《2018年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為 3.3 沉淀溶解平衡課件14 魯科版選修4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為 3.3 沉淀溶解平衡課件14 魯科版選修4.ppt（56頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、腎結(jié)石做的金字塔,倫敦生化學(xué)展上展出的腎結(jié)石圖片,腎結(jié)石的病因,大如拳頭的腎結(jié)石,腎結(jié)石的主要成分： 難溶的CaC2O4和Ca3 (PO4)2,沉淀溶解平衡,第一課時,你這節(jié)課的學(xué)習目標：,1. 了解難溶電解質(zhì)在水溶液中的溶解情況；,3. 能運用平衡移動原理分析、解決沉淀的 溶解和生成問題,2. 正確理解和掌握溶度積Ksp的概念和計算,一定溫度下，固體物質(zhì)的溶解度s(g),難溶 不溶,你還記得嗎？,實驗探究,如何設(shè)計實驗驗證難溶電解質(zhì)CaCO3在水中存在著部分溶解？,合作探究,在上層清液中滴加CaCl2溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生,實驗現(xiàn)象：,結(jié)論解釋：,CaCO3溶液,,,,,,,,,,,滴加幾滴
2、 CaCl2溶液,,,,,CaCO3,結(jié)論：難溶電解質(zhì)也有部分溶解，存在溶解平衡,CaCO3溶解平衡的建立,一定T 時:,溶解 CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32-(aq) 沉淀,,,,,水分子作用下,,難溶電解質(zhì)溶解與沉淀過程,沉淀溶解平衡,一定溫度下，沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，形成電解質(zhì)的飽和溶液，固體量和溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。,逆、等、動、定、變,1. 概念：,2. 表達式：,3. 特征：,平衡的共性,1. 下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是 A. 反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等 B. 沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率與溶解
3、 的速率相等 C. 沉淀溶解達到平衡時，溶液中離子的濃度 相等且保持不變 D. 沉淀溶解達到平衡時，如果再加入該沉淀 物，將促進溶解,鞏固練習,溶度積常數(shù)Ksp,在一定溫度下，難溶電解質(zhì)達到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，飽和溶液中各離子濃度的化學(xué)計量數(shù)次方的乘積。,,,固體濃度視為定值,= Ca2+CO32-,Ksp,溶度積有單位,思考：Ksp的大小受哪些因素的影響？,難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)、溫度,鞏固練習,2. 請寫出BaSO4、Ag2SO4的沉淀溶解平衡表達式與溶度積Ksp表達式,注意標明物質(zhì)狀態(tài)、可逆符號和系數(shù),鞏固練習,3. 在一定溫度下，向PbI2飽和溶液中加水，下列敘述正確的是 A. P
4、bI2的溶解度增大 B. PbI2的溶解度和Ksp均不變 C. PbI2的Ksp增大 D. PbI2的溶解度和Ksp均增大,鞏固練習,4. 難溶電解質(zhì)AB2飽和溶液中，c(A2+)=xmolL-1，c(B-)=ymolL-1，則Ksp值為 A. B. C. D.,影響沉淀溶解平衡的因素,內(nèi)因：,外因：, 溫度, 濃度,難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì),符合平衡移動原理,對于平衡AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改變條件，對其有何影響？,,不移動,,,,本課小結(jié),1. 理解難溶電解質(zhì)的溶解平衡,2. 溶度積的概念和簡單計算,3. 影響沉淀溶解平衡的因素
5、,謝謝指導(dǎo)！,鞏固練習,1. 在平衡體系Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)中，能使Ca(OH)2減小的是 A. Na2CO3溶液 B. AlCl3溶液 C. NaOH溶液 D. CaCl2溶液,鞏固練習,2. 一定溫度下，分別把 1 g AgCl 固體放于下列各種不同溶液里，充分攪拌使其達到溶解平衡后，剩余固體質(zhì)量最大的是 A. 20 mL 0.1 molL-1 KCl溶液 B. 20 mL 0.1 molL-1 MgCl2溶液 C. 20 mL 0.2 molL-1 CaCl2溶液 D. 20 mL 0.15 molL-1 AlCl3溶液,沉淀溶解平衡
