《沉淀溶解平衡》课件.ppt

第三节沉淀溶解平衡,高二化学组,你这节课的目标：,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,结论：说明上层清液中有Pb2+.,实验结论：难溶物也有部分溶解，也存在溶解平衡。,探究一、溶度积Ksp的含义及其应用,溶解PbI2(s)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：,K=Pb2+I-2,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为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示。,3、溶度积常数或溶度积(Ksp)：,表达式,概念：,25时，Ksp=,Pb2+I-2,Ksp（BaSO4）=Ba2+SO42-单位：mol2L-2KspFe(OH)3=Fe3+OH-3单位：mol4L-4KspMg(OH)2=Mg2+OH-2单位：mol3L-3,溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，可以继续溶解直至饱和,沉淀溶解平衡的判断,溶度积规则,QKsp，QKsp，QKsp，,溶液过饱和，平衡向生成沉淀方向移动，有沉淀析出,溶液饱和，沉淀与溶解平衡,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)的性质一,CaCO3（s）Ca2+(aq)+CO32-(aq),4、常温下，CaCO3的Ksp=2.810-9mol2.L-2,Ca2+和CO32-的浓度分别为210-3mol.L-1、310-3mol.L-1，试判断CaCO3的质量变化如何？,解析：,Q=c(CO32-)c(Ca2+),=210-3mol.L-1310-3mol.L-1,=610-6mol2.L-2,2.810-9mol2.L-2,即QKsp，所以平衡向逆方向移动因此，CaCO3沉淀的质量增加,预习案第四题,Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解度当化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同时，Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,溶度积(Ksp)的性质二,Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)溶解度:AgClAgBrAgI,相同类型(如AB型)的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶,在AgCl、AgBr、AgI三种饱和溶液中，c(Ag+)从大到小的顺序是：,AgClAgBrAgI,不变不变不变,不移动不变不变不变,不变,不变,1、讨论：对于平衡ZnS（S）Zn2+(aq)+S2-(aq)若改变条件，对其有何影响,探究二、沉淀溶解平衡的移动,小结：1、影响溶解平衡的因素：,内因：电解质本身的性质,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。,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，向溶解方向移动,平衡左移，向生成沉淀的方向移动,多数平衡向溶解方向移动,升温,加水增大相同离子浓度,2、影响溶解度积常数大小的因素,Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。,2、小组成员合作完成实验，仔细观察现象,产生白色沉淀,Zn2+S2-=ZnS,沉淀转化为黑色,ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+（aq）,探究三、沉淀的转化,1、沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。,2、沉淀转化的条件：难溶电解质转化成更加难溶的物质,ZnS与CuS是同类难溶物，Ksp(ZnS)Ksp(CuS),CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。,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+,FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+,FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+,练习：写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。,迁移应用二,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”?,学以致用一,由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，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QcKsp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀。,有关一种沉淀为什么转化为另一种沉淀的定量计算:,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+H2OMg2+2HCO3-=MgCO3+CO2+H2OMgCO3+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。,学以致用三,因为QcKsp(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.,洗涤水垢方法：除出水垢中的CaCO3和Mg(OH)2用食醋CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+CO2+H2OMg(OH)2+2CH3COOH=(CH3COO)2Mg+2H2O,生成的MgCO3在水中建立以下平衡,MgCO3Mg2+CO32-,而弱酸酸根离子CO32-发生的水解反应：CO32-+H2OHCO3-+OH-,使水中OH-浓度增大，对于Mg(OH)2Mg2+2OH-而言，,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,迁移应用四,（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,锅炉的水垢中除了CaCO3和Mg(OH)2外，还有CaSO4使得水垢结实，用酸很难快速除去，要快速除去水垢，可以用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的CaCO3,而快速除去。,重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料:BaSO4不溶于酸，但可以用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3,BaSO4、BaCO3,Ba2+,BaSO4,BaCO3,1、BaSO4的ksp比BaCO3小，为什么可以转化？2、饱和Na2CO3溶液的作用是什么？3、如何操作才