高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 3.3 沉淀溶解平衡课件11 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学课件

1、1.1.观察演示实验并阅读课本观察演示实验并阅读课本P P9191，能简，能简要描述沉淀溶解平衡的建立过程；要描述沉淀溶解平衡的建立过程；2.2.通过自主研读通过自主研读P P9191表格并参照表格并参照PbIPbI2 2的的溶解平衡表示方法，能够准确书写沉淀溶解平衡表示方法，能够准确书写沉淀溶解平衡方程式和溶解平衡方程式和KspKsp表达式；表达式；3.3.通过对比外界条件对化学平衡移动通过对比外界条件对化学平衡移动的影响，能准确分析温度、浓度等因素的影响，能准确分析温度、浓度等因素对沉淀溶解平衡的影响。对沉淀溶解平衡的影响。神斧天公筑溶洞钟乳倒立练神功石笋石柱齐捧场千滴万滴送清凉溶解度溶解

2、度 在在一定温度下一定温度下，某固态物质在，某固态物质在100100克水克水里达到里达到饱和状态饱和状态时所时所溶解的质量溶解的质量。表示：表示：S 溶解度与溶解性的关系：溶解度与溶解性的关系：2010易溶易溶可溶可溶1 微溶微溶0.01难溶难溶S /g单位：单位：g 碘化铅，黄色固体，难溶性盐碘化铅，黄色固体，难溶性盐 在水中的溶解度较小，为在水中的溶解度较小，为0.0630.063克克/100/100克水克水(20)(20)PbI2 =Pb2+ + 2I- 完全电离完全电离 电离方程式：电离方程式：溶于水的电离方程式溶于水的电离方程式PbI2 =Pb2+ + 2I-NaI =Na+ + I

3、- （1）在装有少量难溶的）在装有少量难溶的PbI2黄黄色色固体的试管中。加入固体的试管中。加入3ml蒸馏蒸馏水水,充分振荡后静置充分振荡后静置 （2）待上层液体变澄清后）待上层液体变澄清后,向其向其中滴加几滴中滴加几滴0.1mo/LKI溶液溶液,观察观察实验现象。实验现象。 结论结论: :上层清液中存在上层清液中存在PbPb2+ 2+ ，与，与I I- -结合结合生成了生成了PbIPbI2 2黄色固体，黄色固体， PbPb2+2+ 、I I- - 、PbIPbI2 2构成了平衡体系构成了平衡体系 溶解溶解 PbI2s) Pb2(aq) + 2l-(aq) 沉淀沉淀 Pb2+ l-PbI2在水

4、中溶解平衡在水中溶解平衡 溶解溶解 PbI2s) Pb2aq) + 2l-(aq) 沉淀沉淀 Pb2+ l-PbI2在水中溶解平衡在水中溶解平衡尽管尽管PbI2固体难溶于水，固体难溶于水，但仍有部分但仍有部分Pb2和和 I-I-离离开固体表面进入溶液，开固体表面进入溶液，同时进入溶液的同时进入溶液的Pb2和和 I-I-又会在固体表面沉淀又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速下来，当这两个过程速率相等时，率相等时， Pb2和和 I-的的沉淀与沉淀与PbI2固体的溶解固体的溶解达到平衡状态即达到沉达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态淀溶解平衡状态. . PbI2固体在水中的沉淀溶解固体在水中的沉淀溶

5、解平衡可表示为：平衡可表示为：沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡1 一定温度下，一定温度下，难溶电解质难溶电解质在水中在水中沉沉淀溶解的速率淀溶解的速率和和沉淀生成的速率沉淀生成的速率相等相等时，形成电解质的饱和溶液，便建立时，形成电解质的饱和溶液，便建立了固体和离子之间的动态平衡，我们了固体和离子之间的动态平衡，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变必须写必须写可以省略可以省略V溶解溶解V生成生成逆逆等等动动定定变变反应并未停止，处于反应并未停止，处于 平衡平衡各各 的浓度不在发生改变的浓度不在发生改变 反应反应可逆可逆V溶解溶解 V生成生成

6、0动态动态离子离子条件改变，平衡将发生条件改变，平衡将发生 ，达到新平衡，达到新平衡移动移动沉淀平衡常数沉淀平衡常数- 溶溶度积度积 Ksp21 1、定义、定义在一定条件下，难溶性物质的在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液饱和溶液中，中，存在溶解平衡，其存在溶解平衡，其平衡常数平衡常数叫做叫做溶度积常数溶度积常数或简或简称称溶度积溶度积2 2、表达式、表达式AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp=An+mBm-nKsp= =各离子浓度的系数次方的乘积各离子浓度的系数次方的乘积4 4、意义、意义3 3、影响因素、影响因素 与与难溶电解质性质难溶电解质性质和和温度温度有关，与有关，

