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高二化学沉淀溶解平衡PPT课件.ppt
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1、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
2、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
3、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
4、=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
5、)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
6、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
7、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
8、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 BaC
9、O3 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
10、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-=Ks
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