《化学反应原理》课件：第3章-第3节沉淀溶解平衡.ppt

1、教学目标分析,教学方案设计,当堂双基达标,课堂互动探究,课后知能检测,第3节 沉淀溶解平衡,课前自主导学,课标要求 能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质。 课标解读 1.知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，并能结合实例进行描述。 2理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解。 3知道沉淀转化的本质并能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释。,教学地位 本节是在学生已经能够从化学平衡的视角对水自身的电离、弱电解质的电离、盐类的水解等化学平衡问题进行分析，并初步形成了从平衡的角度看问题、分析问题的能力的基础上继续用化学平衡的观点来研究的另一类平衡沉淀溶解平衡。而且沉淀溶解

2、平衡在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有比较重要的理论意义和现实意义。,新课导入建议 已知牙齿表面有一层坚硬的牙釉质羟基磷酸钙Ca5(PO4)3(OH)，它对牙齿起到保护作用。使用含氟牙膏能生成更难溶且耐酸的氟磷酸钙Ca5(PO4)3F覆盖在牙齿表面，抵抗H的侵袭。另外溶洞的形成是石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后形成的。它是难溶性的CaCO3与溶洞中的CO2以及地下水作用生成了可溶性的Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2在受压或地壳运动产生的热量的作用下又分解成CaCO3、CO2和H2O，这些变化都与难溶电解质的在水溶液中的行为有关，下面我们来看看难溶

3、电解质的溶解沉淀的相关知识。,教学流程设计,1.沉淀溶解平衡 (1)概念 在一定条件下，当难溶_的速率与_的速率相等时，溶液中离子浓度、固体的量保持不变的状态。 (2)特点 动：沉淀溶解平衡是一种_平衡。 等：v(沉淀)_v(溶解)_0。,沉淀溶解平衡与溶度积,固体溶解,离子结合成难溶固体,动态,离子浓度,固体的量,溶解,生成,转化,难溶,沉淀溶解,Ksp,难溶电解质的性质,温度,Pb2I2,难溶电解质在水中的溶解能力,大,强,1沉淀溶解平衡式与该物质的电离方程式相同吗？ 【提示】难溶电解质可以是强电解质(如BaSO4)，也可以是弱电解质如Al(OH)3，其沉淀溶解平衡是一个可逆过程；而属于强

4、电解质的难溶物的电离方程式不是可逆的。,1.沉淀的溶解和生成 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积_的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。 (1)当QKsp时，溶液中_析出，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到_。 (2)当QKsp时，溶液中沉淀溶解与离子生成沉淀处于_，_沉淀生成和溶解。,沉淀溶解平衡的应用,浓度商Q,有沉淀,平衡状态,平衡状态,无,(3)当QKsp时，溶液中_析出，若加入过量难溶电解质，则固体_，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到_。 2沉淀的转化 (1)沉淀转化的实质是_。通常，一种沉淀可以转化为_的沉淀，两种难溶物的溶解能力_，这种转化的趋势就越大。

5、,无沉淀,溶解,平衡状态,沉淀溶解平衡的移动,更难溶,差别越大,FeS,MnS,5.0%Na2SO4,2水垢的主要成分为什么是CaCO3和Mg(OH)2，而不是CaCO3和MgCO3?,【问题导思】 存在沉淀溶解平衡的难溶物都属于弱电解质吗？ 升高温度、沉淀溶解平衡常数K值都增大吗？ 【提示】可以是强电解质(如BaSO4、AgCl等)也可以是弱电解质如Al(OH)3等。 化学平衡与沉淀溶解平衡既有吸热反应，也有放热反应，因此升高温度K值可能变大，也可能变小；而电离平衡、水解平衡均为吸热过程，因此升高温度K值均变大。,沉淀溶解平衡的理解及影响因素,1沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离,2化学平衡常数

6、K、溶度积Ksp与电离平衡常数Ka(Kb)的对比,3.影响沉淀溶解平衡的因素,下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是() A难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，且是一种动态平衡 BKsp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关 C在一定温度下，在BaSO4饱和溶液中再加入BaCl2固体，BaSO4的Ksp减小 D对于阴、阳离子个数比相同的电解质，Ksp的大小能反应电解质在水中溶解能力的强弱,【解析】本题考查了沉淀溶解平衡特点以及Ksp的含义、应用。沉淀溶解平衡是平衡的一种，也是一种动态平衡。B、C、D三项考查的是Ksp的含义。难溶电解质Ksp的大小反映了难溶电解质在水中

