沉淀溶解平衡的应用-沉淀的生成、溶解与转化(第2课时).ppt

一、沉淀溶解平衡 1、概念： 注意： 饱和溶液而且溶液中有未溶解的固体。 2、表示方法： 3、意义： AgCl（ S） Ag+(aq)+Cl-(aq) 4、沉淀溶解平衡的特征： 等、动、定、变 5、影响沉淀溶解平衡的因素 ： a.内因 b.外因 温度 稀释 加入有相同离子物质 加入可反应的物质 溶液 未达饱和 ，无沉淀析出，若加入 过量难溶电解质， 沉淀溶解 直至饱和。 Qc Ksp， Qc Ksp， Qc Ksp， 溶液处于 过饱和 状态 ,平衡向 生成沉淀 方向移动，生成沉淀。 溶液 饱和 ，沉淀与 溶解 达到平衡。 若用 Qc表示电解质溶液 某一时刻 的 离子积 ： Qc=c(Mn+)m c(Am-)n 二 .溶度积规则 : 沉淀的生成、溶解与转化 沉淀溶解平衡的应用 交流与讨论 :请运用沉淀溶解平衡的原 理解释下列事实 ,将你的想法与同学交 流讨论 . 1.如果误食可溶性钡盐 ,造成钡中毒 ,应尽快 用 5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃 . 2.将溶液的 pH调节到 34,可除去硫酸铜溶 液中的铁离子 . 3.精制食盐水时 ,可加入适量的氢氧化钠溶 液除去氯化钠溶液中的镁离子 . 根据溶度积的规则，在难溶电解质溶液中， 如果相关离子积大于溶度积常数 Ksp，就会有沉 淀生成。因此，要使溶液析出沉淀或要使沉淀 得更完全，就必须创造条件，使其离子积大于 溶度积， 即 QC KSP 。 一、沉淀的生成 那些方法可以得到沉淀？ 加入沉淀剂、蒸发浓缩液体等 例题： 25 时， BaSO4在水中的溶解度是 1.05 10-5 molL-1,问在 0.01 molL-1Na2SO4溶液中 BaSO4的溶解度是多少 ? - 104 101 . 1=B a S OK s p )(已知： 沉淀 BaCl2溶液中的 Ba2+，加入 Na2SO4 溶液， 从沉淀效果看是加恰好完全反应的量，还是 稍过量？为什么？ x0 . 0 1 x ) L/ ( m o l 0 . 0 1 0 )L/ ( m o l ( a q )SO( a q )Ba ( s )B a S O Lm o lx B a S O SONaLm o l 0 . 0 1 1 1 2 4 2 4 -1 4 42 -1 的溶解度 为 溶液中设 在 平衡浓度 初始浓度 解： ， 1 11 sp Lm o l105.S Lm o l10S OL0 .0 1m o l 101 .1101 .10 .0 1x 0 .0 1x)( 0 .01 x 101 .1Kx)( 0 .01x 5 8 4 2 810 10 01 1.1中SNa X 很小 纯水中 即在 在难溶电解质溶液中加入与其含有相同 离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶 解度降低的作用叫做同离子效应。 1. 同离子效应 利用同离子效应，加入 适当过量 的沉淀 剂 ,可以使沉淀更趋完全 ,达到我们所要求的 目的 . 硫酸钠溶液中含有铁离子 ，应如何除去？ 交流与讨论 : 硫酸铜溶液中含有的铁离子呢？ 2. pH 值对沉淀状况的影响 如果溶液中 Fe3+和 Cu2+的浓度均为 0.01mol/L, 使 Fe3+完全沉淀而使 Cu2+不沉淀的 pH条件是什么 ? 已知： Ksp(Fe(OH)3)=4.0 10-39, Ksp(Cu(OH)2)=5.6 10-20 注：一般浓度小于 10-5mol/L时 ,就认为该微粒不存在 了，即沉淀完全。 1 Lm o l 12 107 . 4 3 5 101 39 104 . 