高二化學(xué)魯科版選修4同課異構(gòu)課件3.3《沉淀溶解平衡》2

1、第第3章章 物質(zhì)在水溶液中的行為物質(zhì)在水溶液中的行為第第3節(jié)節(jié) 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 在在NaClNaCl的水溶液中，的水溶液中，再加入固體再加入固體溶質(zhì)，固體有沒有溶解過程溶質(zhì)，固體有沒有溶解過程探究：探究：飽和飽和NaClNaCl溶液溶液形狀規(guī)則形狀規(guī)則的的NaClNaCl固固體體 一晝夜后觀察發(fā)現(xiàn)：固體變?yōu)橐?guī)則的立方體；一晝夜后觀察發(fā)現(xiàn)：固體變?yōu)橐?guī)則的立方體；質(zhì)量并未發(fā)生改變質(zhì)量并未發(fā)生改變思考：思考：得到什么啟示？得到什么啟示？ 一晝夜后一晝夜后探究：探究：飽和飽和溶液中溶液中v(v(結(jié)晶結(jié)晶)=v()=v(溶溶解解) )NaCl(S) Na+ + Cl- 遷移應(yīng)用：可溶的電解質(zhì)溶

2、液中存在溶解平衡，難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢？實驗探究實驗探究實驗步驟：實驗步驟：在上層清液中滴在上層清液中滴加加溶液后，有溶液后，有黃色沉淀產(chǎn)生。黃色沉淀產(chǎn)生。實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：結(jié)論解釋：結(jié)論解釋：1PbI2溶液溶液靜置，待上層靜置，待上層液體變澄清液體變澄清PbI2(s) Pb2(aq) + 2I(aq) PbI2 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盡管盡管PbI2固體難溶于水，固體難溶于水，但仍有部分但仍有部分Pb2和和 I-I-離開固體表面進入溶液，離開固體表面進入溶液，同時進入溶液的同時

3、進入溶液的Pb2和和 I-I-又會在固體表面沉淀又會在固體表面沉淀下來，當(dāng)這兩個過程速下來，當(dāng)這兩個過程速率相等時，率相等時， Pb2和和 I-I-的沉淀與的沉淀與PbI2固體的溶固體的溶解達到平衡狀態(tài)即達到解達到平衡狀態(tài)即達到沉淀溶解平衡狀態(tài)沉淀溶解平衡狀態(tài). . PbI2固體在水中的沉淀固體在水中的沉淀溶解平衡可表示為：溶解平衡可表示為：一、一、沉淀沉淀溶解平衡溶解平衡逆、動、等、定、變逆、動、等、定、變練：書寫碳酸鈣溶解平衡的表達式練：書寫碳酸鈣溶解平衡的表達式 一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，形成電解質(zhì)的飽和溶液，達到平衡速率

4、相等時，形成電解質(zhì)的飽和溶液，達到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡 。 Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq) 沉淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡一樣，符合平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律。 CaCO3 (s) Ca2+ (aq) +CO32- (aq) 動態(tài)平衡動態(tài)平衡 外界條件一定，溶液中各粒子的外界條件一定，溶液中各粒子的濃度保持不變濃度保持不變 外界條件改變，溶解平衡發(fā)生移動。外界條件改變，溶解平衡發(fā)生移動。 V V溶解溶解=V=V析出析出0 0動：動：等：等： 定：定：變：變：練一練練一練1、下列對沉淀溶解平衡

5、的描述正確的是（、下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是（ ） A反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等B沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率與溶解沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率與溶解的速率相等的速率相等C沉淀溶解達到平衡時，溶液中離子的濃度沉淀溶解達到平衡時，溶液中離子的濃度相等且保持不變相等且保持不變D沉淀溶解達到平衡時，如果再加入該沉淀沉淀溶解達到平衡時，如果再加入該沉淀物，將促進溶解物，將促進溶解 B思考：難溶等于不溶嗎？思考：難溶等于不溶嗎？ 習(xí)慣上習(xí)慣上, ,將溶解度小于將溶解度小于0.010.01克的電解質(zhì)稱為難克的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。溶電解質(zhì)。難溶電解質(zhì)的溶解度

6、盡管很小，但不難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會等于會等于0 0 ，沒有絕對不溶的物質(zhì)。，沒有絕對不溶的物質(zhì)。 難溶難溶 微溶微溶 可溶可溶 易溶易溶0.01 1 10 (Sg/100g水水)4)4)影響溶解平衡的因素：影響溶解平衡的因素：內(nèi)因：內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)電解質(zhì)本身的性質(zhì) 外因：外因： a)濃度：濃度：b)溫度：溫度：AgCl(s) Ag(aq) + Cl(aq) 平衡右移平衡右移平衡左移平衡左移 多數(shù)平衡向溶解方向移動多數(shù)平衡向溶解方向移動升溫升溫加水加水增大相同離子濃度增大相同離子濃度 思考：對于平衡思考：對于平衡 AgCl Ag+Cl- 若改變條件，對其有何影響若改變條件，對

