沉淀溶解平衡上课23

1、3-3 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡诸城一中高二化学组诸城一中高二化学组课前准备课前准备1.请同学们准备好课本、笔记本、学案、规范答题纸、请同学们准备好课本、笔记本、学案、规范答题纸、练习本，练习本，2.阅读学案本节学习目标。阅读学案本节学习目标。物质在水溶液中的行为醋酸钠醋酸钠盐类的水解盐类的水解平衡平衡CH3COONa=CH3COO-+Na+CH3COO+H2O CH3COOH+OH-Kh=CH3COOHOH-/CH3COO-H2O H+OH-CH3COOH CH3COO-+H+；Ka=CH3COOH+/CH3COOHH2O H+OH-弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡醋酸醋酸水水水的电离平

2、衡水的电离平衡H2O H+OH-K=H+OH-/H2OKw=H+OH-饱和饱和NaClNaCl溶液溶液形状规则形状规则的的NaClNaCl固固体体 一昼夜后观察发现：固体变为规则的立方体；一昼夜后观察发现：固体变为规则的立方体；质量并未发生改变质量并未发生改变思考：思考：得到什么启示？得到什么启示？ 一昼夜后一昼夜后探究：探究：饱和饱和溶液中溶液中v(v(结晶结晶)=v()=v(溶溶解解) )NaCl(S) Na+ + Cl- 可溶的电解质溶液中存在溶解平衡，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？ 溶解溶解 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀沉淀 Ag+Cl-AgCl的

3、沉淀的沉淀溶解平衡溶解平衡尽管尽管AgClAgCl固体难溶于固体难溶于水，但仍有部分水，但仍有部分Ag+Ag+和和CICI- -离开固体表面进入离开固体表面进入溶液，同时进入溶液溶液，同时进入溶液的的AgAg+ +和和CICI- -又会在固体又会在固体表面沉淀下来，当这表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，两个过程速率相等时， AgAg+ +和和CICI- -的沉淀与的沉淀与AgClAgCl固体的溶解达到平衡固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解状态即达到沉淀溶解平衡状态平衡状态. AgCl. AgCl固体固体在水中的沉淀溶解平在水中的沉淀溶解平衡可表示为：衡可表示为： 习惯上习惯上, ,将溶解

4、度小于将溶解度小于0.010.01克的电解质称为难克的电解质称为难溶电解质。溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于会等于0 0 ，没有绝对不溶的物质。，没有绝对不溶的物质。 难溶难溶 微溶微溶 可溶可溶 易溶易溶0.01 1 10 (Sg/100g水水)难溶等于不溶吗？难溶等于不溶吗？【猜想】将难溶的电解质【猜想】将难溶的电解质PbI2固体加入到固体加入到一定量水中，会有哪些行为呢？请在学案一定量水中，会有哪些行为呢？请在学案上写下上写下PbI2的行为流程及结果。的行为流程及结果。实验验证 步骤步骤1：在装有适量难溶的：在装有适量难溶的PbI2黄色固体

5、的烧黄色固体的烧杯中，加入约杯中，加入约35ml蒸馏水，蒸馏水，充分震荡充分震荡后，后， 静静置直至上层溶液变澄清置直至上层溶液变澄清。 步骤步骤2：向上层清液中滴加几滴：向上层清液中滴加几滴0.1molL1KI溶液，观察现象溶液，观察现象 请在学案上记下你观察到的现象，分析得到什么请在学案上记下你观察到的现象，分析得到什么结论？结论？是否能是否能验证你猜想的验证你猜想的PbI2的的行为呢行为呢?与水充分接触，使所有可能的行为充分进行与水充分接触，使所有可能的行为充分进行平衡平衡目的：使目的：使PbI2沉到烧杯底部，对后续实验不产沉到烧杯底部，对后续实验不产生颜色干扰。生颜色干扰。现象：溶液产

