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11 魯科版選修4.ppt

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1、第3章,物質(zhì)在水溶液中的行為,,,第3節(jié) 沉淀溶解平衡,學(xué)習(xí)目標(biāo),,,1.觀察演示實(shí)驗(yàn)并閱讀課本P91，能簡(jiǎn)要描述沉淀溶解平衡的建立過(guò)程； 2.通過(guò)自主研讀P91表格并參照PbI2的溶解平衡表示方法，能夠準(zhǔn)確書(shū)寫(xiě)沉淀溶解平衡方程式和Ksp表達(dá)式； 3.通過(guò)對(duì)比外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，能準(zhǔn)確分析溫度、濃度等因素對(duì)沉淀溶解平衡的影響。,,神斧天公筑溶洞 鐘乳倒立練神功,石筍石柱齊捧場(chǎng) 千滴萬(wàn)滴送清涼,,溶解度,在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100克水里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量。,表示：S,溶解度與溶解性的關(guān)系：20℃,,10,易溶,可溶,1,微溶,0.01,難溶,,,S /g,,,,,,,單位

2、：g,,,本節(jié)明星物質(zhì)簡(jiǎn)介,,,PbI2,碘化鉛，黃色固體，難溶性鹽 在水中的溶解度較小，為0.063克/100克水(20℃),PbI2 =Pb2+ + 2I- 完全電離,電離方程式：,,,PbI2,溶于水的電離方程式,PbI2 =Pb2+ + 2I-,NaI,NaI =Na+ + I-,,（1）在裝有少量難溶的PbI2黃色固體的試管中。加入3ml蒸餾水,充分振蕩后靜置,,（2）待上層液體變澄清后,向其中滴加幾滴0.1mo/LKI溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。,結(jié)論:上層清液中存在Pb2+ ，與I-結(jié)合生成了PbI2黃色固體， Pb2+ 、I- 、PbI2構(gòu)成了平衡體系,觀察思考,溶解

3、PbI2s) Pb2＋ (aq) + 2l-(aq) 沉淀,,,,,PbI2在水中溶解平衡,溶解 PbI2s) Pb2＋ aq) + 2l-(aq) 沉淀,,,,,PbI2在水中溶解平衡,盡管PbI2固體難溶于水，但仍有部分Pb2＋和 I-離開(kāi)固體表面進(jìn)入溶液，同時(shí)進(jìn)入溶液的Pb2＋和 I-又會(huì)在固體表面沉淀下來(lái)，當(dāng)這兩個(gè)過(guò)程速率相等時(shí)， Pb2＋和 I-的沉淀與PbI2固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài)即達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài). PbI2固體在水中的沉淀溶解平衡可表示為：,,,,,沉淀溶解平衡,1,一定溫度下，難溶電解質(zhì)在水中沉 淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時(shí)，

4、形成電解質(zhì)的飽和溶液，便建立了固體和離子之間的動(dòng)態(tài)平衡，我們把這種平衡稱(chēng)為沉淀溶解平衡 。,1)概念：,2)表達(dá)式：,3)特征：,逆、動(dòng)、等、定、變,,必須寫(xiě),可以省略,沉淀溶解平衡的特征,,,逆,,等,,動(dòng),,定,,變,,,,,≠,動(dòng)態(tài),離子,,,,沉淀平衡常數(shù)------ 溶度積 Ksp,2,1、定義,在一定條件下，難溶性物質(zhì)的飽和溶液中，存在溶解平衡，其平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù)或簡(jiǎn)稱(chēng)溶度積．,2、表達(dá)式,AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=[An+]m[Bm-]n,Ksp=各離子濃度的系數(shù)次方的乘積,,4、意義,3、影響因素,與難溶電解質(zhì)性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀

5、的量無(wú)關(guān)。離子濃度的改變可使平衡發(fā)生移動(dòng),而不能改變?nèi)芏确e.,Ksp的大小反映了難溶物在水中的溶解 能力。,,2,沉淀平衡常數(shù)------ 溶度積 Ksp,,結(jié)論：,對(duì)相同類(lèi)型的難溶電解質(zhì)， Ksp 越小，其溶解度也越小，越難溶,∨,∨,∨,∨,相同類(lèi)型的難溶電解質(zhì),不同類(lèi)型的難溶電解質(zhì)，需注意Ks表達(dá)式中指數(shù)的問(wèn)題， Ksp 越小，其溶解度不一定就越小,結(jié)論：,∨,∧,不同類(lèi)型的難溶電解質(zhì),,,沉淀溶解平衡的影響因素,3,（1）內(nèi)因（決定因素）：,溶質(zhì)本身的性質(zhì),（2）外因：,②濃度：,（絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過(guò)程。）,①溫度,,對(duì)于CaSO4的懸濁液，存在平衡 CaSO4（S） Ca

6、2+(aq) + SO42-(aq) 若改變條件，對(duì)其有何影響？,逆移 增大 減小 不變,逆移 減小 增大 不變,正移 增大 增大 增大,不逆移 不變 不變 不變,正移 不變 不變 不變,溫度：,濃度：,溫度升高，多數(shù)溶解平衡向溶解方向移動(dòng)。,加水稀釋?zhuān)?平衡向溶解方向移動(dòng)。,同離子效應(yīng)：,加入與難溶電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì)， 平衡向沉淀方向移動(dòng),加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子，使平衡向溶解的方向移動(dòng)。,加入能反應(yīng)的離子：,,3,沉淀溶解平衡的影響因素,水滴石穿,溶洞的形成,交流研討,雪花洞溶洞如何形成？,溶洞的形成,滴水

