溫度：溫度升高，多數(shù)溶解平衡向溶解的方向移動。溫度：溫度升高，多數(shù)溶解平衡向溶解的方向移動。濃度：加水稀釋，溶解平衡向溶解方向移動。濃度：加水稀釋，溶解平衡向溶解方向移動。同離子效應(yīng)：加入與難溶電解質(zhì)構(gòu)成微粒相同的物質(zhì)。同離子效應(yīng)：加入與難溶電解質(zhì)構(gòu)成微粒相同的物質(zhì)。溶解平衡向生成沉淀的方向移動。溶解平衡向生成沉淀的方向移動。能反應(yīng)的物質(zhì)：加入與難溶電解質(zhì)溶解所得的離子反應(yīng)能反應(yīng)的物質(zhì)：加入與難溶電解質(zhì)溶解所得的離子反應(yīng)的物質(zhì)，溶解平衡向溶解的方向移動。的物質(zhì)，溶解平衡向溶解的方向移動。要點(diǎn)一要點(diǎn)一 | 沉淀溶解平衡的移動沉淀溶解平衡的移動1.

10、實例實例難溶電解質(zhì)的溶解平衡也是一種化學(xué)平衡，符合勒夏特列難溶電解質(zhì)的溶解平衡也是一種化學(xué)平衡，符合勒夏特列原理，外界條件改變時，平衡將會發(fā)生移動。原理，外界條件改變時，平衡將會發(fā)生移動。2某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品CaSO4，與相鄰的合成氨廠聯(lián)合設(shè)計了如圖所示制備與相鄰的合成氨廠聯(lián)合設(shè)計了如圖所示制備(NH4)2SO4的工的工藝流程：藝流程：【例例1】 請回答以下問題：請回答以下問題：(1)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式是合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式是_，該反應(yīng)在，該反應(yīng)在_(填設(shè)備名稱填設(shè)備名稱)中發(fā)生。沉淀池中發(fā)生的主要反應(yīng)中發(fā)生。沉淀池中發(fā)生的主要反

11、應(yīng)方程式是方程式是_，該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是，該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是_。(2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨氣的目的是在上述流程的沉淀池中通入足量氨氣的目的是_，可以循環(huán)使用的可以循環(huán)使用的X是是_。(3)該生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品是該生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品是_。從綠色化學(xué)和資源綜。從綠色化學(xué)和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優(yōu)點(diǎn)是合利用的角度說明上述流程的主要優(yōu)點(diǎn)是_；從物質(zhì)的性質(zhì)和工業(yè)生產(chǎn)實際的角；從物質(zhì)的性質(zhì)和工業(yè)生產(chǎn)實際的角度考慮該流程的主要缺陷是度考慮該流程的主要缺陷是_。(2)一方面提供反應(yīng)物，另一方面使溶液呈堿性有利于對一方面提供反應(yīng)物，另一方面使溶液呈堿性有利于對CO2的吸收的吸收C

12、O2(3)生石灰該流程中，產(chǎn)生的生石灰該流程中，產(chǎn)生的CO2可循環(huán)使用，得到的產(chǎn)可循環(huán)使用，得到的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì)，無廢物產(chǎn)生由于品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì)，無廢物產(chǎn)生由于CaSO4的的溶解度較小，此反應(yīng)的產(chǎn)率比較低溶解度較小，此反應(yīng)的產(chǎn)率比較低(1)利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生；其次希望沉淀生成的反應(yīng)成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生；其次希望沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行的越完全越好。如沉淀進(jìn)行的越完全越好。如沉淀Mg2，應(yīng)使用，應(yīng)使用NaOH等等使之轉(zhuǎn)為溶解度小的使之轉(zhuǎn)為溶解度小的Mg(OH)2。(2)一般認(rèn)為離子濃度小于一般認(rèn)為

13、離子濃度小于1105molL1時，沉淀時，沉淀已經(jīng)完全。已經(jīng)完全。自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成成CuSO4溶液，向地下深層滲透，遇到難溶的溶液，向地下深層滲透，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)。下列分析正確的是。下列分析正確的是 ()。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整個過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反

