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12鲁科版选修4.ppt

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1、第三节 沉淀溶解平衡,小朋友吃完糖之后不刷牙容易导致龋齿，这是什么原因呢？,（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。,现象:滴加碘化钾溶液后,上层澄清溶液中出现黄色沉淀,观察思考 :,说明:上层清液中存在铅离子.,PbI2 (s),Pb2(aq)2I(aq),速率V,0,时间t,.,.,V溶解,V沉淀,t1,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。,定义：一定温度下，沉淀溶解成离子的速率等于离子

2、重新结合成沉淀的速率，即达到沉淀溶解平衡状态。,1.沉淀溶解平衡：,一、沉淀溶解平衡,动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行,此时固体质量和溶液中各离子的浓度保持不变,形成饱和溶液。,特点：,定：溶液中各离子浓度保持不变,变：当条件改变时，溶解平衡将发生移动,逆：溶解和沉淀互为可逆过程,沉淀溶解平衡表达式：,对比电离方程式：,小结：必须注明固体，溶液符号可以省略,PbI2:,AgCl:,Cu(OH)2:,必须用可逆符号,定义：在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时。其离子浓度的化学计量数次方的乘积为一个常数，称之为溶度积常数,简称溶度积，用Ksp表示。,2、溶度积常数(Ksp),注意：

3、书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度 溶度积常数有单位,25时溶度积 Ksp=Pb2+ I- 2= 7.110-9 mol3L-3,通式：AnBm(s) nAm+(aq)+ mBn-(aq) 则 Ksp(AnBm)= Am+n Bn-m,小结：,Ksp =Ag+ I- Ksp = Ba2+SO42- Ksp =Mg2+ OH- 2 Ksp = Ca2+ 3PO43- 2,一定温度下，当难溶电解质的化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同时，Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,（2）Ksp的意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力,AgCl、AgBr、AgI三种饱和溶液中Ag+由大到小的顺序为

4、：,AgCl AgBr AgI,如何计算？,溶解能力:AgCl AgBr AgI,Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI),（3）Ksp的影响因素,难溶电解质本身的性质和温度,溶液不饱和，若加入固体将溶解,溶液过饱和 ，有沉淀生成,处于沉淀溶解平衡,（4）应用：判断沉淀溶解平衡的方向,讨论总结：对于平衡AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件，对其有何影响, , 不变 不变,不移动 不变 不变, , ,课堂达标,ad bc,对于沉淀溶解平衡： ZnS（S） Zn2+(aq) + S2-(aq) 若改变条件，对其有何影响,沉淀生成,沉淀生成,沉淀溶解,

5、课堂达标,Q=c(Zn2+) c(S2-) Ksp= Zn2+S2-,沉淀溶解,沉淀溶解,沉淀溶解平衡原理的应用,迁移应用 1,如果误将可溶性钡盐如BaCl2、Ba(NO3)2等当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒。中毒患者应尽快用5%的Na2SO4溶液洗胃，随后导泻使钡盐尽快排出，即可化险为夷。请用沉淀溶解平衡原理解释其中的原因。,BaSO4(s) Ba2+ + SO42-,SO42-浓度增大，Q Ksp,Ba2+浓度降低到安全浓度标准以下，从而解毒,1.沉淀的生成,医学上常使用BaSO4做内服造影剂进行钡餐透视。BaCO3同样也难溶于水的，但是不可用作钡餐，这是为什么呢？,迁移应用 2,提示：

6、人体内胃酸的酸性较强(pH为0.9-1.5),Ba2+浓度增大,2.沉淀的溶解,迁移应用 2,问题1：溶洞里美丽的石笋、钟乳石是如何形成？,问题2：人口增长、燃烧煤和其他化石燃料 为什么会干扰珊瑚的生长？,学以致用,向盛有2mL 0.1mol/L ZnSO4溶液的试管中加入几滴Na2S (1mol/L) 溶液，再向其中滴加0.1mol/L CuSO4溶液，观察沉淀颜色的变化。,观察思考 :,ZnS(s) Zn2+(aq) + S2-(aq),总反应：ZnS(s) + Cu2+(aq)= CuS(s) +Zn2+(aq),沉淀的转化,Q(CuS）Ksp(CuS)，S2-与Cu2+结合产生CuS沉

7、淀,Q(ZnS）Ksp(ZnS), ZnS溶解,沉淀转化的实质：,沉淀溶解平衡的移动,沉淀转化的条件：,难溶电解质生成更难溶的电解质,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,学以致用,练习：写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。,FeS(s) + Cu2+(aq

