沉淀溶解平衡课件

1、沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡定义：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 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：逆 等 动 定 变1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 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：逆 等 动 定 变2020/11/262沉淀溶解平衡表示： PbI2(s)Pb2+(aq) + 2I-(aq) AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq)Cu

2、(OH)2(s)Cu2+(aq) + 2OH-(aq)注意：必须注明固体PbI2:AgCl:Cu(OH)2:必须用可逆符号2020/11/2631.内因：2.外因：(4)影响沉淀溶解平衡的因素难溶电解质本身的性质温度：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。Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。那么它的溶解平衡随着温度的升高而如何变化？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：2020/11/264讨论总结：对于平衡AgCl（S）

3、 Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件，对其有何影响改变条件平衡移动方向C（Ag+ ）C（Cl-）升 温加 水加AgCl（s）加NaCl（s）加AgNO3(s) 不变 不变不移动 不变 不变 2020/11/265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) PbI2(s)Pb2+(aq) + 2I-(aq)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= 7.110-9 mol3L-32020/11/266一

4、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Ag2CO3(s) 2Ag+CO32- Ksp= Ag+ 2 CO32- = 8.110-12mol3L-3几种难溶电解质在25时的沉淀溶解平衡和溶度积： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= Ag+Cl- = 1.810-10mol2L-2AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= Ag+Br- = 5.010-13mol2L-2AgI(s) Ag+ + I- Ksp= Ag+I- = 8.310-17mol2L-2（2）Ksp的意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力溶解能力

5、:AgCl AgBr AgI2020/11/267（3）Ksp的影响因素 难溶电解质本身的性质和温度2020/11/268 化学与生活(1) 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 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) KSP=2.510-59mol9L-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的KSP=2.810-61mol9L-9Ca5(PO4)3O

6、H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5Ca2+ + 3PO43- + F-= Ca5（PO4）3F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2020/11/269ad bc 将足量AgCl分别放入：5mL水，10mL0.2mol/LMgCl2溶液，20mL0.5mol/LNaCl溶液，40mL0.1mol/L盐酸中溶解至饱和，各溶液中Ag+的浓度分别为a、b、c、d，它们由大到小的排列顺序是2020/11/2610二、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的溶解与生成离子的浓度商Qc和离子积Ksp的关系：(1).当 Qc Ksp时是过饱和溶液，离

7、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）。 以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们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。2020/11/2611如果将210-4molL-1的CaCl2溶液与310-4molL-1的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉淀？已知CaCO3的Ksp=5.010-9(molL-1)2Qc=1.510-8(molL-

8、1)2Ksp 结论是能产生沉淀学以致用2020/11/2612 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平衡向沉淀方向移动Ba2+浓度降低到安全浓度标准以下，从而解毒1.沉淀的生成2020/11/2613 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？ BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：

9、BaSO4(s) Ba2+ + SO42- Ksp=1.110-10mol2L-2 BaCO3(s) Ba2+ + CO32- Ksp=5.110-9mol2L-2 提示：人体内胃酸的酸性较强(pH为0.9-1.5)2020/11/2614例2. 在1L含1.010-3molL-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)= 410-10 mol2L-2解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+过量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.

10、009mol/L. SO42-=Ksp/Ba2+= 1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/L) 因为，剩余的即SO42-=1.210-8mol/LKsp(CuS),CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.610-24mol2L-2CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.310-36mol2L-22020/11/2617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)=6.310-18mo

11、l2L-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(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2020/11/2618 Cu2+ + MnS(s) = CuS(s)+Mn2+ Cu2+ + H2S = CuS+2H+ Cu2+ + S2- = Cu

12、S Cu2+ + HS- = CuS +H+ 用MnS、H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S作沉淀剂都能除去工业废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。2020/11/2619水垢中的Mg(OH)2是怎样生成的?怎样除去水垢？硬水:是含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.加热时： Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3+CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3+CO2 + H2O MgCO3+ 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。2020/11/2620CaSO4 Ca2+ + SO42- +CaCO3(s)CaSO4 + CO32- CaCO3 +SO42- Na2CO3 CO32- + 2Na+ 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。2020/11/2621 重晶石（主要成分是