魯科版《沉淀溶解平衡》PPT精選文檔

1,沉淀溶解平衡,2,難溶不溶,在學(xué)習(xí)初中化學(xué)時(shí),我們?cè)鶕?jù)物質(zhì)的溶解度將物質(zhì)分為易溶、可溶、微溶、難溶等。,溫故,3,實(shí)驗(yàn)步驟：,在上層清液中滴加KI溶液后，有黃色沉淀產(chǎn)生。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,結(jié)論解釋：,PbI2固體加水,滴加幾滴KI溶液,PbI2,結(jié)論：說明上層清液中有Pb2+.,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：難溶物也有部分溶解，也存在溶解平衡。,探究一、溶度積Ksp的含義及其應(yīng)用,4,溶解PbI2(s)Pb2(aq)+2l-(aq)沉淀,PbI2在水中溶解平衡,盡管PbI2固體難溶于水，但仍有部分Pb2和I-離開固體表面進(jìn)入溶液，同時(shí)進(jìn)入溶液的Pb2和I-又會(huì)在固體表面沉淀下來，當(dāng)這兩個(gè)過程速率相等時(shí)Pb2和I-的沉淀與PbI2固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài)即達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài).PbI2固體在水中的沉淀溶解平衡可表示為：,5,難溶固體在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)時(shí)，離子濃度保持不變（或一定）。此時(shí)沉淀達(dá)到最大溶解，形成飽和溶液。其離子濃度的系數(shù)次方的乘積為一個(gè)常數(shù)這個(gè)常數(shù)稱之為溶度積常數(shù)簡(jiǎn)稱為溶度積，用Ksp表示。,3、溶度積常數(shù)或溶度積(Ksp)：,表達(dá)式,概念：,25時(shí)，Ksp=,Pb2+I-2,Ksp（BaSO4）=Ba2+SO42-單位：mol2L-2KspFe(OH)3=Fe3+OH-3單位：mol4L-4KspMg(OH)2=Mg2+OH-2單位：mol3L-3,6,溶液未飽和，無沉淀析出，若加入過量難溶電解質(zhì)，可以繼續(xù)溶解直至飽和,沉淀溶解平衡的判斷,溶度積規(guī)則,QKsp，QKsp，QKsp，,溶液過飽和，平衡向生成沉淀方向移動(dòng)，有沉淀析出,溶液飽和，沉淀與溶解平衡,溶度積(Ksp)的大小與難溶電解質(zhì)性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量和離子濃度無關(guān).但離子濃度的改變可使平衡發(fā)生移動(dòng),而不能改變?nèi)芏确e.,溶度積(Ksp)的性質(zhì)一,7,遷移應(yīng)用一,將0.001mol/LNaCl溶液和0.001mol/LAgNO3溶液等體積混合,是否有AgCl沉淀生成?,QAg+Cl-,2.5107mol2/L-2,0.0005mol/L0.0005mol/L,KSP,離子結(jié)合生成沉淀,(AgCl的KSP=1.81010mol2L-2),8,如果將210-5molL-1的CaCl2溶液與310-5molL-1的Na2CO3溶液等體積混合，問能否產(chǎn)生沉淀？已知CaCO3的Ksp=5.010-9(molL-1)2,Qc=110-5molL-11.510-molL-1=1.510-10(molL-1)2Ksp(AgI)溶解度S（難溶物的濃度）:AgClAgBrAgIAg2S（計(jì)算）,14,不變不變不變,不移動(dòng)不變不變不變,不變,不變,討論：對(duì)于平衡ZnS（S）Zn2+(aq)+S2-(aq)若改變條件，對(duì)其有何影響,探究二、沉淀溶解平衡的移動(dòng),15,2、小組成員合作完成實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察現(xiàn)象,產(chǎn)生白色沉淀,Zn2+S2-=ZnS,沉淀轉(zhuǎn)化為黑色,ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+（aq）,探究三、沉淀的轉(zhuǎn)化,16,向ZnS粉末加入到10mL0.1molL-1的CuSO4溶液中，是否有CuS沉淀生成？請(qǐng)通過計(jì)算后回答。已知:Ksp(ZnS)=1.610-24Ksp(CuS)=1.310-36,解：在ZnS沉淀溶解平衡體系中產(chǎn)生的硫離子濃度為：S2-=Zn2+=(Ksp)1/2=(1.610-24)1/2=1.2610-12molL-1,Qc(CuS)=C(Cu2+)C(S2-)=0.1molL-11.2610-12molL-1=1.2610-13,因?yàn)椋篞c(CuS)Ksp(CuS),所以ZnS沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化為CuS沉淀。,有關(guān)一種沉淀為什么轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的定量計(jì)算:,17,1、沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)。,2、沉淀轉(zhuǎn)化的條件：通常，難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化成更加難溶的物質(zhì),ZnS與CuS是同類難溶物，Ksp(ZnS)Ksp(CuS),CuS的溶解度遠(yuǎn)小于ZnS的溶解度。