沉淀溶解平衡及應(yīng)用.ppt

1、第一課時沉淀溶解平衡原理學(xué)習(xí)目標(biāo):i=1.了解難溶物在水的溶解情況，認(rèn)識沉淀溶解平衡的 建立過程。-2理解溶度積的概念，能用溶度積規(guī)則判斷沉淀的產(chǎn)生、溶解。重點(diǎn)、難點(diǎn)：理解沉淀溶解平衡原理；利用溶度積的簡單計(jì)算ca5(po4)3oh(s)-nw-5ca2+3po43 +糖吃多了易患餉齒，請大家完成 教科書p89頁交流與討論。僵齒和含氟牙膏(1)鈣、磷在骨骼牙齒中的存在形式ca5(po4)3oh(2 )存在的溶解平衡ca5(po4)3oh(s)5ca2+(aq) + 3po43'(aq) + oh' (aq)5ca2+(aq) + 3po43_(aq) + oh" (a

2、q)(4)含氟牙膏的使用5ca2+ + 3po43' +f = fcapoxf :使用含氟牙膏，可以使難溶物轉(zhuǎn)化為更難溶物質(zhì)。 氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕，使牙齒更堅(jiān)固注：氟過量會導(dǎo)致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量 較高的地區(qū)的人，不宜使用含氟牙膏1. 氯化銀、硫酸頓屬于難溶物，它們在水中是否完全不能 溶解？2. 請按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1) 將少量pbb(難溶于水)固體加入盛有一定量水的 50 ml燒杯中，用玻璃棒充分?jǐn)嚢瑁o置一段時間。(2) 取上層清液2 ml,加入試管中，逐滴加入agnos 溶液，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。現(xiàn)彖：溶液中出現(xiàn)黃色渾濁現(xiàn)象。t 說明澄清溶液里存在i離子，即說

3、 明淚化鉛在水中有少量的溶解。實(shí)驗(yàn)過程現(xiàn)象解釋與結(jié)論nacl溶液+agno3溶液白色沉淀ag+ + cl- =agcl；取上層清液適 量，滴加少量ki溶液黃色沉淀* ag+ + 1= agl；活動與探究交流與討論1. 生成沉淀的離子反應(yīng)能發(fā)生的原因？ 生成物的溶解度很小2. 沉淀是絕對不溶于水嗎？agcl溶解度雖然很小，但并不是絕對不溶, 生成agcl沉淀也有極少量的溶解。難溶工不溶以agci為例，分析沉淀溶解平衡的建立水分子作用下i i e * k i定廠時:溶解agcl(s)sv溶解ag+(aq) + cl(aq)沉淀溶解和沉淀過程一、沉淀溶解平衡1沉淀嫁解平衡的概念-我們知道，沉淀在水中

4、的溶解過程實(shí)際上是一個 可逆過程，即存在沉淀和溶解兩個互為可逆的過 程。因此，在一定條件下會建立化學(xué)平衡。請你 嘗試給沉淀溶解平衡下定義。定義一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的 速率相等時，形成了電解質(zhì)的飽和溶液，達(dá)到平衡 狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡.由于沉淀溶解平衡屬于化學(xué)平衡，所以也可 以用研究化學(xué)平衡的方法來研究沉淀溶解平衡。2.表示方法:agc i ( s ) = ag+ (aq) +ci - (aq)溶解平衡當(dāng)溶解速率與析出速率 相等時，達(dá)溶解平衡，所 得溶液為飽和溶液.化學(xué)平衡溶液中只有離子沒有氯化銀 “分子”，電離100%!不存 在3意義：不表示電離平衡表示：一方

5、面：少量的ag+和cl-脫離agci表面進(jìn)入 水中，另一方面：溶液中的ag+和cr受agci表面的陰、陽 離子的吸引回到agci的表面4特征逆、動、等、定、變疑問:化學(xué)平衡狀態(tài)有“動、定、變”等特缶 溶解平衡怎樣呢？溶解平衡特征：(1) 動態(tài)平衡：溶解與析出過程均在進(jìn)行(逆)，只是速率相等;(2) 離子濃度恒定：相同溫度下，離子濃度不再改變;條件改變平衡隨之改變：外界條件可能使平衡移動。5影響©素內(nèi)因：難溶物本身的性質(zhì)外因：濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向 移動 溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程。 同離子效應(yīng)： 其他討論：對于平衡agci (s) wag+ (aq) +ci&quo