7、其有何影響?改變條件改變條件平衡移動方向平衡移動方向 C（Ag+ ） C（Cl-）升升 溫溫加加AgCl（s）加加NaCl（s）加加AgNO3(s) 不移動不移動 不變不變 不變不變 交流交流研討研討 珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動物，它們可以從珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動物，它們可以從周圍海水中獲取周圍海水中獲取CaCa2+2+和和HCOHCO3 3- -，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼：，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼： 珊瑚周圍的藻類植物的生長會促進碳酸鈣的產(chǎn)珊瑚周圍的藻類植物的生長會促進碳酸鈣的產(chǎn)生，對珊瑚的形成貢獻很大。人口增長、人類大規(guī)模生，對珊瑚的形成貢獻很大。人口增長、人類大規(guī)?？撤ド?、燃燒煤和其他的

8、化石燃料等因素，都會干砍伐森林、燃燒煤和其他的化石燃料等因素，都會干擾珊瑚的生長，甚至造成珊瑚蟲死亡。分析這些因素擾珊瑚的生長，甚至造成珊瑚蟲死亡。分析這些因素影響珊瑚生長的原因。影響珊瑚生長的原因。生成的有機酸能中和生成的有機酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒動，加速腐蝕牙齒 難溶固體在溶液中達到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，難溶固體在溶液中達到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，離子濃度保持不變（或一定）。其離子濃度的系數(shù)次離子濃度保持不變（或一定）。其離子濃度的系數(shù)次方的乘積為一個常數(shù)這個常數(shù)稱之為方的乘積為一個常數(shù)這個常數(shù)稱之為溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)簡稱簡稱為為溶度積，溶度積，

9、用用K Kspsp表示。表示。二、溶度積常數(shù)或溶度積二、溶度積常數(shù)或溶度積(Ksp )： 如如 Mg(OH)2 (s) Mg2 + (aq) +2OH- (aq) 溶度積溶度積(K(Kspsp ) )的大小與的大小與難溶電解質(zhì)性質(zhì)難溶電解質(zhì)性質(zhì)和和溫度溫度有關(guān)，與沉淀的量無關(guān)有關(guān)，與沉淀的量無關(guān). .離子濃度的改變可使平衡發(fā)離子濃度的改變可使平衡發(fā)生移動生移動, ,而不能改變?nèi)芏确e而不能改變?nèi)芏确e. .溶度積溶度積(Ksp )的性質(zhì)的性質(zhì)25時，時， Ksp=Mg2+ OH-2 = 5.610-12mol3 L-3練：請寫出練：請寫出 BaSO4 、 Al(OH)3 的沉淀溶解平衡與溶度的沉淀

10、溶解平衡與溶度積積KSP表達式。表達式。 BaSO4 (s) Ba2+ (aq) + SO42- (aq) KSP=Ba2+SO42-Al(OH)3 (s) Al3+ (aq) + 3OH- (aq) KSP=Al3 + OH-3 幾種難溶電解質(zhì)在幾種難溶電解質(zhì)在25時的溶解平衡和溶度積：時的溶解平衡和溶度積： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= Ag+Cl- = 1.810-10mol2 L-2AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= Ag+Br- = 5.010-13mol2 L-2AgI(s) Ag+ + I- Ksp= Ag+I- = 8.310-17mol2 L-2Mg

11、(OH)2(s) Mg2+2OH- Ksp= Mg2+OH- 2 = 5.610-12mol3 L-3相同類型相同類型(如如AB型型)的難溶電解質(zhì)的的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，溶解度越小，越越小，溶解度越小，越難溶。難溶。如如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI)溶解度溶解度:AgCl AgBr AgI Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解度反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解度練一練練一練1 1、下列敘述正確的是（、下列敘述正確的是（ ）A.A.由于由于AgClAgCl水溶液導(dǎo)電性很弱，所以它是弱水溶液導(dǎo)電性很弱，所以它是弱電解質(zhì)電解質(zhì)B.B.難溶電解質(zhì)離子濃度的乘積就是該物

12、質(zhì)的難溶電解質(zhì)離子濃度的乘積就是該物質(zhì)的溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)C.C.溶度積常數(shù)大者，溶解度也大溶度積常數(shù)大者，溶解度也大D.D.用水稀釋含有用水稀釋含有AgClAgCl固體的溶液時，固體的溶液時， AgClAgCl的的溶度積常數(shù)不變。溶度積常數(shù)不變。D沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡生活生活自然界自然界生產(chǎn)生產(chǎn)溶液中的化學(xué)反應(yīng)溶液中的化學(xué)反應(yīng)三、沉淀溶解平衡的應(yīng)用三、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1 1）意義：）意義：在物質(zhì)的檢驗、提純及工廠廢水的處理等在物質(zhì)的檢驗、提純及工廠廢水的處理等方面有重要意義。方面有重要意義。（2 2）方法：）方法： A A、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)PHPH法法例：工

13、業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)例：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)PH值至值至78Fe3+ + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+ B B、加沉淀劑法、加沉淀劑法如如:沉淀沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀劑做沉淀劑（3 3）原則：）原則：生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且進行得越完全生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且進行得越完全越好越好注意：當(dāng)剩余離子即平衡離子濃度注意：當(dāng)剩余離子即平衡離子濃度10-5mol/L時，認為離子已沉淀完全或離子已有效除去。時，認為離子已沉淀完全或離子已有效除去。 根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的電解質(zhì)，根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的電解質(zhì)

