高中化学 3.3沉淀溶解平衡课件 鲁科版选修4.ppt

1 按要求写表达式 并指出外界影响因素 1 aa g bb g cc g dd g ee s k 2 h2oh oh k kw 3 ch3coohch3coo h nh3 h2onh4 oh ka kb 外界影响因素 温度 2 k和q的相对大小与平衡移动的关系 k q k q k q 平衡正向移动 直到平衡状态 平衡逆向移动 直到平衡状态 处于平衡状态 第3节沉淀溶解平衡 1 加热可以使天然水中的ca hco3 2与mg hco3 2分别分解为caco3与mgco3 你知道水垢的成分是什么吗 它们是怎样生成的 2 在处理污水时 可以向其中加入fes固体 以除去cu2 hg2 pb2 等重金属离子 在此过程中发生了哪些化学反应 caco3 fes mg oh 2等为难溶电解质 尽管难溶于水 但在水中也会建立动态平衡 沉淀溶解平衡 课本p90 一 沉淀溶解平衡与溶度积 在有pbi2沉淀的上层饱和溶液中滴加几滴ki溶液 观察到什么现象 你能解释观察到的现象吗 阅读课本90页的观察 思考 回答以下问题 1 沉淀溶解平衡 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 的沉积与pbi2固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡 pbi2固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为 pbi2 s pb2 aq 2i aq 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 pbi2 s pb2 aq 2i aq ksp pb2 i 2 根据前面所学的化学平衡和电离平衡思考 沉淀溶解平衡有何特点 受哪些因素影响 请写出碘化铅沉淀溶解平衡的表达式 并写出其平衡常数表达式 这个常数称之为溶度积常数或溶度积 用ksp表示 是动态平衡 受难溶电解质的性质 内因 温度 浓度等 外因 影响 2 溶度积 ambn s man nbm 的沉淀溶解平衡常数表达式为ksp 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 不同的难溶电解质在相同温度下ksp不同 思考 溶度积 ksp 的大小与哪些因素有关 与沉淀的量是否有关 离子浓度的改变对平衡有何影响 不同的难溶电解质在相同温度下ksp是否相同 几种难溶电解质在25 时的沉淀溶解平衡和溶度积 agcl s ag aq cl aq ksp ag cl 1 8 10 10mol2 l 2agbr s ag aq br aq ksp ag br 5 0 10 13mol2 l 2agi s ag aq i aq ksp ag i 8 3 10 17mol2 l 2mg oh 2 s mg2 aq 2oh aq ksp mg2 oh 2 5 6 10 12mol3 l 3 应用 相同类型 化学式组成中阴 阳离子个数比相同 的难溶电解质的ksp越小 溶解能力越 越 溶 如 ksp agcl ksp agbr ksp agi 溶解能力 练习 已知 mg oh 2 s mg2 2oh ksp mg2 oh 2 5 6 10 12mol3 l 3cu oh 2 s cu2 2oh ksp cu2 oh 2 2 2 10 20mol3 l 3溶解能力相对较强的是 mg oh 2 s agcl s agbr s agi 弱难 例1 下列叙述中正确的是 a 溶度积大的化合物溶解度肯定大 b 向含有agcl固体的溶液中加入适量的水 当又达到平衡时 氯化银的溶度积不变 溶解度也不变 c 将难溶电解质放入纯水中 溶解达平衡时 电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积 d 氯化银达沉淀溶解平衡时 氯化银沉淀生成和沉淀溶解不再进行 b 例2 将足量的agcl分别放入下列物质中 agcl的溶解度由大到小的排列顺序是 10ml0 01mol l的kcl溶液 10ml0 02mol l的cacl2溶液 10ml0 03mol l的kcl溶液 10ml蒸馏水 10ml0 05mol l的agno3溶液a b c d b 点拨 由于ksp ag cl ag 或 cl 越大 越能抑制agcl的溶解 agcl的溶解度就越小 二 沉淀溶解平衡的应用 1 沉淀的溶解与生成 离子的浓度商q和溶度积ksp的关系 1 当kspq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 沉淀和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小 控制离子浓度的大小 可以使反应向所需要的方向转化 沉淀的溶解与生成在生产 生活中实例探究 课本92页 解释以下问题 钡餐为什么用硫酸钡而不用碳酸钡 baso4和baco3的沉淀溶解平衡分别为 baso4 s ba2 so42 baco3 s ba2 co32 在胃酸中碳酸钡沉淀溶解平衡向右移动 结果 ba2 浓度增大而引起人体中毒 如果误食可溶性钡盐 如bacl2 ba no3 2等 会造成钡中毒 应怎样处理 原理是什么 处理方法 应尽快用5 0 的na2so4溶液洗胃 随后导泻使钡盐尽快排出 原理 服用na2so4溶液后 so42 浓度增大 使q ksp 平衡向生成baso4方向移动使ba2 浓度降低到安全范围 练习 1 下列关于沉淀溶解平衡的说法错误的是 