沉淀溶解平衡课件

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,*,第三节 沉淀溶解平衡,小朋友吃完糖之后不刷牙容易导致龋齿，这是什么原因呢？,（1）在装有少量难溶的,PbI,2,黄色,固体的试管中。加入3ml蒸馏水,充分振荡后静置,（2）待上层液体变澄清后,向其中滴加几滴0.1mo/LKI溶液,观察实验现象。,现象:,滴加碘化钾溶液后,上层澄清溶液中出现黄色沉淀,观察,思考 :,说明:,上层清液中存在铅离子.,PbI,2,(s),Pb,2,(aq)2I,(aq),溶解,沉淀,V,溶解,V,沉淀,=,=,0,速率V,0,时间t,.,.,V,溶解,V,沉淀,t1,尽管,PbI,2,固体难溶于水，但仍有部分Pb,2+,和I,离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的Pb,2,+,和I,又会在固体表面沉淀下来。,定义：,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，即达到,沉淀溶解平衡状态,。,1.沉淀溶解平衡：,一、沉淀溶解平衡,动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行,此时固体质量和溶液中各离子的浓度保持,不变,形成饱和溶液,。,特点：,等：,V,溶解,V,沉淀,=,定：溶液中各离子浓度保持不变,变：,当条件改变时，溶解平衡将发生移动,逆：溶解和沉淀互为可逆过程,沉淀溶解平衡表达式：,PbI,2,(s),Pb,2+,(aq),+2I,-,(aq),AgCl(s),Ag,+,(aq),+Cl,-,(aq),Cu(OH),2,(s),Cu,2+,(aq),+2OH,-,(aq),对比电离方程式：,PbI,2,Pb,2+,+2I,-,AgCl,Ag,+,+Cl,-,Cu(OH),2,Cu,2+,+2OH,-,小结：必须注明固体，溶液符号可以省略,PbI,2,:,AgCl:,Cu(OH),2:,必须用可逆符号,定义,：在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时。,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。,2、溶度积常数,(K,sp,),PbI,2,(s),Pb,2+,(aq),+2I,-,(aq),Ksp=,Pb,2+,I,-,2,注意：,书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度,溶度积常数有单位,25,时,溶度积,K,sp,=,Pb,2+,I,-,2,=,7.110,-9,mol,3,L,-3,通式：A,n,B,m,(s)nA,m+,(aq)+mB,n-,(aq)则,K,sp,(A,n,B,m,)=A,m+,n,B,n-,m,小结：,试一试,写出下列难溶物的沉淀溶解平衡表达式和溶度积表达式,难溶物,沉淀溶解平衡表达式,Ksp表达式,AgI,BaSO,4,Mg(OH),2,Ca,3,(PO,4,),2,AgI(s)Ag,+,+I,-,BaSO,4,(s)Ba,2+,+SO,4,2-,Mg(OH),2,(s)Mg,2+,+,2OH,-,Ca,3,(PO,4,),2,(s)3Ca,2+,+,2PO,4,3-,K,sp,=Ag,+,I,-,K,sp,=Ba,2+,SO,4,2-,K,sp,=Mg,2+,OH,-,2,K,sp,=Ca,2+,3,PO,4,3-,2,一定温度下，当难溶电解质的化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同时，,K,sp,越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,Ag,2,CO,3,(s)2Ag,+,+CO,3,2-,K,sp,=Ag,+,2,CO,3,2-,=8.110,-12,mol,3,L,-3,几种难溶电解质在,25,时的沉淀溶解平衡和溶度积：,AgCl(s)Ag,+,+Cl,-,K,sp,=Ag,+,Cl,-,=1.810,-10,mol,2,L,-2,AgBr(s)Ag,+,+Br,-,K,sp,=Ag,+,Br,-,=5.010,-13,mol,2,L,-2,AgI(s)Ag,+,+I,-,K,sp,=Ag,+,I,-,=8.310,-17,mol,2,L,-2,（2）K,sp,的意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力,AgCl、AgBr、AgI三种饱和溶液中Ag,+,由大到小的顺序为：,AgCl AgBr AgI,如何计算？,溶解能力:,AgCl AgBr AgI,Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI),（3）K,sp,的影响因素,难溶电解质本身的,性质,和,温度,溶液不饱和，若加入固体将,溶解,溶液过饱和，有,沉淀,生成,处于沉淀溶解平衡,A,n,B,m,(s)nA,m+,(aq)+mB,n-,(aq),浓度商,Q,(A,n,B,m,)=c(A,m+,),n,.c(B,n-,),m,K,sp,(A,n,B,m,)=A,m+,n,.B,n-,m,（4）应用：判断沉淀溶解平衡的方向,讨论总结：,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AgNO,3,(s),不变 不变,不移动 不变 不变,课堂达标,ad b,c,将足量AgCl分别放入：5mL水，10mL0.2mol/LMgCl,2,溶液，20mL0.5mol/LNaCl溶液，40mL0.1mol/L盐酸中溶解至饱和，各溶液中Ag,+,的浓度分别为a、b、c、d，它们由大到小的排列顺序是,改变条件,平衡移动方向,升高温度,加少量ZnCl,2,（s）,加少量Na,2,S（s）,加水稀释,加稀H,2,SO,4,对于沉淀溶解平衡：,ZnS（,S,）Zn,2+,(aq)+S,2-,(aq),若改变条件，对其有何影响,沉淀生成,沉淀生成,沉淀溶解,课堂达标,Q=c(Zn,2+,)c(S,2-,)K,sp,=Zn,2+,S,2-,沉淀溶解,沉淀溶解,沉淀溶解平衡原理的应用,迁移应用 1,如果误将可溶性钡盐,如BaCl,2,、Ba(NO,3,),2,等当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒。