zjb-沉淀溶解平衡PPT

1、2021/8/2512021/8/252【考纲要求】【考纲要求】1.了解难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶了解难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的建立过程解平衡的建立过程2.理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解淀的产生、溶解3.了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用2021/8/253不规则不规则 规则规则悬挂在饱和悬挂在饱和CuSO4溶液中溶液中固体质量没有改变固体质量没有改变一昼夜后一昼夜后 可溶可溶电解质电解质饱和饱和溶液中存在溶解平衡溶液中存在溶解平衡 20时时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如

2、下关系电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:2021/8/254一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变 一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，速率相等时，形成电解质的饱和溶液形成电解质的饱和溶液，达到平衡，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。 MmAn (s) mMn(aq) nAm-(aq) PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I- (aq) 2021/8/2554 4影响溶解平衡的因素：影响溶解平衡的因素：1.内因：内因：2.外因：外因：难溶电解质本身

3、的性质难溶电解质本身的性质温度：温度：浓度：浓度：温度升高，多数溶解平衡向温度升高，多数溶解平衡向溶解方向移动。溶解方向移动。稀释：稀释：同离子效应：同离子效应：向溶解方向移动向溶解方向移动加入相同的离子，向加入相同的离子，向生成沉淀的方向移动生成沉淀的方向移动2021/8/256思考：对于平衡思考：对于平衡 AgCl Ag+Cl- 若改变条件，对其有何影响若改变条件，对其有何影响?改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向c(Ag+ )c(Cl-)升升 温温加加AgCl（s）加加NaCl（s）加加NaI（s）加加AgNO3(s)加加NH3H2O 不移动不移动 不变不变 不变不变 2021/8/

4、257二、溶度积常数二、溶度积常数 (Ksp )：用于描述难溶电解质在水中的沉淀用于描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡的平衡常数。溶解平衡的平衡常数。Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力；反映了难溶电解质在水中的溶解能力；阴离子和阳离子个数比相同的物质，阴离子和阳离子个数比相同的物质， Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。解能力越强。1、定义：、定义：2、符号：、符号：3、意义：、意义：4、影响因素：、影响因素：只与只与难溶电解质本身的性质和温难溶电解质本身的性质和温度度有关。与溶液浓度无关。有关。与溶液浓度无关。2021/8/258一般难溶电解质：

5、一般难溶电解质： AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq) 5、表示方法：、表示方法：Ksp = cm(An+)cn(Bm-)反馈与应用反馈与应用写出难溶物写出难溶物BaSO4、Ag2CrO4、Fe(OH)3在水中在水中的沉淀溶解平衡的关系式和溶度积表达式。的沉淀溶解平衡的关系式和溶度积表达式。 2021/8/259几种难熔电解质在几种难熔电解质在25时的溶解平衡和溶度积：时的溶解平衡和溶度积： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= c(Ag+)c(Cl-) = 1.810-10mol2L-2AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= c(Ag+)c(Br-) = 5.

6、010-13mol2L-2AgI(s) Ag+ + I- Ksp= c(Ag+)c(I-) = 8.310-17mol2L-2相同类型相同类型(如如AB型型)的难溶电解质的的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越小，溶解度越小，越难溶。越难溶。如如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI)溶解度溶解度:AgCl AgBr AgI Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解性反映了难溶电解质在水中的溶解性6、Ksp的应用：的应用：2021/8/2510溶度积规则溶度积规则通过比较溶度积通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子与溶液中有关离子Qc的相对的相对大小，可以判断难溶电解质在给