7、的溶解能力。它只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关。溶液中离子浓度改变只能使平衡移动，并不改变溶度积。在一定温度下，Ksp为一常数。所以C项是错误的。 【答案】C,1Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。 2对于阴、阳离子个数比相同的电解质，Ksp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。,1对于难溶盐MX，其饱和溶液中M和X的物质的量浓度之间的关系类似于HOHKW，存在等式MXKsp。现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是() 20 mL 0.01 molL1 KCl溶液30 mL 0.02 mo

8、lL1 CaCl2溶液40 mL 0.03 molL1 HCl溶液 10 mL蒸馏水50 mL 0.05 molL1 AgNO3溶液 AB CD,【问题导思】 沉淀溶解平衡在科学研究与生产生活实践中有哪些广泛的应用？ 沉淀转化的实质是什么？ 【提示】能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成和转化进行分析，并能解释一些生活问题。 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。 由于难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡，因此可以通过改变条件使平衡移动，最终使溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子。,沉淀溶解平衡的应用,1沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在涉及无机物的制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理

9、等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。,(3)不同沉淀方法的应用 直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质。 分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质。 共沉淀法：除去一组某种性质相似的离子，加入合适的沉淀剂。 氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去。,某温度时，Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示： (1)a点表示Ag2SO4_(填“饱和”或“不饱和”)溶液。,2已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.61012mol3L3，取适量的MgCl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉

10、淀溶解平衡，测得pH13.0，则下列说法不正确的是() A所得溶液中的H1.01013molL1 B所得溶液中由水电离产生的OH1.01013molL1 C所加烧碱溶液的pH13.0 D所得溶液中的Mg25.61010molL1,【教师备课资源】 分步沉淀实验探究 实验步骤：分别配制浓度均为0.03 molL1的KBr、KCl、KI溶液；分别取上述三种溶液各1 mL，并将 其混合在一起；向混合液中慢慢滴加0.01 molL1AgNO3溶液。 实验现象：先观察到有黄色沉淀生成，后有浅黄色沉淀生成，最后有白色沉淀生成。,原理分析：由于难溶电解质的溶度积不同，加入同一种沉淀剂后，谁的浓度商Q先达到K

11、sp，谁就先沉淀，这种现象称为分步沉淀。 应用：利用分步沉淀可以进行物质的分离。如工业上有时利用调整溶液pH的方法分离工业废水中的Fe3和Cu2。,某化学实验小组为了探究FeS、CuS、ZnS溶解度的大小，进行了一系列的实验，并测出了三种物质在常温下的Ksp的大小，如下表所示，请根据数据完成后面的问题。 (1)向含有FeCl2、CuSO4、ZnSO4的混合溶液中滴加0.01 molL1的Na2S溶液时，Fe2、Cu2、Zn2沉淀的先后顺序为_(用离子符号表示)。 (2)这三种硫化物在室温下的溶解度由大到小的顺序为_(用硫化物化学式表示。),1下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是() A反应开始时，

12、溶液中各离子浓度相等 B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解,【解析】本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项中反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；B项正确；C项沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项中沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。 【答案】B,【解析】对于阴、阳离子的个数比相同即相同类型的难溶电解质，它们的溶解能力可以直接用Ksp来比较，Ksp的数值小的难溶电解质，先析出沉

13、淀。 【答案】B,4下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是() 热纯碱溶液的洗涤油污能力强误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当作食盐使用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒溶洞、珊瑚的形成碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能泡沫灭火器灭火的原理 A B C D,【解析】热纯碱溶液的洗涤油污能力强，是由于碳酸钠的水解程度随温度的升高而增强，因而溶液的碱性越强，除油污的效果自然就强了；泡沫灭火器灭火的原理也运用了盐类的水解原理。 【答案】A,(1)pH3时溶液中铜元素的主要存在形式是_(写化学式)。 (2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3，应该控制溶液的pH为_。 A6 (3)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：,某工业废水中含有Cu2、Pb2、