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沉淀溶解平衡

沉淀溶解平衡. 高二化学组 宫芹. 回顾检测 温故知新. 难溶. 微溶. 可 溶. 易 溶. 1. 溶解度的相对大小. 一般称为. 溶解度 /g. <0.01. 难溶. 微溶. 0.01~1. 可溶. 1~10.0. 易溶. >10.0. 溶解度 (g) 0.01 1 10.0. 2. 按要求写平衡常数的表达式，并指出外界影响因素。. (1) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)+eE (s)

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沉淀溶解平衡

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  1. 沉淀溶解平衡 高二化学组 宫芹

  2. 回顾检测 温故知新 难溶 微溶 可 溶 易 溶 1.溶解度的相对大小 一般称为 溶解度/g <0.01 难溶 微溶 0.01~1 可溶 1~10.0 易溶 >10.0 溶解度(g) 0.01 1 10.0

  3. 2.按要求写平衡常数的表达式，并指出外界影响因素。2.按要求写平衡常数的表达式，并指出外界影响因素。 • (1) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)+eE (s) • K=______________________ • (2)H2O H++OH- • K=_______________;Kw=_____________ • (3)CH3COOH CH3COO-+H+ • NH3·H2O NH4++OH- • Ka=________________;Kb=__________________ 温度 外界影响因素_________.

  4. 3. K和Q的相对大小与平衡移动的关系 平衡正向移动，直到平衡状态 • K>Q,______________________________; • K=Q,_____________________; • K<Q,______________________________. 处于平衡状态 平衡逆向移动，直到平衡状态

  5. 实验探究 P90观察思考

  6. 溶解 PbI2 Pb2++2I－ 沉淀 观察现象 有黄色沉淀生成 探究本质 2I －+ Pb2+ = PbI2↓ 不表示 电离平衡

  7. 一、沉淀溶解平衡 ： V V溶解 V沉淀 1、定义:一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。 t

  8. 2.特征： 达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率 与沉淀生成速率相等 等： 逆: 动： 定： 变： 沉淀生成过程与沉淀溶解过程是可逆的 动态平衡，达到沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解仍在进行，其速率相等 达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度保持不变 沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起 来的，当条件改变，会建立新的平衡

  9. 3、影响沉淀溶解平衡的因素： （1）内因（决定因素）： 难溶电解质本身的本身的性质 ①浓度： 加水稀释，平衡向溶解方向移动 （2）外因： 绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。 ②温度： ③同离子效应： ④其他

  10. AgCl  Ag+ + Cl- 对于平衡: 若改变条件，对其有何影响 交流讨论 正反应方向 增大 增大 不移动 不变 不变 逆反应方向 减小 增大 逆反应方向 增大 减小

  11. 活学活用 将足量AgCl分别溶于下列试剂中形成AgCl饱和溶液 ，沉淀溶解平衡表示式为： ① 水中 ②10mL 0.1mol/L NaCl溶液 ③5mL 0.1mol/L 的MgCl2溶液中， 相同温度下,何者Ag+浓度大？ AgCl Ag+ + Cl- 答案：① ①﹥ ②﹥ ③

  12. 总结 沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡都具备平衡的特征和本质,都遵循化学平衡移动原理,用平衡的观点来分析问题.

  13. 4.溶度积常数Ksp ①表示 ②影响因素：温度 ③意义：Ksp的大小反映了难溶电解 质在水中的溶解能力 AmBn mAn++nBm-的沉淀溶解平衡常数表达式为 Ksp=___________________.

  14. 几种难溶电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) Ksp= [Ag+][Cl-] = 1.8×10-10mol2L-2 AgBr(s) Ag+(aq)+ Br- (aq) Ksp= [Ag+][Br-] = 5.0×10-13mol2L-2 AgI(s) Ag+ (aq) + I- (aq) Ksp= [Ag+][I-] = 8.3×10-17mol2L-2 Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq) Ksp= [Mg2+][OH-] 2= 5.6×10-12mol3L-3

