沉淀溶解平衡1

1、普通高中課程標(biāo)準實驗教科書化學(xué)選修普通高中課程標(biāo)準實驗教科書化學(xué)選修4第三章第三章 第四節(jié)第四節(jié)沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 高 二 化 學(xué)溶解度溶解度溫溫 故故 知知 新新在一定溫度下，在一定溫度下， 某固態(tài)物質(zhì)在某固態(tài)物質(zhì)在100g100g溶劑達溶劑達到飽和狀態(tài)時所溶解的溶質(zhì)質(zhì)量到飽和狀態(tài)時所溶解的溶質(zhì)質(zhì)量, ,通常以符號通常以符號 S 表示。表示。 如果不指明溶劑如果不指明溶劑, ,通常所說的溶解度是指在通常所說的溶解度是指在水里溶解度。水里溶解度。 高 二 化 學(xué)大于大于10g， 易溶易溶1g10g， 可溶可溶0.01g1g， 微溶微溶小于小于0.01g, 難溶難溶物質(zhì)在水中的溶解性物質(zhì)在

2、水中的溶解性固體的溶解性：固體的溶解性：t時時100克水溶解溶質(zhì)的質(zhì)量克水溶解溶質(zhì)的質(zhì)量氣體的溶解性：常溫常壓時氣體的溶解性：常溫常壓時1體積水溶解氣體的體積體積水溶解氣體的體積大于大于100體積體積 極易溶極易溶大于大于10體積體積 易溶易溶大于大于1體積體積 可溶可溶小于小于1體積體積 難溶難溶 高 二 化 學(xué)可可難難難難難難難難難難難難微微微微微微易易易易根據(jù)溶解度判斷并理解電解質(zhì)是根據(jù)溶解度判斷并理解電解質(zhì)是“溶溶”還是還是“難溶難溶”？化學(xué)式化學(xué)式溶解度溶解度/g化學(xué)式化學(xué)式溶解度溶解度/gAgCl1.510-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.410-4AgBr8

3、.410-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.310-16Mg(OH)2910-4BaCl235.7Fe(OH)3310-9 高 二 化 學(xué)AgAg和和ClCl的反應(yīng)真能進行的反應(yīng)真能進行 到底嗎？到底嗎？閱讀課本閱讀課本P61P616262 我們知道，溶液中有難溶于水的沉淀生成是離子我們知道，溶液中有難溶于水的沉淀生成是離子反應(yīng)發(fā)生的條件之一。例如，反應(yīng)發(fā)生的條件之一。例如，AgNOAgNO3 3溶液與溶液與NaClNaCl溶液混溶液混合，生成白色沉淀合，生成白色沉淀AgClAgCl：AgAg+ +Cl+Cl- -= =AgClAgCl，如果上述，如

4、果上述兩種溶液是等物質(zhì)的量濃度、等體積的，一般認為反兩種溶液是等物質(zhì)的量濃度、等體積的，一般認為反應(yīng)可以進行到底。應(yīng)可以進行到底。閱讀思考閱讀思考 高 二 化 學(xué)1 1、有沉淀生成的復(fù)分解類型離子反應(yīng)能不能完全進行、有沉淀生成的復(fù)分解類型離子反應(yīng)能不能完全進行到底呢？到底呢？不能不能, ,沉淀即是難溶電解質(zhì)沉淀即是難溶電解質(zhì), ,不是絕對不溶不是絕對不溶, ,只不過只不過溶解度很小溶解度很小, ,難溶電解質(zhì)在水中存在溶解平衡難溶電解質(zhì)在水中存在溶解平衡. .化學(xué)上通常認為殘留在溶液中化學(xué)上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于的離子濃度小于10-5mol/L時時,沉淀達到完全。沉淀達到完全。2 2

5、、當(dāng)、當(dāng)AgNOAgNO3 3與與NaClNaCl恰好完全反應(yīng)生成難溶恰好完全反應(yīng)生成難溶AgClAgCl時，時，溶液中是否含有溶液中是否含有AgAg+ +和和ClCl- -？ 交流研討交流研討 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)觀察思考觀察思考 溶液中主溶液中主要存在哪些陽要存在哪些陽離子？離子？ 只有只有Na和和H嗎嗎？ 高 二 化 學(xué)觀察思考觀察思考 高 二 化 學(xué)實驗情景：實驗情景：AgCl轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為AgI過量過量NaCl溶液溶液 高 二 化 學(xué)1.AgI是如何生成的？是如何生成的？ 2.Ag+從何而來？從何而來？觀察思考觀察思考 高 二 化 學(xué) 溶解溶解 AgCl(s) Ag+(aq)

