《2018-2019学年高中化学 3.3《沉淀溶解平衡》2同课异构课件 鲁科版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学 3.3《沉淀溶解平衡》2同课异构课件 鲁科版选修4（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 物质在水溶液中的行为,第3节 沉淀溶解平衡,在NaCl的水溶液中，再加入固体 溶质，固体有没有溶解过程,探究：,饱和NaCl溶液,一昼夜后观察发现：固体变为规则的立方体；质量并未发生改变,思考： 得到什么启示？,一昼夜后,探究：,NaCl(S) Na+ + Cl-,迁移应用：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,实验步骤：,在上层清液中滴加KI溶液后，有黄色沉淀产生。,实验现象：,结论解释：,1滴管PbI2溶液,几滴 同浓度 KI溶液,PbI2,溶解 PbI2s) Pb2 aq) + 2l-(aq) 沉淀,PbI2在水中溶解平衡,尽管PbI
2、2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：,一、沉淀溶解平衡,3)特征：,逆、动、等、定、变,练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式,一定温度下，当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，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。,2)表达式：,1)概念：,Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq),沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符
3、合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。,动态平衡,外界条件一定，溶液中各粒子的浓度保持不变,外界条件改变，溶解平衡发生移动。,动： 等： 定： 变：,练一练,1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） A反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等 C沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变 D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解,B,思考：难溶等于不溶吗？,习惯上,将溶解度小于0.01克的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0 ，没有绝对不溶的物质。,4)影响溶解平衡的因素：,内因：电解质本身的性质,a
4、、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。,外因：,a)浓度：,b)温度：,通常我们讲的外因包括浓度、温度、压强等。对于溶解平衡来说，在溶液中进行，可忽略压强的影响。,平衡右移,平衡左移,多数平衡向溶解方向移动,升温,加水 增大相同离子浓度,思考：对于平衡 AgCl Ag+Cl- 若改变条件，对其有何影响?, ,不移动 不变 不变, , ,交流研讨,珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以从周围海水中获取Ca2+和HCO3-，经反应形成石灰石外壳： Ca2+ +2HCO3- CaCO3 +CO2+H2O 珊瑚周围的
5、藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献很大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他的化石燃料等因素，都会干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫死亡。分析这些因素影响珊瑚生长的原因。,2、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+3PO43-+OH- 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，加速腐蚀牙齿,难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。其离子浓度的系数次方的乘积为一个常数这个常数称之
6、为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示。,二、溶度积常数或溶度积(Ksp )：,表达式,概念：,溶度积(Ksp )的大小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.,溶度积(Ksp )的性质,25时， Ksp=,Mg2+ OH-2 = 5.610-12mol3L-3,练：请写出 BaSO4 、 Al(OH)3 的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式。,BaSO4 (s) Ba2+ (aq) + SO42- (aq) KSP=Ba2+SO42- Al(OH)3 (s) Al3+ (aq) + 3OH- (aq) KSP=Al3 + OH-3,相同类型
7、(如AB型)的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。 如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI) 溶解度:AgCl AgBr AgI, Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解度,练一练,1、下列叙述正确的是（ ） A.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质 B.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数 C.溶度积常数大者，溶解度也大 D.用水稀释含有AgCl固体的溶液时， AgCl的溶度积常数不变。,D,三、沉淀溶解平衡的应用,1、沉淀的生成 （1）意义：在物质的检验、提纯及工厂废水的处理等方面有重要意义。 （2）方法： A、调节PH法 例：工业原料氯
8、化铵中混有氯化铁，加氨水调PH值至78 Fe3+ + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+ B、加沉淀剂法 如:沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂 （3）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好,注意：当剩余离子即平衡离子浓度10-5mol/L时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。,2、沉淀的溶解,根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能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，就可以使沉淀溶解。例如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？,由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，
9、如果服下BaCO3,胃 酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使 Qc Ksp，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。,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”。,陕西商洛柞水县柞水溶洞,山东淄博博山溶洞,问题1：溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的？,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,沉淀的溶解,BaCO3(s) 等难溶盐溶解在强酸溶液中: B
10、aCO3(s) +2H+=CO2+H2O+Ba2+ CaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ca2+ ZnS(s)+2H+ = Zn2+H2S 难溶于水的氢氧化物溶解在酸中： Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2+2H2O Fe(OH)3(s) +3H+=Fe3+3H2O Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中: Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2+H2O+2NH3,沉淀的溶解原理,实质是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,例：CaCO3难溶于H2SO4,易溶于HCl,a.酸碱溶解法,例：Al(OH)3既溶于HCl，又溶于NaOH,b.难溶于水的
11、电解质溶于某些盐溶液 例：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,欲使某物质溶解，需必要条件QiKsp,c、其它沉淀溶解的方法,利用氧化还原反应使沉淀溶解,CuS、HgS等不能溶于非氧化性的强酸，如盐酸，只能溶于氧化性的强酸，如硝酸，甚至是王水，其间发生了氧化还原反应,生成配位化合物使沉淀溶解,银氨溶液的制取就是典型的例子利用生成稳定的可溶配位化合物Ag(NH3) 2 OH来溶解沉淀AgOH,（常用于溶解某些具有明显氧化性或还原性的难溶物）,向盛有2mL 0.1mol/L ZnSO4溶液的试管中加入几滴Na2S (0.1mol/L) 溶液，再向其中滴加CuSO4溶液，观察沉淀颜色的变化。,探究实验2
12、:,3、沉淀的转化,沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀，两种难溶物的溶解能力差别越大，这种转化的趋势越大。,例：在ZnS沉淀加入10mL0.001mol/L的CuSO4溶液是否有CuS 沉淀生成？已知:Ksp(ZnS)=1.610-24 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2,解：ZnS沉淀中的硫离子浓度为： S2-=Zn2+=(Ksp)1/2=(1.610-24)1/2=1.2610-12(mol/L),Qc=Cu2+S2-=1.010-3mol/L1.2610-12mol/L =1.2610-15mol2L-2,因为：Qc(CuS) Ksp(CuS
13、),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀,练习:已知Ksp(MnS)=2.510-13 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2通过计算说明MnS沉淀中滴加0.01mol/L的Pb(NO3)2溶液是否有PbS沉淀析出。,(2).ZnS沉淀为什么转化为CuS沉淀的定量计算,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-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(PbS)=3.410-
14、28mol2L-2,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) = CuS(s) + Fe2+,FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+,FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+,Cu2+ + MnS(s) = CuS(s)+Mn2+ Cu2+ + H2S = CuS+2H+ Cu2+ + S2- = CuS Cu2+ + HS- = CuS +H+,用MnS、H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S作沉淀剂都能除去工 业废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子
15、。,水垢中的Mg(OH)2是怎样生成的?,硬水:是含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.,加热时： Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3+CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3+CO2 + H2O MgCO3+ H2O = Mg(OH)2 +CO2 ,为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以MgCO3沉淀的形式存在？比较它们饱和时Mg2+的大小。,因为Qc Ksp(Mg(OH)2),所以有Mg(OH)2沉淀析出。即加热后，MgCO3沉淀转化为Mg(OH)2。,因此硬水加热后的水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3 和MgCO3.,洗涤水垢的方法：除出水垢中的CaCO3和Mg(OH)2用食醋， CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca +CO2+H2O Mg(OH)2+2CH3COOH =(CH3COO)2Mg+2H2O,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,随堂练习,1.将410-3mol/L的Pb(NO3)2溶液与410-3mol/L的
