高二化学沉淀溶解平衡PPT课件.ppt

第3节 沉淀溶解平衡联想联想 质疑质疑（1）加热硬水Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2会转化为CaCO3和Mg(OH)2,你知道它们是怎样生成的吗？（2）处理污水时，向其中加入FeS固体,以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，发生了那些化学反应？CaCO3、FeS、Mg(OH)2等碱和盐是难溶电解质，尽管难溶电解质难溶于水，但在水中也会建立一动态平衡。观察观察 思考思考取有PbI2沉淀的饱和溶液中上层清液，即PbI2的饱和溶液滴加几滴KI溶液，观察现象。你能解释观察到的现象吗？一、沉淀溶解平衡与溶度积第1课时12、溶度积常数或溶度积(Ksp)：难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。其离子浓度的方次的乘积为一个常数这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示。PbI2(s)Pb2+2I-25时，时，Ksp =Pb2+I-2=7.110-9 mol3 L-31、沉淀溶解平衡：、沉淀溶解平衡：尽管尽管PbI2固体难溶于水，但仍有部分固体难溶于水，但仍有部分Pb2+和和I-离开固体表面进离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的入溶液，同时进入溶液的Pb2+和和I-又会在固体表面沉淀下来，又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，当这两个过程速率相等时，Pb2+和和I-的沉淀与的沉淀与PbI2固体的溶解固体的溶解达到平衡状态即达到达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态沉淀溶解平衡状态.PbI2固体在水中的沉固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：淀溶解平衡可表示为：PbI2(s)Pb2+2I-23、溶度积(Ksp)的性质 溶度积(Ksp)的大小与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的量无关.离子浓度的改变可使平衡发生移动,而不能改变溶度积.不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。几种难熔电解质在几种难熔电解质在25时的溶解平衡和溶度积：时的溶解平衡和溶度积：AgCl(s)Ag+Cl-Ksp=Ag+Cl-=1.810-10mol2 L-2AgBr(s)Ag+Br-Ksp=Ag+Br-=5.010-13mol2 L-2AgI(s)Ag+I-Ksp=Ag+Br-=8.310-17mol2 L-2Mg(OH)2(s)Mg2+2OH-Ksp=Mg2+OH-2=5.610-12mol3 L-3相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。如:Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)溶解度:AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)34.有关计算(1).利用溶度积计算某种离子的浓度例1:25时，Ksp(PbI2)=7.110-9 mol3 L-3求PbI2的饱和溶液中的Pb2+和I-.练1:25时，Ksp(AgBr)=5.010-10 mol2 L-2求AgBr的饱和溶液中的Ag+和Br-.练2:25时，Ksp(Mg(OH)2)=5.610-12mol3 L-3求Mg(OH)2 的饱和溶液中的Mg2+和OH-.4(2).溶度积Ksp与难溶电解质的溶解度的有关换算例3:25时Ksp(AgIO3)=3.110-8 mol2 L-2、Ksp(Ag2CrO3)=1.110-12 mol3 L-3,比较AgIO3、Ag2CrO3的饱和溶液中溶解度的大小.例2:25时Ksp(PbI2)=7.110-9 mol3 L-3求PbI2的饱和溶液中PbI2的溶解度.（溶解度s指100g水中溶解溶质的克数或g/L）。练习1:25时，Ksp(Mg(OH)2)=5.610-12mol3 L-3求Mg(OH)2 的饱和溶液中的溶解度.练习2:25时Ksp(Mg(OH)2)=5.610-12mol3 L-3、Ksp(AgCl)=1.810-10mol2 L-2,通过计算比较Mg(OH)2、AgCl的饱和溶液中溶解度的大小.5例4:已知常温下，Mg(OH)2在水中的溶解度为6.38 10-3g/L,求Mg(OH)2饱和溶液中的溶度积Ksp。(2)求Mg(OH)2饱和溶液中的pH和OH-(3)求Mg(OH)2在0.001mol/L的NaOH溶液中的溶解度。(4)求Mg(OH)2在0.001mol/L的MgCl2溶液中的溶解度。6作业1.25时，Ksp(Mg(OH)2)=5.610-12mol3 L-3求Mg(OH)2 的饱和溶液中的Mg2+和OH-和溶解度.2.25时Ksp(Fe(OH)2)=4.910-17mol3 L-3，Ksp(Al(OH)3)=1.310-33mol4 L-4,比较Fe(OH)2、Al(OH)3饱和溶液中溶解度的大小.3.(1)已知常温下，AgI在水中的溶解度为2.1 10-6g/L,求AgI饱和溶液中的溶度积Ksp。