6、 + Cl-(aq) 沉淀沉淀 以以AgClAgCl為例，分析沉淀溶解平衡的建立為例，分析沉淀溶解平衡的建立Ag+Cl-一定一定T T 時時: :水分子作用下水分子作用下V V溶解溶解V V沉淀沉淀V Vt t 高 二 化 學(xué)+I-(aq)AgI(s)轉(zhuǎn)化AgCl(s)溶解沉淀Cl-(aq)+Ag+(aq)建立和表達沉淀溶解平衡模型建立和表達沉淀溶解平衡模型 高 二 化 學(xué)一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡 由于沉淀溶解平衡屬于化學(xué)平衡，所以也可以用由于沉淀溶解平衡屬于化學(xué)平衡，所以也可以用研究化學(xué)平衡的方法來研究沉淀溶解平衡。研究化學(xué)平衡的方法來研究沉淀溶解平衡。 一定溫度下，當(dāng)一定溫度下，當(dāng)

7、沉淀溶解的速率和沉淀生成的沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率速率相等相等時，形成了電解質(zhì)的飽和溶液，達到平衡時，形成了電解質(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. .1.1.定義定義: : 高 二 化 學(xué)2.2.表示方法表示方法 3. 3.意義：不表示意義：不表示 電離平衡電離平衡 表示表示：一方面：少量的：一方面：少量的AgAg+ + 和和ClCl- -脫離脫離AgClAgCl表面進入表面進入水中，另一方面：溶液中的水中，另一方面：溶液中的AgAg+ +和和ClCl- -受受AgClAgCl表面的陰、陽表面的陰、陽離子的吸引回到離子的吸引回

8、到AgClAgCl的表面的表面AgClAgCl（S S） AgAg+ +(aq)+Cl(aq)+Cl- -(aq)(aq)一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡 高 二 化 學(xué)4 4、沉淀溶解平衡的特征：、沉淀溶解平衡的特征：平衡的共性平衡的共性(1)逆：可逆過程逆：可逆過程(離子間生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)不能完全離子間生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)不能完全 進行到底進行到底)(2)動：動態(tài)平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不為動：動態(tài)平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不為0.(3)等：等：v溶解溶解 v沉淀沉淀(4)定：達到平衡時，定：達到平衡時， 、 不變不變(5)變：當(dāng)外界條件改變時，溶解平衡將發(fā)生移動，達到變：當(dāng)

9、外界條件改變時，溶解平衡將發(fā)生移動，達到 新的平衡狀態(tài)新的平衡狀態(tài)固體質(zhì)量固體質(zhì)量離子濃度離子濃度 高 二 化 學(xué)特例：特例：Ca(OH)25 5、影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素：、影響難溶電解質(zhì)溶解平衡的因素：a a、絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。、絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。b b、同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。、同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。c c、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時只要是飽和溶液也可、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時只要是飽和溶液也可 存在溶解平衡。存在溶解平衡。內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì) 外因：外因： a a、濃度：加水，平衡向溶解方向移動。、濃度：加水，平衡向溶解方向移動。b

10、b、溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。、溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。 高 二 化 學(xué)改變條件改變條件平衡移動平衡移動方向方向C C（ZnZn2+ 2+ ）C C（S S2-2-） KspKsp升升 溫溫加加 水水加加ZnSZnS（s s）加加ZnClZnCl2 2（s s）加加NaNa2 2S S(s)(s) 不變不變 不變不變 不變不變不移動不移動 不變不變 不變不變 不變不變 不變不變 不變不變 對于平衡對于平衡ZnSZnS（S S） ZnZn2+2+(aq) + S(aq) + S2-2-(aq)(aq) 若改變條件，對其有何影響若改變條件，對其有何影響交交 流流研研 討討 高