6、t;(aq)若改變條件，對其有何影響（有agci固體剩余）改變條件平衡移動方向平衡時平衡時c (ag+)c (ci-)升溫正反應(yīng)增大增大加水正反應(yīng)不變不變加agci (s)不移動不變不變加naci (s)逆反應(yīng)減小增大加nal (s)正反應(yīng)減小增大加 agn03 (s)逆反應(yīng)增大減小加 nh3h2o正反應(yīng)減小增大請運(yùn)用化學(xué)平衡的特征分析下列說法是否正確o(1) 當(dāng)沉淀溶解達(dá)到最大程度時，沉淀溶解過程及 離子結(jié)合成沉淀的過程均會停止。(x)(2) 當(dāng)沉淀溶解平衡建立時，溶液中離子的濃度不 再發(fā)生變化。(3) 對于平wagcl =a£+(aq) + cl-(aq)來說，其平衡常數(shù)可用：k

7、 =c(ag+) -c(c門表示(丿二、溶度積常數(shù)（簡稱溶度積）1、定義在一定條件下，難溶性電解質(zhì)形成飽和溶液，達(dá)到溶解 平衡，其溶解平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù)或簡稱溶度積.2表達(dá)式：a/s)man+ (aq) +nbm_ (aq)例：寫出下列難溶電解質(zhì)的溶解平衡關(guān)系式 和溶度積表達(dá)式。agbr ag+ (aq) + br (aq) ksp = c(ag+) c(br)ksp = c(fe3+). c3(oh )fe(oh)3 (aq)?e3+ (aq) + 3oh' (aq)3、意義:ksp的大小反映了物質(zhì)在水中的溶解能力o （同類型的難容電解質(zhì)）ksp越大，其溶解 能力越強(qiáng)。4、特點(diǎn)：

8、wlh和其他平衡常數(shù)一樣，ksp與溫度 有關(guān)，一定溫度下，心是常數(shù)。問題解決完成難溶物caco3> ag2cro4>mg(oh)2在水中的沉淀溶解平衡的關(guān)系 式和溶度積。閱瀆篠癢p88耒歹存通過對比不同難溶電解質(zhì)的溶度稅與 溶解度數(shù)值，你能得岀什么結(jié)論？5、溶度稅的應(yīng)用(f)乙屜溥炭張蕊馬&潭衣:例1已知室溫下卩見的溶度積為7.1x10-9,求 飽和溶液中pb2+和f的濃產(chǎn);在c(f)=0lmoll-i 的溶液中，pb2+的濃度最大可達(dá)到多少？解：pbl2(s)壬亠 pb2+(aq) + 2i_ (aq)瓦)=c (pb2+) - c2(r)= 7.1 x10 9c (pb

9、2+) = c(l) = 192x103moll9<c(pb2+)=1.21 xiomoll1 c (l)= ?c (pb2+) = ksp/c2(i ) =7.1x10 9/0.12 =7.1xl07moll1即：該溶液里允許pb2+的最大濃度為7.1 x lomol l1已知傳決欽疝傳解炭;例2 已知298k時acl的瓦卩=1.8x10 10, 求其溶解度s解： agclag+ + crksp = c(ag+) c(cr)設(shè)agcl的溶解度為s,在il飽和溶液中,c(ag+)=x, c(cl ) = xkspagcl= c(ag +) c(cl-)= x 2 = 1.8 x io10

10、cagcl= c(ag + ) =1.34 x lomol-l1s agcl= 134x10 5mobl4 xllxl43.5g*mol1xloog-rlooog = 1.9xl0'4g小結(jié)：已知傳麥険疝傳解浚;巴知傳解凌朮溶茨張例3已知a&c1298k時在水中溶解度為1.92x10屯，計(jì)算其心。解:m(agcl) = 143.5 g mol1n(agcl)=1.92 x10 4gxl000g-rl00g-rl43.5 g mol" =1.34 x10-5 molc(agcl)= 1.34 xlo 5 movll= 1.34 xlo 5 mol-l1ksp=c(ag+

11、) -c(cr)= (1.34 x10 5 )2 = 1.8 x10 10利用傳決欽利撕馬&曇壽：例4 已知298k時，mgco3的 ksp = 6.82x 106,溶液中c(mg2+)=0.0001mol-l1, c(co32) = o.ooolmol l1,此時m#和co32 能否共存？解 z mgco3 mg2+ + co32'c(mg2+) c(co32-) = (0.0001)2=1x10 81x10=8 v 6.82 x10-6所以，t wmg2+ »co32-能共存請完成學(xué)案：例題5容度積規(guī)則:（qc稱為濃度商）1 當(dāng)qcvksp時，溶液為不飽和狀態(tài)，

