沉淀溶解平衡及应用

第一课时 沉淀溶解平衡原理,学习目标：,1.了解难溶物在水的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的 建立过程。 2.理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产 生、溶解。重点、难点： 理解沉淀溶解平衡原理；利用溶度积的简单计算,湖张家界溶洞,陕西商洛地区柞水县柞水溶洞,牙好,胃口就好美丽人生,从齿开始,糖吃多了易患龋齿，请大家完成教科书P89页交流与讨论。,问题1：,龋齿和含氟牙膏,（1）钙、磷在骨骼牙齿中的存在形式,Ca5(PO4)3OH,羟基磷灰石,（2）存在的溶解平衡,（3）吃糖为何会出现龋齿？,沉淀溶解平衡理论,（4）含氟牙膏的使用,使用含氟牙膏，可以使难溶物转化为更难溶物质。氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,使牙齿更坚固,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,提示:糖在酶的作用下产生了一种有机弱酸,2.请按如下步骤进行实验。 （1） 将少量 PbI2 (难溶于水)固体加入盛有一定量水的 50 mL 烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，静置一段时间。 （2）取上层清液2 mL，加入试管中，逐滴加入AgNO3溶液，振荡，观察实验现象。,现象：,溶液中出现黄色浑浊现象。,结论：,说明澄清溶液里存在I-离子，即说明碘化铅在水中有少量的溶解。,1.氯化银、硫酸钡属于难溶物,它们在水中是否完全不能溶解?,活动与探究,白色沉淀,黄色沉淀,Ag+ + Cl =AgCl,Ag+ + I= AgI,1. 生成沉淀的离子反应能发生的原因？,生成物的溶解度很小,AgCl溶解度虽然很小，但并不是绝对不溶，生成AgCl沉淀也有极少量的溶解。,2. 沉淀是绝对不溶于水吗？,交流与讨论,难溶不溶,溶解 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀,以AgCl为例，分析沉淀溶解平衡的建立,一定T 时:,水分子作用下,溶解和沉淀过程,1.沉淀溶解平衡的概念,我们知道，沉淀在水中的溶解过程实际上是一个可逆过程，即存在沉淀和溶解两个互为可逆的过程。因此，在一定条件下会建立化学平衡。请你尝试给沉淀溶解平衡下定义。,由于沉淀溶解平衡属于化学平衡，所以也可以用研究化学平衡的方法来研究沉淀溶解平衡。,一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成了电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡.,定义:,一、沉淀溶解平衡,2.表示方法：,3.意义：不表示 电离平衡 表示：一方面：少量的Ag+ 和Cl-脱离AgCl表面进入水中，另一方面：溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面的阴、阳离子的吸引回到AgCl的表面,AgCl（S） Ag+(aq)+Cl-(aq),化学平衡,溶解平衡,当溶解速率与析出速率相等时,达溶解平衡,所得溶液为饱和溶液.,溶液中只有离子没有氯化银 “分子”,电离100%!不存在 电离平衡!,疑问:化学平衡状态有“动、定、变”等特征，溶解平衡怎样呢?,溶解平衡特征：（1）动态平衡：溶解与析出过程均在进行(逆)，只是速率相等；（2）离子浓度恒定：相同温度下，离子浓度不再改变；（3）条件改变平衡随之改变：外界条件可能使平衡移动。,4.特征,逆、动、等、定、变,5.影响因素,内因：难溶物本身的性质,外因：,浓度：,加水稀释，平衡向溶解方向移动,温度：,绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。,同离子效应：,其他,不移动,不变,不变,不变,不变,正反应,正反应,正反应,正反应,逆反应,逆反应,增大,增大,增大,增大,增大,增大,减小,减小,减小,减小,练习,请运用化学平衡的特征分析下列说法是否正确。（1）当沉淀溶解达到最大程度时，沉淀溶解过程及离子结合成沉淀的过程均会停止。( )（2）当沉淀溶解平衡建立时，溶液中离子的浓度不再发生变化。( )（3）对于平衡AgCl(s) Ag +(aq) + Cl-(aq)来说，其平衡常数可用：K =c(Ag+) c(Cl-)表示( ),请完成学案：例1、,二、溶度积常数（简称溶度积）,1、定义,在一定条件下，难溶性电解质形成饱和溶液，达到溶解平衡，其溶解平衡常数叫做溶度积常数或简称溶度积,例：写出下列难溶电解质的溶解平衡关系式和溶度积表达式。