7、与沉淀的量沉淀的量无关。无关。离子浓度离子浓度的改变可使平的改变可使平衡发生移动衡发生移动, ,而不能改变而不能改变溶度积溶度积. . K Kspsp的大小反映了难溶物在水中的的大小反映了难溶物在水中的溶解溶解能力能力。2沉淀平衡常数沉淀平衡常数- 溶溶度积度积 Ksp难溶物难溶物Ksp溶解度溶解度/gAgCl1.810-101.510-4AgBr5.410-138.410-6AgI8.510-172.110-7结论：结论： 对对相同类型相同类型的难溶电解质，的难溶电解质， Ksp 越小，其溶解度也越小，越难溶越小，其溶解度也越小，越难溶相同类型相同类型的难溶电解质的难溶电解质难溶物难溶物Ks

8、p溶解度溶解度/gAgCl1.810-101.510-4Ag2CO38.110-123.4510-3 不同类型不同类型的难溶电解质，需注意的难溶电解质，需注意Ks表达式中指数的问题，表达式中指数的问题， Ksp 越小，越小，其溶解度其溶解度不一定不一定就越小就越小结论：结论： 不同类型不同类型的难溶电解质的难溶电解质 沉淀溶解平衡的影响因素沉淀溶解平衡的影响因素3（1）内因（决定因素）：）内因（决定因素）：溶质本身的性质溶质本身的性质（2 2）外因：）外因：浓度浓度：（绝大多数难溶盐的溶解（绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。）是吸热过程。）温度温度 对于对于CaSO4的悬浊液，存在平衡的悬浊液，

9、存在平衡CaSO4（S） Ca2+(aq) + SO42-(aq) 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平衡移动方向动方向C（Ca2+ ）C（S042-）Ksp加入加入CaCl2（s）加入加入Na2SO4（s）加加NaClNaCl（s s）加加 水水升升 温温逆移逆移 增大增大 减小减小 不变不变逆移逆移 减小减小 增大增大 不变不变正移正移 增大增大 增大增大 增大增大 不逆移不逆移 不变不变 不变不变 不变不变正移正移 不变不变 不变不变 不变不变温度升高，多数溶解平衡向溶解方向移动。温度升高，多数溶解平衡向溶解方向移动。加水稀释：加水稀释： 平衡向溶

10、解方向移动。平衡向溶解方向移动。加入与难溶电解质具有相同离子的电解质，加入与难溶电解质具有相同离子的电解质，平衡向沉淀方向移动平衡向沉淀方向移动加入可与体系中某些离子反应生成更难溶加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。的方向移动。3 沉淀溶解平衡的影响因素沉淀溶解平衡的影响因素CaCO3 Ca2+ + CO32-+2HCO3-H2O+CO2CaCO3 +H2O+CO2+2HCO3-Ca2+水滴石穿水滴石穿溶洞的形成溶洞的形成交流交流研讨研讨雪花洞溶洞如何形成？雪花洞溶洞如何形成？溶洞的形成溶洞的形成水滴石穿水滴石

11、穿溶洞的形成溶洞的形成CaCO3 +H2O+CO2Ca（HCO3）2滴水成石滴水成石难难溶溶电电解解质质水水溶溶解解平平衡衡平衡移动判断平衡移动判断溶溶度度积积Ksp勒夏特勒夏特列原理列原理概念概念表达式表达式影响因素影响因素应用应用完成完成【达标检测达标检测】独立思考，认真完成独立思考，认真完成4 沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用离子的浓度商离子的浓度商的关系：的关系：(1).当当 时是过饱和溶液，时是过饱和溶液，即反即反应向生成沉淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。应向生成沉淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。(2).当当 时是饱和溶液，已达到时是饱和溶液，已达到。(3).当当 时

12、是不饱和溶液，时是不饱和溶液，即反应向即反应向沉淀溶解的方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。沉淀溶解的方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。例例1：将：将410-3mol L-1的的AgNO3溶液与溶液与410-3mol L-1的的NaCl溶液溶液等体积混合能否有沉淀析等体积混合能否有沉淀析出？出？Ksp(AgCl)= 1.810-10mol2 L-2解：只有当解：只有当 Qc Ksp时，离子才能生成沉淀。时，离子才能生成沉淀。混合后：混合后：Ag+=2 10-3mol L-1,Cl-= 2 10-3mol L-1 Qc=Ag+Cl- =2 10-3mol L-1 2 10-3mol L-1 =

