《沉淀溶解平衡》.ppt

1、PbPb2 2(aqaq)2I2I(aqaq)PbIPbI2 2(s)(s)溶解溶解沉淀沉淀尽管尽管PbIPbI2 2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离开离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的固体表面进入溶液，同时进入溶液的Pb2+和和I又会又会在固体表面沉积下来。在固体表面沉积下来。阅读教材阅读教材91页页定义：定义：一定温度下，沉淀溶解成离子的速率一定温度下，沉淀溶解成离子的速率等等于于离子重新结合成沉淀的速率，即达到离子重新结合成沉淀的速率，即达到沉淀溶解沉淀溶解平衡状态平衡状态。1.1.沉淀溶解平衡：沉淀溶解平衡：一、沉淀一、沉淀溶解平衡溶解平衡 此时固体质

2、量和溶液中各离子的浓度此时固体质量和溶液中各离子的浓度保持保持不变不变,形成饱和溶液形成饱和溶液。特点：逆特点：逆 等等 动动 定定 变变沉淀溶解平衡表示：沉淀溶解平衡表示：PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)注意：注意：必须注明固体必须注明固体PbI2:AgCl:Cu(OH)2:必须用可逆符号必须用可逆符号1.内因：内因：2.外因：外因：(4)影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素难溶电解质本身的性质难溶电解质本身的性质温度：温度：浓度：浓度：温度升高，多数溶解平衡向溶解方向移动

3、。温度升高，多数溶解平衡向溶解方向移动。加水稀释：加水稀释：平衡向溶解方向移动。平衡向溶解方向移动。Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。那么它的溶解平衡随着温度的升高而如何变化？同离子效应：同离子效应：加入与难溶电解质具有相同离子的电解质，加入与难溶电解质具有相同离子的电解质，平衡向沉淀方向移动平衡向沉淀方向移动加入可与体系中某些离子反应生成更难溶加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。的方向移动。加入能反加入能反加入能反加入能反应的离子：应的离子：应的离子：应的离子：讨论总结：讨论总结：对于平衡对于平衡Ag

4、ClAgCl（S S）AgAg+(aq(aq)+)+ClCl-(aq(aq)若改变条件，对其有何影响若改变条件，对其有何影响改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向 C C（AgAg+）C C（ClCl-）升升 温温加加 水水加加AgClAgCl（s s）加加NaClNaCl（s s）加加AgNOAgNO3 3(s)(s)不变不变 不变不变不移动不移动 不变不变 不变不变 定义：在一定定义：在一定温度温度下，下，难溶电解质难溶电解质在溶液中在溶液中达到达到沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡时。时。其其离子浓度离子浓度的的化学计量化学计量数数次方的乘积次方的乘积为一个常数，称之为为一个常数，称之为溶度积常

5、数溶度积常数,简称溶度积，简称溶度积，用用K Kspsp表示表示。2 2、溶度积常数、溶度积常数(K Kspsp)PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)注意：注意：书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度溶度积常数有单位溶度积常数有单位25时时溶度积溶度积 Ksp=PbPb2 2+I I-2 2=7.110-9 mol3 L-3一定温度下，当难溶电解质的化学式所表示的一定温度下，当难溶电解质的化学式所表示的组成中组成中阴阳离子个数比相同阴阳离子个数比相同时，时，K Kspsp越大的难溶越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强电解质在水中的溶解能力越强Ag2CO3

6、(s)2Ag+CO32-Ksp=Ag+2 CO32-=8.110-12mol3 L-3几种难溶电解质在几种难溶电解质在25时的沉淀溶解平衡和溶度积：时的沉淀溶解平衡和溶度积：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+I-=8.310-17mol2 L-2（2）Ksp的意义：反映了难溶电解质在水中的意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力的溶解能力溶解能力溶解能力:AgCl AgBr AgI（3 3）K Kspsp的影响因素的影响因素 难溶电解质

7、本身的难溶电解质本身的性质性质和和温度温度(1)牙齿表面由一层硬的组成为牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)KSP=2.510-59mol9L-9（2）进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸这时牙齿）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：就会受到腐蚀，其原因是：生成的有机酸能中和生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方，使平衡向脱矿方向移动，羟基磷灰石溶解，加速腐蚀牙齿向移动，羟基磷灰石溶解，加速腐

8、蚀牙齿（3）已知已知Ca5(PO4)3F的的KSP=2.810-61mol9L-9Ca5(PO4)3OH质质地地。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因因 更坚固更坚固5Ca2+3PO43-+F-=Ca5（PO4）3F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ad bc 将足量将足量AgCl分别放入：分别放入：5mL水，水，10mL0.2mol/LMgCl2溶液，溶液，20mL0.5mol/LNaCl溶液，溶液，40mL0.1mol