6、,第二課時,知識回顧,1. 難溶電解質(zhì)的溶解平衡概念,2. 溶度積的概念和簡單計算,3. 影響沉淀溶解平衡的因素,一定溫度下，沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，形成電解質(zhì)的飽和溶液，固體量和溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。,知識回顧,1. 難溶電解質(zhì)的溶解平衡概念,2. 溶度積的概念和簡單計算,3. 影響沉淀溶解平衡的因素,在一定溫度下，難溶電解質(zhì)達到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，飽和溶液中各離子濃度的化學(xué)計量數(shù)次方的乘積。,,,1. 下列說法正確的是 ( ) A. 在一定溫度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-濃度的乘積是一個常數(shù)； B. AgCl的Ksp=1.810-10 mol2L-2，在
7、任何含 AgCl固體的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+與Cl- 濃度的乘積等于1.810-10 mol2L-2； C. 溫度一定時，當溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp值時，此溶液為AgCl的飽和溶液； D. 向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值變大。,大展身手,C,Ksp的有關(guān)計算：,【例】25時，Ksp(PbI2)= 7.110-9 mol3L-3，求PbI2飽和溶液中的Pb2+和I-,(1)利用溶度積計算某種離子的濃度,練1: 25時， Ksp (AgBr)= 5.010-10 mol2L-2求AgBr的飽和溶液中的Ag+和Br-,練2: 25時， Ksp (Mg(O
8、H)2)= 5.610-12mol3L-3求Mg(OH)2 的飽和溶液中的Mg2+和OH-,相同類型(如AB型)的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，溶解度越小，越難溶。 如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI) 溶解度:AgCl AgBr AgI,(2) Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解度,想一想：有人說Ksp越小，其物質(zhì)的溶解度就越小，你認為正確嗎？,常見難溶電解質(zhì)的濃度積常數(shù)和溶解度（25）,(3) 溶度積與溶解度的相互換算 溶解度s的單位g/L或mol/L,即飽和時的濃度。 AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq) s ms ns Ksp
9、=An+mBm-n =msmnsn =mmnnsm+n,例1:室溫下，AgCl的溶解度是1.9310-3g/L,求AgCl的溶度積。已知AgCl的摩爾質(zhì)量為143.3g/mol。 解：把AgCl溶解度單位(g/L)換算成molL-1 s=1.9310-3g/L143.3g/mol =1.3510-5molL-1 求Ksp AgCl(s) Ag+ (aq)+Cl-(aq) 平衡時 1.3510-5 1.3510-5 Ksp(AgCl)=Ag+Cl- =(1.3510-5)2 =1.8210-10mol2L-2 答：AgCl的Ksp為1.8210-10
10、mol2L-2,練習: Ag2CrO4在298K時溶解度s=1.3410-4molL-1求Ksp 解： Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+ CrO42-(aq) 平衡時 21.3410-4 1.3410-4 Ksp=Ag+2CrO42- =(21.3410-4)21.3410-4 =9.6210-12mol3L-3 答：鉻酸銀在298K時的Ksp=9.6210-12mol3L-3,同種類型(即陰陽離子個數(shù)比相同)的難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，Ksp越大則溶解度越大。 不同類型則不能用Ksp的大小來 比較溶解度的大小，必須經(jīng)過換算 才能得出結(jié)論。,結(jié)論,小結(jié)：影響溶解平衡的因素
11、：,內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì),a、絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。 b、同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。 c、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。,外因：,a)濃度：,b)溫度：,通常我們講的外因包括濃度、溫度、壓強等。對于溶解平衡來說，在溶液中進行，可忽略壓強的影響。,平衡右移,平衡左移,多數(shù)平衡向溶解方向移動,升溫,加水 增大相同離子濃度,AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq),不移動,正反應(yīng),正反應(yīng),正反應(yīng),逆反應(yīng),逆反應(yīng),不變,不變,不變,不變,增大,增大,增大,增大,增大,減小,減小,減小,石灰乳中存在下列平衡： Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2