  15. 应用：相同类型(化学式组成中阴、阳离子个数比相同）的难溶电解质的Ksp越小，溶解能力越___，越____溶。如: Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI) 溶解度：________________________ 弱 难 S(AgCl)>S(AgBr)>S(AgI) 练习：已知：Mg(OH)2(s) Mg2++2OH- Ksp= [Mg2+][OH-]2 = 5.6×10-12mol3L-3 Cu(OH)2(s) Cu2++2OH- Ksp= [Cu2+][OH-]2 = 2.2×10-20mol3L-3 溶解能力相对较强的是________ Mg(OH)2

  16. 思考 二、沉淀溶解平衡的应用 1、沉淀的溶解与生成 如何用Ksp和Q的相对大小判断沉淀溶解平衡移动的方向? 离子的浓度商Q和溶度积Ksp的关系： (1).当 Ksp<Q 时是过饱和溶液，反应向生成沉淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止） (2).当 Ksp=Q 时是饱和溶液,已达到沉淀溶解平衡状态 (3).当 Ksp>Q 时是不饱和溶液，反应向沉淀溶解的方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。 思考：前面向PbI2沉淀溶解平衡的上层清液中 滴加KI溶液，为什么产生黄色沉淀？

  17. 达标检测 CE 1.下列关于沉淀溶解平衡的说法错误的是（ ） A.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，且是一种动态平衡 B.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关 C.Ksp反映了物质在水中的溶解能力，可直接根据Ksp 的大小比较电解质在水中的溶解能力大小 D.可通过Q和Ksp的相对大小，来判断沉淀溶解平衡的移动方向 E.温度越高难溶电解质Ksp一定越大

  18. 沉淀的溶解与生成在生产、生活中实例探究 看课本92页，解释以下问题： 1、钡餐为什么用硫酸钡而不用碳酸钡？ 2、如果误将可溶性钡盐当做食盐或纯碱食用，会造成钡中毒，应怎样处理？ BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4 Ba2+ + SO42- Ksp=1.1×10-10mol2L-2 BaCO3 Ba2+ + CO32- Ksp=5.1×10-9mol2L-2 CO32- + 2H+ H2O+CO2 BaCO3（s) Ba2+ + CO32- 由于胃酸的酸性很强(pH为0.9~1.5)，如果服下BaCO3,胃酸可与CO32-反应生成CO2和水,使CO32-的浓度降低，使Q<Ksp，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。所以，不能用BaCO3做“钡餐”。而SO42-难以与H+结合生成硫酸分子，因此胃酸中的高H+浓度对BaSO4的沉淀溶解平衡基本没有影响，Ba2+浓度可以保持在安全浓度标准以下，因此BaSO4可用作“钡餐”。 平衡向右移动 结果：Ba2+浓度增大 而引起人体中毒

  19. 2、如果误将可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2等]当做食盐或纯碱食用，会造成钡中毒，应怎样处理？原理是什么？2、如果误将可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2等]当做食盐或纯碱食用，会造成钡中毒，应怎样处理？原理是什么？ 处理方法：中毒患者应尽快用5.0℅的Na2SO4 溶液洗胃，随后导泻使钡盐尽快排出。 原理：服用Na2SO4溶液后，由于Q>Ksp,因此 SO42-可与误食的Ba2+结合成沉淀而解毒。 Ba2+ + SO42- ===== BaSO4↓

  20. 交流研讨 CO32-(aq) + H2O+CO2 HCO3- CaCO3 (s) Ca2+(aq) + CO32-(aq) 平衡向右移动 阅读课本93页，并回答以下问题： 1、写出石笋、钟乳石和石柱形成过程中所涉及反应的化学方程式，并从沉淀溶解平衡的角度解释。 2、分析影响珊瑚虫生长的原因。 CO32-(aq)离子浓度减小，使Ksp>Q，沉淀溶解平衡向CaCO3 (s)溶解的方向移动 CaCO3+CO2+H2O === Ca(HCO3)2 不溶性→微溶性 Ca(HCO3)2 === CaCO3+CO2+H2O 微溶性→不溶性

  21. 2、分析影响珊瑚虫生长的原因。 Ca2++2HCO3- CaCO3+CO2+H2O 微溶性 不溶性 珊瑚周围的藻类植物的生长会通过光合作 用吸收二氧化碳促进碳酸钙的产生对珊瑚的形 成贡献很大。人口增长、人类大规模砍伐森 林、燃烧煤和其他的化石燃料等因素都会造成 二氧化碳浓度增大，使碳酸钙溶解，干扰珊瑚 的生长，污水的排放可直接导致珊瑚虫死亡。

