高中化學-沉淀溶解平衡教學課件設(shè)計

第三節(jié)沉淀溶解平衡

你這節(jié)課的目標：一、了解難溶電解質(zhì)在水中的溶解情況。溶解生成和轉(zhuǎn)化的問題。

二、能運用平衡移動原理分析、解決沉淀的三、正確理解和掌握溶度積KSP的概念和性質(zhì)。一、沉淀溶解平衡

一定溫度下，沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速率，固體量和各離子的濃度保持不變,得到飽和溶液。我們把這種平衡狀態(tài)稱為沉淀溶解平衡，其平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù)或溶度積，通常用Ksp表示。1、定義：2、表達式：PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)3、溶度積：

Ksp=[Pb2+][I-]2

試一試寫出下列難溶物溶解平衡和溶度積表達式:BaSO4Fe(OH)3Ag2CrO4常見難溶電解質(zhì)的溶度積與溶解度（

25°C）1.8×10-105.4×10-138.5×10-171.1×10-102.6×10-395.0×10-91.5×10-48.4×10-62.1×10-72.4×10-33.0×10-97.1×10-4CaCO3BaSO4Fe(OH)3注意（1）影響因素:

Ksp值的大小只與難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。（2）（意義）

Ksp大小反映難溶電解質(zhì)的溶解能力，當化學式中陰陽離子個數(shù)比相同時，Ksp越小說明難溶物越難溶解。

下列有關(guān)AgCl的說法正確的是（）

A.AgCl難溶于水，溶液中沒有Ag+和Cl—B.在AgCl飽和溶液中，AgCl沒有再溶解了

C.AgCl是一種難溶物，所以是弱電解質(zhì)

D.在AgCl飽和溶液中，AgCl生成和溶解不斷進行，但速率相等。D大展身手

例.已知室溫下PbI2的溶度積為7.1×10-9，求飽和溶液中Pb2+和I-的濃度;在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中,Pb2+的濃度最大可達到多少?Ksp

＝c

(Pb2+)·

c2(I-)PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)解：c

(Pb2+)=Ksp/c2(I-)=7.1×10-9/0.12=7.1×10-7mol·L-1即：該溶液里允許Pb2+的最大濃度為7.1×10-7mol·L-1二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用計算飽和溶液中離子的溶度溶度積規(guī)則——判斷有無沉淀生成。

對AaBb

aAb++bBa-來說，

1）Qc=ca(Ab+)cb(Ba-)＜Ksp,溶液未飽和，還可溶解；

2）Qc=ca(Ab+)cb(Ba-)=Ksp,恰好飽和，達到平衡；

3）Qc=ca(Ab+)cb(Ba-)＞Ksp,過飽和,有沉淀析出。例題在1000mL0.001mol/LNaCl溶液中滴入1滴（約0.05mL)0.001mol/LAgNO3溶液,試判斷有無AgCl生成。（已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10)c(Ag+)c(Cl-)=5×10-8×10-3=5×10-11＜1.8×10-10無沉淀生成。1、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，且進行得越完全越好。

（3）方法①加沉淀劑：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－＝HgS↓提示：殘留在溶液中的離子濃度小于1X10-5mol/L,就認為離子沉淀完全了。Qc＞Ksp氫氧化物開始沉淀時的pH值（0.1mol/L）沉淀完全時的pH值

(＜10-5mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81例：根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？②通過調(diào)節(jié)pH加入氫氧化銅或堿式碳酸銅或氧化銅，調(diào)節(jié)pH至３～４，鐵離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去③氧化還原法根據(jù)上表，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？氫氧化物開始沉淀時的pH值（0.1mol/L）沉淀完全時的pH值

(＜10-5mol/L)Fe(OH)26.348.34Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81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，過濾除去沉淀。氧化劑：氯氣，氯水，雙氧水要求:不引入雜質(zhì)分步沉淀溶液中含有幾種離子，加入某沉淀劑均可生成沉淀，沉淀有先后順序，叫作分步沉淀。離子濃度相等時，溶度積小的先沉淀。

例:已知AgI的Ksp=8.5×10-17,AgCl的Ksp=1.8×10-10.在含有0.01mol/LNaI和0.01mol/LNaCl的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，先析出什么沉淀？(1)實質(zhì):平衡向沉淀溶解的方向移動例：CaCO3易溶于HCl①酸（堿）溶解法2、沉淀的溶解例：Al(OH)3既溶于HCl，又溶于NaOH②難溶于水的電解質(zhì)溶于某些鹽溶液例：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液(2)方法在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)（1）加入鹽酸時，（2）加入NH4Cl時，NH4＋直接結(jié)合OH－,使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解H＋中和OH-,使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解2.沉淀的轉(zhuǎn)化

(1)在1試管中加入ZnSO4溶液，再滴入Na2S溶液，觀察現(xiàn)象。(2)靜置后傾去上層清液，蒸餾水洗滌沉淀2-3次。(3)向沉淀中滴加適量的CuSO4溶液，觀察現(xiàn)象。觀察思考實驗現(xiàn)象：有白色沉淀出現(xiàn),白色沉淀轉(zhuǎn)化成為黑色沉淀。為什么白色的ZnS沉淀會轉(zhuǎn)化成為黑色的CuS沉淀？ZnS(s)

Zn2+(aq)+

S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向右移動ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的總反應(yīng)：ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+

沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動。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，這種轉(zhuǎn)化的趨勢越大。如：在AgCl(s)中加入NaI溶液可轉(zhuǎn)化為AgI(s)沉淀。在CaSO4(s)加入Na2CO3溶液可轉(zhuǎn)化為CaCO3(s)沉淀。

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)=6.3×10-18mol2?L-2Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2?L-2Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2?L-2練習：寫出FeS(s)與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應(yīng)離子方程式。FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+CaSO4

Ca2+

+SO42-

+CaCO3(s)CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-Na2CO3CO32-

+2Na+實例：鍋爐的水垢中除了CaCO3和Mg(OH)2外，還有CaSO4使得水垢結(jié)實，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。課堂練習1、以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子，通過添加過