魯科版《沉淀溶解平衡》課件

沉淀溶解平衡20℃時，溶解度S：

難溶微溶可溶易溶0.01110（Sg/100g水）難溶≠不溶

在學習初中化學時,我們曾根據(jù)物質(zhì)的溶解度將物質(zhì)分為易溶、可溶、微溶、難溶等。溫故實驗步驟：在上層清液中滴加KI溶液后，有黃色沉淀產(chǎn)生。實驗現(xiàn)象：結(jié)論解釋：PbI2固體加水振蕩、靜置，待上層液體變澄清滴加幾滴KI溶液PbI2PbI2(s)Pb2＋(aq)+2I－(aq)

解釋:上層清液中存在平衡，當加入KI溶液后，I-濃度增大，平衡向逆方向移動，從而有黃色沉淀PbI2產(chǎn)生結(jié)論：說明上層清液中有Pb2+.實驗結(jié)論：難溶物也有局部溶解，也存在溶解平衡。探究一、溶度積Ksp的含義及其應(yīng)用

溶解PbI2(s)

Pb2＋(aq)+2l-(aq)

沉淀

Pb2+l-PbI2在水中溶解平衡盡管PbI2固體難溶于水，但仍有局部Pb2＋和I-離開固體外表進入溶液，同時進入溶液的Pb2＋和I-又會在固體外表沉淀下來，當這兩個過程速率相等時Pb2＋和I-的沉淀與PbI2固體的溶解到達平衡狀態(tài)即到達沉淀溶解平衡狀態(tài).PbI2固體在水中的沉淀溶解平衡可表示為：難溶固體在溶液中到達沉淀溶解平衡狀態(tài)時，離子濃度保持不變〔或一定〕。此時沉淀到達最大溶解，形成飽和溶液。其離子濃度的系數(shù)次方的乘積為一個常數(shù)這個常數(shù)稱之為溶度積常數(shù)簡稱為溶度積，用Ksp表示。3、溶度積常數(shù)或溶度積(Ksp)：

如PbI2

(s)Pb2

+(aq)+2I-(aq)表達式概念：25℃時，

Ksp=[Pb2+

][I-]2練習：BaSO4、Fe(OH)3、Mg(OH)2的溶度積表達式

Ksp〔BaSO4〕=[Ba2+][SO42-]單位：mol2L-2Ksp[Fe(OH)3]=[Fe3+][OH-]3單位：mol4L-4Ksp[Mg(OH)2]=[Mg2+][OH-]2單位：mol3L-3溶液未飽和，無沉淀析出，假設(shè)參加過量難溶電解質(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)那么Q＞

Ksp，Q＝

Ksp，Q＜

Ksp，溶液過飽和，平衡向生成沉淀方向移動，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,而不能改變?nèi)芏确e.溶度積(Ksp)的性質(zhì)一

如PbI2

(s)Pb2

+(aq)+2I-(aq)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?Q＝[Ag+][Cl-]＝2.5×10－7mol2/L-2

＝0.0005mol/L×

0.0005mol/L

>

KSP離子結(jié)合生成沉淀(AgCl的KSP=1.8×10－10mol2

L-2)如果將2×10-5mol·L-1的CaCl2溶液與3×10-5mol·L-1的Na2CO3溶液等體積混合，問能否產(chǎn)生沉淀？[CaCO3的Ksp=5.0×10-9(mol·L-1)2]Qc=1×10-5mol·L-1×1.5×10-mol·L-1=1.5×10-10(mol·L-1)2<Ksp(CaCO3)

結(jié)論:不能產(chǎn)生沉淀遷移應(yīng)用二為什么醫(yī)學上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?學以致用BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：

