沉淀溶解平衡及应用.ppt.ppt

第一课时第一课时 沉淀溶解平衡原理沉淀溶解平衡原理 学习目标：学习目标：+1.了解难溶物在水的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的了解难溶物在水的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的+建立过程。建立过程。+2.理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产 生、溶解。生、溶解。+重点、难点：重点、难点：理解沉淀溶解平衡原理；利用溶度积的简单计算理解沉淀溶解平衡原理；利用溶度积的简单计算湖湖张张家家界界溶溶洞洞 陕西商洛地区柞水县柞陕西商洛地区柞水县柞水溶洞水溶洞 Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+3PO43-OH-+糖吃多了易患龋齿，请大家完成糖吃多了易患龋齿，请大家完成教科书教科书P89页交流与讨论。页交流与讨论。问题问题1 1：龋齿和含氟牙膏和含氟牙膏（1）钙、磷磷在骨骼牙在骨骼牙齿中的存在形式中的存在形式Ca5(PO4)3OH羟基磷灰石羟基磷灰石（2）存在的溶解平衡）存在的溶解平衡Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)（3）吃糖）吃糖为何会出何会出现龋齿？沉淀溶解平衡理论沉淀溶解平衡理论（4）含氟牙膏的使用）含氟牙膏的使用5Ca2+3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F使用含氟牙膏，可以使难溶物转化为更难溶物质。使用含氟牙膏，可以使难溶物转化为更难溶物质。氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,使牙齿更坚固使牙齿更坚固注：注：氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量较高的地区的人，不宜使用含氟牙膏较高的地区的人，不宜使用含氟牙膏Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)提示提示:糖在酶糖在酶的作用下产的作用下产生了一种有生了一种有机弱酸机弱酸2.2.请按如下步骤进行实验。请按如下步骤进行实验。（1）将少量将少量 PbI2(难溶于水难溶于水)固体加入盛有一定量水的固体加入盛有一定量水的 50 mL 烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，静置一段时间。烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，静置一段时间。（2）取上层清液）取上层清液2 mL，加入试管中，逐滴加入，加入试管中，逐滴加入AgNO3溶液，振荡，观察实验现象。溶液，振荡，观察实验现象。现象：现象：溶液中出现黄色浑浊现象。溶液中出现黄色浑浊现象。结论：结论：说明澄清溶液里存在说明澄清溶液里存在I-离子，即说离子，即说明碘化铅在水中有少量的溶解。明碘化铅在水中有少量的溶解。1.1.氯化银、硫酸钡属于难溶物氯化银、硫酸钡属于难溶物,它们在水中是否完全不能它们在水中是否完全不能溶解溶解?活动与探究实验过程实验过程现象现象解释与结论解释与结论NaCl溶液溶液+AgNO3溶液溶液取上层清液适取上层清液适量，滴加少量量，滴加少量KI溶液溶液白色沉淀白色沉淀黄色沉淀黄色沉淀Ag+Cl=AgClAg+I=AgI1.生成沉淀的离子反应能发生的原因？生成沉淀的离子反应能发生的原因？生成物的溶解度很小生成物的溶解度很小AgCl溶解度虽然很小，但并不是绝对不溶，溶解度虽然很小，但并不是绝对不溶，生成生成AgCl沉淀也有极少量的溶解。沉淀也有极少量的溶解。2.沉淀是绝对不溶于水吗？沉淀是绝对不溶于水吗？交流与讨论交流与讨论 难溶难溶不溶不溶 溶解溶解 AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)沉淀沉淀 以以AgClAgCl为例，分析沉淀溶解平衡的为例，分析沉淀溶解平衡的建立建立Ag+Cl-一定一定T T 时时:水分子作用下水分子作用下V V溶解溶解V V沉淀沉淀V Vt t溶解和沉淀过程溶解和沉淀过程1.沉淀溶解平衡的概念沉淀溶解平衡的概念我我们知道，沉淀在水中的溶解知道，沉淀在水中的溶解过程程实际上是一个上是一个可逆可逆过程，即存在沉淀和溶解两个互程，即存在沉淀和溶解两个互为可逆的可逆的过程。因此，在一定条件下会建立化学平衡。程。因此，在一定条件下会建立化学平衡。请你你尝试给沉淀溶解平衡下定沉淀溶解平衡下定义。由于沉淀溶解平衡由于沉淀溶解平衡属于化学平衡属于化学平衡，所以也可，所以也可以用研究化学平衡的方法来研究沉淀溶解平衡。以用研究化学平衡的方法来研究沉淀溶解平衡。