高二化學(xué)選修 沉淀溶解平衡 ppt

高二化學(xué)選修沉淀溶解平衡ppt第一頁，共三十七頁，2022年，8月28日已知牙齒表面有一層堅硬的牙釉質(zhì)羥基磷酸鈣[Ca5(PO4)3(OH)]，它對牙齒起到保護作用。使用含氟牙膏能生成更難溶且耐酸的氟磷酸鈣[Ca5(PO4)3F]覆蓋在牙齒表面，抵抗Ｈ+的侵襲

。情景1：

第二頁，共三十七頁，2022年，8月28日情景2：當我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時，一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后，會形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎？龍巖龍硿洞地下溶洞奇觀龍巖梅花山賴源溶洞第三頁，共三十七頁，2022年，8月28日探究實驗：（1）將少量的PbI2固體加到盛有一定量水的試管中，振蕩，靜置一段時間。溶解在水中的Pb2＋和I－又能否結(jié)合生成PbI2沉淀呢？（2）取上層清液1~2ml，加入試管中，逐滴加入KI溶液，振蕩，觀察實驗現(xiàn)象。難溶微溶可溶易溶0.01110（Sg/100g水）思考現(xiàn)象:滴加碘化鉀溶液后,上層清夜中出現(xiàn)黃色沉淀,說明上層清夜中存在鉛離子.第四頁，共三十七頁，2022年，8月28日一定溫度下，沉淀溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，形成飽和溶液，固體質(zhì)量和溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。例如：AgCl(s)Ag++Cl-溶解沉淀1、定義：一、沉淀溶解平衡PbI2(s)

Pb2＋(aq)＋2I－(aq)溶解沉淀V溶V結(jié)====0速率V0時間t..V溶V結(jié)t1等2、特征：、定、動、變

第五頁，共三十七頁，2022年，8月28日3、影響沉淀溶解平衡的因素：內(nèi)因：難溶物質(zhì)本身性質(zhì)——主要決定因素CaCO3Ca2++CO32-注：絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。同是難溶電解質(zhì)，溶度積差別很大。易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。第六頁，共三十七頁，2022年，8月28日3、影響沉淀溶解平衡的因素：

外因：（1）濃度—（2）溫度—（3）同離子效應(yīng)—加水，平衡向溶解方向移動升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動向平衡體系中加入相同的離子使平衡向沉淀方向移動（4）其他—向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)或氣體時，平衡正移第七頁，共三十七頁，2022年，8月28日4、溶度積常數(shù)(Ksp)PbI2(s）Pb2++2I-25℃時溶度積：在一定溫度下，難溶電解質(zhì)在溶液中達到沉淀溶解平衡時，離子濃度保持不變。其離子濃度的化學(xué)計量數(shù)次方的乘積為一個常數(shù)，稱之為溶度積常數(shù),簡稱溶度積，用Ksp表示。=

7.1×10-9mol3L-3Ksp=Ksp值的大小只與難溶電解質(zhì)本身的

性質(zhì)和溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。K[PbI2]=

[Pb2+

]

[I-]2第八頁，共三十七頁，2022年，8月28日難溶物Ksp表達式AgClAgBrAgIMg(OH)2Cu(OH)2=[Ag+][Cl-]=[Ag+][Br-]=[Ag+][I-]=[Mg2+][OH-]2=[Cu2+][OH-]2Ksp值（25℃）溶解度（g）1.8×10-10mol2L-21.8×10-45.0×10-13

mol2L-28.4×10-68.3×10-17

mol2L-22.1×10-75.6×10-12

mol3L-36.5×10-32.2×10-20

mol3L-31.7×10-5問題探究（1）溶度積和溶解度都可以表示物質(zhì)的溶解能力，請根據(jù)下表分析，溶度積與溶解度有什么關(guān)系？試一試

