沉淀溶解平衡上课.ppt

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1、第一课时 高二化学组 2020年10月29日星期四,难溶电解质的溶解平衡,难溶 不溶,在学习初中化学时,我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。,温故,AgCl在水中溶解平衡,一、 沉淀溶解平衡,一定温度下，沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速率，固体量和各离子的浓度保持不变的状态。此时沉淀达到最大溶解，形成饱和溶液 。,逆、等、定、动、变,1、定义：,2、表达式：,3、特征：,二、影响沉淀溶解平衡的因素,2.外因：,沉淀本身的性质,温度升高，多数溶解平衡向溶解方向移动。,向溶解方向移动,加入相同的离子，向生成沉淀的方向移动,特例： Ca(OH)2,不同难溶电解质，溶解度有差别。,

2、1.内因：,讨论：对于平衡 若改变条件，对其有何影响, ,不移动 不变 不变, , , ,AgCl(s) Ag(aq) + Cl-(aq),下列有关AgCl的说法正确的是（ ） A. AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl B. 在AgCl饱和溶液中，AgCl没有再溶解了 C. AgCl是一种难溶物，所以是弱电解质 D.在AgCl饱和溶液中，AgCl生成和溶解不 断进行，但速率相等。,D,大展身手,= c(Ag+) c(Cl-),Ksp,4、溶度积常数 （Ksp ）,在一定温度下，难溶物达到沉淀溶解平衡状态时，饱和溶液中各离子浓度化学计量数次方的乘积。,算一算：已知25KspFe(OH)32

3、.710-39，氢氧化 铁饱和溶液中c(OH-) ,pH ,310-10 mol/L,4.5,常见难溶电解质的溶度积与溶解度（ 25 C）,1.810-10,5.410-13,8.510-17,1.110-10,2.610-39,5.010-9,1.510-4,8.410-6,2.110-7,2.410-3,3.010-9,7.110-4,CaCO3,BaSO4,Fe(OH)3,注意 （1） 影响因素: Ksp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。 （2） （意义） Ksp大小反映难溶电解质的溶解能力，Ksp越小说明难溶物越难溶解。,离子积Qc=c(Mn+)m c(Am-)n

4、 Qc Ksp， Qc = Ksp， Qc Ksp，,3、溶度积规则:,例：如果将210-4molL-1的CaCl2溶液与310-4molL-1的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉淀？已知CaCO3的Ksp=5.010-9(molL-1)2,Qc=110-4molL-1 1.510-4molL-1 =1.510-8(molL-1)2 Ksp 结论是能产生沉淀,溶液处于过饱和溶液状态，生成沉淀。,沉淀和溶解达到平衡，溶液为饱和溶液。,溶液未达饱和，沉淀发生溶解。,现在，从难溶电解质溶解平衡 移动的角度来解释石灰岩溶洞的形成。,CaCO3 (S) Ca 2+ (aq) + CO3 2- (a

5、q),CO3 2- + H2O +CO2 = 2HCO3 - （CaHCO3可溶）,Ca（HCO3）2 = CaCO3 + H2O +CO2,“滴水石穿”?,CaCO3+CO2+H2O = Ca(HCO3)2的实质为：,2.石灰乳中存在下列平衡： Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2 OH (aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（ ） A. Na2CO3溶液 B. AlCl3溶液 C. NaOH溶液 D. CaCl2溶液,大展身手,A B,1.欲增大Mg(OH)2在水中的溶解度，可采取的方法是 （ ） A. 加入NaOH固体 B. 加氯化铵溶液 C. 加硫酸镁固体 D. 加大

6、量水,B,变式：室温下，石灰乳悬浊液中存在下列平衡：Ca(OH)2(S) Ca2+ +2OH-，当向一定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时(恢复到室温)，下列说法正确的是 ( ) A溶液中Ca2+离子数目减少 B溶液中C(Ca2+)增大 C溶液的pH增大 D溶液中溶质的质量分数增大,A,3、下列说法正确的是（ ） A.在一定温度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-浓度的 乘积是一个常数； B.AgCl的Ksp=1.810-10 molL-1，在任何含 AgCl固体的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl- 浓度的乘积等于1.810-10 molL-1； C.温度一定时，当溶液中Ag+和

7、Cl-浓度的乘积等于 Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液； D向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大。,大展身手,C,4、牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s）=5Ca2+3PO43-+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 。,生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿,沉淀反应的应用 1、沉淀的生成,（1）应用：除杂或提纯物质,(2)原则：生成沉淀的反应能发生，且 进行得越完全越好。,（3）方法,、加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S

8、、H2S做沉淀剂,Cu2+S2=CuS Hg2+S2HgS,提示：残留在溶液中的离子浓度小于1X10-5mol/L,就认为离子沉淀完全了。,例：根据上表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？,通过调节pH,加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜，调节pH至，铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去,氧化还原法,根据上表，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？,先把Fe2+氧化成Fe3+，加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜, 调节PH至3到4使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀。,氧化剂：氯气，氯水，双氧水,要求:不引入杂质,为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入

9、一种试剂,过滤后,再加入适量的HCl,这种试剂是( ) A.NH3H2O B.NaOHC.Na2CO3 D.MgCO3 E.MgO F Mg(OH)2,如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? 相应的Ksp查阅教材P65页表格中数据。,pH = 3.2,解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的OH-为:,Mg2开始沉淀的pH值为:,pH =9.1,因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。,(1)实

10、质:平衡向沉淀溶解的方向移动,例：CaCO3易溶于HCl,酸（碱）溶解法,2、沉淀的溶解,例：Al(OH)3既溶于HCl，又溶于NaOH,难溶于水的电解质溶于某些盐溶液 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）加入盐酸时，,（2）加入NH4Cl时， a、NH4直接结合OH,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,H中和OH-,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,实验一：取一支试管，向其中滴加2ml氯化钠溶液，然后向其中逐滴加入硝酸银溶液，观察现象并记录。

11、,实验二：向实验1的试管里滴加碘化钾溶液，观测现象并纪录。,实验三：向实验2的试管中滴加硫化钠溶液。,产生白色沉淀,Ag+Cl-=AgCl,白色沉淀黄色沉淀,黄色沉淀黑色沉淀,3.沉淀的转化,已知AgCl、 AgI和Ag2S 的KSP为 1.810-10、 8.310-17、 1.610-49， 分析沉淀转 化的方向。,AgCl(s) Ag+(aq) +Cl-(aq),+,KI = I- + K+,AgI,2AgI(s) 2Ag+ (aq)+2I-(aq),Na2S = S2- + 2Na+,+,Ag2S,（1）实质：沉淀溶解平衡的移动,（2）一般规律： 溶解度（ 或KSP）小的沉淀可向溶解度（ 或KSP）更小沉淀转化，溶解度差别越大，转化越容易,3、沉淀的转化,实例：锅炉的水垢中除了CaCO3和Mg(OH)2外，还有CaSO4使得水垢结实，用酸很难快速除去，要快速除去水垢，可以用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的CaCO3,而快速除去。,