a 难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡 且是一种动态平衡b ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关c ksp反映了物质在水中的溶解能力 可直接根据ksp的大小比较电解质在水中的溶解能力大小d 可通过q和ksp的相对大小 来判断沉淀溶解平衡的移动方向e 温度越高难溶电解质ksp一定越大 ce 2 25 时 在含有大量pbi2的饱和溶液中加入ki溶液 下列说法正确的是 a 溶液中pb2 和i 浓度都增大b 溶度积常数ksp增大c 沉淀溶解平衡向左移动d 浓度商q增大3 当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡时 为使氢氧化镁固体的量减少 可加入少量的 a nh4no3b naohc mgso4d nahso4 cd ad 阅读课本93页 并回答以下问题 写出石笋 钟乳石和石柱形成过程中所涉及反应的化学方程式 并从沉淀溶解平衡的角度解释 caco3 co2 h2o ca hco3 2不溶性 微溶性ca hco3 2 caco3 co2 h2o微溶性 不溶性 co32 co2 h2o 2hco3 分析影响珊瑚虫生长的原因 ca2 2hco3 caco3 co2 h2o 珊瑚周围的藻类植物的生长会通过光合作用吸收二氧化碳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造成二氧化碳浓度增大 使碳酸钙溶解 干扰珊瑚的生长 2 沉淀的转化 zns转化为cus 1 在一支试管中加入2ml0 1mol l 1znso4溶液 再滴入1mol l 1na2s溶液 观察现象 2 静置后倾去上层清液 用蒸馏水洗涤沉淀2 3次 3 向沉淀中滴加适量0 1mol l 1cuso4溶液 观察现象 实验现象 有白色沉淀出现 白色沉淀转化为黑色沉淀 观察 思考 zns在水中存在沉淀溶解平衡 cus在水中存在沉淀溶解平衡 当向zns沉淀上滴加cuso4溶液时 zns溶解产生的s2 与溶液中的cu2 足以满足q ksp cus 的条件 s2 与cu2 结合产生cus沉淀 cus沉淀的生成 使得溶液中的s2 浓度降低 导致溶液中的s2 与zn2 的q ksp zns 使zns的沉淀溶解平衡向着沉淀溶解的方向移动 结果是zns沉淀逐渐转化成为cus沉淀 为什么白色zns沉淀会转化为黑色cus沉淀 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动 通常 一种沉淀可转化为更难溶的沉淀 两种难溶物的溶解能力相差越大 这种转化的趋势就越大 如 在agcl s 中加入nai溶液可转化为 沉淀 在caso4 s 中加入na2co3溶液可转化为 沉淀 agi s caco3 s zns沉淀转化为cus沉淀的总反应 zns s cu2 aq cus s zn2 aq 工业废水的处理 3 沉淀的转化在生产和生活中应用举例 应用 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 3 10 18mol2 l 2ksp cus 1 3 10 36mol2 l 2ksp hgs 6 4 10 53mol2 l 2ksp pbs 3 4 10 28mol2 l 2 工业废水 加fes等难溶物质 重金属离子 如cu2 hg2 pb2 等 转化成沉淀 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 aq fes s pb2 aq pbs s fe2 aq fes s hg2 aq hgs s fe2 aq cu2 mns s cus s mn2 cu2 h2s cus 2h cu2 s2 cus cu2 hs cus h cu2 s2 cus 常用的沉淀剂还有mns h2s na2s nahs nh4 2s等都能除去工业废水中的cu2 hg2 pb2 等重金属离子 写出上述沉淀剂分别与cu2 反应的离子方程式 例 将4 10 3mol l 1的agno3溶液与4 10 3mol l 1的nacl溶液等体积混合能否有沉淀析出 ksp agcl 1 8 10 10mol2 l 2 解 当q ksp时 才能生成沉淀 混合后 c ag 2 10 3mol l 1 c cl 2 10 3mol l 1q c ag c cl 2 10 3mol l 1 2 10 3mol l 1 4 0 10 6mol2 l 2 1 8 10 10mol2 l 2因q ksp 所以有agcl沉淀析出 当堂检测 1 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 a 当反应刚开始时 溶液中各离子浓度相等b 沉淀溶解达平衡时 沉淀的速率和溶解的速率相等c 沉淀溶解达平衡时 溶液中溶质的离子浓度相等 且保持不变d 沉淀溶解达平衡时 如果再加入该沉淀物 将促进溶解 b 2 试利用所学知识判断 向硝酸银溶液中依次滴加适量盐酸 氢溴酸 氢碘酸时有什么变化 现象 白色 浅黄色 黄色沉淀转化方向 agcl agbr agi溶解能力 agcl agbr agi 3 在10ml1 0 10 3mol l的mgso4溶液中 加入10ml0 04mol l的naoh溶液 是否有沉淀析出 若有沉淀析出 mg2 是否沉淀完全 ksp mg oh 2 5 6 10 12mol3 l 3 q ksp