寫出下列難溶物的溶度積表達式

第九頁，共三十七頁，2022年，8月28日問題探究(2)將0.001mol/LNaCl溶液和0.001mol/LAgNO3溶液等體積混合,是否有AgCl沉淀生成?Q＝[Ag+][Cl-]＝10－6mol2/L-2

＝0.001mol/L×

0.001mol/L

>

KSP離子結(jié)合生成沉淀(AgCl的KSP=1.8×10－10mol2L-2)第十頁，共三十七頁，2022年，8月28日5、溶度積規(guī)則：

（1）Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。同類型的難溶電解質(zhì)，在同溫度下，Ksp越大，溶解度越大；不同類型的難溶電解質(zhì)，應(yīng)通過計算才能進行比較。（2）在一定溫度下，通過比較任意狀態(tài)離子積（Q

）與溶度積（Ksp）的大小，判斷難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡進行的方向。①當Q

=Ksp時，②當Q

＜Ksp時，③當Q

＞Ksp時，飽和溶液，已達到沉淀溶解平衡狀態(tài)。不飽和溶液，沉淀溶解，即反應(yīng)向沉淀溶解的方向進行，直達平衡狀態(tài)（飽和為止）。離子生成沉淀，即反應(yīng)向生成沉淀方向進行，直到平衡狀態(tài)（飽和為止）。第十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日沉淀溶解平衡生活自然界生產(chǎn)溶液中的化學(xué)反應(yīng)二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用第十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日1、沉淀的生成（1）意義：在物質(zhì)的檢驗、提純及工廠廢水的處理等方面有重要意義。（2）方法：

A、調(diào)節(jié)PH法例：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)PH值至7－8Fe3++3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+

B、加沉淀劑法如:沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑（3）原則：生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且進行得越完全越好注意：當剩余離子即平衡離子濃度≤10-5mol/L時，認為離子已沉淀完全或離子已有效除去。第十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日2、沉淀的溶解

根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(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，就可以使沉淀溶解。例如醫(yī)院中進行鋇餐透視時，用BaSO4做內(nèi)服造影劑，為什么不用BaCO3做內(nèi)服造影劑？第十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：BaSO4Ba2++SO42-Ksp=1.1×10-10mol2L-2BaCO3Ba2++CO32-Ksp=5.1×10-9mol2L-2由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸會與CO32-反應(yīng)生成CO2和水，使CO32-離子濃度降低，使Qc<Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3Ba2++CO32-+H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H+結(jié)合生成硫酸，胃酸中的H+對BaSO4的溶解平衡沒有影響，Ba2+濃度保持在安全濃度標準下，所以用BaSO4作“鋇餐”。第十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日陜西商洛柞水縣柞水溶洞

山東淄博博山溶洞

當我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時，一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后，會形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎？第十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日問題1：溶洞里美麗的石筍、鐘乳是如何形成的？Ca2++2HCO3-CaCO3+CO2+H2O

CaCO3+CO2+H2OCa2++2HCO3-

問題2：人口增長、燃燒煤和其他化石燃料為什么會干擾珊瑚的生長？學(xué)以致用第十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日沉淀的溶解BaCO3(s)

等難溶鹽溶解在強酸溶液中:BaCO3(s)

+2H+=CO2+H2O+Ba2+CaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ca2+ZnS(s)+2H+=Zn2++H2S難溶于水的氫氧化物溶解在酸中：Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2++2H2OFe(OH)3(s)

+3H+=Fe3++3H2OMg(OH)2(s)溶解在氯化銨等酸性的鹽溶液中:Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++H2O+2NH3第十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日沉淀的溶解原理實質(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例：CaCO3難溶于H2SO4,易溶于HCla.酸堿溶解法例：Al(OH)3既溶于HCl，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NH4Cl溶液欲使某物質(zhì)溶解，需必要條件Qi＜Ksp第十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日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酸，如鹽酸，只能溶于氧化性的強酸，如硝酸，甚至是王水，其間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)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]

