沉淀溶解平衡7课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,已知牙齿表面有一层坚硬的牙釉质羟基磷酸钙 Ca,5,(PO,4,),3,(OH)，它对牙齿起到保护作用。使用含氟牙膏能生成,更难溶且耐酸,的氟磷酸钙Ca,5,(PO,4,),3,F覆盖在牙齿表面，抵抗,+,的侵袭,。,情景1：,情,景,2,：,化学平衡状态,1、定义：,在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,2、特征,：,、逆：,可逆反应（条件一定）,、等：,、定,：,、动：,、变：,V正=V逆,各组分的,浓度,、,百分含量,保持不变,动态平衡，V正=V逆0,外界条件一旦改变，平衡随之破坏。,知识回顾,一定温度下，可逆反应：,aAbB cCdD,K,=,c,c,（C）c,d,（D）,c,a,（A）c,b,（B）,意义：,K,的大小说明反应进行的,限度,一定温度下，利用,K,与任意时刻,浓度商,Q,的大小比较，可预测反应进行的,方向,。,Q,K,，,Q,=,K,，,Q,K,，,平衡,逆向,移动，直至达新的化学平衡状态,化学平衡状态,平衡,正向,移动，直至达新的化学平衡状态,难溶 微溶 可溶 易溶,0.01 1 10,(Sg/100g,水,),习惯上,将溶解度小于,0.01,克的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0，没有绝对不溶的物质。,探究实验：,（1）将少量的,PbI,2,固体加到盛有一定量水的试管中，振荡，静置一段时间。,溶解在水中的,Pb,2,和 I,又能否结合生成,PbI,2,沉淀呢？,（2）取,上层清液,12ml，加入试管中，逐滴加入,KI溶液,，振荡，观察实验现象。,思 考,一定温度下，沉淀溶解成离子的速率,等,于,离子重新结合成沉淀的速率，形成,饱和,溶液，固体质量和溶液中各离子的浓度保持,不变,的状态。,例如：AgCl(s)Ag,+,+Cl,-,溶解,沉淀,1、定义：,一,、,沉淀溶解平衡,PbI,2,(s),Pb,2,(aq)2I,(aq),溶解,沉淀,V,溶,V,沉,=,=,0,速率V,0,时间t,.,.,V,溶,V,沉,t1,等,2、特征：,、,定,、,动,、,变,3、影响沉淀溶解平衡的因素：,内因：,难溶物质本身性质主要决定因素,外因,：,（1）浓度,（2）温度,（3）同离子效应,加水，平衡向溶解方向移动,升温，多数平衡向溶解方向移动,向平衡体系中加入相同的离子,使平衡向沉淀方向移动,（4）其他,向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体时，平衡正移,CaCO,3,Ca,2+,+CO,3,2-,4、溶度积常数,(K,sp,),PbI,2,(s）,Pb,2+,+2I,-,25,时,溶度积：,在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时，,离子浓度保持不变。其离子浓度的,化学计量数次方,的乘积为一个常数，称之为,溶度积常数,简称溶度积，用K,sp,表示。,=,7.110,-9,mol,3,L,-3,K,sp,=,K,sp,值的大小只与难溶电解质本身的,性质,和,温度,有关，与浓度无关。,K PbI,2,=,Pb,2,+,I,-,2,难溶物,Ksp表达式,AgCl,AgBr,AgI,Mg(OH),2,Cu(OH),2,=Ag,+,Cl,-,=Ag,+,Br,-,=Ag,+,I,-,=Mg,2+,OH,-,2,=Cu,2+,OH,-,2,Ksp值,（25）,溶解度（g）,1.8,10,-10,mol,2,L,-2,1.8,10,-4,5.0,10,-13,mol,2,L,-2,8.4,10,-6,8.3,10,-17,mol,2,L,-2,2.1,10,-7,5.6,10,-12,mol,3,L,-3,6.5,10,-3,2.2,10,-20,mol,3,L,-3,1.7,10,-5,问题探究,（1）,溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力,，请根据下表分析，溶度积与溶解度有什么,关系,？,试一试,写出下列难溶物的溶度积表达式,问题探究,(2),将0.001mol/L NaCl溶液和0.001mol/L AgNO,3,溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成?,Q,Ag,+,Cl,-,10,6,mol,2,/,L,-2,0.001 mol/L,0.001 mol/L,K,SP,离子结合生成沉淀,(AgCl的,K,SP,=1.810,10,mol,2,L,-2,),5、溶度积规则：,（1）,K,sp,反映了,难溶电解质在水中的溶解能力,。同类型的难溶电解质，在同温度下,，,K,sp,越大，溶解度越大,；,不同类型的难溶电解质,，,应通过计算才能进行比较,。,（2）,在一定温度下,，通过比较任意状态离子积,（,Q,）,与溶度积（,K,sp,）的大小，判断难溶电解质沉淀溶解平衡进行的方向。,当,Q,=,K,sp,时，,当,Q,K,sp,时，,当,Q,K,sp,时，,饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。,不饱和溶液，沉淀溶解，即反应向沉淀溶解的方向进行，直达平衡状态（饱和为止）。,离子生成沉淀，即反应向生成沉淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。,BACK,沉淀溶解平衡,生活,自然界,生产,溶液中的化学反应,二、沉淀溶解平衡的应用,1、沉淀的生成,（,1）意义：在物质的检验、提纯及工厂废水的处理等方面有重要意义。,（2）方法：,A、调节PH法 B、加沉淀剂法,（3）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好,H,2,CO,3,能否与Ca,2+,生成沉淀？,2、沉淀的溶解,根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。