11、 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) PbI2（s） Pb 2+(aq) + 2 I ( aq) 初始初始 溶溶 V V沉沉 平衡平衡 溶溶 V V沉沉溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)Ksp = C (Pb2+) . C(I -) 2 溶解溶解 沉淀沉淀二、沉淀溶解平衡常數(shù)二、沉淀溶解平衡常數(shù)溶度積常數(shù)溶度積常數(shù) 高 二 化 學(xué)1 1、定義、定義在一定條件下，難溶性電解質(zhì)形成在一定條件下，難溶性電解質(zhì)形成飽和溶液飽和溶液，達到溶解，達到溶解平衡，其平衡，其溶解溶解平衡常數(shù)平衡常數(shù)叫做叫做溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)或簡稱或簡稱溶度積溶度積. .表達式表達式: :一般難溶電解質(zhì)：一般難溶電解質(zhì)： A Am mB Bn n(

12、s) mA(s) mAn+n+(aq)+nB(aq)+nBm-m-(aq)(aq)二、沉淀溶解平衡常數(shù)二、沉淀溶解平衡常數(shù)溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)Ksp = C( An+)m.C(Bm-)n Ksp稱為溶度積常數(shù)稱為溶度積常數(shù), ,簡稱溶度積簡稱溶度積( (solubility product). 表示一定溫度下，難溶電解質(zhì)的飽和溶液中表示一定溫度下，難溶電解質(zhì)的飽和溶液中, ,各離各離子平衡濃度冪的乘積為一常數(shù)。子平衡濃度冪的乘積為一常數(shù)。 高 二 化 學(xué)例：例：寫出下列難溶電解質(zhì)的寫出下列難溶電解質(zhì)的溶解平衡關(guān)系式和溶解平衡關(guān)系式和溶度溶度積表達式。積表達式。AgBr Ag+ + Br-Fe(

13、OH)3 Fe3+ + 3OH-Ksp = c(Ag+) . c(Br-)Ksp = c(Fe3+) . c3(OH-) 高 二 化 學(xué)、意義：、意義： KspKsp的大小反映了物質(zhì)在水中的溶解能力。的大小反映了物質(zhì)在水中的溶解能力。KspKsp越越大，其溶解能力越強。大，其溶解能力越強。 二、沉淀溶解平衡常數(shù)二、沉淀溶解平衡常數(shù)溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)如如: : Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI)溶解度溶解度: :AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI) 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) 4、溶度積溶度積(K(Kspsp ) )的性質(zhì)的性質(zhì) 溶度積溶度積(K

14、(Kspsp ) )的大小與難溶電解質(zhì)性質(zhì)和溫度有關(guān)，的大小與難溶電解質(zhì)性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量無關(guān)與沉淀的量無關(guān). .離子濃度的改變可使平衡發(fā)生移動離子濃度的改變可使平衡發(fā)生移動, ,而不能改變?nèi)芏确e而不能改變?nèi)芏确e. .不同的難溶電解質(zhì)在相同溫度下不同的難溶電解質(zhì)在相同溫度下K Kspsp不同。不同。 高 二 化 學(xué)幾種難熔電解質(zhì)在幾種難熔電解質(zhì)在2525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-

15、2AgI(s) Ag+ + I- Ksp= Ag+Br- = 8.310-17mol2 L-2Mg(OH)2(s) Mg2+2OH- Ksp= Mg2+OH- 2 = 5.610-12mol3 L-3 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)反應(yīng)生成沉淀使溶液中某些離子濃度變得更小。反應(yīng)生成沉淀使溶液中某些離子濃度變得更小。侯氏制堿法原理：侯氏制堿法原理：NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl1 1、生成沉淀的離子反應(yīng)能發(fā)生的原因、生成沉淀的離子反應(yīng)能發(fā)生的原因? ?交流研討交流研討2 2、生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度、生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度 難溶電解質(zhì)的難溶電解質(zhì)的溶解度

16、小于溶解度小于0.01g0.01g，離子反應(yīng)生，離子反應(yīng)生成難溶電解質(zhì)，成難溶電解質(zhì)，離子濃度小于離子濃度小于1 110105 5mol/Lmol/L時，認時，認為反應(yīng)完全，為反應(yīng)完全，但溶液中還有相應(yīng)的離子。但溶液中還有相應(yīng)的離子。 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) AmDn(s) mAn+ + nDm-平衡時：平衡時： Ksp = cm(An+)cn(Dm-)溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則nDmAcmnccQ任意態(tài)的離子積用任意態(tài)的離子積用Qc表示表示. 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) Qc Ksp ，有沉淀生成。有沉淀生成。溶度積規(guī)則：溶度積規(guī)則： 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)(1