6、生黄色沉淀现象：溶液产生黄色沉淀结论：上层清液中有结论：上层清液中有Pb2+验证行为：验证行为：溶解、溶解、电离、电离、一、沉淀溶解平衡 阅读课本阅读课本P91第一段和第二段，第一段和第二段，时间：时间：5分钟，分钟，个人任务，个人任务，1. 从课本中学习沉淀溶解平衡的定义、沉淀溶解从课本中学习沉淀溶解平衡的定义、沉淀溶解平衡方程式的书写、沉淀溶解平衡常数的符号、表平衡方程式的书写、沉淀溶解平衡常数的符号、表达式、影响因素。（要求：画出重点词语）。达式、影响因素。（要求：画出重点词语）。2.在学案上默写：在学案上默写： PbI2沉淀溶解平衡方程式、沉淀溶解平衡方程式、溶度积的表达式溶度积的表达

7、式 BaCO3沉淀溶解平衡方程式、溶度积的表达式沉淀溶解平衡方程式、溶度积的表达式Mg(OH)2沉淀溶解平衡方程式、溶度积的表达式沉淀溶解平衡方程式、溶度积的表达式自学检测（5min）答案答案:（1）错）错 （达到平衡时，各离子浓度不变，但溶质（达到平衡时，各离子浓度不变，但溶质各离子浓度比各离子浓度比与难溶电解质的与难溶电解质的类型（即化学式中阴、阳离子个数比）类型（即化学式中阴、阳离子个数比）有关，如有关，如AgCl中中Ag+、Cl离子浓度相等，而离子浓度相等，而PbI2中中Pb2+：I=1:2）（2）错）错 （沉淀溶解平衡是个（沉淀溶解平衡是个动态平衡动态平衡，正、逆反应速率相等正、逆反

8、应速率相等不不为零为零）（3）错）错 （即使恰好完全沉淀，沉淀能溶解并达到溶解平衡，（即使恰好完全沉淀，沉淀能溶解并达到溶解平衡，Ag+和和Cl的浓度不为零，且乘积为该温度下的溶度积）的浓度不为零，且乘积为该温度下的溶度积）（4）错）错 （5）对）对 （6）错）错（溶度积溶度积跟前面我们学到的化学平衡常数、电离平衡常数、水解跟前面我们学到的化学平衡常数、电离平衡常数、水解平衡常数一样，平衡常数一样，只与物质本身的性质和温度有关只与物质本身的性质和温度有关，与沉淀的量无与沉淀的量无关，并且溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动，不能改变溶度关，并且溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动，不能改变溶度积）

9、积）（7）错）错 只有饱和溶液中只有饱和溶液中Ag+与与Cl浓度的乘积是一个常数，且浓度的乘积是一个常数，且等于等于Ksp，不饱和溶液的浓度乘积要小于，不饱和溶液的浓度乘积要小于Ksp1、沉淀沉淀溶解平衡溶解平衡逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。 一定温度下，将一定温度下，将PbIPbI2 2溶于水中，溶于水中，当当v（溶解）（溶解）v(沉淀）沉淀）时，得到时，得到饱和饱和PbIPbI2 2溶液溶液，建立，建立溶解平衡溶解平衡PbIPbI2 2(s) Pb(s) Pb2+2+(aq)+2I(aq)+2I- -(

10、aq)(aq)沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 ：V V沉淀沉淀V Vt tV V溶解溶解V溶解溶解= V沉淀沉淀PbIPbI2 2(s) Pb(s) Pb2+2+(aq)+2I(aq)+2I- -(aq)(aq)I I- -Pb2+二、溶度积的意义及计算例例1：已知：已知25时，时，Ksp(Mg(OH)2)=5.61012(molL1)3，此温度下将过量，此温度下将过量Mg(OH)2固体溶于固体溶于少量水中形成饱和溶液，求饱和溶液中少量水中形成饱和溶液，求饱和溶液中Mg2+的浓的浓度。度。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。化学平衡常数化学平衡常数的大小反映了的

11、大小反映了化学反应化学反应进行进行的程度；的程度；电离平衡常数电离平衡常数的大小反映了的大小反映了弱电解质弱电解质的的电离能力电离能力；水解平衡常数水解平衡常数的大小反映了的大小反映了盐类盐类的的水解趋势水解趋势的大小的大小概括的说，一般情况下，平衡常数反映了向右走的概括的说，一般情况下，平衡常数反映了向右走的趋势大小趋势大小请小组组长分工，请小组组长分工，让让组内每位同学算其中一个组内每位同学算其中一个饱和溶液的浓度，熟悉计饱和溶液的浓度，熟悉计算过程，（算过程，（4min）然后）然后小组汇总小组汇总(1min)，完成，完成（1）、（）、（2）（）（3）数据）数据分析分析(3min)变式变式