12、加入相應(yīng)的固體，固體的質(zhì)量將減小 2,當(dāng)qc = ksp時，溶液為飽和狀態(tài)，加 入相應(yīng)的固體，固體的質(zhì)量將不變3當(dāng)qc>ksp時，溶液為過飽和狀態(tài)， 加入相應(yīng)的固體，固體的質(zhì)量將增大小結(jié)固體電解質(zhì)作業(yè)溶解平衡溶度積ksp勒夏特 列原理概念表達(dá)式影響因素應(yīng)用平衡移動判斷化學(xué)反應(yīng)原理93頁練習(xí)與實(shí)踐:1、2、3學(xué)習(xí)目標(biāo)：-了解沉淀溶解平衡在生產(chǎn)生 活中的應(yīng)用：沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化a沉淀的生成頓離子是有毒的重金屬離子，如果誤食可溶性頓鹽，應(yīng)采取什么措施?應(yīng)想辦法便狽離子沉淀可以用碳酸鈉或硫酸鈉洗胃嗎?、沉淀的生成1意義：在物質(zhì)的檢驗(yàn)、提純及工廠廢水的處理等方面有重要意義。2欲

13、使某物質(zhì)沉淀析出的條件:離子積ksp3 方法、加沉淀劑:如沉淀ba2+、c0、昭+等,rtawna2s04> na2s、堺做沉淀劑hg2+s2-=hgs |ba2+s042- =bas04 cu2+s2- =cus !工業(yè)廢水【硫化物等重金屬離子（如cp、hg2+等）轉(zhuǎn)化成沉淀b、調(diào)ph值例仁工業(yè)原料氯化錢中混有氯化鐵，加氨水 調(diào)ph至34 (請寫出離子方程式)fe3+ + 3nh3*h20=fe (oh) 3 ! +3nh4+例2.如何除去酸性硫酸銅溶液中的fe3+開始沉淀時ph完全沉淀時phfe(ohh2.73.7cu(oh)25.26.4向該溶液中加入cuo或cu(oh)2調(diào)溶液的

14、ph至3.7以上，小于5.2c、同離子效應(yīng)法例：硫酸領(lǐng)在硫酸中的溶解度比在純水中小。bas04 (s)、 ba2+ (aq) + s042 (aq)硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移有利于沉淀生成。d、氧化還原法糖吃多了易患餉齒，請大家完成 教科書p89頁交流與討論。僵齒和含氟牙膏(1)鈣、磷在骨骼牙齒中的存在形式ca5(po4)3oh(2 )存在的溶解平衡ca5(po4)3oh(s)5ca2+(aq) + 3po43'(aq) + oh' (aq)5ca2+(aq) + 3po43_(aq) + oh" (aq)(4)含氟牙膏的使用5ca2+ + 3po43'

15、+f = fcapoxf :使用含氟牙膏，可以使難溶物轉(zhuǎn)化為更難溶物質(zhì)。 氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕，使牙齒更堅(jiān)固注：氟過量會導(dǎo)致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量 較高的地區(qū)的人，不宜使用含氟牙膏二、沉淀的轉(zhuǎn)化1實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動2 沉淀轉(zhuǎn)化的類型 一般溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為 溶解能力相對較弱的物質(zhì)，即ksp大的沉淀可 以向ksp小的沉淀轉(zhuǎn)化。 .兩種同類難溶強(qiáng)電解質(zhì)的ksp相差不大時, 通過控制離子濃度，ksp小的沉淀也可以向ksp 大的沉淀轉(zhuǎn)化。 將難溶物轉(zhuǎn)化為能夠易于處理的沉淀。適用于不易被酸或堿所溶解、不易形成離子、也無明顯氧化性、還原性的難溶鹽?？傊?，沉淀一溶解平衡是暫時的

16、、有條件的，只 要改變條件，沉淀和溶解這對矛盾可以相互轉(zhuǎn)化。話動與掃拜p84有人認(rèn)為，鹽與鹽在溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的條件 之一是兩種鹽均為可溶性鹽，請你利用下面的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 這一結(jié)論是否正確，并利用沉淀溶解平衡的相關(guān)知識和 所提供的信息對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋。實(shí)驗(yàn)一：取一支試管，向盛有2ml 0. imol/lnaci溶液的 試管中加入幾的agno3 (0. lmol/l)溶液，觀察現(xiàn)象并記 錄。實(shí)驗(yàn)二：將所得懸濁液分成兩份，向其中一份懸濁液 中滴加ki溶液對比，觀察滴加ki溶液前后沉淀顏色的 變化并紀(jì)錄。實(shí)驗(yàn)三：向?qū)嶒?yàn)2的試管中滴加硫化鈉溶液。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式實(shí)驗(yàn)1產(chǎn)生白色沉淀ag+cr= ag