14、應(yīng)整個過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)解析解析由由PbS轉(zhuǎn)化生成轉(zhuǎn)化生成CuS，說明，說明CuS更難溶，更難溶，CuS中的中的S為為2價，仍具有還原性，價，仍具有還原性，CuSO4與與ZnS反應(yīng)的離子方程式為反應(yīng)的離子方程式為Cu2ZnS=CuSZn2答案答案D【體驗體驗1】 影響影響Ksp的因素的因素Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)、溫度有關(guān)，而與沉淀的量無只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)、溫度有關(guān)，而與沉淀的量無關(guān)，并且溶液中的離子濃度的變化只能使平衡移動，并不關(guān)，并且溶液中的離子濃度的變化只能使平衡移動，并不改變?nèi)芏确e。改變?nèi)芏确e。意義意義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

15、質(zhì)在水中的溶解能力。(1)對于同類型物質(zhì)，對于同類型物質(zhì)，Ksp數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。如由溶解能力越強(qiáng)。如由Ksp數(shù)值可知，溶解能力：數(shù)值可知，溶解能力：AgClAgBrAgI，Cu(OH)2Mg(OH)2。要點(diǎn)二要點(diǎn)二 | Ksp的影響因素及含義的影響因素及含義12Ksp5.61012。雖然雖然Mg(OH)2的的Ksp較小，但不能認(rèn)為較小，但不能認(rèn)為Mg(OH)2比比AgCl更難更難溶。一般比較難溶物質(zhì)，往往比較的是飽和溶液中溶質(zhì)的物溶。一般比較難溶物質(zhì)，往往比較的是飽和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，如質(zhì)的量濃度，如AgCl的物質(zhì)的量濃度約為的物質(zhì)

16、的量濃度約為1.3105 molL1，Mg(OH)2的物質(zhì)的量濃度約為的物質(zhì)的量濃度約為1.2104 molL1，顯然，顯然相對于相對于AgCl(s)，Mg(OH)2(s)較易溶解。較易溶解。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)離子濃度冪的乘積離子離子積積Qc的相對大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀的相對大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解：能否生成或溶解：QcKsp，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡。到新的平衡。QcKsp，溶液飽和，沉淀

17、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)。Qc Ksp，溶液未飽和，無沉淀析出，若加入過量難溶電，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。解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。3已知：已知：25 時，時，KspMg(OH)25.611012，Ksp(MgF2)7.421011。下列說法正確的是。下列說法正確的是 ()。A25 時，飽和時，飽和Mg(OH)2溶液與飽和溶液與飽和MgF2溶液相比，前者溶液相比，前者 的的c(Mg2)大大B25 時，在時，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固固 體，體，c(Mg2)增大增大C

18、25 時，時，Mg(OH)2固體在固體在20 mL 0.01 molL1氨水中的氨水中的 Ksp比在比在20 mL 0.01 molL1 NH4Cl溶液中的溶液中的Ksp小小D25 時，在時，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解析解析A中氫氧化鎂溶度積小，所以其中氫氧化鎂溶度積小，所以其c(Mg2)小。小。B中中NH4結(jié)合結(jié)合OH使氫氧化鎂溶解平衡正移，使氫氧化鎂溶解平衡正移，Mg2增多。增多。C中中Ksp不隨濃度變化，只與溫度有關(guān)。不隨濃度變化，只與溫度有關(guān)。D中二者中二者Ksp接近，使用濃接近，使用濃NaF溶液可以

19、使氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為溶液可以使氫氧化鎂轉(zhuǎn)化為MgF2沉淀。沉淀。答案答案B【例例2】 (1)溶度積溶度積Ksp僅與溫度有關(guān)僅與溫度有關(guān)(難溶電解質(zhì)一定時難溶電解質(zhì)一定時)。(2)溶度積與溶解度均可表示物質(zhì)的溶解性。溶度積與溶解度均可表示物質(zhì)的溶解性。(3)相同類型的物質(zhì)，溶度積越小，其溶解度越小。相同類型的物質(zhì)，溶度積越小，其溶解度越小。 某溫度下，某溫度下，F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后，改變?nèi)芤浩胶夂?，改變?nèi)芤簆H，金屬陽離子濃度，金屬陽離子濃度的變化如右圖所示。據(jù)圖分析，下列判的變化如右圖所示。據(jù)圖分析，下列判斷錯誤的是斷錯誤的是 ()?！倔w驗體驗2】 AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加適量加適量NH4Cl固體可使溶液由固體可使溶液由A點(diǎn)變到點(diǎn)變到