  22. 2.沉淀的转化 观察思考 ZnS转化为CuS (1).在一支试管中加入2mL0.1mol·L-1ZnSO4溶液，再滴 入1mol·L-1Na2S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0.1mol·L-1CuSO4溶液，观察现象。 实验现象：先有白色沉淀出现，后白色沉淀转 化成为黑色沉淀。

  23. 解释： 1.白色硫化锌为什么转化为黑色的硫化铜？ 2.沉淀转化的实质是什么？ 3.沉淀的转化在生产和生活中有哪些应用，试举例说明。

  24. ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.6×10-24mol2•L-2 CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.3×10-36mol2•L-2 1.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的阴、阳离子个数比相同，Ksp(ZnS) 》Ksp(CuS), CuS的溶解能力远小于ZnS的溶解能力。

  25. ZnS沉淀转化为CuS沉淀的解释： ZnS(s) Zn2+(aq) +S2-(aq) + Cu2+(aq) CuS(s) 平衡向右移动 ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应： ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+ (aq) 当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时， ZnS溶解产生的S2-与 溶液中的Cu2+足以满足Q>Ksp(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，使得溶液中的S2-浓度降低，导致溶液中的S2-与Zn2+的Q<Ksp(ZnS),使ZnS的沉淀溶解平衡向着沉淀溶解的方向移动，结果是ZnS沉淀逐渐转化成为CuS沉淀。

  26. 2.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，两种难溶物的溶解能力相差越大，这种转化的趋势就越大。 • 应用：在AgCl(s)中加入NaI溶液可转化为_______沉淀。 • 在CaSO4(s)加入Na2CO3溶液可转化为________沉淀。 AgI(s) CaCO3(s)

  27. 3.沉淀的转化在生产和生活中有哪些应用， 试举例说明。 工业废水的处理

  28. 自主探究 （1）加热可以使天然水中的Ca(HCO3)2与Mg(HCO3)2分别分解为CaCO3与MgCO3,你知道水垢的成分是什么吗？它们是怎样生成的？ （2）在处理污水时，可以向其中加入FeS固体,以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。在此过程中发生了哪些化学反应，并写出离子方程式？

  29. 已知： Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2•L-2 Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2•L-2 Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2•L-2 Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2•L-2 重金属离子（如Cu2+、Hg2+ 、Pb2+等）转化成沉淀 FeS等难溶物质 工业废水 FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+ (aq) FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+ (aq) FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+ (aq)

  30. 常用MnS、H2S、NaHS、 Na2S、(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：写出上述沉淀剂分别与Cu2+反应的离子方程式。 Cu2+ + MnS(s) = CuS(s)+Mn2+ Cu2+ + H2S = CuS + 2H+ Cu2+ + HS- = CuS + H+ Cu2+ + S2- = CuS

  31. 例：将4×10-3molL-1的AgNO3溶液与4×10-3 molL-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？ Ksp(AgCl)= 1.8×10-10mol2L-2 解：只有当 Q> Ksp时，离子才能生成沉淀。 混合后：[Ag+]=2 ×10-3molL-1, [Cl-]=2 ×10-3molL-1 Q=[Ag+][Cl-]=2 ×10-3molL-1×2 ×10-3 molL-1=4.0 ×10-6mol2L-2 >1.8×10-10mol2L-2 Q>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。

  32. 当堂检测： 1.在10mL1.0×10-3mol/L的MgSO4溶液中，加入 10mL0.04mol/L的NaOH溶液，是否有沉淀析出？若有沉淀析出，Mg2+是否沉淀完全？Ksp(Mg(OH)2)=5.6×10-12mol3L-3 2.在100mL溶液中，其中含有0.001mol的NaCl和0.001mol的K2CrO4,逐滴加入AgNO3溶液时，设溶液的体积不变，通过计算说明谁先沉淀？ Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2L-2 Ksp(Ag2CrO4)= 1.1×10-12 mol3L-3

  33. 课后作业 • 1、整理笔记 • 2、活页卷

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