(2)求AgI在0.001mol/L的KI溶液中的溶解度。(3)求AgI在0.001mol/L的AgNO3溶液中的溶解度。7二、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的溶解与生成离子的浓度商Qc和离子积Ksp的关系：(1).当 Qc Ksp时是过饱和溶液，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）。(2).当 Qc=Ksp时是饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。(3).当 Qc Ksp时是不饱和溶液，沉淀溶解即反应向沉淀溶解的方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。（1）沉淀的溶解第2课时8思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4 和和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：的沉淀溶解平衡分别为：BaSO4 Ba2+SO42-Ksp=1.110-10mol2 L-2 BaCO3 Ba2+CO32-Ksp=5.110-9mol2 L-2 由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使Qc Ksp时，离子才能生成沉淀。混合后：Ag+=2 10-3mol L-1,Cl-=2 10-3mol L-1 Qc=Ag+Cl-=2 10-3mol L-1 2 10-3mol L-1 =4.0 10-6mol2 L-2 1.810-10mol2 L-2 QcKsp,所以有AgCl沉淀析出。练习：将410-3mol L-1的Pb(NO3)2溶液与410-3mol L-1的KI溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(PbI2)=7.110-9mol3 L-3解：Qc=pb2+I-2=2 10-3mol L-1(2 10-3mol L-1)2 =810-9 Ksp(PbI2)所以有PbI2沉淀析出。11例2.在1L含1.010-3mol L-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=410-10 mol2 L-2解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+过量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.009mol/L.SO42-=Ksp/Ba2+=1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/L)因为，剩余的即SO42-=1.210-8mol/L1.010-5mol/L 所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：当剩余离子即平衡离子浓度10-5mol/L时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。12例.用5%的Na2SO4溶液能否有效除去误食的Ba2+?已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2 L-2解：5%的Na2SO4溶液中的SO42-0.352mol/L,Ba2+=(1.110-10mol2 L-2)/(0.352mol/L)=2.910-10mol L-1 因为剩余的Ba2+Ksp 有沉淀析出)3.将10ml 410-4mol L-1的MgSO4溶液与10ml 210-4mol L-1的NaOH溶液混合能否有Mg(OH)2沉淀析出？Ksp(Mg(OH)2)=5.610-12mol3 L-3（Qc=2 10-12mol3 L-3 Ksp(CuS),CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时，ZnS溶解产生的S2-与 CuSO4溶液中的Cu2+足以满足QcKsp(CuS)的条件，S2-与Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。CuS沉淀的生成，使得S2-的浓度降低，导致S2-与Zn2+的Qc Ksp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀练习:已知Ksp(MnS)=2.510-13 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2通过计算说明MnS沉淀中滴加0.01mol/L的Pb(NO3)2溶液是否有PbS沉淀析出。(2).ZnS沉淀为什么转化为CuS沉淀的定量计算21 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Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2练习：写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+22 Cu2+MnS(s)=CuS(s)+Mn2+Cu2+H2S=CuS+2H+Cu2+S2-=CuS Cu2+HS-=CuS +H+用MnS、H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S作沉淀剂都能除去工业废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。