13、4.0 10-6mol2 L-2 1.810-10mol2 L-2 QcKsp,所以有所以有AgCl沉淀析出。沉淀析出。练习：将练习：将410-3mol L-1的的Pb(NO3)2溶液与溶液与410-3mol L-1的的KI溶液溶液等体积混合能否有沉淀析出？等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(PbI2)= 7.110-9mol3 L-3解：解：Qc=pb2+I-2 =2 10-3mol L-1 ( 2 10-3mol L-1)2 =810-9 Ksp(PbI2) 所以有所以有PbI2沉淀析出。沉淀析出。1.已知25Fe(OH)3 Ksp =2.7x10 -39 Fe(OH)3的饱和溶液中OH-的

14、浓为?PH=? S(Fe(OH)3 )=?利用利用Ksp求溶解度求溶解度S电解质AmBn的浓度为C mol/l 则Ksp=（mC）m（nC）n难溶电解质溶解度很小，其饱和溶液的pp水1000100MCS10MCSBaCO3 Ba2+ + CO32-+2H+H2O + CO2医院中进行钡餐透视时，用医院中进行钡餐透视时，用BaSOBaSO4 4做内服造做内服造影剂，为什么不用影剂，为什么不用BaCOBaCO3 3做内服造影剂？做内服造影剂？1.Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2L-2；Ksp(BaCO3)=5.110-9mol2L-22.Ba2+有剧毒，；有剧毒，；3.胃酸的酸性很强

15、，胃酸的酸性很强，pH约为约为0.91.5 H+和和SO42-不反应，不影响不反应，不影响BaSO4的沉淀溶解平衡，的沉淀溶解平衡，Ba2+浓度保持在安全浓度标准下，浓度保持在安全浓度标准下，所以用所以用BaSO4 作作“钡餐钡餐”步骤步骤1mLNaCl1mLNaCl和和1010滴滴AgNOAgNO3 3溶混合溶混合( (均为均为0.1mol0.1molL)L)向所得固液混合物向所得固液混合物中滴加中滴加1010滴滴0.1mol0.1moll KIl KI溶液溶液向新得固液混合物向新得固液混合物中滴加中滴加1010滴滴0.1mol0.1moll Nal Na2 2S S溶液溶液现象现象有白色沉

16、淀析出有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色黄色沉淀转化为黑色AgClAgIAg2S 沉淀的转化沉淀的转化5AgClAgClAgIAgIAgAg2 2S SKIKINaNa2 2S S物质物质溶解度溶解度/gAgCl1.510-4AgI 9.610-9Ag2S1.310-16实验结论实验结论： 沉淀可以沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的从溶解度小的向溶解度更小的方向转化方向转化，两者差别越大，转化越容易。，两者差别越大，转化越容易。利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用利用沉淀转化原理，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

17、剂除去废水中的等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。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+ +(aq) FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+ +(aq) FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+ +(aq) 练习：写出练习：写出FeS(s)与废水中的与废水中的Cu2

18、+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。的反应离子方程式。硬水中硬水中Mg(HCO3)2、Ca（HCO3）2Mg(HCO3)2 MgCO3 Mg（OH）2 煮沸煮沸再煮再煮水垢的成分是水垢的成分是 MgCO3 Mg（OH）2 怎么除去水垢？怎么除去水垢？ 食醋食醋沉淀先后顺序沉淀先后顺序25，向浓度均为，向浓度均为0.20mol/l0.20mol/l的的MgCl2MgCl2和和CaCl2 CaCl2 混合溶液中逐滴加入氨水，先生成混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀，沉淀，该反应的离子方程式是该反应的离子方程式是_（K KspspMg(OH)Mg(OH)2 2 = 1.8 = 1.810101

19、111，KspCu(OH)KspCu(OH)2 2 = = 2.22.210102020）Mg2+开始沉淀时开始沉淀时：Ca2+开始沉淀时：开始沉淀时：31114108 . 12OH3-2024102.02OHOH-1OH-2 Cu2+ 先沉淀先沉淀(1) 牙齿表面由一层硬的组成为牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH(羟基磷灰石羟基磷灰石)的的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) KSP=2.510-59mol9L-9（2）进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸这时牙齿）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：就会受到腐蚀，其原因是： 生成的有机酸能中和生成的有机酸能中和OH-，使，使平衡向脱矿方向移动，羟基磷灰石溶解，加速腐蚀牙齿平衡向脱矿方向移动，羟基磷灰石溶解，加速腐蚀牙齿 （3）已知）已知Ca5(PO4)3F(氟磷灰石氟磷灰石)KSP=2.810-