第三节 沉淀溶解平衡优秀课件.ppt

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1、第三节 沉淀溶解平衡第1页，本讲稿共30页1了解沉淀溶解平衡的定了解沉淀溶解平衡的定义义及影响因素及影响因素2掌握沉淀掌握沉淀转转化的条件及其化的条件及其产产物物3了解溶度了解溶度积积及其有关及其有关计计算算 第2页，本讲稿共30页笃学一笃学一 沉淀溶解平衡与溶度积沉淀溶解平衡与溶度积1.溶解平衡溶解平衡(1)概概念念：在在一一定定温温度度下下，当当 与与 的的速率相等时，即达到溶解平衡。速率相等时，即达到溶解平衡。(2)表达式表达式(以以PbI2为例为例)PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq)(3)生成难溶电解质的离子反应的限度生成难溶电解质的离子反应的限度习习惯惯上上将将溶溶解解度度小小

2、于于 的的电电解解质质称称为为难难溶溶电电解解质质。对对于于常常量量的的化化学学反反应应来来说说，相相当当量量的的离离子子相相互互反反应应生生成成难难溶溶电电解解质质，可可以以认认为为反反应应完完全全了了。化化学学上上通通常常认认为为残残留留在在溶溶液液中中的的离离子浓度小于子浓度小于 molL1时，沉淀就达完全。时，沉淀就达完全。沉淀溶解沉淀溶解离子生成沉淀离子生成沉淀0.01g1105第3页，本讲稿共30页2溶度积溶度积(1)表达式表达式对对于于下下列列沉沉淀淀溶溶解解平平衡衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Ksp 。(2)溶度溶度积积的影响因素的影响因素Ksp只与只与难难溶溶

3、电电解解质质的性的性质质和温度有关。和温度有关。(3)溶度溶度积积的意的意义义溶度溶度积积反映了反映了难难溶溶电电解解质质在水中的溶解能力。在水中的溶解能力。当当化化学学式式所所表表示示的的组组成成中中阴阴、阳阳离离子子个个数数比比相相同同时时，Ksp数数值值越大的越大的难难溶溶电电解解质质在水中的在水中的 能力越能力越 。MnmAmn溶解溶解强强第4页，本讲稿共30页笃学二笃学二 沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用1.溶度积规则溶度积规则(1)QKsp时时，溶溶液液中中的的离离子子 ，直直至至沉沉淀淀溶溶解解与与离子生成沉淀达到离子生成沉淀达到 状态。状态。(2)QKsp时，沉淀溶解与离子

4、生成沉淀处于时，沉淀溶解与离子生成沉淀处于 状态。状态。(3)QSO42，B错错；C正正确；确；D错。错。答案答案C第16页，本讲稿共30页1沉淀的生成沉淀的生成在在难难溶溶电电解解质质的的溶溶液液中中，如如果果有有关关离离子子浓浓度度系系数数幂幂的的乘乘积积(以以Q表表示示)大大于于该该难难溶溶物物的的Ksp，就就会会生生成成沉沉淀淀，为为使使沉沉淀淀更更完完全全，必必须须创创造造条条件件，促促进进平平衡衡向向生生成成沉沉淀淀的的方方向向移移动动。如如：加加沉沉淀淀剂剂使使QKsp，从而析出沉淀。，从而析出沉淀。在在AgNO3溶溶液液中中加加入入适适量量K2CrO4溶溶液液，当当溶溶液液中中

5、Ag2CrO42Ksp时时，就就会会产产生生Ag2CrO4沉沉淀淀。这这里里K2CrO4是是沉沉淀淀剂剂。据据此此，可可加加入入沉沉淀淀剂剂而而析析出出沉沉淀淀，是是分分离离、除除杂杂常常用用的的方方法法。如如以以Na2S、H2S等等作作沉沉淀淀剂剂，使使某某些些金金属属离离子子如如Cu2、Hg2等生成极等生成极难难溶的硫化物溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。等沉淀。第17页，本讲稿共30页2沉淀的溶解沉淀的溶解根根据据溶溶度度积积规规则则，当当QKsp时时，沉沉淀淀溶溶解解平平衡衡就就向向溶溶解解的的方方向向进进行行。因因此此，使使沉沉淀淀溶溶解解的的总总原原则则是是：设设法法使使构构成成该该

