2018年高中化学第3章物质在水溶液中的行为3.3沉淀溶解平衡课件11鲁科版选修4.ppt

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1、第3章,物质在水溶液中的行为,第3节 沉淀溶解平衡,学习目标,1.观察演示实验并阅读课本P91，能简要描述沉淀溶解平衡的建立过程； 2.通过自主研读P91表格并参照PbI2的溶解平衡表示方法，能够准确书写沉淀溶解平衡方程式和Ksp表达式； 3.通过对比外界条件对化学平衡移动的影响，能准确分析温度、浓度等因素对沉淀溶解平衡的影响。,神斧天公筑溶洞钟乳倒立练神功,石笋石柱齐捧场千滴万滴送清凉,溶解度,在一定温度下，某固态物质在100克水里达到饱和状态时所溶解的质量。,表示：S,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,单位：g,本节明星物质简介,PbI2,碘

2、化铅，黄色固体，难溶性盐 在水中的溶解度较小，为0.063克/100克水(20),PbI2 =Pb2+ + 2I- 完全电离,电离方程式：,PbI2,溶于水的电离方程式,PbI2 =Pb2+ + 2I-,NaI,NaI =Na+ + I-,（1）在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中。加入3ml蒸馏水,充分振荡后静置,（2）待上层液体变澄清后,向其中滴加几滴0.1mo/LKI溶液,观察实验现象。,结论:上层清液中存在Pb2+ ，与I-结合生成了PbI2黄色固体， Pb2+ 、I- 、PbI2构成了平衡体系,观察思考,溶解 PbI2s) Pb2 (aq) + 2l-(aq) 沉淀,PbI2在水

3、中溶解平衡,溶解 PbI2s) Pb2 aq) + 2l-(aq) 沉淀,PbI2在水中溶解平衡,尽管PbI2固体难溶于水，但仍有部分Pb2和 I-离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的Pb2和 I-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时， Pb2和 I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态. PbI2固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：,沉淀溶解平衡,1,一定温度下，难溶电解质在水中沉 淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，便建立了固体和离子之间的动态平衡，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。,1)概念：,2)表达式：,3)特征：,逆、动、等、定

4、、变,必须写,可以省略,沉淀溶解平衡的特征,逆,等,动,定,变,动态,离子,沉淀平衡常数- 溶度积 Ksp,2,1、定义,在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液中，存在溶解平衡，其平衡常数叫做溶度积常数或简称溶度积,2、表达式,AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=An+mBm-n,Ksp=各离子浓度的系数次方的乘积,4、意义,3、影响因素,与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的量无关。离子浓度的改变可使平衡发生移动,而不能改变溶度积.,Ksp的大小反映了难溶物在水中的溶解 能力。,2,沉淀平衡常数- 溶度积 Ksp,结论：,对相同类型的难溶电解质， Ksp 越小，其溶解度也越

5、小，越难溶,相同类型的难溶电解质,不同类型的难溶电解质，需注意Ks表达式中指数的问题， Ksp 越小，其溶解度不一定就越小,结论：,不同类型的难溶电解质,沉淀溶解平衡的影响因素,3,（1）内因（决定因素）：,溶质本身的性质,（2）外因：,浓度：,（绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。）,温度,对于CaSO4的悬浊液，存在平衡 CaSO4（S） Ca2+(aq) + SO42-(aq) 若改变条件，对其有何影响？,逆移 增大 减小 不变,逆移 减小 增大 不变,正移 增大 增大 增大,不逆移 不变 不变 不变,正移 不变 不变 不变,温度：,浓度：,温度升高，多数溶解平衡向溶解方向移动。,加水稀释：

6、,平衡向溶解方向移动。,同离子效应：,加入与难溶电解质具有相同离子的电解质， 平衡向沉淀方向移动,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。,加入能反应的离子：,3,沉淀溶解平衡的影响因素,水滴石穿,溶洞的形成,交流研讨,雪花洞溶洞如何形成？,溶洞的形成,滴水成石,难溶电解质,水,溶解平衡,平衡移动判断,勒夏特列原理,概念,表达式,影响因素,应用,本节回顾,完成【达标检测】独立思考，认真完成,当堂检测,4,沉淀溶解平衡的应用,1、沉淀的溶解与生成,离子的浓度商Qc和离子积Ksp的关系： (1).当 Qc Ksp时是过饱和溶液，离子生成沉淀即反应向生成沉