一定温度下，当一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率速率相等相等时，形成了电解质的饱和溶液，达到平衡时，形成了电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡.定义定义:一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡2.2.表示方法：表示方法：3.3.意义：意义：不表示不表示 电离平衡电离平衡 表示表示：一方面：少量的：一方面：少量的AgAg+和和ClCl-脱离脱离AgClAgCl表面进入表面进入水中，另一方面：溶液中的水中，另一方面：溶液中的AgAg+和和ClCl-受受AgClAgCl表面的阴、阳表面的阴、阳离子的吸引回到离子的吸引回到AgClAgCl的表面的表面AgClAgCl（S S）AgAg+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)化化学学平平衡衡溶解平衡溶解平衡当溶解当溶解速率速率与析出与析出速率速率相等时相等时,达达溶解平衡溶解平衡,所所得溶液为得溶液为饱和饱和溶液溶液.溶液中只有离子没有氯化银溶液中只有离子没有氯化银 “分子分子”,电离电离100%!100%!不存不存在在 电离平衡电离平衡!疑问疑问:化学平衡状态有化学平衡状态有“动、定、变动、定、变”等特征，等特征，溶解平衡怎样呢溶解平衡怎样呢?溶解平衡特征：溶解平衡特征：（1）动态平衡：平衡：溶解与析出溶解与析出过程程均在均在进行行(逆逆)，只是速率相，只是速率相等等；（2）离子离子浓度恒度恒定定：相同温度下，离子相同温度下，离子浓度不再改度不再改变；（3）条件改条件改变平衡随之改平衡随之改变：外界条件可能使平衡移外界条件可能使平衡移动。4.4.特征特征逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变5.5.影响因素影响因素内因：内因：难溶物本身的性质难溶物本身的性质外因：外因：浓度：浓度：加水稀释，平衡向溶解方向加水稀释，平衡向溶解方向移动移动温度温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。过程。同离子效应：同离子效应：其他其他改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向 平衡时平衡时c（Ag+）平衡时平衡时c（Cl-）升升 温温加加 水水加加AgClAgCl（s s）加加NaClNaCl（s s）加加NaINaI（s s）加加AgNOAgNO3 3(s)(s)加加NHNH3 3H2O不移动不移动 不变不变不变不变不变不变不变不变讨论：讨论：对于平衡对于平衡AgClAgCl（S S）AgAg+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)若改变条件，对其有何影响（有若改变条件，对其有何影响（有AgCl固体剩余）固体剩余）正反应正反应正反应正反应正反应正反应正反应正反应逆反应逆反应逆反应逆反应增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小练习练习请运用化学平衡的特征分析下列说法是否正确。请运用化学平衡的特征分析下列说法是否正确。（1）当沉淀溶解达到最大程度时，沉淀溶解过程及）当沉淀溶解达到最大程度时，沉淀溶解过程及离子结合成沉淀的过程均会停止。离子结合成沉淀的过程均会停止。()（2）当沉淀溶解平衡建立时，溶液中离子的浓度不）当沉淀溶解平衡建立时，溶液中离子的浓度不再发生变化。再发生变化。()（3）对于平衡）对于平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)来说，其平衡常数可用：来说，其平衡常数可用：K=c(Ag+)c(Cl-)表示表示()请完成学案：例请完成学案：例1 1、二、溶度积常数（简称溶度积）二、溶度积常数（简称溶度积）1 1、定义、定义在一定条件下，难溶性电解质形成在一定条件下，难溶性电解质形成饱和溶液饱和溶液，达到溶解，达到溶解平衡，其平衡其溶解溶解平衡常数平衡常数叫做叫做溶度积常数溶度积常数或简称或简称溶度积溶度积.表达式表达式:A Am mB Bn n(s)mA(s)mAn+n+(aq)+nB(aq)+nBm-m-(aq)(aq)例：例：写出下列难溶电解质的写出下列难溶电解质的溶解平衡关系式溶解平衡关系式和和溶度积表达式。溶度积表达式。AgBr(aq)Ag+(aq)+Br-(aq)Ksp=c(Ag+).c(Br-)Fe(OH)3(aq)Fe3+(aq)+3OH-(aq)Ksp=c(Fe3+).c3(OH-)、意义：、意义：Ksp的大小反映了物质在水中的溶解能力。的大小反映了物质在水中的溶解能力。(同类型的难容电解质）同类型的难容电解质）Ksp越大，其溶解越大，其溶解能力越强。能力越强。、特点：、特点：和其他平衡常数一和其他平衡常数一样，Ksp 与温度与温度有关，有关，一定温度一定温度下，下，Ksp是常数是常数。