中毒患者应尽快用5%的Na,2,SO,4,溶液洗胃，随后导泻使钡盐尽快排出，即可化险为夷。请用,沉淀溶解平衡原理,解释其中的原因。,BaSO,4,(s)Ba,2+,+SO,4,2-,SO,4,2-,浓度增大，,Q,K,sp,平衡向沉淀方向移动,Ba,2+,浓度降低到安全浓度标准以下，从而解毒,1.沉淀的生成,医学上常使用,BaSO,4,做内服造影剂进行钡餐透视。BaCO,3,同样也难溶于水的，但是不可用作钡餐，这是为什么呢？,迁移应用 2,BaSO,4,和BaCO,3,的沉淀溶解平衡分别为：,BaSO,4,(s),Ba,2+,+SO,4,2-,K,sp,=1.110,-10,mol,2,L,-2,BaCO,3,(s)Ba,2+,+CO,3,2-,K,sp,=5.110,-9,mol,2,L,-2,提示：人体内胃酸的酸性较强(pH为0.9-1.5),Ba,2+,浓度增大,平衡向溶解方向移动,+,2H,+,CO,2,+H,2,O,CO,3,2-,浓度减小,Q Ksp(CuS)，S,2-,与Cu,2+,结合产生CuS沉淀,平衡向沉淀移动,Q(ZnS）Ksp(ZnS),ZnS,溶解,沉淀转化的实质：,沉淀溶解平衡的移动,沉淀转化的条件：,难溶电解质生成更难溶的电解质,利用沉淀转化原理，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,学以致用,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),龋齿的形成,Ca,5,(PO,4,),3,OH(s)5Ca,2+,(aq)+3PO,4,3-,(aq)+OH,-,(aq),K,sp,=6.810,-37,mol,9,L,-9,牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分，起着保护牙齿的作用，其主要成分是,羟基磷酸钙,Ca,5,(PO,4,),3,OH，它在唾液中存在下列平衡：,残留在牙齿上的糖发酵产生有机酸，牙齿就会受到腐蚀，为什么?,生成的有机酸能中和OH,-,，使OH,-,浓度降低，上述平衡向右移动，,羟基磷酸钙,溶解，即牙釉质被破坏，引起龋齿。,牙齿的保护,已知Ca,5,(PO,4,),3,F（s）比,Ca,5,(PO,4,),3,OH(s),质地更坚固、更耐酸腐蚀。请用沉淀溶解平衡知识解释使用含氟牙膏能防止龋齿的原因。,由于K,sp,Ca,5,(PO,4,),3,F,K,sp,Ca,5,(PO,4,),3,OH,即前者更难溶，使用含氟牙膏能生成更坚固的氟磷酸钙Ca,5,(PO,4,),3,F覆盖在牙齿表面，抵抗,+,的侵袭，从而防止龋齿。,K,sp,=2.810,-61,mol,9,L,-9,Ca,5,(PO,4,),3,F(s),5Ca,2+,(aq),+3PO,4,3-,(aq),+F,-,(aq),Ca,5,(PO,4,),3,OH(s)5Ca,2+,(aq)+3PO,4,3-,(aq)+OH,-,(aq),K,sp,=6.810,-37,mo,l9,L,-9,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,课堂设计,请运用沉淀溶解平衡知识设计实验证明AgCl、AgBr、AgI的溶解能力大小。,已知AgCl、AgBr、AgI固体的颜色分别为,白色、浅黄色、黄色,提供试剂：,AgNO,3,溶液、NaCl溶液、NaBr溶液、KI,溶液,。,有关Ksp的计算,（1）离子浓度的计算,例1、已知某温度下Ksp(Mg(OH),2,)=1.810,-11,(,mol/L),3,求其饱和溶液的pH。,例2、已知某温度下Ksp(CaF,2,)=5.310,-9,(,mol/L),3,在F,-,的浓度为3.0mol/L的溶液中Ca,2+,可能的最高浓度是多少？,（2）Ksp与溶解度的换算,例3、已知某温度下Ksp(Mg(OH),2,)=1.810,-11,(,mol/L),3,求Mg(OH),2,的溶解度。,练习：某温度下，1LAg,2,CrO,4,(相对分子质量为332)饱和溶液中，溶有该溶质0.06257g，求Ag,2,CrO,4,的Ksp。,（3）沉淀的判断,例4、已知某温度下，Ksp(CaF,2,)=1.4610,-10,(,mol/L),3,Ka(HF)=3.610,-4,mol/L,现向1L0.2mol/LHF溶液中加入,1L0.2mol/LCaCl,2,溶液，问是否有沉淀产生。,注意：当有弱电解质存在时，两溶液混合电离平衡会发生移动，离子浓度计算时应按稀释后溶液浓度。,（4）混合溶液沉淀顺序的判断,例5、某温度下在0.1mol/LKCl和0.1mol/LK,2,CrO,4,混合溶液中，逐滴滴加AgNO,3,溶液，问AgCl和Ag,2,CrO,4,两种难溶电解质，哪个最先沉淀？,Ksp(AgCl)=1.810,-10,(,mol/L),2,Ksp(Ag,2,CrO,4,)=1.110,-12,(,mol/L),3,（5）混合溶液离子沉淀分离的判断,例6、试通过计算分析，某温度下能否通过加碱的方法将浓度为0.10mol/L的Fe,3+,和Mg,2+,完全分离。,Ksp(Mg(OH),2,),=,1.210,-11,(,mol/L),2,Ksp(Fe(OH),3,)=4.010,-38,(,mol/L),3,注意：离子完全沉淀的浓度为110,-5,mol/L,讨论总结：