6、晶晶体体的离子的的离子的浓浓度减小，使之度减小，使之满满足足QKsp。常用的方法有：。常用的方法有：(1)酸酸碱碱溶溶解解法法。加加入入酸酸或或碱碱与与溶溶解解平平衡衡体体系系中中的的相相应应离离子子反反应应，降降低低离离子子浓浓度度，使使平平衡衡向向溶溶解解方方向向移移动动。如如难难溶溶于于水水的的BaCO3可溶于酸中。可溶于酸中。(2)发发生生氧氧化化还还原原反反应应使使沉沉淀淀溶溶解解。有有些些金金属属硫硫化化物物如如CuS、HgS等等，其其溶溶度度积积特特别别小小，在在其其饱饱和和溶溶液液中中c(S2)特特别别小小，不不溶溶于于非非氧氧化化性性强强酸酸，只只溶溶于于氧氧化化性性酸酸(如

7、如硝硝酸酸、王王水水等等)，S2被被氧氧化化以以减减小小其其浓浓度度，而而达达到到沉沉淀淀溶溶解解的的目目的的。此此法法适适用用于于那那些些具有明具有明显显氧化性或氧化性或还还原性的原性的难难溶物。溶物。第18页，本讲稿共30页(3)生成生成络络合物使沉淀溶解合物使沉淀溶解向向沉沉淀淀溶溶解解平平衡衡体体系系中中加加入入适适当当的的络络合合剂剂，使使溶溶剂剂中中某某种种离离子子生生成成稳稳定定的的络络合合物物，以以减减小小其其离离子子浓浓度度，从从而而使使沉沉淀淀溶溶解解。如溶解如溶解AgCl可加入氨水以生成可加入氨水以生成Ag(NH3)2而使而使AgCl溶解。溶解。第19页，本讲稿共30页3

8、沉淀的转化沉淀的转化沉沉淀淀转转化化实实质质就就是是沉沉淀淀溶溶解解平平衡衡的的移移动动，一一般般说说来来，溶溶解解度小的沉淀度小的沉淀转转化成溶解度更小的沉淀容易化成溶解度更小的沉淀容易实现实现。(1)沉沉淀淀转转化化包包括括两两个个过过程程：一一是是沉沉淀淀的的溶溶解解，二二是是沉沉淀淀的的生成。生成。第第一一个个过过程程必必须须满满足足QKsp。例例如如：Ksp(AgCl)1.81010mol2L2，Ksp(AgI)9.31017mol2L2，因此，可，因此，可实现实现从从AgCl到到AgI的的转转化。化。第20页，本讲稿共30页(2)应应用用锅锅炉炉除除水水垢垢，锅锅炉炉中中的的水水垢

9、垢含含有有CaSO4，较较难难清清除除，可可用用Na2CO3溶溶液液处处理理，使使CaSO4转转化化为为疏疏松松可可溶溶于于酸酸的的CaCO3沉沉淀，淀，这样锅这样锅垢就易于清除。垢就易于清除。对对一一些些自自然然现现象象的的解解释释。在在自自然然界界也也发发生生着着溶溶解解度度小小的的矿矿物物转转化化为为溶解度更小的溶解度更小的矿矿物的物的现现象。象。工工业业上上处处理重晶石。在重晶石中存在平衡：理重晶石。在重晶石中存在平衡：BaSO4(s)Ba2(aq)SO42(aq)，在在溶溶液液中中加加入入过过量量Na2CO3，难难溶溶的的BaSO4就就转转化化成成较较易易溶溶的的BaCO3，然然后后

