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

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 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 1 10 9mol3 L 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 2Ksp Ca2 3 PO43 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 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 a d b c 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 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 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2mL0 1mol LZnSO4溶液的试管中加入几滴Na2S 1mol L 溶液 再向其中滴加0 1mol LCuSO4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 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 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 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 8 10 37mol9 L 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 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 8 10 11 mol L 3 求其饱和溶液的pH 例2 已知某温度下Ksp CaF2 5 3 10 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 8 10 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 06257g 求Ag2CrO4的Ksp 3 沉淀的判断 例4 已知某温度下 Ksp CaF2 1 46 10 10 mol L 3 Ka HF 3 6 10 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 8 10 10 mol L 2Ksp Ag2CrO4 1 1 10 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 2 10 11 mol L 2Ksp Fe OH 3 4 0 10 38 mol L 3 注意 离子完全沉淀的浓度为1 10 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