例如,医院中进行钡餐透视时，用BaSO,4,做内服造影剂，为什么不用BaCO,3,做内服造影剂？,BaCO,3,Ba,2+,+CO,3,2-,当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。,石灰石,岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的,溶洞,。你知道它是如何形成的吗,？,问题1：,溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的？,Ca,2+,+2HCO,3,-,CaCO,3,+CO,2,+H,2,O,CaCO,3,+CO,2,+H,2,O Ca,2+,+2HCO,3,-,问题2：,人口增长、燃烧煤和其他化石燃料为什么会干扰珊瑚的生长？,学以致用,向盛有,2mL 0.1mol/L ZnSO,4,溶液的试管中加入,几滴Na,2,S(0.1mol/L),溶液，再向其中滴加CuSO,4,溶液，观察沉淀颜色的变化,。,探究实验2:,物质,ZnS,CuS,Ksp,(mol,2,L,-2,),1.610,-24,1.310,-36,沉淀颜色,白色,黑色,3、沉淀的转化,ZnS(s)Zn,2+,(aq)+,S,2-,(aq),+,Cu,2+,(aq),CuS(s),平衡向右移动,沉淀转化的实质,：,沉淀溶解平衡的移动。,沉淀转化的条件,：,难溶电解质转化成更加难溶的物质,实验现象,离子方程式,实验1,实验2,实验3,白色沉淀产生,Ag,+,+Cl,-,=AgCl,白色沉淀转化为黄色,AgCl,(s),+I,-,(aq),AgI,(s),+Cl,-,(aq),黄色沉淀转化为黑色,2AgI,(s),+S,2-,(aq),Ag,2,S,(s),+2I,-,+(aq),Ag,+,+Cl,-,AgCl,(s),+I,-,(aq),AgI,(s),+S,2-,(aq),?,在工业废水的处理过程中，常用FeS(s)MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu,2+,、Hg,2+,、Pb,2+,等重金属离子。,Ksp(FeS)=6.310,-18,mol,2,L,-2,Ksp(CuS)=1.310,-36,mol,2,L,-2,Ksp(HgS)=6.410,-53,mol,2,L,-2,Ksp(PbS)=3.410,-28,mol,2,L,-2,练习,：写出FeS(s)与废水中的Cu,2+,、Hg,2+,、Pb,2+,的反应离子方程式。,FeS(s)+Cu,2+,(aq)=CuS(s)+Fe,2+,(aq),FeS(s)+Pb,2+,(aq)=PbS(s)+Fe,2+,(aq),FeS(s)+Hg,2+,(aq)=HgS(s)+Fe,2+,(aq),沉淀转化原理利用,:,Cu,2+,(aq)+MnS(s)=CuS(s)+Mn,2+,(aq),Cu,2+,+H,2,S=CuS,+2H,+,Cu,2+,+S,2-,=CuS,Cu,2+,+HS,-,=CuS,+H,+,说明:,用MnS、H,2,S、Na,2,S、NaHS、(NH,4,),2,S作沉淀剂都能除去工业废水中的Cu,2+,、Hg,2+,、Pb,2+,等重金属离子。,水垢中的,Mg(OH),2,是怎样生成的?,硬水:是含有较多,Ca,2+,、Mg,2+,、HCO,3,-,、Cl,-,和SO,4,2-,的水.,加热时：,Ca,2+,+2HCO,3,-,=CaCO,3,+CO,2,+H,2,O,Mg,2+,+2HCO,3,-,=MgCO,3,+CO,2,+H,2,O,MgCO,3,+H,2,O=Mg(OH),2,+CO,2,为什么在水垢中镁主要以,Mg(OH),2,沉淀,形式存在，而,不是以MgCO,3,沉淀,的形式存在？比较它们饱和时Mg,2+,的大小。,MgCO,3,沉淀溶解平衡：MgCO,3,(s)Mg,2+,+CO,3,2-,CO,3,2-,水解平衡：CO,3,2-,+H,2,O HCO,3,-,+OH,-,因为Q,c,K,sp,(Mg(OH),2,),所以有Mg(OH),2,沉淀析出。即加热后，MgCO,3,沉淀转化为Mg(OH),2,。,因此硬水加热后的水垢的主要成分是CaCO,3,和Mg(OH),2,而不是CaCO,3,和MgCO,3,.,洗涤水垢的方法：,除出水垢中的CaCO,3,和Mg(OH),2,用食醋，CaCO,3,+2CH,3,COOH=(CH,3,COO),2,Ca+CO,2,+H,2,O,Mg(OH),2,+2CH,3,COOH=(CH,3,COO),2,Mg+2H,2,O,小 结,沉淀溶解平衡,溶度积,沉淀溶解平衡的应用,1.沉淀的溶解与生成,2.沉淀的转化,随堂练习,1.将410,-3,mol,/L的Pb(NO,3,),2,溶液与,410,-3,mol,/L的KI溶液,等体积混合能否有沉淀析出？,(K,sp,(PbI,2,)=7.110,-9,mol,3,L,-3,),2、,牙齿表面由一层硬的、组成为Ca,5,(PO,4,),3,OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca,5,(PO,4,),3,OH（s）=5Ca,2+,+3PO,4,3-,+OH,-,进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是,。已知Ca,5,(PO,4,),3,F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因,。,随堂练习,3、讨论：,对于平衡,AgCl（S）Ag,+,(aq)+Cl,-,(aq),若改变条件，对其有何影响,改变条件,平衡移动方向,C（Ag,+,）,C（Cl,-,）,升 温,加 水,加AgCl（s）,加NaCl（s）,加NaI（s）,加AgNO,3,(s),加NH,3,H,2,O,不变 不变,不移动 不变 不变,溶度积规则,1、Q,K,sp,时，,过饱和溶液，生成,沉淀,2、Q,=K,sp,时，沉淀溶解平衡,3、Q,K,sp,时，,不饱和溶液，,沉淀溶解,