7、定条件下沉淀能大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。否生成或溶解。 Qc Ksp时时,过饱和溶液，沉淀生成。过饱和溶液，沉淀生成。 Qc Ksp时时,饱和溶液，沉淀溶解平衡状态。饱和溶液，沉淀溶解平衡状态。Qc 610-102021/8/25142021/8/2515现象现象解释解释误食可溶性钡盐，误食可溶性钡盐，用用Na2SO4洗胃洗胃用用NaOH除食盐水除食盐水中中Mg2+调调pH除去除去Cu2+中中Fe3+硫酸钡硫酸钡Ksp小，硫酸根将有小，硫酸根将有毒的钡离子转化成难溶无毒的钡离子转化成难溶无毒的硫酸钡而解毒。毒的硫酸钡而解毒。升高升高pH，水解平衡右移，水解平衡右移

8、，Ksp小的氢氧化铁优先析出小的氢氧化铁优先析出Mg(OH)2Ksp小，易形成沉小，易形成沉淀析出淀析出2021/8/25161沉淀的生成沉淀的生成原理：若原理：若Qc大于大于Ksp，难溶电解质的沉淀溶解平衡，难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动，就会生成沉淀。向左移动，就会生成沉淀。常见的方法有：常见的方法有：(1)调节溶液的调节溶液的pH法：使杂质离子转化为氢氧化物沉淀法：使杂质离子转化为氢氧化物沉淀如除去如除去NH4Cl溶液中的溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节杂质，可加入氨水调节pH至至78，离子方程式为，离子方程式为Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH4+(2)沉淀剂法沉淀剂法

9、如用如用H2S沉淀沉淀Cu2+,离子方程式离子方程式H2S+Cu2+ CuS+2H+注意：一般认为残留在溶液中的离子浓度小于注意：一般认为残留在溶液中的离子浓度小于110-5 mol/L时，沉淀已经完全。时，沉淀已经完全。2021/8/2517已知数据氢氧化铜已知数据氢氧化铜Ksp=2.210-20 氢氧化氢氧化铁铁Ksp=2.810-39 开始沉淀时开始沉淀时pH完全沉淀时完全沉淀时pHFe(OH)32.73.7Cu(OH)25.26.41)能结合能结合H+，提高，提高pH;2)不会引入杂质；不会引入杂质；3)分离方便分离方便疑问：疑问：在除去在除去Cu2+中中Fe3+时为什么要加入时为什么

10、要加入Cu(OH)2或或Cu2(OH)2CO3?2021/8/2518(1)酸溶解法酸溶解法 如如CaCO3溶于盐酸溶于盐酸,离子方程式离子方程式CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO22.沉淀的溶解沉淀的溶解(3)氧化还原溶解法氧化还原溶解法 如不溶于盐酸的硫化物如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀溶于稀HNO3。(2)盐溶液溶解法盐溶液溶解法 如如Mg(OH)2溶于溶于NH4Cl溶液溶液,离子方程式为离子方程式为(4)配位溶解法配位溶解法如如AgCl、Cu(OH)2可溶解在氨水中生成银氨溶液和铜氨溶液等更稳定配离子可溶解在氨水中生成银氨溶液和铜氨溶液等更稳定配离子 Mg(OH)2+2NH

11、Mg2+2NH3H2O4AgCl+2NH3H2O Ag(NH3)2+Cl-+2H2OCu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42+2OH- 2021/8/2519 (1)实质实质: 的移动的移动(沉淀的溶解度差沉淀的溶解度差别别 ,越容易转化越容易转化)。 (2)应用应用:锅炉除垢、矿物转化等。锅炉除垢、矿物转化等。3.沉淀的转化沉淀的转化沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡越大越大a.一般说来一般说来,溶解能力相对较强的物质易转化为溶解溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。能力相对较弱的物质。 例如例如:AgNO3 AgCl(白色沉淀白色沉淀) AgBr (浅黄色沉淀浅黄色沉淀) AgI

