54溶解平衡

1、盐类的水解实质：2、水解规律：3、影响因素有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,谁强显谁性;越弱越水解,都弱双水解。①温度：②溶液酸碱性：③浓度：越稀越水解，越热越水解盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH–结合，从而使水的电离平衡发生移动的过程。第四章第四节•1.理解难溶电解质的溶解度。•2.掌握沉淀的生成、溶解、转化的规律。•3.提高“总结、概括、归纳”的能力•5.领会“本质决定现象,现象是本质的具体体现”的科学思想•6.体会“实验方法、逻辑推理、科学抽象法”在自然科学研究中的应用.复习1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。2、溶解性是指：___________________________溶解性是物质的_______性质。溶解性大小跟___________________有关。一种物质溶解在另一种物质中的能力。物理溶质、溶剂的性质物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力的强弱，为了精确表示物质的溶解能力，化学上引入了“溶解度”的概念。固体物质的溶解度定义：注意：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。条件：一定温度。标准：100克溶剂状态：饱和状态单位：克（g）任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件下某物质的溶解量一般是有限的。溶解度与溶解性的关系：20℃10易溶可溶1微溶0.01难溶S/g（1）NaCl在水溶液里达到溶液平衡状态时有何特征？（2）要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取什么措施？蒸发（减溶剂）降温NaCl的溶解速率与结晶速率相等；并且只要溶解平衡的条件不变，该溶液中溶解的NaCl的量就是一个恒定值。加入浓盐酸？交流、讨论在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象:解释:在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸会使c(Cl-)增加,平衡向左移动,因而有NaCl晶体析出.NaCl饱和溶液中有固体析出可溶的电解质溶液中存在溶解平衡，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？实验探究【思考与交流】1.分析表3－4所提供的或从有关书籍、网站上查找的更多电解质在水中溶解度的数据，在溶解度的大小、易溶和难溶界限等方面你能得到哪些有关信息？谈谈你对书后所附部分酸、碱和盐的溶解性表中“溶”与“不溶”的理解。2.根据你对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。一、Ag＋和Cl－的反应能进行到底吗？【实验】向盛有2mL0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2mL0.1mol/LNaCl溶液。问题讨论：溶液中依然有Ag+、Cl-存在1、恰好反应没有？2、溶液中还含有Ag+和Cl-？【继续试验】取上层清液，滴加KI溶液，有何现象？说明了什么？资料：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时，沉淀达到完全。沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只不过溶解度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。AgCl溶解平衡的建立当v（溶解）＝v（沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡水合Ag+水合Cl-溶解AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)沉淀注意写法在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）溶解平衡的特征：逆、等、动、定、变溶解平衡的概念：平衡的共性影响难溶电解质溶解平衡的因素：a、绝对不溶的电解质是没有的。b、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。①内因：电解质本身的性质②外因：a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。b、温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式特例：Ca(OH)2AgCl（s）Ag＋（aq）+Cl－（aq）溶解沉淀以AgCl的溶解平衡为例分析外界因素对溶解平衡的影响改变外界条件C(Ag+)C(Cl-)平衡移动方向加入AgNO3（aq）加入NaCl（aq）加入AgCl（s）加入KI（aq）加水稀释升高温度说明：AgCl溶解度为1.5╳10－4g，AgI的溶解度为2.8╳10－6g。二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成（1）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。（2）方法①调pH值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至7~8Fe3＋+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋②加沉淀剂如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓思考与交流1、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钡盐还是钙盐？为什么？加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。2、沉淀的溶解原理设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动分析：难溶于水的盐能溶于酸中如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于盐酸。[思考]：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.沉淀的溶解1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？所依据的原理是什么？2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀1、原理：根据勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动沉淀的溶解2、方法：设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动试管编号①②③④对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2滴加试剂2ml蒸馏水，滴加酚酞溶液2ml盐酸3ml饱和NH4Cl溶液2mlFeCl3溶液现象固体无明显溶解现象，溶液变浅红迅速溶解逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl＝MgCl2+2NH3·H2O完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。有红褐色沉淀生成说明溶解实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐，根据实验现象，得出结论。在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)加入盐酸时，H＋中和OH－，使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。加入NH4Cl时，NH4＋与OH－结合，生成弱电解质NH3·H2O（它在水中比Mg（OH）2更难电离出OH-），使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。【思考与交流】：应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。【解释】沉淀的转化[思考]：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会有红褐色沉淀生成？试用平衡移动原理解释之。Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)，FeCl3静置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓【实验3-4】步骤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溶液现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色沉淀的转化AgClAgIAg2SKINa2S步骤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溶现象有黑色沉淀析出黑色沉淀没变化黑色沉淀没变化逆向进行，有何现象？沉淀的转化[思考与交流]:从实验中可以得到什么结论？实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。物质溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16沉淀的转化示意图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沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-沉淀转化的实质•沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。沉淀转化的应用•沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。沉淀的转化CaSO4SO42－+Ca2＋+CO32－CaCO3应用1：锅炉除水垢：P—64锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3Mg(OH)2CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡数天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式用盐酸或饱氯化铵液除去水垢应用2：一些自然现象的解释CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？龋齿应用3：龋齿的形成原因及防治方法①牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是：。Ca5(PO4)3OH（S）5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)发酵生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿②已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因5Ca2++3PO43-+F-=Ca5（PO4）3FCa5(PO4)3OH（S）5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)应用4：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：BaSO4Ba2＋＋SO42－Ksp=1.1×10－10s=2.4×10－4BaCO3Ba2＋＋CO32－Ksp=5.1×10－9s=2.2×10－3由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9～1.5)，如果服下BaCO3，胃酸会与CO32－反应生成CO2和水，使CO32－浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。BaCO3Ba2++CO32-+H+CO2↑+H2O所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42－不与H＋结合生成硫酸，胃酸中的H＋对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2＋浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4作“钡餐”。思考：如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0％的Na2SO4溶液给患者洗胃，为什么？能用Na2SO4溶液吗？限用试剂：氧化剂:HNO3、KMnO4、Cl2、O2、H2O2水等调PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜氧化还原法应用5：已知Fe3+、Fe2+、Cu2+沉淀完全的pH如下，如何除去CuCl2酸性溶液中的FeCl2呢？离子Fe3+Cu2+Fe2+沉淀完全时的pH3.76.49.4【小结】：沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动的过程，其基本依据主要有：①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。③加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。1