《沉淀的转化》课件

1、第3节 沉淀溶解平衡 沉淀的转化,第3章 物质在水溶液中的行为,一、能结合典型实例，运用平衡移动的一般原理分析转化过程。,你这节课的目标：,二、知道沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。,三、知道依靠沉淀溶解平衡的移动可以实现沉淀的转化。,复习回顾,1、沉淀的溶解与生成,(1)当 q 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 q = ksp时是饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。 (3)当 q 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）。,caco3（s） ca2+ (aq)+ co32-(aq),2.

2、练习：常温下， caco3的ksp=2.810-9mol2.l-2,ca2+和co32-的浓度分别为210-3mol.l-1、3 10-3mol.l-1，试判断caco3的质量变化如何？,解析：,q=c(co32-)c(ca2+),=210-3mol.l-1 3 10-3mol.l-1,=610-6mol2.l-2,2.810-9mol2.l-2,即qksp ，所以平衡向逆方向移动 因此，caco3沉淀的质量增加,例：硫化锌饱和溶液中硫离子浓度为多少？当铜离子浓度为0.1moll-1的时，能否生成硫化铜沉淀？硫化锌溶解平衡如何移动? 平衡移动的程度如何（计算zns转化为cus的平衡常数）?写出

3、计算过程并说明。 已知 ksp(zns)=1.610-24 ksp(cus) =1.310-36,解：在zns沉淀溶解平衡体系中产生的硫离子浓度为： s2-=zn2+=(ksp)1/2=(1.610-24)1/2=1.2610-12 mol l - 1,qc (cus) =c(cu2+) c(s2-) =1.010- 3mol l-1 1.2610-12mol l-1 =1.2610-15,因为：qc(cus) ksp(cus),所以zns沉淀会转化为cus沉淀。,有关一种沉淀为什么转化为另一种沉淀的定量计算:,zns(s) + cu2+(aq) = cus(s) + zn2+ (aq),k=

4、 zn2+/ cu2+=,ksp(zns)/ ksp(cus),= 1.610-24/ 1.310-36,= 1.21012,k105,反应进行的很完全,一.沉淀的转化,zns沉淀转化为cus沉淀,(1)在1试管中加入znso4溶液，再滴入na2s溶液，观察现象。 (2)静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀2-3次。 (3)向沉淀中滴加适量的cuso4溶液，观察现象。,实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。,为什么白色的zns沉淀会转化成为黑色的cus沉淀？,zns在水中存在沉淀溶解平衡：,cus在水中存在沉淀溶解平衡：,zns与cus是同类难溶物，ksp(zns) ksp(cus

5、),cus的溶解度远小于zns的溶解度。,当向zns沉淀上滴加cuso4溶液时， zns溶解产生的s2-与 cuso4溶液中的cu2+足以满足qcksp(cus)的条件， s2-与cu2+结合产生cus沉淀并建立沉淀溶解平衡。 cus沉淀的生成，使得s2-的浓度降低，导致s2-与zn2+的qcksp(zns),使得zns不断的溶解，结果是zns沉淀逐渐转化成为cus沉淀。,zns沉淀转化为cus沉淀的定性解释,zns沉淀转化为cus沉淀的总反应：,zns(s) + cu2+(aq) = cus(s) + zn2+,沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。一种沉淀可转化为更难溶的沉淀，难溶物的溶解度

6、相差越大，这种转化的趋势越大。 如：在agcl(s)中加入nai溶液可转化为agi(s)沉淀。 在caso4(s)加入na2co3溶液可转化为caco3(s)沉淀。,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)=6.310-18mol2l-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) + p

7、b2+(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。,应用1,cu2+ + h2s = cus+2h+ cu2+ + s2- = cus cu2+ + hs- = cus +h+,应用2 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。,应用3 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

8、为易溶于酸的caco3,而快速除去。,化学法除锅炉水垢的流程图,caso4+co32- caco3+so42- caco3+2h+=ca2+co2+h2o,水垢成分caco3 caso4,用饱和na2co3 溶液浸泡数天,疏松的水垢caco3,写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式,用盐酸或 饱氯化铵液,除去水垢,水垢中的mg(oh)2是怎样生成的?,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,为什么在水垢中镁主要以mg(oh)

9、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。,应用4,qc ksp(mg(oh)2),所以有mg(oh)2沉淀析出。,因此硬水加热后的水垢的主要成分是caco3和mg(oh)2而不是caco3 和mgco3.,生成的mgco3在水中建立以下平衡,mgco3 mg2+co32-,co32-+h2o hco3-+oh-,使水中oh-浓度增大，对于mg(oh)2 mg2+2oh-而言，,mgco3+ h2o = mg(oh)2 +co2 ,即,迁移应用：龋齿的形成原因及防治方法,牙齿表面由一层硬的组成为ca5(po4)3oh的难溶物质保护着，它在唾液中存在下列平衡

10、：,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： 。,发酵生成的有机酸能中和oh-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿,已知ca5(po4)3f的溶解度比ca5(po4)3oh更小，牙膏里的氟离子会与ca5(po4)3oh反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因,使用含氟牙膏，可以使难溶的ca5(po4)3oh转化为更难溶的ca5（po4）3f，使牙齿更坚固。,课堂小结,一、沉淀的转化 沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。 一种沉淀可转化为更难溶的沉淀 二.沉淀转化应用 1.工业废水的处理 2.水垢的形成 3.龋齿的形成原因及防治方法,1已知ksp(agc

11、l)1.81010 mol2l2，ksp(ag2cro4)1.91012 mol3l3，现在向0.001 moll1 k2cro4和0.01 moll1 kcl混合液中滴加0.01 moll1 agno3溶液，通过计算回答：cl、cro42-谁先沉淀？,2已知：25时，kspmg(oh)25.611012，ksp(mgf2)7.42 1011 。下列说法正确的是() a25时，饱和mg(oh)2溶液与饱和mgf2溶液相比，前者的c(mg2)大 b25时，在mg(oh)2的悬浊液加入少量的nh4cl固体，c(mg2)增大 c25时， mg(oh)2固体在20 ml 0.01 moll1氨水中的k

12、sp比在20 ml 0.01 moll1 nh4cl溶液中的ksp小 d25时，在mg(oh)2的悬浊液加入naf溶液后，mg(oh)2不可能转化成为mgf2,3.已知常温下，agcl的ksp=1.810-10,agbr的ksp=4.910-13 。 （1）现向agcl的悬浊液中： 加入agno3固体，则cl-的浓度_ _(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)； 若改加更多的agcl固体，则ag+_ _; 若改加更多的kbr固体，则ag+_ _,cl-_ _。,例：用agno3溶液来沉淀cl 和cro42（浓度均为0.010 mol/dm3)，开始沉淀时所需ag+分别是： for agcl, ag+ = (ksp(agcl )/ cl ) = (1.76 1010 / 0.010) = 1.76 108 mol/l for ag2cro4, ag+ = (ksp(ag2cro4 )/ cro42 )0.5 = (1.12 1012 / 0.010)0.5 = 1.06 105 mol/l,反而是ksp大的agcl先沉淀。 说