17、)(1)沉淀的生成（沉淀的生成（Q Qc c K Kspsp）例例1：0.004 molL-1 AgNO3 與與 0.004 molL-1 K2CrO4等體積混合，有無等體積混合，有無Ag2CrO4沉沉 淀生成？淀生成？(Ag2CrO4的的Ksp=1.1 10-12)解：解： 2Ag+ + CrO42- Ag2CrO4 Qc = c2(Ag+)c(CrO42-) = (0.002)3 = 810-91. 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)Qc Ksp(Ag2CrO4)有有AgAg2 2CrOCrO4 4 沉淀生成。沉淀生成。 例例2 2：?。喝? 5ml0.002

18、molL-1Na2SO4與等體積的與等體積的0.02molL-1的的BaCl2混合，計算混合，計算SO42-是否沉是否沉淀完全淀完全 即即c(SO42- )10-5molL-1？ （BaSO4的的 Ksp=1.110-10.） 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)沉淀沉淀 0.009 0.001平衡平衡 x 0.009+x 0.001- x 解：解： SO42- + Ba2+ BaSO4 初始初始 0.001 0.01 mol/LKsp = C(Ba2+) C(SO42-)=(0.009+x)x = 1.110-100.009+x 0.009x = 1.210-8(molL-1) Ksp(Mg(OH

19、)2)有有Mg(OH)Mg(OH)2 2 沉淀生成沉淀生成. . 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)（2）分步沉淀）分步沉淀 在相同濃度的在相同濃度的ClCl- -、BrBr- -、I I- - 的溶液中逐滴的溶液中逐滴加入加入AgNOAgNO3 3 溶液，溶液，AgIAgI最先沉淀，最先沉淀，其次是其次是AgBr, AgBr, 最后是最后是AgClAgCl。因為：因為：Ksp(AgI) Ksp(AgBr) 1.810-14 c(CrO42-) 1.810-14/0.05 = 3.6 10-13 ( molL-1) 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)生成生成Ag2CrO4 時，時，CrO42- -的最

20、低濃度為的最低濃度為 c2 (Ag+)c(CrO42- -) 1.110-12 c(CrO42-) 1.110- -12/0.052 = 4.4 10-10 (molL-1)先產(chǎn)生的沉淀為先產(chǎn)生的沉淀為PbCrO4。 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)例：在例：在1molL-1CuSO4溶液中含有少量的溶液中含有少量的Fe3+ 雜質(zhì)，雜質(zhì)，pH值控制在什么范值控制在什么范 圍才能除去圍才能除去 Fe3+ ? 使使c(Fe3+) 10-5molL-1解：解： Fe(OH)3的的 Ksp = 2.610-39 ， Cu(OH)2 的的Ksp= 5.610-20 Fe (OH)3 Fe3+ + 3OH

21、Ksp = c(Fe3+ )c3(OH) = 2.610-39 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)3539333910106.2)(106.2)(FecOHc)Lmol(.1 1121210104 46 6 pOH = 11.2 , pH = 2.8 pH 2.8 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)Cu(OH)2 Cu 2+ + 2OH Ksp = c(Cu 2+ )c2(OH ) = 5.610-20 1 110106 65 510106 65 520202 22020 .)Cu( c.)OH( c)Lmol(.1 1101010104 42 2 pOH = 9.6 , pH = 4.4 控制控制

22、pH：2.8 4.4 . 高 二 化 學(xué) 若使氫氧化鎂沉淀溶解，可以采取若使氫氧化鎂沉淀溶解，可以采取什么方法？所依據(jù)的原理是什么？什么方法？所依據(jù)的原理是什么？ 高 二 化 學(xué)【實驗【實驗3-3】實驗方案：分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸實驗方案：分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、鹽，觀察實驗現(xiàn)象。餾水、酸、鹽，觀察實驗現(xiàn)象。試管編號試管編號對應(yīng)試劑對應(yīng)試劑 少許少許Mg(OH)2少許少許Mg(OH)2少許少許Mg(OH)2滴加試劑滴加試劑滴加滴加2ml蒸餾蒸餾水水滴加滴加2ml鹽酸鹽酸滴加飽和滴加飽和NH4Cl溶液溶液 現(xiàn)象現(xiàn)象固體無明顯溶固體無明顯溶解現(xiàn)象解現(xiàn)象固體迅速溶解固體迅速溶解固體部