,AgBr (aq) Ag+ (aq) + Br- (aq),Ksp = c(Ag+) . c(Br-),Fe(OH)3 (aq) Fe3+ (aq) + 3OH- (aq),Ksp = c(Fe3+) . c3(OH-),、意义：,Ksp的大小反映了物质在水中的溶解能力。(同类型的难容电解质）Ksp越大，其溶解能力越强。,、特点：,和其他平衡常数一样，Ksp 与温度有关，一定温度下，Ksp是常数。,完成难溶物CaCO3、Ag2CrO4、Mg(OH)2在水中的沉淀溶解平衡的关系式和溶度积。,阅读课本 P88 表 3-14,通过对比不同难溶电解质的溶度积与溶解度数值，你能得出什么结论？,请完成学案：例题3,5、溶度积的应用,例1. 已知室温下PbI2的溶度积为7.110-9，求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;在c(I-)=0.1molL-1的溶液中, Pb2+的浓度最大可达到多少?,Ksp c (Pb2+) c2(I-) = 7.110-9,（1）已知溶度积求离子浓度：,PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I- (aq),解：,c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.110-9/0.12 =7.110-7molL-1,即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为7.110-7molL-1,c (Pb2+) c(I-) = 1.92103 molL-1,c (Pb2+)=1.21 103 molL-1 c (I-)= ?,例2. 已知 298K 时gCl 的 Ksp = 1.810-10， 求其溶解度S,（2）已知溶度积求溶解度：,解：,Ksp = c(Ag+) . c(Cl-),gCl Ag+ + Cl-,设AgCl的溶解度为S，在1L饱和溶液中， c(Ag +) = X，c(Cl-) = XKspAgCl= c(Ag +) c(Cl-)= X 2 = 1.810-10,cAgCl= c(Ag + ) =1.3410-5molL-1,S AgCl= 1.3410-5molL-1 1L143.5gmol-1 100g1000g = 1.910-4g,小结：已知溶度积求溶解度：,Ksp,离子浓度,溶质浓度,溶质质量,1L作1000g,折算,溶解度/g,例3. 已知AgCl 298 K 时在水中溶解度为 1.9210-4g，计算其Ksp。,解：M(AgCl) = 143.5 g mol-1 n(AgCl)=1.9210-4g1000g100g143.5 g mol-1 = 1.34 10-5 mol c(AgCl)= 1.34 10-5 mol/1L= 1.34 10-5 molL-1 Ksp=c(Ag+) c(Cl-) = (1.34 10-5 )2 = 1.810-10,（3）已知溶解度求溶度积,例4. 已知298K时， MgCO3的 Ksp = 6.8210-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001molL-1，c(CO32-) = 0.0001molL-1，此时Mg2+和CO32-能否共存？,（4）利用溶度积判断离子共存：,解：,c(Mg2+) . c(CO32-) = (0.0001)2 =110-8,MgCO3 Mg2+ + CO32-,110-8 Ksp=1.810-10,所以有AgCl沉淀析出。,例2.取5ml 0.002molL-1 BaCl2与等体积的 0.02molL-1 Na2SO4的混合，计算Ba2+是否沉淀完全即c(Ba2+)10-5molL-1？BaSO4的 Ksp=1.110-10）,解： SO42- + Ba2+ = BaSO4,Ksp 0.009c(Ba2+) = 1.110-10c(Ba2+) = 1.210-8(molL-1) 2.8,Cu(OH)2 Cu 2+ + 2OHKsp = c(Cu 2+) c2(OH) = 5.610-20,pH = 4.4 控制 pH：2.8 4.4,教科书P92页除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子的流程图,加入什么试剂最好呢？,CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,1.过量AgCl溶解在下列各种物质中，问哪种溶液中c(Ag+)最小 ( ) A.