12、 OH- (aq), 加入下列溶液，可使Ca(OH)2減少的是() A.Na2CO3溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液 E.CH3COONa F.NH4Cl,ABF,交流研討,1. 珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動物，它們可以從周圍海水中獲取Ca2+和HCO3-，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼： Ca2+ +2HCO3- CaCO3 +CO2+H2O 珊瑚周圍的藻類植物的生長會促進碳酸鈣的產(chǎn)生，對珊瑚的形成貢獻很大。人口增長、人類大規(guī)?？撤ド?、燃燒煤和其他的化石燃料等因素，都會干擾珊瑚的生長，甚至造成珊瑚蟲死亡。分析這些因素影響珊瑚生長的原因。,2、牙齒表面由一層硬
13、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 。,生成的有機酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒,將AgNO3溶液與NaCl溶液混合一定有沉淀析出嗎？,如何判斷沉淀的溶解和生成呢？,沉淀溶解平衡的判斷,(1)沉淀的溶解與生成,離子的濃度商Qc和離子積Ksp的關(guān)系： (1)Qc Ksp時，平衡向 移動，沉淀 。 (2)Qc = Ksp時，處于 狀態(tài) (3)Qc < Ksp時，平衡向 移動，沉淀
14、。,(2)沉淀的生成,例1：將410-3molL-1的AgNO3溶液與410-3molL-1的NaCl溶液等體積混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.810-10mol2L-2,解：只有當 Qc Ksp時，離子才能生成沉淀。 混合后：Ag+=2 10-3molL-1,Cl-= 2 10-3molL-1 Qc=Ag+Cl-=2 10-3molL-1 2 10-3molL-1 =4.0 10-6mol2L-2 1.810-10mol2L-2 QcKsp,所以有AgCl沉淀析出。,練習：將410-3molL-1的Pb(NO3)2溶液與410-3molL-1的KI溶液等體積混合能否有沉淀析
15、出？Ksp(PbI2)= 7.110-9mol3L-3,解：Qc=pb2+I-2 =2 10-3molL-1 ( 2 10-3molL-1)2 =810-9 Ksp(PbI2) 所以有PbI2沉淀析出。,例2. 在1L含1.010-3molL-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假設(shè)溶液體積不變）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+過量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.009mol/L. SO
16、42-=Ksp/Ba2+= 1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/L) 因為，剩余的即SO42-=1.210-8mol/L<1.010-5mol/L 所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。,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。,例. 用5%的Na2SO4溶液能否有效除去誤食的Ba2+?已知: Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2L-2,解：5% 的Na2SO4溶液中的SO42-0.352mol/L, Ba2+=(1.110-10mol2L-2)/ (0.352mol/L) =2.910-1
17、0molL-1 因為剩余的Ba2+< 10-5mol/L 所以有效除去了誤食的Ba2+。,作業(yè)：,1.(1)已知常溫下，AgI在水中的溶解度為2.1 10-6g/L,求AgI飽和溶液中的溶度積Ksp。(Ksp=8.110-17 mol2L-2 ) (2)求AgI在0.001mol/L的KI溶液中的溶解度。(8.110-14molL-1 ) (3)求AgI在0.001mol/L的AgNO3溶液中的溶解度。8.110-14molL-1 2.將410-3molL-1的AgNO3溶液與 210-4molL-1的NaCl溶液 等體積混合能否有AgCl沉淀析出？ Ksp(AgCl)= 1.810-10
18、 mol2L-2 (Qc=2 10-7mol2L-2Ksp 有沉淀析出) 3.將10ml 410-4molL-1的MgSO4溶液與10ml 210-4molL-1 的NaOH溶液混合能否有Mg(OH)2沉淀析出？ Ksp(Mg(OH)2)= 5.610-12mol3L-3 （Qc=2 10-12mol3L-3
19、 2.海洋中的多彩珊瑚又是怎樣生長形成的？,2.沉淀的轉(zhuǎn)化,ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀,(1).在1試管中加入ZnSO4溶液，再滴入Na2S溶液，觀察現(xiàn)象。 (2).靜置后傾去上層清液，蒸餾水洗滌沉淀2-3次。 (3).向沉淀中滴加適量的CuSO4溶液，觀察現(xiàn)象。,實驗現(xiàn)象：有白色沉淀出現(xiàn)，白色沉淀轉(zhuǎn)化成為黑色沉淀。,為什么白色的ZnS沉淀會轉(zhuǎn)化成為黑色的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與CuS是同類難溶物，Ksp(ZnS) Ksp(CuS),CuS的溶解度遠小于ZnS的溶解度。,當向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液時， ZnS溶解產(chǎn)生的S2