17、cl i實(shí)驗(yàn)2沉淀由白色轉(zhuǎn) 化為淺黃色agcl+ragl+cl-實(shí)驗(yàn)3沉淀由淺黃色 轉(zhuǎn)化為黑色2agi+s2-= ag2s i +2t說明碩化銀的溶解度小于鍥化銀，碘化銀的溶解度小于氯化銀結(jié)論：實(shí)驗(yàn)告訴我們不同的沉淀之間在一定的條件下 是可以相互轉(zhuǎn)化的！沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動 沉淀轉(zhuǎn)化的條件:一般而言,難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化成更加難溶的物質(zhì)ag*+ cl agli+ += r + k+ na2s = s2' + 2na+l: iaglag2sk墮差值越大，沉淀轉(zhuǎn)化越徹底。即生成的沉淀瓦卩越小，轉(zhuǎn)化越徹底。沉淀轉(zhuǎn)化方向：agcl agl -> ag2s3沉淀的轉(zhuǎn)化應(yīng)用:a.氟化

18、物防治齬齒 b.工業(yè)處理重晶石c鍋爐中水垢的除去問題2：在分析化學(xué)中常常先將難溶強(qiáng)酸鹽轉(zhuǎn)化為難溶弱酸鹽然后用酸溶解，使陽離子進(jìn)入溶液。例如重晶石是制備頓的重要原料，mbaso4不溶于 酸，用飽和碳酸鈉溶液處理即可轉(zhuǎn)化為易溶于 酸的碳酸頓。請你分析其原理。baso4ba+ so42+na2co3 = cq" + 2na+11總反應(yīng)離子方程茨：baco3baso4 (s)+ co32baco3 (s) + so42飽和na2（x）3溶液bas04移走上層溶加（重復(fù)操作）bas04 baco3h+baco ba2+問題3：鍋爐的水垢中除了cacos和mg(ohl外， 還有cas04使得水垢

19、結(jié)實(shí)，用酸很難快速除去， 要快速除去水垢，可以用飽和ncos溶液處理, 使之轉(zhuǎn)化為易溶于酸的caco3,而快速除去。ca2+ + +0032- +s042-2na+cas04na?c03cac()3 (scas04 + c032-)蘭 cac03 +s042-三、分步沉淀n鈾空了沉淀劑 丿.柯罔于達(dá)到溶度積倉沉淀劑 達(dá)到溶度積注意：沉淀劑 沉淀劑 可同可不同分步沉淀如何除去混在nacl溶液中的銅離子?如何除去硫酸銅溶液中的鐵離子？提示=雖然加磧，兩種離子均會沉淀，但溶器黠驀黑淀。根據(jù)溶解差異考可以通過控制ph的方法，使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫 氧化鐵沉淀，而將銅離子保留下來。例 1 :已知agl 的&#

20、169;=8. 5x10-17, agci 的ksp=1.8x1o-10. 在含有0. 01mol/l na i 和0.01mol/l naci 的溶液中, 逐滴加入agnos溶液，先析出什么沉淀？例2 如何除去酸性氯化鎂溶液中的ci>2+、fe3+、 fe2+ ,且分別得到cu(oh)2、fe(oh)3o物質(zhì)開始沉淀時ph完全沉淀時phfe(oh)32.73.7fe(oh)27.69.6cu(oh)25.26.4mg(ohb9.1沉淀的溶解1 沉淀的溶解實(shí)質(zhì)是設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的 相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動2欲使某物質(zhì)溶解，必要條件：各離子濃度乘積vksp3 方法a.

21、 酸(堿)溶解法例：cacos易溶于h2co3,易溶于hci例：ai(0h)3既溶于hci,又溶于naohb. 難溶于水的電解質(zhì)溶于某些鹽溶液例：mg (oh) 2溶于nh£i溶液溶洞的形成：caco3 ca2+ co32- i+h2o+co22hco3-c、其它沉淀溶解的方法利用氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解cus、hgs等不能溶于非氧化性的強(qiáng)酸，如鹽酸, 只能溶于氧化性的強(qiáng)酸，如硝酸，甚至是王水, 其間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)cusw士c112+ + s2-s + no + h2ohno3a生成配位化合物使沉淀溶解銀氨溶液的制取就是典型的例子。利用生成穩(wěn)定 的可溶配位化合物ag (nh3) 2

22、oh來溶解沉淀agoh-沉淀的生成 沉淀的轉(zhuǎn)化 分步沉淀-沉淀的溶解例1 將4 x lomol-l1的agnos溶液與 4 x lomol-l1的nacl溶液等體積混合能 否有沉淀析出？ ixp(agcl)= 1.8 x10-10解:c(ag+)=2 x 10'3mol*l_1c(cl-)= 2 x10-3c(ag+) c(cl )= 2 x10-3 x 2 x10 3=4.0 x io" > ksp=l8 x io10所以有agcl沉淀析出。例2取5ml o.oolmol-l1 bacl2與等體積的 0.02mol l1 na2so4的混合，計(jì)算ba2+是否沉淀完全即 c(ba2+)vlo 5moll * ? baso4的 sp=l.l x io'10)解 / so42 + ba2+ = baso4 iscv-過量0.009moll_1k