沉淀的转化PPT课件.ppt

此课件可编辑版，如对课件有异议或侵权的请及时联系删除！ 课件可编辑版，请放心使用！,.,2,第3节 沉淀溶解平衡 沉淀的转化,第3章 物质在水溶液中的行为,3,一、能结合典型实例，运用平衡移动的一般原理分析转化过程。,你这节课的目标：,二、知道沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。,三、知道依靠沉淀溶解平衡的移动可以实现沉淀的转化。,4,复习回顾,1、沉淀的溶解与生成,(1)当 Q Ksp时是过饱和溶液，离子生成沉淀即反应向生成沉淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。 (2)当 Q = Ksp时是饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。 (3)当 Q Ksp时是不饱和溶液，沉淀溶解即反应向沉淀溶解的方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。,5,CaCO3（s） Ca2+ (aq)+ CO32-(aq),2.练习：常温下， CaCO3的Ksp=2.810-9mol2.L-2,Ca2+和CO32-的浓度分别为210-3mol.L-1、3 10-3mol.L-1，试判断CaCO3的质量变化如何？,解析：,Q=c(CO32-)c(Ca2+),=210-3mol.L-1 3 10-3mol.L-1,=610-6mol2.L-2,2.810-9mol2.L-2,即QKsp ，所以平衡向逆方向移动 因此，CaCO3沉淀的质量增加,6,例：硫化锌饱和溶液中硫离子浓度为多少？当铜离子浓度为0.1molL-1的时，能否生成硫化铜沉淀？硫化锌溶解平衡如何移动? 平衡移动的程度如何（计算ZnS转化为CuS的平衡常数）?写出计算过程并说明。 已知 Ksp(ZnS)=1.610-24 Ksp(CuS) =1.310-36,解：在ZnS沉淀溶解平衡体系中产生的硫离子浓度为： S2-=Zn2+=(Ksp)1/2=(1.610-24)1/2=1.2610-12 mol L - 1,Qc (CuS) =C(Cu2+) C(S2-) =1.010- 3mol L-1 1.2610-12mol L-1 =1.2610-15,因为：Qc(CuS) Ksp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀。,有关一种沉淀为什么转化为另一种沉淀的定量计算:,7,ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+ (aq),K= Zn2+/ Cu2+=,Ksp(ZnS)/ Ksp(CuS),= 1.610-24/ 1.310-36,= 1.21012,K105,反应进行的很完全,8,一.沉淀的转化,ZnS沉淀转化为CuS沉淀,(1)在1试管中加入ZnSO4溶液，再滴入Na2S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)向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液，观察现象。,实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。,为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀？,9,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是同类难溶物，Ksp(ZnS) Ksp(CuS),CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。,当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时， ZnS溶解产生的S2-与 CuSO4溶液中的Cu2+足以满足QcKsp(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S2-的浓度降低，导致S2-与Zn2+的QcKsp(ZnS),使得ZnS不断的溶解，结果是ZnS沉淀逐渐转化成为CuS沉淀。,ZnS沉淀转化为CuS沉淀的定性解释,10,ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应：,ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+,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，难溶物的溶解度相差越大，这种转化的趋势越大。 如：在AgCl(s)中加入NaI溶液可转化为AgI(s)沉淀。 在CaSO4(s)加入Na2CO3溶液可转化为CaCO3(s)沉淀。,11,利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用FeS(s)、MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。,Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2,FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+,FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+,FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+,练习：写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。,应用1,12,Cu2+ + H2S = CuS+2H+ Cu2+ + S2- = CuS Cu2+ + HS- = CuS +H+,应用2 H2S、Na2S、NaHS、(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。,13,应用3 锅炉的水垢中除了CaCO3和Mg(OH)2外，还有CaSO4使得水垢结实，用酸很难快速除去，要快速除去水垢，可以用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的CaCO3,而快速除去。,14,化学法除锅炉水垢的流程图,CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O,水垢成分CaCO3 CaSO4,用饱和Na2CO3 溶液浸泡数天,疏松的水垢CaCO3,写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式,用盐酸或 饱氯化铵液,除去水垢,15,水垢中的Mg(OH)2是怎样生成的?,硬水:是含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.,加热时： Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3+CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3+CO2 + H2O,为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以MgCO3沉淀的形式存在？比较它们饱和时Mg2+的大小。,应用4,16,Qc Ksp(Mg(OH)2),所以有Mg(OH)2沉淀析出。,因此硬水加热后的水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3 和MgCO3.,生成的MgCO3在水中建立以下平衡,MgCO3 Mg2+CO32-,CO32-+H2O HCO3-+OH-,使水中OH-浓度增大，对于Mg(OH)2 Mg2+2OH-而言，,MgCO3+ H2O = Mg(OH)2 +CO2 ,即,17,18,19,迁移应用：龋齿的形成原因及防治方法,牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：,进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是： 。,发酵生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿,20,已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因,使用含氟牙膏，可以使难溶的Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5（PO4）3F，使牙齿更坚固。,21,课堂小结,一、沉淀的转化 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 二.沉淀转化应用 1.工业废水的处理 2.水垢的形成 3.龋齿的形成原因及防治方法,22,1已知Ksp(AgCl)1.81010 mol2L2，Ksp(Ag2CrO4)1.91012 mol3L3，现在向0.001 molL1 K2CrO4和0.01 molL1 KCl混合液中滴加0.01 molL1 AgNO3溶液，通过计算回答：Cl、CrO42-谁先沉淀？,23,2已知：25时，KspMg(OH)25.611012，Ksp(MgF2)7.42 1011 。下列说法正确的是( ) A25时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大 B25时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大 C25时， Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 molL1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D25时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2,24,3.已知常温下，AgCl的Ksp=1.810-10,AgBr的Ksp=4.910-13 。 （1）现向AgCl的悬浊液中： 加入AgNO3固体，则Cl-的浓度_ _(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)； 若改加更多的AgCl固体，则Ag+_ _; 若改加更多的KBr固体，则Ag+_ _,Cl-_ _。,25,例：用AgNO3溶液来沉淀Cl 和CrO42（浓度均为0.010 mol/dm3)，开始沉淀时所需Ag+分别是： For AgCl, Ag+ = (Ksp(AgCl )/ Cl ) = (1.76 1010 / 0.010) = 1.76 108 mol/L For Ag2CrO4, Ag+ = (Ksp(Ag2CrO4 )/ CrO42 )0.5 = (1.12 1012 / 0.010)0.5 = 1.06 105 mol/L,反而是Ksp大的AgCl先沉淀。 说