23、分溶解固體部分溶解或全部溶解或全部溶解Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2OMg(OH)2 + 2NH4Cl MgCl2 + 2NH3H2O 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)鞏固練習(xí)用平衡移動的原理分析用平衡移動的原理分析Mg(OH)2溶于溶于NH4Cl溶液的原溶液的原因？因？解解釋釋在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)Mg(OH)2 2的溶解平衡：的溶解平衡：加入加入NH4Cl時，時，解釋解釋2: NH4水解，產(chǎn)生的水解，產(chǎn)生的H中和中和OH，使，使c(OH)減小，平衡右移，從而使減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解。溶解。Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq

24、)解釋解釋1: 1: NH4直接結(jié)合直接結(jié)合OH，使使c(OH)減小，平減小，平衡右移，從而使衡右移，從而使Mg(OH)2溶解。溶解。 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)(3(3）沉淀的溶解）沉淀的溶解(Qc Ksp(CuS),CuS的溶解度遠小于的溶解度遠小于ZnS的溶解度。的溶解度。ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.610-24mol2L-2 CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.310-36mol2L-2 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) 當(dāng)向當(dāng)向ZnS沉淀上滴加沉淀上滴加CuSOCuSO4 4溶液時，溶液時，ZnS溶解產(chǎn)生溶解產(chǎn)生的的S2-與與

25、CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的CuCu2+2+足以滿足足以滿足QcKsp(CuS)的條的條件，件，S2-與與CuCu2+2+結(jié)合產(chǎn)生結(jié)合產(chǎn)生CuSCuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。沉淀并建立沉淀溶解平衡。CuS沉淀的生成，使得沉淀的生成，使得S S2-2-的濃度降低，導(dǎo)致的濃度降低，導(dǎo)致S2-與與ZnZn2+2+的的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 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)ZnS(s) Zn2+(aq) + S2-(aq) +Cu2+(aq)CuS(s) 平衡向右移動平衡向右移動ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為沉淀轉(zhuǎn)化為CuSCuS沉淀的沉淀的總反應(yīng)：總反

26、應(yīng)：ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+ 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) 沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動。沉淀溶解平衡的移動。一種沉一種沉淀可轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，難溶物的溶解度相差越大，淀可轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，難溶物的溶解度相差越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢越大。這種轉(zhuǎn)化的趨勢越大。如：在如：在AgCl(s)中加入中加入NaINaI溶液可轉(zhuǎn)化為溶液可轉(zhuǎn)化為AgI(s)沉淀。沉淀。在在CaSO4(s)加入加入Na2CO3溶液可轉(zhuǎn)化為溶液可轉(zhuǎn)化為CaCO3(s)沉淀。沉淀。 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)2.沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化 AgCl + I- - Ag

27、I + Cl- -) I()()()()I ()(AgKAgClKAgcAgccClcKspspj Kj越大，沉淀轉(zhuǎn)化越徹底。即生成的沉淀越大，沉淀轉(zhuǎn)化越徹底。即生成的沉淀Ksp越小，轉(zhuǎn)化越徹底。越小，轉(zhuǎn)化越徹底。沉淀轉(zhuǎn)化方向：沉淀轉(zhuǎn)化方向：AgCl AgBr AgI 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)Ag2CrO4+2Cl- 2AgCl + CrO42- 磚紅磚紅 白色白色)()()()()()(242224AgClKAgCrOKAgcAgcClcCrOcKspspjKj很大很大 ，反應(yīng)向右進行。，反應(yīng)向右進行。7 72 21010121210106 63 3101077771 11010121

28、21 1 .).(.Kj 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) 利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，常用中，常用FeS(s)MnS(s)等難溶物作為沉淀劑除去等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的廢水中的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 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)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

29、+的反應(yīng)離子方程的反應(yīng)離子方程式。式。 FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+ (aq) FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+ (aq) FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+ (aq) 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) Cu2+ (aq) + MnS(s) = CuS(s)+Mn2+ +(aq) Cu2+ (aq) + H2S = CuS +2H+ (aq) Cu2+ (aq) + S2- (aq) = CuS Cu2+ (aq) + HS- (aq) = CuS +H+ (aq) 用用MnS、H2S、Na2

30、S、NaHS、(NH4)2S作沉作沉淀劑都能除去工業(yè)廢水中的淀劑都能除去工業(yè)廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等等重金屬離子。重金屬離子。 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)鞏固練習(xí)為什么醫(yī)學(xué)上常用為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSOBaSO4 4作為內(nèi)服造影劑作為內(nèi)服造影劑“鋇鋇餐餐”，而不用，而不用BaCOBaCO3 3作為內(nèi)服造影劑作為內(nèi)服造影劑“鋇餐鋇餐”? ? 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 高 二 化