12、(黄色沉淀黄色沉淀) Ag2S (黑色沉淀黑色沉淀)。NaClNaClNaBrNaBrNaINaINaNa2 2S S2021/8/2520b.钡化合物的制备钡化合物的制备 重晶石重晶石(主要成分是主要成分是BaSO4)是制备钡化合物的是制备钡化合物的重要原料重要原料,但但BaSO4不溶于酸不溶于酸,若用饱和若用饱和Na2CO3溶液处理即可转化为易溶于酸的溶液处理即可转化为易溶于酸的BaCO3。u 在饱和的在饱和的Na2CO3溶液中，溶液中，c(CO32-)较大，较大，BaSO4溶解在水溶解在水中的中的Ba2能能CO32-与结合形成沉淀。与结合形成沉淀。u 待达到平衡后，移走上层溶液待达到平衡

13、后，移走上层溶液u 再加入饱和溶液，重复处理多次即可使大部分再加入饱和溶液，重复处理多次即可使大部分BaSO4转化转化为为BaCO3 。u 加入盐酸，加入盐酸， Ba2即转入到溶液中。即转入到溶液中。如何使重晶石中的如何使重晶石中的Ba2进入到溶液中进入到溶液中2021/8/2521 c.锅炉除水垢锅炉除水垢 除水垢除水垢CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2+(aq) 其反应如下其反应如下: CaSO4+Na2CO3 CaCO3+Na2SO4, CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O。盐酸盐酸Na2CO32021/8/2522羟基磷灰石羟基磷灰石问题解决问题解决糖糖发酵发酵有机

14、酸有机酸H+溶溶解解平平衡衡右右移移为什么吃糖多了可能坏牙？氟化物牙膏治龋齿的化学为什么吃糖多了可能坏牙？氟化物牙膏治龋齿的化学原理是什么？原理是什么？2021/8/2523羟基磷灰石羟基磷灰石氟磷灰石氟磷灰石氟磷灰石比羟基磷灰石更难溶。氟磷灰石比羟基磷灰石更难溶。健康小贴士：健康小贴士： 氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量较高地区的人，不宜使用含氟牙膏。量较高地区的人，不宜使用含氟牙膏。2021/8/2524溶度积的应用溶度积的应用 例例1. 已知室温下已知室温下PbI2的溶度积为的溶度积为7.110-9，在，在c(I-)=0.1molL-1的

15、溶液中的溶液中, Pb2+的浓度最大可的浓度最大可达到多少达到多少?Ksp c (Pb2+) c2(I-)（1 1）已知溶度积求离子浓度：）已知溶度积求离子浓度：PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I- (aq)解：解：c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.110-9/0.12 =7.110-7molL-1即：该溶液里允许即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为的最大浓度为7.110-7molL-12021/8/2525例例2. 已知已知 298K 时时gCl 的的 Ksp = 1.8 10-10， 求其溶解度求其溶解度S（2 2）已知溶度积求溶解度：）已知溶度积求溶解度：解：解：

16、Ksp = c(Ag+) . c(Cl-)AgCl(s) Ag+ (aq)+ Cl- (aq)设设AgCl的溶解度为的溶解度为S，在，在1L饱和溶液中，饱和溶液中， c(Ag +) = X，c(Cl-) = XKsp= c(Ag +) c(Cl-)= X 2 = 1.810-10cAgCl= c(Ag + ) =1.3410-4molL-1S AgCl= 1.34 10-4molL-1 1L 143.5gmol-1 100g 1000g = 1.9 10-4g2021/8/2526例例3. 已知已知AgCl 298 K 时在水中溶解度为时在水中溶解度为 1.9210-4g，计算其，计算其Ksp

17、。解：解：M(AgCl) = 143.5 g mol-1 n(AgCl)=1.9210-4g 1000g 100g 143.5 g mol-1 = 1.34 10-5 mol c(AgCl)= 1.34 10-5 mol/1L= 1.34 10-5 molL-1 Ksp=c(Ag+) c(Cl-) = (1.34 10-5 )2 = 1.810-10（3 3）已知溶解度求溶度积）已知溶解度求溶度积2021/8/2527例例4. 已知已知298K时，时， MgCO3的的 Ksp = 6.8210-6，溶液中，溶液中c(Mg2+)=0.0001molL-1，c(CO32-) = 0.0001mol