完成难溶物完成难溶物CaCO3、Ag2CrO4、Mg(OH)2在水中的沉淀溶解平衡的关系在水中的沉淀溶解平衡的关系式和溶度积。式和溶度积。阅读课本阅读课本 P88 表表 3-143-14通过对比不同难溶电解质的溶度积与通过对比不同难溶电解质的溶度积与溶解度数值，你能得出什么结论？溶解度数值，你能得出什么结论？请完成学案：例题请完成学案：例题3 35 5、溶度积的应用、溶度积的应用 例例1.已知室温下已知室温下PbI2的溶度积为的溶度积为7.110-9，求，求饱和溶液中饱和溶液中Pb2+和和I-的浓度的浓度;在在c(I-)=0.1molL-1的溶液中的溶液中,Pb2+的浓度最大可达到多少的浓度最大可达到多少?Ksp c(Pb2+)c2(I-)=7.110-9（1 1）已知溶度积求离子浓度：）已知溶度积求离子浓度：PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)解：解：c(Pb2+)=Ksp/c2(I-)=7.110-9/0.12 =7.110-7molL-1即：该溶液里允许即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为的最大浓度为7.110-7molL-1c(Pb2+)c(I-)=1.92103 molL-1c(Pb2+)=1.21 103 molL-1 c(I-)=?例例2.已知已知 298K 时时gCl 的的 Ksp=1.810-10，求其溶解度求其溶解度S（2 2）已知溶度积求溶解度：）已知溶度积求溶解度：解：解：Ksp=c(Ag+).c(Cl-)gCl Ag+Cl-设设AgCl的溶解度为的溶解度为S，在，在1L饱和溶液中，饱和溶液中，c(Ag+)=X，c(Cl-)=XKspAgCl=c(Ag+)c(Cl-)=X 2 =1.810-10cAgCl=c(Ag+)=1.3410-5molL-1S AgCl=1.3410-5molL-1 1L143.5gmol-1 100g1000g=1.9104g小结：小结：已知溶度积求溶解度：已知溶度积求溶解度：Ksp离子离子浓度浓度溶质溶质浓度浓度溶质溶质质量质量1L作作1000g折算折算溶解溶解度度/g例例3.已知已知AgCl 298 K 时在水中溶解度为时在水中溶解度为 1.9210-4g，计算其，计算其Ksp。解：解：M(AgCl)=143.5 g mol-1 n(AgCl)=1.9210-4g1000g100g143.5 g mol-1 =1.34 10-5 mol c(AgCl)=1.34 10-5 mol/1L=1.34 10-5 molL-1 Ksp=c(Ag+)c(Cl-)=(1.34 10-5)2=1.810-10（3 3）已知溶解度求溶度积）已知溶解度求溶度积例例4.已知已知298K时，时，MgCO3的的 Ksp=6.8210-6，溶液中，溶液中c(Mg2+)=0.0001molL-1，c(CO32-)=0.0001molL-1，此时，此时Mg2+和和CO32-能否共存？能否共存？（4 4）利用溶度积判断离子共存：）利用溶度积判断离子共存：解：解：c(Mg2+).c(CO32-)=(0.0001)2=110-8MgCO3 Mg2+CO32-110-8 Ksp=1.810-10所以有所以有AgCl沉淀析出。沉淀析出。例例 2.取取 5ml 0.002molL-1 BaCl2与与 等等 体体 积积 的的 0.02molL-1 Na2SO4的的混混合合，计计算算Ba2+是是否否沉沉淀淀完完全全即即c(Ba2+)10-5molL-1？BaSO4的的 Ksp=1.110-10）解：解：SO42-+Ba2+=BaSO4Ksp 0.009c(Ba2+)=1.110-10c(Ba2+)=1.210-8(molL-1)2.8Cu(OH)2 Cu 2+2OHKsp=c(Cu 2+)c2(OH)=5.610-20 pH=4.4 控制控制 pH：2.8 4.4+教科书教科书P92页除去硫酸铜溶液中混有的少页除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子的流程图量铁离子的流程图加入什么试剂最好呢？加入什么试剂最好呢？CuO、Cu(OH)2或或Cu2(OH)2CO31.过量过量AgCl溶解在下列各种物质中，问哪种溶解在下列各种物质中，问哪种溶液中溶液中c(Ag+)最小最小 ()A.100mL水水 B.1000mL水水 C.100mL0.2molL-1KCl溶液溶液 D.1000mL0.5molL-1KNO3溶液溶液C练练 习习2.将将5mL 110-5molL-1的的AgNO3溶液和溶液和15mL 410-5molL-1的的K2CrO4溶液混合时，溶液混合时，有无砖红色有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成？（已知该沉淀生成？（已知该温度下温度下Ag2CrO4的的 Ksp=9 10-12）练练 习习