14、，如果能設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使如果能設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，就可以使沉淀溶解。例平衡向沉淀溶解的方向移動，就可以使沉淀溶解。例如如醫(yī)院中進行鋇餐透視時，用醫(yī)院中進行鋇餐透視時，用BaSOBaSO4 4做內(nèi)服造影劑，做內(nèi)服造影劑，為什么不用為什么不用BaCOBaCO3 3做內(nèi)服造影劑？做內(nèi)服造影劑？ BaSO4 和和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：的沉淀溶解平衡分別為： BaSO4 Ba2+ + SO42- Ksp=1.110-10mol2 L-2 BaCO3 Ba2+ + CO32- Ksp=5.110-9mol2 L-2 由于人體內(nèi)

15、胃酸的酸性較強由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(pH0.9-1.5)，如果服下，如果服下BaCO3,胃胃酸會與酸會與CO32-反應(yīng)生成反應(yīng)生成CO2和水，使和水，使CO32-離子濃度降低，使離子濃度降低，使Qc Ksp(CuS),所以所以ZnS沉淀會轉(zhuǎn)化為沉淀會轉(zhuǎn)化為CuS沉淀沉淀練習(xí)練習(xí):已知已知Ksp(MnS)=2.510-13 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2通過計算說明通過計算說明MnS沉淀中滴加沉淀中滴加0.01mol/L的的Pb(NO3)2溶液是否有溶液是否有PbS沉淀析出。沉淀析出。(2).ZnS沉淀為什么轉(zhuǎn)化為沉淀為什么轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的定量計算沉淀的定量計算 利用沉淀

16、轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，常用利用沉淀轉(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等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。等重金屬離子。 Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2練習(xí)：寫出練習(xí)：寫出FeS(s)與廢水中的與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應(yīng)離子方程的反應(yīng)離子方程式。式。 FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) +

17、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作沉淀劑都能除去工作沉淀劑都能除去工業(yè)廢水中的業(yè)廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。等重金屬離子。水垢中的水垢中的Mg(OH)Mg(OH)2 2是怎樣生成的是怎樣生成的? ?硬水硬水:是含有較多是含有較多Ca2+、

18、Mg2+、HCO3-、Cl-和和SO42-的水的水.加熱時：加熱時： Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3 +CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3 +CO2 + H2O MgCO3+ H2O = Mg(OH)2 +CO2 為什么在水垢中鎂主要以為什么在水垢中鎂主要以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？比較它們飽和時的形式存在？比較它們飽和時Mg2+的大小。的大小。136323106 . 2108 . 6)(LmolMgCOKspMgMgCO的飽和溶液中：在143123222101 . 14106 . 54)()

19、(LmolOHMgKspMgOHMg飽和溶液中：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 因為因為Qc Ksp(Mg(OH)2),所以有所以有Mg(OH)2沉淀析出。沉淀析出。即加熱后，即加熱后，MgCO3沉淀轉(zhuǎn)化為沉

20、淀轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2。 因此硬水加熱后的水垢的主要成分是因此硬水加熱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.洗滌水垢的方法：除出水垢中的洗滌水垢的方法：除出水垢中的CaCO3和和Mg(OH)2用食醋，用食醋， CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca +CO2 +H2O Mg(OH)2+2CH3COOH =(CH3COO)2Mg+2H2O小小 結(jié)結(jié)沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡溶度積溶度積沉淀溶解平衡的應(yīng)用沉淀溶解平衡的應(yīng)用1.1.沉淀的溶解與生成沉淀的溶解與生成2.2.沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化1.1.將將4 41010-3-3molmol/

21、L/L的的Pb(NOPb(NO3 3) )2 2溶液與溶液與4 41010-3-3molmol/L/L的的KIKI溶液溶液等體積混合能否等體積混合能否有沉淀析出？有沉淀析出？ (K(Kspsp(PbI(PbI2 2)= 7.1)= 7.11010-9-9molmol3 3 L L-3-3) )2 2、討論：、討論：對于平衡對于平衡AgClAgCl（S S） AgAg+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq(aq) ) 若改變條件，對其有何影響若改變條件，對其有何影響改變條件改變條件平衡移動方向平衡移動方向 C C（AgAg+ + ）C C（ClCl- -）升升 溫溫加加 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 3H H2 2O O 不變不變 不變不變不移動不移動 不變不變 不變不變 1 1、Q Q K Kspsp 時，時，過飽和溶液過飽和溶液 ，生成，生成沉淀沉淀2 2、Q Q = K= Kspsp 時，沉淀溶解平衡時，沉淀溶解平衡3 3、Q Q K Kspsp 時，時，不飽和溶液不飽和溶液 ，沉淀溶解沉淀溶解一定溫度下，可逆反應(yīng)：一定溫度下，可逆反應(yīng)：aAbB cCdD K =c cc c（C C）c cd d（D D）