8、) = CuS(s) + Fe2+(aq),FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+(aq),FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+(aq),龋齿的形成,Ca5(PO4)3OH (s) 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) Ksp=6.810-37mol9L-9,牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分，起着保护牙齿的作用，其主要成分是羟基磷酸钙Ca5(PO4)3OH，它在唾液中存在下列平衡：,残留在牙齿上的糖发酵产生有机酸，牙齿就会受到腐蚀，为什么?,生成的有机酸能中和OH-，使OH-浓度降低，上述平衡向右移动，

9、羟基磷酸钙溶解，即牙釉质被破坏，引起龋齿。,牙齿的保护,已知Ca5(PO4)3F（s）比Ca5(PO4)3OH (s) 质地更坚固、更耐酸腐蚀。请用沉淀溶解平衡知识解释使用含氟牙膏能防止龋齿的原因。,由于Ksp Ca5(PO4)3F Ksp Ca5(PO4)3OH,即前者更难溶，使用含氟牙膏能生成更坚固的氟磷酸钙Ca5(PO4)3F覆盖在牙齿表面，抵抗+的侵袭 ，从而防止龋齿。,小 结,沉淀溶解平衡,溶度积,沉淀溶解平衡的应用,1.沉淀的溶解与生成,2.沉淀的转化,课堂设计,请运用沉淀溶解平衡知识设计实验证明AgCl、AgBr、AgI的溶解能力大小。已知AgCl、AgBr、AgI固体的颜色分别

10、为白色、浅黄色、黄色 提供试剂：AgNO3溶液、NaCl溶液、NaBr溶液、KI 溶液。,有关Ksp的计算,（1）离子浓度的计算,例1、已知某温度下Ksp(Mg(OH)2)=1.810-11( mol/L)3,求其饱和溶液的pH。,例2、已知某温度下Ksp(CaF2)=5.310-9( mol/L)3,在F-的浓度为3.0mol/L的溶液中Ca2+可能的最高浓度是多少？,（2）Ksp与溶解度的换算,例3、已知某温度下Ksp(Mg(OH)2)=1.810-11( mol/L)3,求Mg(OH)2的溶解度。,练习：某温度下，1LAg2CrO4(相对分子质量为332)饱和溶液中，溶有该溶质0.062

11、57g，求Ag2CrO4的Ksp。,（3）沉淀的判断,例4、已知某温度下，Ksp(CaF2)=1.4610-10( mol/L)3, Ka(HF)=3.610-4mol/L,现向1L0.2mol/LHF溶液中加入 1L0.2mol/LCaCl2溶液，问是否有沉淀产生。,注意：当有弱电解质存在时，两溶液混合电离平衡会发生移动，离子浓度计算时应按稀释后溶液浓度。,（4）混合溶液沉淀顺序的判断,例5、某温度下在0.1mol/LKCl和0.1mol/LK2CrO4混合溶液中，逐滴滴加AgNO3溶液，问AgCl和Ag2CrO4两种难溶电解质，哪个最先沉淀？ Ksp(AgCl)=1.810-10( mol

12、/L)2 Ksp( Ag2CrO4)=1.110-12( mol/L)3,（5）混合溶液离子沉淀分离的判断,例6、试通过计算分析，某温度下能否通过加碱的方法将浓度为0.10mol/L的Fe3+和Mg2+完全分离。 Ksp(Mg(OH)2)=1.210-11( mol/L)2 Ksp( Fe(OH)3)=4.010-38( mol/L)3,注意：离子完全沉淀的浓度为110-5mol/L,讨论总结：对于平衡AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件，对其有何影响, , 不变 不变,不移动 不变 不变, , , ,谢谢大家,化学与自然,珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水

13、中获取Ca2和HCO3-，经反应形成石灰石外壳。珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献巨大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳浓度增大，干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫的死亡。,美丽的珊瑚礁,牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH- (aq) 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 。,已知牙齿表面有一层坚硬的牙釉质羟基磷酸钙 Ca5(PO4)3(OH)，它对牙齿起到保护作用。使用含氟牙膏能生成更难溶且耐酸的氟磷酸钙Ca5(PO4)3F覆盖在牙齿表面，抵抗+的侵袭 。,已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：,Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力.一定的温度下，相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶,ZnS(s) Zn2+(aq) + S2-(aq),S2-浓度减小 Q Ksp,