OH來溶解沉淀AgOH（常用于溶解某些具有明顯氧化性或還原性的難溶物）第二十頁，共三十七頁，2022年，8月28日

向盛有2mL0.1mol/LZnSO4溶液的試管中加入幾滴Na2S(0.1mol/L)溶液，再向其中滴加CuSO4溶液，觀察沉淀顏色的變化。探究實驗2:物質(zhì)ZnSCuSKsp(mol2·L-2)1.6×10-241.3×10-36沉淀顏色白色黑色

3、沉淀的轉(zhuǎn)化第二十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日

ZnS(s)Zn2+(aq)+

S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向右移動沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動，一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢越大。第二十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日例：在ZnS沉淀加入10mL0.001mol/L的CuSO4溶液是否有CuS沉淀生成？已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24

Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2解：ZnS沉淀中的硫離子濃度為：[S2-]=[Zn2+]=(Ksp)1/2=(1.6×10-24)1/2=1.26×10-12(mol/L)Qc=[Cu2+][S2-]=1.0×10-3mol/L×1.26×10-12mol/L=1.26×10-15mol2?L-2因為：Qc(CuS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀會轉(zhuǎn)化為CuS沉淀練習:已知Ksp(MnS)=2.5×10-13Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2?L-2通過計算說明MnS沉淀中滴加0.01mol/L的Pb(NO3)2溶液是否有PbS沉淀析出。(2).ZnS沉淀為什么轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的定量計算第二十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日

利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，常用FeS(s)MnS(s)等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。

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練習：寫出FeS(s)與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應(yīng)離子方程式。FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+第二十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日

Cu2++MnS(s)=CuS(s)+Mn2+Cu2++H2S=CuS+2H+Cu2++S2-=CuSCu2++HS-=CuS+H+

用MnS、H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S作沉淀劑都能除去工業(yè)廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。第二十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日水垢中的Mg(OH)2是怎樣生成的?硬水:是含有較多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.加熱時：

Ca2++2HCO3-=CaCO3+CO2+H2OMg2++2HCO3-=MgCO3+CO2+H2OMgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2為什么在水垢中鎂主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以MgCO3沉淀的形式存在？比較它們飽和時[Mg2+]的大小。第二十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日MgCO3沉淀溶解平衡：MgCO3(s)Mg2++CO32-CO32-水解平衡：CO32-+H2OHCO3-+OH-因為Qc>Ksp(Mg(OH)2),所以有Mg(OH)2沉淀析出。即加熱后，MgCO3沉淀轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2。因此硬水加熱后的水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3.洗滌水垢的方法：除出水垢中的CaCO3和Mg(OH)2用食醋，CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+CO2+H2O

Mg(OH)2+2CH3COOH=(CH3COO)2Mg+2H2O第二十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日小結(jié)沉淀溶解平衡溶度積沉淀溶解平衡的應(yīng)用1.沉淀的溶解與生成2.沉淀的轉(zhuǎn)化第二十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日隨堂練習1.將4×10-3mol/L的Pb(NO3)2溶液與4×10-3mol/L的KI溶液等體積混合能否有沉淀析出？(Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3L-3)第二十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日2、牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護著，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s）=5Ca2++3PO43-+OH-進食后，細菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是

。已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、質(zhì)地更堅固。用離子方程表示當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因

。

隨堂練習第三十頁，共三十七頁，2022年，8月28日3、討論：對于平衡AgCl（S）Ag+(aq)+Cl-(aq)

若改變條件，對其有何影響改變條件平衡移動方向C（Ag+）C（Cl-）升溫加水加AgCl（s）加NaCl（s）加NaI（s）加AgNO3(s)加NH3·H2O→↑↑→不變不變不移動不變不變←↓↑→↓↑←↑↓→↓↑第三十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日謝謝大家第三十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日溶度積規(guī)則1、Q

>Ksp時，過飽和溶液，生成沉淀2、Q

=Ksp時，沉淀溶解平衡3、Q

<Ksp時，不飽和溶液，沉淀溶解第三