18、L-1，此时，此时Mg2+和和CO32-能否共存？能否共存？（4 4）利用溶度积判断离子共存：）利用溶度积判断离子共存：解：解：c(Mg2+) . c(CO32-) = (0.0001)2 =110-8MgCO3(s) Mg2+ (aq)+ CO32- (aq) 110-8 6.8210-6所以，此时所以，此时Mg2+和和CO32-能共存能共存2021/8/25281.1.下列说法正确的是下列说法正确的是 ( )( ) A A. .难溶电解质的溶度积难溶电解质的溶度积K Kspsp越小越小, ,则它的溶解度则它的溶解度 越小越小 B B. .任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡任何难溶物在水中都

19、存在沉淀溶解平衡, ,溶解度溶解度 大小都可以用大小都可以用K Kspsp表示表示 C C. .溶度积常数溶度积常数K Kspsp与温度有关与温度有关, ,温度越高温度越高, ,溶度积溶度积 越大越大 D D. .升高温度升高温度, ,某沉淀溶解平衡逆向移动某沉淀溶解平衡逆向移动, ,说明它的说明它的 溶解度是减小的溶解度是减小的, ,K Kspsp也变小也变小 D D2021/8/25292.2.室温时室温时, ,CaCOCaCO3 3在水在水 中的溶解平衡曲线如图所示中的溶解平衡曲线如图所示, ,已已 知知:25:25其溶度积为其溶度积为2.82.81010-9-9, , 下列说法不正确的

20、是下列说法不正确的是 ( )( ) A A. .x x数值为数值为2 21010-5-5 B B. .c c点时有碳酸钙沉淀生成点时有碳酸钙沉淀生成 C C. .加入蒸馏水可使溶液由加入蒸馏水可使溶液由d d点变到点变到a a点点 D D. .b b点与点与d d点对应的溶度积相等点对应的溶度积相等C C2021/8/25303. (3. (20082008山东理综山东理综,15,15) )某某 温度时温度时,BaSO,BaSO4 4在水中的沉淀溶解平在水中的沉淀溶解平 衡曲线如图所示衡曲线如图所示。下列说法正确的下列说法正确的 是是 ( ) ( ) 提示提示 BaSOBaSO4 4(s)(s

21、) BaBa2+2+(aq)+SO (aq)(aq)+SO (aq) 的平衡常数的平衡常数K Kspsp= =c c(Ba(Ba2+2+) )c c(SO ),(SO ),称称 为溶度积常数。为溶度积常数。 A.A.加入加入NaNa2 2SOSO4 4可以使溶液由可以使溶液由a a点变到点变到b b点点 B. B.通过蒸发可以使溶液由通过蒸发可以使溶液由d d点变到点变到c c点点 C.d C.d点无点无BaSOBaSO4 4沉淀生成沉淀生成 D.a D.a点对应的点对应的K Kspsp大于大于c c点对应的点对应的K Kspsp2424C C2021/8/25314.4.CuCu( (OHO

22、H) )2 2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡: : CuCu( (OHOH) )2 2( (s s) ) CuCu2+2+( (aqaq)+2)+2OHOH- -( (aqaq),),在常温下在常温下 K Kspsp=2=21010-20-20。在常温下如果要生成在常温下如果要生成CuCu( (OHOH) )2 2沉淀沉淀, , 需要向需要向0.02 0.02 mol/Lmol/L的的CuSOCuSO4 4溶液中加入碱来调整溶溶液中加入碱来调整溶 液的液的pHpH, ,应使溶液的应使溶液的pHpH大于大于 ( )( ) A A.2 .2 B B.3 .3 C C.4 .4 D D.5.5 D D2021/8/25325.5.下表是五种银盐的溶度积常数下表是五种银盐的溶度积常数(25):(25): 下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ( )( ) A A. .五种物质在常温下溶解度最大的是五种物质在常温下溶解度