10、用用盐盐酸酸处处理得到了易溶的理得到了易溶的钡盐钡盐。氟化物防治氟化物防治龋齿龋齿。第21页，本讲稿共30页第22页，本讲稿共30页答案答案A第23页，本讲稿共30页沉淀剂的选择和使用沉淀剂的选择和使用1利利用用生生成成沉沉淀淀分分离离或或除除去去某某种种离离子子，首首先先要要使使生生成成沉沉淀淀的的反反应应能能够够发发生生；其其次次希希望望沉沉淀淀生生成成反反应应进进行行得得越越完完全全越越好好。如如要要除除去去溶溶液液中中的的Mg2，应应使使用用NaOH等等使使之之转转化化为为溶溶解解度度较较小的小的Mg(OH)2。2不不可可能能使使要要除除去去的的离离子子全全部部通通过过沉沉淀淀除除去去

11、。一一般般认认为为残残留留在在溶溶液液中中的的离离子子浓浓度度小小于于1105molL1时时，沉沉淀淀就就达达完完全全。由由Ksp的的表表达达式式可可知知，要要使使除除去去的的离离子子在在溶溶液液中中残残留留的的浓浓度度尽尽可可能地小，要加入过量的沉淀剂。能地小，要加入过量的沉淀剂。第24页，本讲稿共30页【体体验验3】要要使使工工业业废废水水中中的的重重金金属属Pb2离离子子沉沉淀淀，可可用用硫硫酸酸盐盐、碳碳酸酸盐盐、硫硫化化物物等等作作沉沉淀淀剂剂，已已知知Pb2离离子子与与这这些些离离子形成的化合物的溶解度如下：子形成的化合物的溶解度如下：由上述数据可知，由上述数据可知，选选用沉淀用沉

12、淀剂剂最好最好为为()。A硫化物硫化物 B硫酸硫酸盐盐C碳酸碳酸盐盐 D以上沉淀以上沉淀剂剂均可均可解析解析PbS的溶解度最小，沉淀最彻底，故选的溶解度最小，沉淀最彻底，故选A。答案答案A 化合物化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度溶解度/g 1.031041.811071.841014第25页，本讲稿共30页实验探究十六沉淀溶解平衡在物质分离和除杂中的应用实验探究十六沉淀溶解平衡在物质分离和除杂中的应用【案案例例】金金属属氢氢氧氧化化物物在在酸酸中中溶溶解解度度不不同同，因因此此可可以以利利用用这这一一性性质质，控控制制溶溶液液的的pH，达达到到分分离离金金属属离离子子的的目目的的。难难溶

13、溶金金属的氢氧化物在不同属的氢氧化物在不同pH下的溶解度下的溶解度(S/molL1)如图所示。如图所示。难溶金属氢氧化物难溶金属氢氧化物SpH图图第26页，本讲稿共30页(1)pH3时时溶液中溶液中铜铜元素的主要存在形式是元素的主要存在形式是_。(2)若若要要除除去去CuCl2溶溶液液中中的的少少量量Fe3，应应该该控控制制溶溶液液的的pH()。A6(3)在在Ni(NO3)2溶溶液液中中含含有有少少量量的的Co2杂杂质质，_(填填“能能”或或“不不能能”)通通过过调调节节溶溶液液pH的的方方法法来来除除去去，理理由由是是_。(4)要要使使氢氢氧氧化化铜铜沉沉淀淀溶溶解解，除除了了加加入入酸酸之

14、之外外，还还可可以以加加入入氨氨 水水 生生 成成 Cu(NH3)42，写写 出出 反反 应应 的的 离离 子子 方方 程程 式式：_。第27页，本讲稿共30页(5)已知一些已知一些难难溶物的溶度溶物的溶度积积常数如下表：常数如下表：为为除除去去某某工工业业废废水水中中含含有有的的Cu2、Pb2、Hg2杂杂质质，最最适宜向此工适宜向此工业废业废水中加入水中加入过过量的量的()。ANaOH BFeS CNa2S物物质质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.310182.510131.310353.410286.410331.61024第28页，本讲稿共30页答答案案(1)Cu2(2)B(3)不不能能Co2和和Ni2沉沉淀淀的的pH范范围围相相差差太太小小(4)Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O(5)B 第29页，本讲稿共30页单击此处进入 活页规范训练第30页，本讲稿共30页