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11 鲁科版选修4

第3章 物质在水溶液中的行为 第3节沉淀溶解平衡 学习目标 1 观察演示实验并阅读课本P91 能简要描述沉淀溶解平衡的建立过程 2 通过自主研读P91表格并参照PbI2的溶解平衡表示方法 能够准确书写沉淀溶解平衡方程式和Ksp表达式 3 通过对比外界条件对化学平衡移动的影响 能准确分析温度 浓度等因素对沉淀溶解平衡的影响 神斧天公筑溶洞钟乳倒立练神功 石笋石柱齐捧场千滴万滴送清凉 溶解度 在一定温度下 某固态物质在100克水里达到饱和状态时所溶解的质量 表示 S 溶解度与溶解性的关系 20 10 易溶 可溶 1 微溶 0 01 难溶 S g 单位 g 本节明星物质简介 PbI2 碘化铅 黄色固体 难溶性盐在水中的溶解度较小 为0 063克 100克水 20 PbI2 Pb2 2I 完全电离 电离方程式 PbI2 溶于水的电离方程式 PbI2 Pb2 2I NaI NaI Na I 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 结论 上层清液中存在Pb2 与I 结合生成了PbI2黄色固体 Pb2 I PbI2构成了平衡体系 观察思考 溶解PbI2s Pb2 aq 2l aq 沉淀 PbI2在水中溶解平衡 溶解PbI2s 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 沉淀溶解平衡 1 一定温度下 难溶电解质在水中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 便建立了固体和离子之间的动态平衡 我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 1 概念 2 表达式 3 特征 逆 动 等 定 变 必须写 可以省略 沉淀溶解平衡的特征 逆 等 动 定 变 动态 离子 沉淀平衡常数 溶度积Ksp 2 1 定义 在一定条件下 难溶性物质的饱和溶液中 存在溶解平衡 其平衡常数叫做溶度积常数或简称溶度积 2 表达式 AmBn s mAn aq nBm aq Ksp An m Bm n Ksp 各离子浓度的系数次方的乘积 4 意义 3 影响因素 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 Ksp的大小反映了难溶物在水中的溶解能力 2 沉淀平衡常数 溶度积Ksp 结论 对相同类型的难溶电解质 Ksp越小 其溶解度也越小 越难溶 相同类型的难溶电解质 不同类型的难溶电解质 需注意Ks表达式中指数的问题 Ksp越小 其溶解度不一定就越小 结论 不同类型的难溶电解质 沉淀溶解平衡的影响因素 3 1 内因 决定因素 溶质本身的性质 2 外因 浓度 绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程 温度 对于CaSO4的悬浊液 存在平衡CaSO4 S Ca2 aq SO42 aq 若改变条件 对其有何影响 逆移增大减小不变 逆移减小增大不变 正移增大增大增大 不逆移不变不变不变 正移不变不变不变 温度 浓度 温度升高 多数溶解平衡向溶解方向移动 加水稀释 平衡向溶解方向移动 同离子效应 加入与难溶电解质具有相同离子的电解质 平衡向沉淀方向移动 加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子 使平衡向溶解的方向移动 加入能反应的离子 3 沉淀溶解平衡的影响因素 水滴石穿 溶洞的形成 交流 研讨 雪花洞溶洞如何形成 溶洞的形成 滴水成石 难溶电解质 水 溶解平衡 平衡移动判断 勒夏特列原理 概念 表达式 影响因素 应用 本节回顾 完成 达标检测 独立思考 认真完成 当堂检测 4 沉淀溶解平衡的应用 1 沉淀的溶解与生成 离子的浓度商Qc和离子积Ksp的关系 1 当Qc Ksp时是过饱和溶液 离子生成沉淀即反应向生成沉淀方向进行 直到平衡状态 饱和为止 2 当Qc Ksp时是饱和溶液 已达到沉淀溶解平衡状态 3 当Qc Ksp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 例1 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 只有当Qc Ksp时 离子才能生成沉淀 混合后 Ag 2 10 3mol L 1 Cl 2 10 3mol L 1Qc Ag Cl 2 10 3mol L 1 2 10 3mol L 1 4 0 10 6mol2 L 2 1 8 10 10mol2 L 2Qc Ksp 所以有AgCl沉淀析出 练习 将4 10 3mol L 1的Pb NO3 2溶液与4 10 3mol L 1的KI溶液等体积混合能否有沉淀析出 Ksp PbI2 7 1 10 9mol3 L 3 解 Qc pb2 I 2 2 10 3mol L 1 2 10 3mol L 1 2 8 10 9 Ksp PbI2 所以有PbI2沉淀析出 1 已知25 Fe OH 3Ksp 2 7x10 39Fe OH 3的饱和溶液中 OH 的浓为 PH S Fe OH 3 利用Ksp求溶解度S电解质AmBn的浓度为Cmol l则Ksp mC m nC n难溶电解质溶解度很小 其饱和溶液的p p水 BaCO3Ba2 CO32 2H H2O CO2 化学与生活 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 1 Ksp BaSO4 1 1 10 10mol2 L 2 Ksp BaCO3 5 1 10 9mol2 L 22 Ba2 有剧毒 3 胃酸的酸性很强 pH约为0 9 1 5 H 和SO42 不反应 不影响BaSO4的沉淀溶解平衡 Ba2 浓度保持在安全浓度标准下 所以用BaSO4作 钡餐 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色 黄色沉淀转化为黑色 AgCl AgI Ag2S 沉淀的转化 5 AgCl AgI Ag2S 实验结论 沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化 两者差别越大 转化越容易 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 FeS s Cu2 aq CuS s Fe2 aq FeS s Pb2 aq PbS s Fe2 aq FeS s Hg2 aq HgS s Fe2 aq 练习 写出FeS s 与废水中的Cu2 Hg2 Pb2 的反应离子方程式 硬水中Mg HCO3 2 Ca HCO3 2 Mg HCO3 2MgCO3Mg OH 2 煮沸 再煮 水垢的成分是MgCO3Mg OH 2 怎么除去水垢 食醋 沉淀先后顺序 25 向浓度均为0 20mol l的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入氨水 先生成 沉淀 该反应的离子方程式是 Ksp Mg OH 2 1 8 10 11 Ksp Cu OH 2 2 2 10 20 Mg2 开始沉淀时 Ca2 开始沉淀时 OH 1 OH 2Cu2 先沉淀 化学与生活 1 牙齿表面由一层硬的组成为Ca5 PO4 3OH 羟基磷灰石 的物质保护着 它在唾液中存在下列平衡 Ca5 PO4 3OH5Ca2 aq 3PO43 aq OH aq KSP 2 5 10 59mol9 L 9 2 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 羟基磷灰石溶解 加速腐蚀牙齿 3 已知Ca5 PO4 3F 氟磷灰石 KSP 2 8 10 61mol9 L 9Ca5 PO4 3OH质地 请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因 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 1 在20mL0 0025mol lAgNO3溶液中 加入5ml0 01mol lK2CrO4溶液 是否有Ag2CrO4溶液生成 Ksp Ag2CrO4 2 0X10 122 已知Ksp AgCl 1 8X10 10Ksp AgI 1 5X10 16Ksp Ag2CrO4 2 0X10 12则它们的难容盐饱和溶液中 Ag 1 已知25 Fe OH 3Ksp 2 7x10 39Fe OH 3的饱和溶液中 OH 的浓为 PH S Fe OH 3 2 氢