0 3 3 F e sp K O H pOH = 11.13 , pH = 2.87 解 : Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+ OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时 的 OH-为 : Cu2 开始沉淀 的 pH值为 : 1 2 Lm o l 0 . 0 1c( C u ( O H 9 20 sp 104.2 106.5 ) K )c pOH = 8.6, pH =5.4 因此 , 只要控制 pH值在 2.87 5.4之间即可使 Fe3+完全沉淀而使 Cu2+不沉淀。 Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH- Ksp = Cu2+ OH-2 = 5.6 10-20 可向溶液中加入氢氧化铜或碱式碳酸铜 ,调节 溶液的 pH至 34,铁离子就会转化为氢氧化铁沉淀 除去。 2.87 5.4 pH Fe3+沉淀完全 Cu2+开始沉淀 2. pH 值对沉淀状况的影响 工业废水 重金属离子（如 Cu2+、 Hg2+等）转化成沉淀 根据溶度积原理 ,沉淀溶解的必要条件是溶 液中离子积小于溶度积 Ksp因此 ,创造一定条件 , 降低溶液中的离子浓度 ,使离子积小于其溶度积 , 就可使沉淀溶解， 即 QC KSP 。 二、沉淀的溶解 那些方法可以溶解沉淀？ 实验： 向 3支分别盛有少量 Mg(OH)2固体的试 管中，分别滴加适量的蒸馏水、稀盐酸、 氯化铵溶液。观察现象。 现象： 加蒸馏水的沉淀未溶解，加稀盐酸、氯化铵溶液的沉淀逐步溶解。 6H 6 C l 6 H C l 6 O H3 M g 3 M g ( O H ) 2S)2( 加稀盐酸： 6H2O + 由于溶液中生成了弱电解质 H2O,使 COH-减小 ,溶 液中 CMg2+ (COH-)2 Mg(OH)2的 Ksp,使平衡向 Mg(OH)2溶解的方向移动 ,即向右移动 . 若有足量盐酸 ,沉淀可以完全溶解 . 44 2 2 ( S ) 2 N H 2 C l Cl2 N H 2 O H Mg M g ( O H ) 加氯化铵： 2NH3H 2O + 由于溶液中生成了弱电解质 NH3H2O，使 COH- 减小，溶液中 CMg2+ (COH-)2 Mg(OH)2的 Ksp, 使平衡向 Mg(OH)2溶解的方向移动。 若有足量铵盐，沉淀可以完全溶解。 沉淀溶解的方法： 小结 加入适当试剂，使难溶物溶液中离 子生成弱电解质 加入适当氧化剂或还原剂，与溶液 中某种离子发生氧化 -还原反应 加入适当试剂，与溶液中某种离子 结合生成配合物。 小结：难溶电解质溶解的规律 不断减小溶解平衡体系中的相 应离子浓度，平衡就向沉淀溶解的 方向移动，从而使沉淀溶解 . (1)记录现象，写出相应的方程式 产生白色沉淀 白色沉淀慢慢转化为黄色沉淀 黄 色沉淀转化为黑色沉淀 (2) 如果将上述两个实验中沉淀生成和转化的操作 步骤颠倒顺序，会产生什么结果？试利用平衡移动 原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释。 AgI沉淀不会转化为 AgCI沉淀 。沉淀只是从溶解度 小的向溶解度更小的方向转化 三、沉淀的转化 1、沉淀的转化的 实质 就是溶解平衡 的移动。一般来说 ,溶解能力相对较 强的物质易转化为溶解能力相对较 弱的物质 . 2、沉淀转化的应用 交流与讨论： P.85用重晶石 制备钡的化合物 . BaSO4 Ba2+ + SO42- Na2CO3=CO32-+2Na+ BaCO3 + BaSO4+CO32- BaCO3+SO42- 交流与讨论：如何除去锅炉水垢 (CaSO4)？ CaSO4 SO42- + Ca2+ Na2CO3=2Na+CO32- CaCO3 + CaSO4 +CO32- CaCO3+SO42- 交流与讨论：溶洞的形成 CaCO3 Ca2+ + CO32- CO2+H2O 2HCO3- + CaCO3+CO2+H2O Ca2+2HCO3-