7、淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。 (2).当 Qc = Ksp时是饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。 (3).当 Qc Ksp时是不饱和溶液，沉淀溶解即反应向沉淀溶解的方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。,例1：将410-3molL-1的AgNO3溶液与410-3molL-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.810-10mol2L-2,解：只有当 Qc Ksp时，离子才能生成沉淀。 混合后：Ag+=2 10-3molL-1,Cl-= 2 10-3molL-1Qc=Ag+Cl- =2 10-3molL-1 2 10-3molL-1=4.0 10-6mol2L

8、-2 1.810-10mol2L-2QcKsp,所以有AgCl沉淀析出。,练习：将410-3molL-1的Pb(NO3)2溶液与410-3molL-1的KI溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(PbI2)= 7.110-9mol3L-3,解：Qc=pb2+I-2 =2 10-3molL-1 ( 2 10-3molL-1)2=810-9 Ksp(PbI2) 所以有PbI2沉淀析出。,1.已知25Fe(OH)3 Ksp =2.7x10 -39 Fe(OH)3的 饱和溶液中OH-的浓为?PH=? S(Fe(OH)3 )=?,利用Ksp求溶解度S 电解质AmBn的浓度为C mol/l 则Ksp=（mC

9、）m（nC）n 难溶电解质溶解度很小，其饱和溶液的pp水,BaCO3 Ba2+ + CO32-,+,2H+,H2O + CO2,化学与生活,医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什么不用BaCO3做内服造影剂？,1.Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2L-2；Ksp(BaCO3)=5.110-9mol2L-2 2.Ba2+有剧毒，； 3.胃酸的酸性很强，pH约为0.91.5,H+和SO42-不反应，不影响BaSO4的沉淀溶解平衡，Ba2+浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”,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,AgCl,AgI,Ag2

10、S,沉淀的转化,5,AgCl,AgI,Ag2S,实验结论：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。,利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用FeS(s)、MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。,Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2,FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+ +(aq),FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s

11、) + Fe2+ +(aq),FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+ +(aq),练习：写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。,硬水中Mg(HCO3)2、Ca（HCO3）2,Mg(HCO3)2 MgCO3 Mg（OH）2,煮沸,再煮,水垢的成分是 MgCO3 Mg（OH）2,怎么除去水垢？ 食醋,沉淀先后顺序,25，向浓度均为0.20mol/l的MgCl2和CaCl2 混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀，该反应的离子方程式是_ （KspMg(OH)2 = 1.81011，KspCu(OH)2 = 2.21020）,Mg2+开始沉淀

12、时：Ca2+开始沉淀时：,OH-1OH-2 Cu2+ 先沉淀,化学与生活,(1) 牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH(羟基磷灰石)的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：,Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) KSP=2.510-59mol9L-9,（2）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：,生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，羟基磷灰石溶解，加速腐蚀牙齿,（3）已知Ca5(PO4)3F(氟磷灰石)KSP=2.810-61mol9L-9Ca5(PO4)3OH质地。请用离子方程式表示使用含氟

13、牙膏防止龋齿的原因 ,更坚固,注：氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量较高的地区的人，不宜使用含氟牙膏,1、在20mL0.0025mol/l AgNO3溶液中，加入5ml 0.01mol/lK2CrO4溶液，是否有Ag2CrO4溶液生成? Ksp（Ag2CrO4）=2.0X10-12 2.已知Ksp（AgCl）=1.8X10-10 Ksp（AgI）=1.5X10-16 Ksp（Ag2CrO4）=2.0X10-12 则它们的难容盐饱和溶液中Ag+=？,1.已知25Fe(OH)3 Ksp =2.7x10 -39 Fe(OH)3的 饱和溶液中OH-的浓为?PH=? S(Fe(OH)3 )=?,2、氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡：Cu（OH）2（s）Cu2（aq）2OH（aq），常温下其Kspc（Cu2） c2（OH）21020mol2L2。 （1）某硫酸铜溶液里c（Cu2）0.02mol/L，如要生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液pH使之大于_。 （2）要使0.2mol/L硫酸铜溶液中Cu2沉淀较为完全（使Cu2浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液pH为_。,