沉淀溶解平衡PPT课件

第三节沉淀溶解平衡 1 小朋友吃完糖之后不刷牙容易导致龋齿 这是什么原因呢 2 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 3 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 4 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 5 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 6 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 7 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 8 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 9 3 Ksp的影响因素 难溶电解质本身的性质和温度 10 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 11 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 12 课堂达标 a d b c 13 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 14 沉淀溶解平衡原理的应用 15 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 16 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 17 Ba2 浓度增大 2 沉淀的溶解 迁移应用2 18 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 19 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 20 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 21 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 22 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 23 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 24 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 25 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 26 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 27 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 28 有关Ksp的计算 29 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 30 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 31 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 32 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 33 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 34 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 35 谢谢大家 36 化学与自然 37 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 38 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 使用含氟牙膏能生