7、成石,難溶電解質(zhì),,水,溶解平衡,,,平衡移動(dòng)判斷,勒夏特列原理,概念,表達(dá)式,影響因素,應(yīng)用,,本節(jié)回顧,完成【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】 獨(dú)立思考，認(rèn)真完成,當(dāng)堂檢測(cè),,4,沉淀溶解平衡的應(yīng)用,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).當(dāng) Qc > Ksp時(shí)是過(guò)飽和溶液，離子生成沉淀即反應(yīng)向生成沉淀方向進(jìn)行，直到平衡狀態(tài)（飽和為止）。 (2).當(dāng) Qc = Ksp時(shí)是飽和溶液，已達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)。 (3).當(dāng) Qc Ksp時(shí)，離子才能生成沉淀。 混合后：[Ag+]=2 10-3mol?L-1,[Cl-]= 2 10-3mol?L-1 Qc=[Ag+][Cl-] =2 10-

8、3mol?L-1 2 10-3mol?L-1 =4.0 10-6mol2?L-2 >1.810-10mol2?L-2 Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。,練習(xí)：將410-3mol?L-1的Pb(NO3)2溶液與410-3mol?L-1的KI溶液等體積混合能否有沉淀析出？Ksp(PbI2)= 7.110-9mol3?L-3,解：Qc=[pb2+][I-]2 =2 10-3mol?L-1 ( 2 10-3mol?L-1)2 =810-9 > Ksp(PbI2) 所以有PbI2沉淀析出。,1.已知25℃Fe(OH)3 Ksp =2.7x10 -39 Fe(OH)3的 飽和溶液中[OH

9、-]的濃為?PH=? S(Fe(OH)3 )=?,利用Ksp求溶解度S 電解質(zhì)AmBn的濃度為C mol/l 則Ksp=（mC）m（nC）n 難溶電解質(zhì)溶解度很小，其飽和溶液的p≈p水,BaCO3 Ba2+ + CO32-,,+,2H+,H2O + CO2,,,化學(xué)與生活,醫(yī)院中進(jìn)行鋇餐透視時(shí)，用BaSO4做內(nèi)服造影劑，為什么不用BaCO3做內(nèi)服造影劑？,1.Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2L-2；Ksp(BaCO3)=5.110-9mol2L-2 2.Ba2+有劇毒，； 3.胃酸的酸性很強(qiáng)，pH約為0.9～1.5,H+和SO42-不反應(yīng)，不影響B(tài)aSO4的沉淀溶解平衡，Ba

10、2+濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4 作“鋇餐”,有白色沉淀析出,白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色,黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色,AgCl,AgI,Ag2S,沉淀的轉(zhuǎn)化,5,AgCl,AgI,Ag2S,實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。,利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過(guò)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)=6.310-18mol2?L-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2?L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2?L-2 Ksp(PbS)=3.

11、410-28mol2?L-2,FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+ +(aq),FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+ +(aq),FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+ +(aq),練習(xí)：寫(xiě)出FeS(s)與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應(yīng)離子方程式。,硬水中Mg(HCO3)2、Ca（HCO3）2,Mg(HCO3)2 MgCO3 Mg（OH）2,,,煮沸,再煮,水垢的成分是 MgCO3 Mg（OH）2,怎么除去水垢？ 食醋,沉淀先后順序,25℃，向濃度均為0.20mol/l的MgCl

12、2和CaCl2 混合溶液中逐滴加入氨水，先生成____沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是___________________ （Ksp[Mg(OH)2] = 1.810－11，Ksp[Cu(OH)2] = 2.210－20）,Mg2+開(kāi)始沉淀時(shí)： Ca2+開(kāi)始沉淀時(shí)：,[OH-]1<[OH-]2 Cu2+ 先沉淀,化學(xué)與生活,(1) 牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH(羥基磷灰石)的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：,Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) KSP=2.510-59mol9?L-9,（2）進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用

13、于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因是：,生成的有機(jī)酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動(dòng)，羥基磷灰石溶解，加速腐蝕牙齒,（3）已知Ca5(PO4)3F(氟磷灰石)KSP=2.810-61mol9?L-9Ca5(PO4)3OH質(zhì)地＿＿＿。請(qǐng)用離子方程式表示使用含氟牙膏防止齲齒的原因 ．,更堅(jiān)固,注：氟過(guò)量會(huì)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、在20mL0.0025mol/l AgNO3溶液中，加入5ml 0.01mol/lK2CrO4溶液，是否有Ag2CrO4溶液生成? Ksp（Ag2CrO4）=2.0X10-12 2

14、.已知Ksp（AgCl）=1.8X10-10 Ksp（AgI）=1.5X10-16 Ksp（Ag2CrO4）=2.0X10-12 則它們的難容鹽飽和溶液中[Ag+]=？,1.已知25℃Fe(OH)3 Ksp =2.7x10 -39 Fe(OH)3的 飽和溶液中[OH-]的濃為?PH=? S(Fe(OH)3 )=?,2、氫氧化銅懸濁液中存在如下平衡：Cu（OH）2（s）Cu2＋（aq）＋2OH－（aq），常溫下其Ksp＝c（Cu2＋） c2（OH－）＝210－20mol2L－2。 （1）某硫酸銅溶液里c（Cu2＋）＝0.02mol/L，如要生成Cu（OH）2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液pH使之大于____。 （2）要使0.2mol/L硫酸銅溶液中Cu2＋沉淀較為完全（使Cu2＋濃度降至原來(lái)的千分之一），則應(yīng)向溶液里加入氫氧化鈉溶液使溶液pH為_(kāi)___。,