12、 请根据例请根据例1的计算方法，在练习本上用规范的计算方法，在练习本上用规范步骤分别计算步骤分别计算AgBr、AgI、Mg(OH)2、Cu(OH)2饱饱和溶液中溶质的浓度。和溶液中溶质的浓度。 数据来源：课本数据来源：课本P91表表3-3-1Ksp(AgCl) = 1.810-10mol2L-2Ksp(AgBr) =5.010-13mol2L-2Ksp(AgI) = 8.310-17mol2L-2Ksp(Mg(OH)2)= 5.610-12mol3L-3Ksp(Cu(OH)2)= 2.210-20mol3L-3【总结】【总结】 相同类型的难溶电解质的相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解越小，

13、溶解能力越小能力越小 ，即在水中浓度越小。，即在水中浓度越小。不同类型的难溶电解质比较溶解能力大小时，需经不同类型的难溶电解质比较溶解能力大小时，需经过计算后再做比较。过计算后再做比较。【提升】1. 请在规范答题纸上用离子方程式和必要的文字说明从请在规范答题纸上用离子方程式和必要的文字说明从用平衡移动原理（勒夏特列用平衡移动原理（勒夏特列原理原理）角度来解释本节课验）角度来解释本节课验证实验的现象：向饱和证实验的现象：向饱和PbI2溶液中滴加溶液中滴加KI溶液有黄色沉溶液有黄色沉淀生成淀生成四步曲：四步曲：a.摆平衡，摆平衡，b.列条件，列条件，c.写变化，写变化，d.得结得结论论a. PbI

14、2饱和溶液中存在以下平衡：饱和溶液中存在以下平衡：PbI2(s) Pb2+(aq)+2I (aq) ，b. 向其中滴加向其中滴加KI溶液，溶液，c. 溶液中溶液中I浓度增大，使浓度增大，使QKsp，平衡向左移动，平衡向左移动，d. 因此产生了因此产生了PbI2黄色沉淀。黄色沉淀。2. 若向饱和食盐水中滴加浓盐酸，会有什么现象吗？如若向饱和食盐水中滴加浓盐酸，会有什么现象吗？如果有，请写出来，并作解释。果有，请写出来，并作解释。本节内容整理 回顾本节课内容，学习目标检验：回顾本节课内容，学习目标检验：1.能够联系溶解、电离及水解等物质的行为，结合实验能够联系溶解、电离及水解等物质的行为，结合实验

15、探究认识难溶电解质的行为探究认识难溶电解质的行为沉淀溶解平衡，能正确沉淀溶解平衡，能正确书写沉淀溶解平衡；书写沉淀溶解平衡；2.能通过化学平衡常数、弱电解质的电离平衡常数、盐能通过化学平衡常数、弱电解质的电离平衡常数、盐的水解平衡常数等常数去理解沉淀溶解平衡常数的水解平衡常数等常数去理解沉淀溶解平衡常数溶溶度积，并写出溶度积表达式；度积，并写出溶度积表达式；3.学会溶度积的相关计算，会运用溶度积计算饱和溶液学会溶度积的相关计算，会运用溶度积计算饱和溶液的浓度和比较不同物质溶解度的大小。的浓度和比较不同物质溶解度的大小。3-3 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡第二课时第二课时沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 ：

16、V V沉淀沉淀V Vt tV V溶解溶解V溶解溶解= V沉淀沉淀PbIPbI2 2(s) Pb(s) Pb2+2+(aq)+2I(aq)+2I- -(aq)(aq)I I- -Pb2+改变条件改变条件平衡移动平衡移动方向方向C C（ZnZn2+ 2+ ）C C（S S2-2-） KspKsp升升 温温加加 水水加加ZnSZnS（s s）加加ZnClZnCl2 2（s s）加加NaNa2 2S S(s)(s) 减小减小 减小减小 不变不变不移动不移动 不变不变 不变不变 不变不变 不变不变 不变不变1 1、讨论：、讨论：对于平衡对于平衡ZnSZnS（S S） ZnZn2+2+(aq) + S(a