,18,鍋爐的水垢中除了CaCO3和Mg(OH)2外，還有CaSO4使得水垢結(jié)實(shí)，用酸很難快速除去，要快速除去水垢，可以用飽和Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為易溶于酸的CaCO3,而快速除去。,19,重晶石（主要成分是BaSO4）是制備鋇化合物的重要原料:BaSO4不溶于酸，但可以用飽和Na2CO3溶液處理轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3,BaSO4、BaCO3,Ba2+,BaSO4,BaCO3,1、BaSO4的ksp比BaCO3小，為什么可以轉(zhuǎn)化？2、飽和Na2CO3溶液的作用是什么？3、如何操作才能保證絕大多數(shù)BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3？,20,利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，常用FeS(s)、MnS(s)等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。,Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2Ksp(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+,練習(xí)：寫出FeS(s)與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應(yīng)離子方程式。,遷移應(yīng)用二,21,水垢中的Mg(OH)2是怎樣生成的?,硬水:是含有較多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.,加熱時(shí)：Ca2+2HCO3-=CaCO3+CO2+H2OMg2+2HCO3-=MgCO3+CO2+H2OMgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2,為什么在水垢中鎂主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以MgCO3沉淀的形式存在？比較它們飽和時(shí)Mg2+的大小。,學(xué)以致用三,22,因?yàn)镼cKsp(Mg(OH)2),所以有Mg(OH)2沉淀析出。即加熱后，MgCO3沉淀轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2。,因此硬水加熱后的水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3.,洗滌水垢方法：除出水垢中的CaCO3和Mg(OH)2用食醋CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+CO2+H2OMg(OH)2+2CH3COOH=(CH3COO)2Mg+2H2O,生成的MgCO3在水中建立以下平衡,MgCO3Mg2+CO32-,而弱酸酸根離子CO32-發(fā)生的水解反應(yīng)：CO32-+H2OHCO3-+OH-,使水中OH-濃度增大，對(duì)于Mg(OH)2Mg2+2OH-而言，,23,齲齒和含氟牙膏,（1）鈣、磷在骨骼牙齒中的存在形式,Ca5(PO4)3OH,羥基磷酸鈣,（2）存在的溶解平衡,遷移應(yīng)用四,24,（3）吃糖為何會(huì)出現(xiàn)齲齒？,沉淀溶解平衡理論,（4）含氟牙膏的使用,使用含氟牙膏，可以使難溶物轉(zhuǎn)化為更難溶物質(zhì)。氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕,使牙齒更堅(jiān)固,注：氟過量會(huì)導(dǎo)致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量較高的地區(qū)的人，不宜使用含氟牙膏,提示:糖在酶的作用下產(chǎn)生了一種有機(jī)弱酸,25,拓展：沉淀的生成,（1）應(yīng)用：除雜或提純物質(zhì),(2)原則：生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且進(jìn)行得越完全越好。,（3）方法,、加沉淀劑：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、NaHS、H2S做沉淀劑,Cu2+S2=CuSHg2+S2HgS,提示：殘留在溶液中的離子濃度小于1X10-5mol/L,就認(rèn)為離子沉淀完全了。,26,例：根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？,通過調(diào)節(jié)pH,加入氫氧化銅或堿式碳酸銅或氧化銅等，調(diào)節(jié)pH至，鐵離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去。,27,氧化還原法,根據(jù)上表，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？,28,先把Fe2+氧化成Fe3+，加入氫氧化銅或堿式碳酸銅或氧化銅,調(diào)節(jié)PH至3到4使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過