20、-與 CuSO4溶液中的Cu2+足以滿足QcKsp(CuS)的條件， S2-與Cu2+結(jié)合產(chǎn)生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。 CuS沉淀的生成，使得S2-的濃度降低，導(dǎo)致S2-與Zn2+的Qc
21、 在CaSO4(s)加入Na2CO3溶液可轉(zhuǎn)化為CaCO3(s)沉淀。,作業(yè),1.在含有0.1mol/l的 NaCl和NaI的混合溶液中加入AgNO3溶液，計算說明。何者先產(chǎn)生沉淀？AgCl和AgIKsp分別為1.810-10和8.310-17 2. 在10mL1.010-3mol/L的MnSO4溶液中，有沉淀析出和沉淀析出完全時，Mn2+沉淀完全的氫氧根離子濃度分別是多少？ 已知Ksp(Mn(OH)2)=4.010-14mol3L-3 3.在10mL1.010-3mol/L的MnSO4溶液中，加入10mL0.4mol/L的氨水溶液，是否有沉淀析出？Ksp(Mn(OH)2)=5.610-1
22、2mol3L-3 Kb=1.810-5molL-1 4.在10mL1.010-3mol/L的MnSO4溶液中，加入10mL某濃度的氨水溶液，要有Mn(OH)2沉淀析出，氨水的物質(zhì)的量濃度至少要有多大？Ksp(Mn(OH)2)=5.610-12mol3L-3 Kb=1.810-5molL-1,,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)=1.610-24 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2,解：ZnS沉淀中的硫離子濃度為： S2-=Zn2+=(Ksp)1/2=(1.610-24)1/2=1.2610-12(m
23、ol/L),Qc=Cu2+S2-=1.010-3mol/L1.2610-12mol/L =1.2610-15mol2L-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)=2.510-13 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-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,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)=
24、6.310-18mol2L-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-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+,Cu2+ + MnS(s) = CuS(s)+Mn2+ Cu2+ + H2S = CuS+2H+ Cu2+ + S2- = CuS
25、Cu2+ + 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。,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 + H2O Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3+CO2 + H2O MgCO3+ 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。
26、,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,1.在1L溶液中，其中含有0.0001mol的NaCl和0.01mol的K2CrO4,逐滴加入AgNO3溶液時，設(shè)溶液的體積不變，通過計算說明誰先沉淀？Ksp(AgCl)=1.8
27、10-10mol2L-2 Ksp (Ag2CrO4)= 1.110-12 mol3L-3 2.某工業(yè)廢水中含有中Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子，常用FeS(s)作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。 (1).寫出反應(yīng)的離子方程式。 (2). 若假設(shè)工業(yè)廢水中含有中Cu2+、Hg2+ 、Pb2+的濃度均為1.010-5 molL-1，試通過計算加入FeS(s)有無CuS、HgS、PbS沉淀析出，若有沉淀析出，沉淀析出的先后順序怎樣？ Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2 Ksp(CuS)= 1.310-36mol2L-2 Ksp (HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(PbS)= 3.410-28mol2L-2 3.寫出硬水中的Ca2+、Mg2+、HCO32-在加熱的條件下轉(zhuǎn)化成為CaCO3和Mg(OH)2的化學(xué)方程式。 4.寫出用食醋除出水垢的化學(xué)方程式。,6. 硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。下列說法正確的是（ ） A.溫度一定時，Ksp(SrSO4)隨C(SO42-)的增大而減小 B.三個不同溫度中，313K時Ksp(SrSO4)最大 C.283K時，圖中a點對應(yīng)的溶液是不飽和溶液 D.283K下的SrSO4飽和溶液升溫到363K后變?yōu)椴伙柡腿芤?BC,
2018年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為 3.3 沉淀溶解平衡課件14 魯科版選修4.ppt