17、q) + S2-2-(aq)(aq) 若改变条件，对其有何影响若改变条件，对其有何影响4)4)影响溶解平衡的因素：影响溶解平衡的因素：内因：内因：电解质本身的性质电解质本身的性质 外因：外因： a)浓度：浓度：b)温度：温度：AgCl(s) Ag(aq) + Cl(aq) 平衡右移平衡右移平衡左移平衡左移 多数平衡向溶解方向移动多数平衡向溶解方向移动升温升温加水加水增大相同离子浓度增大相同离子浓度加入与之反应的加入与之反应的离子离子平衡右移平衡右移交流交流研讨研讨 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以从珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以从周围海水中获取周围海水中获取CaCa2+2+和和H

18、COHCO3 3- -，经反应形成石灰石外壳：，经反应形成石灰石外壳： 珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献很大。人口增长、人类大规模生，对珊瑚的形成贡献很大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他的化石燃料等因素，都会干砍伐森林、燃烧煤和其他的化石燃料等因素，都会干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫死亡。分析这些因素扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫死亡。分析这些因素影响珊瑚生长的原因。影响珊瑚生长的原因。生成的有机酸能中和生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿矿方向移动，加速腐蚀牙齿 1、石灰乳中存在

19、下列平衡：、石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2 OH (aq),加入下列溶液，可使加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（减少的是（ ）A.Na2CO3溶液溶液 B.AlCl3溶液溶液 C.NaOH溶液溶液 D.CaCl2溶液溶液 A B沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡生活生活自然界自然界生产生产溶液中的化学反应溶液中的化学反应二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) （1）Q c Ksp 时，时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时体系中不断析

20、出沉淀，直至达到平衡（此时Q c =Ksp ）（2） Q c =Ksp 时，时，沉淀与饱和溶液的平衡沉淀与饱和溶液的平衡（3）Q c KspQcKsp溶液过饱和，溶液过饱和，有沉淀析出有沉淀析出溶液饱和溶液饱和溶液不饱和溶液不饱和难溶电解质溶解和生成的本质难溶电解质溶解和生成的本质解决难溶电解质解平衡问题的基本思路解决难溶电解质解平衡问题的基本思路沉淀沉淀平衡平衡移动移动溶解溶解沉淀沉淀平衡体系中离子浓度改变，导致平衡体系中离子浓度改变，导致Q Qc c 与与 K Ksp sp 不相等，不相等，难溶电解质溶解平衡发生移动。难溶电解质溶解平衡发生移动。 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，

21、如果能设根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。例如方向移动，就可以使沉淀溶解。例如医院中进行钡餐透视时，医院中进行钡餐透视时，用用BaSOBaSO4 4做内服造影剂，为什么不用做内服造影剂，为什么不用BaCOBaCO3 3做内服造影剂？做内服造影剂？BaCO3 Ba2+ + CO32- BaSO4 和和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4 Ba2+ + SO42- Ksp=1.110-10mol2 L-2 BaCO3

22、Ba2+ + CO32- Ksp=5.110-9mol2 L-2 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下，如果服下BaCO3,胃酸会与胃酸会与CO32-反应生成反应生成CO2和水，使和水，使CO32-离子浓度降低，使离子浓度降低，使Qc 1.810-10mol2 L-2 QcKsp,所以有所以有AgCl沉淀析出。沉淀析出。例例. 用用5%的的Na2SO4溶液能否有效除去误食的溶液能否有效除去误食的Ba2+?已知已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2 L-2解：解：5% 的的Na2SO4溶液中的溶液中的SO42-0.352mol/L, Ba

23、2+=(1.110-10mol2 L-2)/ (0.352mol/L) =2.910-10mol L-1 因为剩余的因为剩余的Ba2+Ksp(CuS),CuS的的溶解度远小于溶解度远小于ZnS的溶解度。的溶解度。ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.610-24mol2L-2CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.310-36mol2L-2知识支持知识支持当当向向ZnSZnS沉淀上滴加沉淀上滴加CuSOCuSO4 4溶液时，溶液时， ZnSZnS溶解产生的溶解产生的S S2-2-与与 CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的CuCu2+2+足以满足足以满