23水垢中的Mg(OH)2是怎样生成的?硬水:是含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.加热时：Ca2+2HCO3-=CaCO3+CO2 +H2O Mg2+2HCO3-=MgCO3+CO2 +H2O MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2 为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以MgCO3沉淀的形式存在？比较它们饱和时Mg2+的大小。24MgCO3沉淀溶解平衡：沉淀溶解平衡：MgCO3(s)Mg2+CO32-CO32-水解平衡：水解平衡：CO32-+H2O HCO3-+OH-因为Qc Ksp(Mg(OH)2),所以有Mg(OH)2沉淀析出。即加热后，MgCO3沉淀转化为Mg(OH)2。因此硬水加热后的水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3 和MgCO3.洗涤水垢的方法：除出水垢中的CaCO3和Mg(OH)2用食醋，CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+CO2+H2O Mg(OH)2+2CH3COOH=(CH3COO)2Mg+2H2O251.在1L溶液中，其中含有0.0001mol的NaCl和0.01mol的K2CrO4,逐滴加入AgNO3溶液时，设溶液的体积不变，通过计算说明谁先沉淀？Ksp(AgCl)=1.810-10mol2 L-2 Ksp(Ag2CrO4)=1.110-12 mol3 L-32.某工业废水中含有中Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，常用FeS(s)作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。(1).写出反应的离子方程式。(2).若假设工业废水中含有中Cu2+、Hg2+、Pb2+的浓度均为1.010-5 mol L-1，试通过计算加入FeS(s)有无CuS、HgS、PbS沉淀析出，若有沉淀析出，沉淀析出的先后顺序怎样？Ksp(FeS)=6.310-18mol2 L-2 Ksp(CuS)=1.310-36mol2 L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2 L-2 Ksp(PbS)=3.410-28mol2 L-2 3.写出硬水中的Ca2+、Mg2+、HCO32-在加热的条件下转化成为CaCO3和Mg(OH)2的化学方程式。4.写出用食醋除出水垢的化学方程式。26；http:/ jor937fhl 来，暮笙飞身向上，用剑刺向了火龙的头部，另一条火龙迅速裹住暮笙的腰，紧紧地抓住暮笙的腰，暮笙的衣服全部烧焦，露出了整个身体他的身体全是纹身，有和山神一样的麒麟，有凤凰，有青龙，全都像真的一样盘踞在暮笙的身上。冒着黑烟。暮笙左肩的凤凰开始变成火红色泛着黄红色的光，真的从他的左肩里飞出来了，火红色的凤凰有一米多高，全身都燃烧着火红色的火焰，凤凰飞出来站在暮笙的头顶，的皮肤开始泛红随后开始像凤凰一样的燃烧，顷刻间暮笙变成了一只比刚才大出一倍的凤凰，暮笙飞向应龙所在的地方，应龙的火是黄色，暮笙的火是红色，两种火焰纠缠在一起，暮笙拿着黑剑，黑剑也开始燃烧着黑蓝色的火焰，凤凰飞到应龙的头顶，凤爪抓住应龙的犄角，应龙试图将凤凰甩出去，可怎么甩凤凰牢牢的抓住，凤凰翅膀上火红色的羽毛变成锋利的匕首，插向应龙的身体。暮笙飞到应龙后面拉住应龙的尾巴，黑剑从尾巴穿插而过，刺入地下深处，应龙被固定在了地面上。渐渐地红色的火焰越来越多把黄色的火焰也给压下去了，几个小时之后，大火终于灭了，应龙的身体开始一片焦黑，瞬间鳞片变成了钢铁，像铠甲一样闪着光泽。应龙不见了。暮笙恢复了刚才的模样。草原又变成了古宅的模样。大火持续了这么久，古宅依然完好无损，这古宅究竟是什么做的这么厉害。经历了这样的事情居然没少一块砖，没缺一个口，不禁让我心生敬佩。暮笙却消失在了我的视野中。从那以后妈妈隐姓埋名生活在人间，开了一家茶馆。妈妈竖起了头发，穿上了男人的衣服，英姿飒爽，有种别样的味道，在明朝，妈妈让我称他为父亲。我终于明白母亲说的我是你，你也是我，我并不是她生的，而是有她和暮笙的精血再加上上古神兽和妖精鬼怪的法力而成。原来有些事情，有些命运从一开始就已经注定。4面具下的脸孔|这个龙形手镯跟这件事有什么关系，揭开面具的那一瞬间，感觉时间静止了。我现在都现象的到我的脸色有多难看。顿时五雷轰顶，又好像被人从头到脚浇了一盆凉水。我下意识的咬紧了牙。只觉得脑袋被撕裂了。不知道时间过去了多久，我依然注视着她的脸。我和她居然长得一模一样。心里突然一阵恶心，五脏六腑似乎扭成了一团。一霎间，我的心就像灌满了冷铅。她就是我，还是我其实是她。过了好一会才集中精力。现在才想起我的大腿受了很严重的伤，火辣辣的感觉窜上我的大腿，绞痛，全身冰凉，迸沁着冷汗。血开始不断涌出，不一会就染红了整条裤子，血不断地流出来汇集到冰块里，冰块开始闪烁着红光，随着精血的增多，红光不断增强。我一顾不上许多，只觉得全身精血尽数流出，全都流到冰块里，冰块的红光不断增强，冰块开始融化。此时我全身经脉痉挛，痛苦不272024/2/24 周六28