31、 學(xué) 高 二 化 學(xué) 由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強( (pH0.9-1.5)0.9-1.5)，如果服，如果服下下BaCO3, ,胃酸會與胃酸會與CO32-反應(yīng)生成反應(yīng)生成COCO2 2和水，使和水，使CO32-離子濃度降低，使離子濃度降低，使Qc Ksp，使，使BaCOBaCO3 3的沉淀溶解平衡的沉淀溶解平衡向右移動，使體內(nèi)的向右移動，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。濃度增大而引起人體中毒。BaCO3 Ba2+ + CO32- + H+CO2+H2O 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) 而而SO42-不與不與H+結(jié)合生成硫酸，胃酸中的結(jié)合生成硫酸，胃酸中的H+對對Ba

32、SO4的溶解平衡沒有影響，的溶解平衡沒有影響，Ba2+濃度保持濃度保持在安全濃度標(biāo)準下，所以用在安全濃度標(biāo)準下，所以用BaSO4 作作“鋇餐鋇餐”。所以，不能用所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑作為內(nèi)服造影劑“鋇餐鋇餐”。 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué) 4. 牙齒表面由一層硬的、組成為牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)的物質(zhì)保護著，它在唾液中存在下列平衡：保護著，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+3PO43-+OH- 進食后，進食后，細菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒就會細菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是

33、受到腐蝕，其原因是 . 。 已知已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、質(zhì)地更堅固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物質(zhì)地更堅固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因添加劑后能防止齲齒的原因 。5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 生成的有機酸能中和生成的有機酸能中和OH- -，使，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒 高 二 化 學(xué)沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化實質(zhì)實質(zhì)上都是上都是沉淀溶解平衡的沉淀溶解平衡的移動移動的過程，其基本依據(jù)主要有：的過程，其基本依據(jù)主要有：濃度：濃度

34、：加水，平衡向加水，平衡向 方向移動。方向移動。溫度：溫度：升溫，多數(shù)平衡向升溫，多數(shù)平衡向 方向移動。方向移動。加入相同離子加入相同離子，平衡向，平衡向 方向移動。方向移動。加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子，離或氣體的離子，使平衡向使平衡向 的方向移動。的方向移動。小小 結(jié)結(jié)溶解溶解溶解溶解沉淀沉淀溶解溶解 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)1. 1. 在在1L1L含含1.010-3mol L-1 的的SO42-溶液中，溶液中，注入注入0.01mol BaCl2溶液（假設(shè)溶液體積不變）溶液（假設(shè)溶液體積不變）能否有效除去能否有

35、效除去SOSO4 42-2-? ?已知已知: : Ksp(BaSO4)= 410-10 mol2 L-24.4.已知溶度積求離子濃度：已知溶度積求離子濃度： 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)解：解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成生成BaSO4沉淀后，沉淀后，Ba2+過量，剩余的即過量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.009mol/L. SO42-=Ksp/Ba2+= 1.110-10/9.010-3 =1.210-8(mol/L)因為，剩余的即因為，剩余的即SO42-=1.210-8mol/L1.010-5mol/L所以，所以， SO

36、42-已沉淀完全，即有效除去了已沉淀完全，即有效除去了SO42-。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，時，認為離子已沉淀完全或離子已有效除去。認為離子已沉淀完全或離子已有效除去。 高 二 化 學(xué) 高 二 化 學(xué)2. 2. 用用5%5%的的Na2SO4溶液能否有效除去誤食的溶液能否有效除去誤食的Ba2+?已知已知: :Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2 L-25% 的的NaNa2 2SOSO4 4溶液中的溶液中的 SO42-0.352mol/L,0.352mol/L,解：解： Ba2+=(1.110-10mol2 L-2)/ (0.352mol/L) =2.910-10mol L-1 因為剩余的因為剩余的Ba2+ 10-5mol/L 所以所以有效除去了誤食的有效除去了誤食的BaBa2+2+。 高 二 化 學(xué) 3. 3. 已知室溫下已知室溫下PbIPbI2 2的溶度積為的溶度積為7.17.11010-9-9，求飽和，求飽和溶液中溶液中PbPb2+2+和和I I-