9、/L盐酸中溶解至饱和，盐酸中溶解至饱和，各溶液中各溶液中Ag+的浓度分别为的浓度分别为a、b、c、d，它们由大到小的排列顺序是，它们由大到小的排列顺序是二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用1 1、沉淀的溶解与生成、沉淀的溶解与生成离子的浓度商离子的浓度商Qc和离子积和离子积Ksp的关系：的关系：(1).当当 Qc Ksp时是过饱和溶液，时是过饱和溶液，离子生成沉淀离子生成沉淀即反应向生即反应向生成沉淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。成沉淀方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。(2).当当 Qc=Ksp时是饱和溶液，已达到时是饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。沉淀溶解平衡状态。(3).

10、当当 Qc Ksp时是不饱和溶液，时是不饱和溶液，沉淀溶解沉淀溶解即反应向沉淀溶即反应向沉淀溶解的方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。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。度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。如果将如果将210-4molL-1的的CaCl2溶液与溶液与310-4molL-1的的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生溶液等体积混合，问

11、能否产生沉淀？沉淀？已知已知CaCO3的的Ksp=5.010-9(molL-1)2Qc=1.510-8(molL-1)2Ksp 结论是结论是能能产生沉淀产生沉淀学以致用学以致用 如果误将可溶性钡盐如果误将可溶性钡盐如如BaCl2、Ba(NO3)2等等当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒。中毒患者应当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒。中毒患者应尽快用尽快用5%的的Na2SO4溶液洗胃，随后导泻使钡盐尽溶液洗胃，随后导泻使钡盐尽快排出，即可化险为夷。请用快排出，即可化险为夷。请用沉淀溶解平衡原理沉淀溶解平衡原理解解释其中的原因。释其中的原因。BaSO4(s)Ba2+SO42-SO42-浓度增大，浓度增大

12、，Q Ksp平衡向沉淀方向移动平衡向沉淀方向移动Ba2+浓度降低到安全浓度标准以下，从而解毒浓度降低到安全浓度标准以下，从而解毒1.1.沉淀的生成沉淀的生成 医学上常使用医学上常使用BaSO4做内服造影剂进行钡餐做内服造影剂进行钡餐透视。透视。BaCO3同样也难溶于水的，但是不可用同样也难溶于水的，但是不可用作钡餐，这是为什么呢？作钡餐，这是为什么呢？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(s)Ba2+SO42-Ksp=1.110-10mol2 L-2 BaCO3(s)Ba2+CO32-Ksp=5.110-9mol2 L-2 提示：人体内胃酸的酸性较强

13、提示：人体内胃酸的酸性较强(pH为为0.9-1.5)例例2.在在1L含含1.010-3mol L-1 的的SO42-溶液中，注入溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去去SO42-?已知已知:Ksp(BaSO4)=410-10 mol2 L-2解：解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成生成BaSO4沉沉淀后，淀后，Ba2+过量，剩余的即过量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.009mol/L.SO42-=Ksp/Ba2+=1.110-10/9.010-3=1.210-8(

14、mol/L)因为，剩余的即因为，剩余的即SO42-=1.210-8mol/LKsp(CuS),CuS的溶解的溶解度远小于度远小于ZnS的溶解度。的溶解度。ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.610-24mol2L-2CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.310-36mol2L-2利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用用FeS(s)、MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。等重金属离子。Ksp(FeS)=6.310-18mol2L-2

15、 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 Ksp(HgS)=6.410-53mol2L-2 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2 FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+练习：写出练习：写出FeS(s)与废水中的与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的的反应离子方程式。反应离子方程式。Cu2+MnS(s)=CuS(s)+Mn2+Cu2+H2S=CuS+2H+Cu2+S2-=CuS Cu2+HS-=CuS +H+用用MnS、H2S、Na2S、NaHS、(

16、NH4)2S作沉淀剂都能除去工作沉淀剂都能除去工业废水中的业废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。等重金属离子。水垢中的水垢中的Mg(OH)Mg(OH)2 2是怎样生成的是怎样生成的?怎样除去水垢？怎样除去水垢？硬水硬水:是含有较多是含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和和SO42-的水的水.加热时：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为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀沉淀形式存在，而不是以形式存在，而不是以MgCO3沉淀的形式存在？比较它们饱和时沉淀的形式存在？比较它们饱和时Mg2+的大小。的大小。CaSOCaSO4 4 CaCa2+2+SOSO4 42 2-+CaCOCaCO3 3(s)(s)CaSOCaSO4 4+COCO3 32 2-CaCOCaCO3 3+SOSO4 42 2-NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2-+2Na2Na+锅炉的水垢中除了锅炉的水垢中除了CaCOCaCO3 3和和Mg(O