24、足Q Qc cKsp(CuSKsp(CuS) )的条件，的条件， S S2-2-与与CuCu2+2+结结合产生合产生CuSCuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。沉淀并建立沉淀溶解平衡。 CuSCuS沉淀的生成，使得沉淀的生成，使得S S2-2-的浓度降低，导致的浓度降低，导致S S2-2-与与ZnZn2+2+的的Q Qc cKsp(ZnS Ksp(CuS),所以所以ZnS沉淀会转化为沉淀会转化为CuS沉淀沉淀练习练习:已知已知Ksp(MnS)=2.510-13 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2通过计算说明通过计算说明MnS沉淀中滴加沉淀中滴加0.01mol/L的的Pb(NO3)2溶液是

25、否有溶液是否有PbS沉淀析出。沉淀析出。 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练习：写出练习：写出FeS(s)与废水中的与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程的反应离子方程式。式。 FeS(

26、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 Cu2+ + HS- = CuS +H+ 用用MnS、H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S作沉淀剂都能除去工作沉淀剂都能除去工业废水中的业废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。等重金属离子。水垢中的水垢中的Mg(OH)Mg(OH)2 2是怎样生成的是怎样生

27、成的? ?硬水硬水:是含有较多是含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和和SO42-的水的水.加热时：加热时： Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3 +CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3 +CO2 + H2O MgCO3+ H2O = Mg(OH)2 +CO2 为什么在水垢中镁主要以为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀沉淀形式存在，而形式存在，而不是以不是以MgCO3沉淀沉淀的形式存在？比较它们饱和时的形式存在？比较它们饱和时Mg2+的大小。的大小。136323106 . 2108 . 6)(LmolMgCOKspMgMgCO的饱和溶液中：在143

28、123222101 . 14106 . 54)()(LmolOHMgKspMgOHMg饱和溶液中：在MgCO3沉淀溶解平衡：沉淀溶解平衡：MgCO3(s) Mg2+ + CO32-LmolMgCOKspCO/106 . 2108 . 6)(36323CO32-水解平衡：水解平衡：CO32- + H2O HCO3- + OH-4111421079. 1105 . 510awhKKK1434106 . 6106 . 21079. 1LmolCKOHh924322102 . 1)106 . 6(106 . 2OHMgQc因为因为Q Qc cKKspsp(Mg(OH)(Mg(OH)2 2),),所以有

29、所以有Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀析出。即加热后，沉淀析出。即加热后，MgCOMgCO3 3沉淀沉淀转化为转化为Mg(OH)Mg(OH)2 2。 因此硬水加热后的水垢的主要成分是因此硬水加热后的水垢的主要成分是CaCO3和和Mg(OH)2而不是而不是CaCO3 和和MgCO3.洗涤水垢的方法：洗涤水垢的方法：除出水垢中的除出水垢中的CaCOCaCO3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2用食醋，用食醋， CaCOCaCO3 3+2CH+2CH3 3COOH=(CHCOOH=(CH3 3COO)COO)2 2Ca +COCa +CO2 2 +H+H2 2O O Mg(OH) Mg(OH)2

30、 2+2CH+2CH3 3COOH= (CHCOOH= (CH3 3COO)COO)2 2Mg+2HMg+2H2 2O O对于平衡对于平衡AgClAgCl（S S） Ag Ag+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq(aq) ) 若改变条件，若改变条件，对其有何影响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 C（AgAg+ + ）C C（ClCl- -）升升 温温加加 水水加加AgClAgCl（s s）加加NaClNaCl（s s）加加NaINaI（s s）加加AgNOAgNO3 3(s)(s)加加NHNH3 3HH2 2O O 不变不变 不变不变不移动不移动 不变不变 不变不变 【拓展】【拓展】水垢的形成：水垢的形成：水垢的主要成分为水垢的主要成分为CaCOCaCO3 3、Mg(OH)Mg(OH)2 2、CaSOCaSO4 4，在处理水垢时，通常先加入饱和，在处理水垢时，通常先加入饱和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液浸泡，然后