BaSO4Ba2++SO42-Ksp=1.1×10-10mol2L-2BaCO3Ba2++CO32-Ksp=5.1×10-9mol2L-2由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸會與CO32-反響生成CO2和水，使CO32-離子濃度降低，使Qc<Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3Ba2++CO32-+H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H+結(jié)合生成硫酸，胃酸中的H+對BaSO4的溶解平衡沒有影響，Ba2+濃度保持在平安濃度標準下，所以用BaSO4作“鋇餐”。CaCO3Ca2++CO32-+2HCO3-H2O+CO2CaCO3+H2O+CO2+2HCO3-Ca2+水滴石穿交流研討1溶洞的形成CaCO3Ca2++CO32-+2HCO3-H2O+CO2滴水成石鐘乳石的形成CaCO3+H2O+CO2Ca（HCO3）2交流·研討2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Ca2+和HCO3-，經(jīng)反響形成石灰石外殼：Ca2++2HCO3-CaCO3↓+CO2↑+H2O珊瑚周圍的藻類植物的生長會促進碳酸鈣的產(chǎn)生，對珊瑚的形成奉獻很大。人口增長、人類大規(guī)?？撤ド帧⑷紵汉推渌幕剂系纫蛩?，都會干擾珊瑚的生長，甚至造成珊瑚蟲死亡。Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解度；當化學式所表示的組成中陰陽離子個數(shù)比相同時〔相同類型〕Ksp數(shù)值越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強即溶解度越大。溶度積(Ksp)的性質(zhì)二幾種難溶電解質(zhì)在25℃時的溶解平衡和溶度積：AgCl(s)Ag++Cl-

Ksp=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10mol2L-2AgBr(s)Ag++Br-

Ksp=[Ag+][Br-]=5.0×10-13mol2L-2AgI(s)Ag++I-Ksp=[Ag+][I-]=8.3×10-17mol2L-2Ag2S(s)2Ag++S2-Ksp=[Ag+]2[S2-]=6.3×10-50mol2L-2Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)溶解度S〔難溶物的濃度〕:AgCl>AgBr>AgI>Ag2S〔計算〕改變條件平衡移動方向C（Zn2+）C（S2-）Ksp升溫加水加ZnS（s）加ZnCl2（s）加Na2S(s)→↑↑↑→不變不變不變不移動不變不變不變←↑

↓不變←↓↑不變討論：對于平衡ZnS（S）

Zn2+(aq)+S2-(aq)

若改變條件，對其有何影響探究二、沉淀溶解平衡的移動實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象相應(yīng)的離子方程式或結(jié)論2mlZnSO4溶液中滴加1mol.L-1Na2S向洗滌后的沉淀中滴加0.1mol.L-1CuSO4溶液2、小組成員合作完成實驗，仔細觀察現(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)化向ZnS粉末參加到10mL0.1mol·L-1的CuSO4溶液中，是否有CuS沉淀生成？請通過計算后答復。:Ksp(ZnS)=1.6×10-24Ksp(CuS)=1.3×10-36

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=(1.6×10-24)1/2=1.26×10-12mol·L-1Qc(CuS)=C(Cu2+)·C(S2-)=0.1mol·L-1×1.26×10-12mol·L-1=1.26×10-13因為：Qc(CuS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀會轉(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算:ZnS(s)Zn2+(aq)+

S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向右移動1、沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動。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的溶解度遠小于ZnS的溶解度。ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.6×10-24mol2?L-2CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.3×10-36mol2?L-2CaSO4

Ca2+

+SO42-

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

+2Na+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。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BaCO3BaSO4

Ba2+

+SO42-

+BaCO3(s)BaSO4+CO32-BaCO3+SO42-①飽和Na2CO3溶液②移走上層溶液H+（重復①②操作）BaSO4、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO3Na2CO3CO32-

+2Na+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？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-2FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+練習：寫出FeS(s)與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反響離子方程式。遷移應(yīng)用二水垢中的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：

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[Mg2+]的大小。學以致用三

因為Qc>Ksp(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+H2O

Mg(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，對于Mg(OH)2Mg2++2OH-而言，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Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-

(aq)遷移應(yīng)用四〔3〕吃糖為何會出現(xiàn)齲齒？沉淀溶解平衡理論〔4〕含氟牙膏的使用5Ca2++3PO43-

+F-=Ca5(PO4)3F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,使牙齒更鞏固注：氟過量會導致氟斑牙，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Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-

(aq)提示:糖在酶的作用下產(chǎn)生了一種有機弱酸拓展：沉淀的生成〔1〕應(yīng)用：除雜或提純物質(zhì)(2)原那么：生成沉淀的反響能發(fā)生，且進行得