化学选修4鲁科版第3章第3节沉淀溶解平衡课件.ppt

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1、化学选修鲁科版课件,化学选修鲁科版课件,化学选修4鲁科版-第3章-第3节-沉淀溶解平衡-课件,沉淀溶解平衡,沉淀溶解平衡,学习目标,1.理解难溶电解质的溶解平衡。2.溶度积和溶度积规则.3.利用平衡移动原理分析沉淀的生成、溶解、转化。,学习目标1.理解难溶电解质的溶解平衡。,一、沉淀溶解平衡,3特征：,逆、动、等、定、变,一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。,2表达式：,1概念：,Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq),沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平

2、衡的基本变化规律。,一、沉淀溶解平衡3特征：逆、动、等、定、变 一定温度下，,4影响溶解平衡的因素：,内因：电解质本身的性质,外因：,a)浓度：,b)温度：,AgCl(s) Ag(aq) + Cl(aq),通常我们讲的外因包括浓度、温度、压强等。对于溶解平衡来说，在溶液中进行，可忽略压强的影响。,平衡右移,平衡左移,多数平衡向溶解方向移动,升温,加水增大相同离子浓度,4影响溶解平衡的因素：内因：电解质本身的性质 外因： a,思考：对于平衡 AgCl Ag+Cl- 若改变条件，对其有何影响?, ,不移动 不变 不变, , , , ,思考：对于平衡 AgCl Ag+Cl-,交流研讨,珊瑚虫是海洋中

3、的一种腔肠动物，它们可以从周围海水中获取Ca2+和HCO3-，经反应形成石灰石外壳： Ca2+ +2HCO3- CaCO3 +CO2+H2O 珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献很大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他的化石燃料等因素，都会干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫死亡。分析这些因素影响珊瑚生长的原因。,交流研讨 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以,练一练,1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） A反应开始时，溶液中各离子浓度相等B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，

4、如果再加入该沉淀物，将促进溶解,B,练一练1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） B,2、石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2 OH (aq)加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（ ）A.Na2CO3溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液,练一练,A B,2、石灰乳中存在下列平衡：练一练A B,二、溶度积常数 (Ksp )：,如 Mg(OH)2 (s) Mg2 + (aq) +2OH- (aq),表达式,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.,溶度积(Ks

5、p )的性质,25时， Ksp=,Mg2+ OH-2 = 5.610-12mol3L-3,练：请写出 BaSO4 、 Al(OH)3 、 CuS的沉淀溶解平衡方程式与溶度积KSP表达式。,BaSO4 (s) Ba2+ + SO42- KSP=Ba2+SO42-Al(OH)3 (s) Al3+ + 3OH- KSP=Al3 + OH-3 CuS (s) Cu2+ + S2- KSP=Cu2+S2-,二、溶度积常数 (Ksp )： 如 Mg(,几种难熔电解质在25时的溶解平衡和溶度积： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= Ag+Cl- = 1.810-10mol2L-2AgBr(s) A

6、g+ + Br- Ksp= Ag+Br- = 5.010-13mol2L-2AgI(s) Ag+ + I- Ksp= Ag+I- = 8.310-17mol2L-2Mg(OH)2(s) Mg2+2OH- Ksp= Mg2+OH- 2 = 5.610-12mol3L-3,相同类型(如AB型)的难溶电解质的Ksp越小，溶解性越小，越难溶。如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI)溶解性:AgCl AgBr AgI, Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解性,几种难熔电解质在25时的溶解平衡和溶度积： 相同类型(如A,三、溶度积规则及沉淀溶解平衡的应用,通过比较溶度积Ksp与溶

7、液中有关离子Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。, Qc Ksp时,过饱和溶液，沉淀生成。, Qc Ksp时,饱和溶液，沉淀溶解平衡状态。,Qc Ksp时,溶液未饱和， 沉淀溶解。,沉淀的转化？ ZnS沉淀转化为CuS沉淀,三、溶度积规则及沉淀溶解平衡的应用通过比较溶度积Ksp与溶液,ZnS在水中存在沉淀溶解平衡：,CuS在水中存在沉淀溶解平衡：,ZnS与CuS是同类难溶物，Ksp(ZnS) 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

8、)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QcKsp(ZnS),使得ZnS不断的溶解，结果是ZnS沉淀逐渐转化成为CuS沉淀。,ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.610-24mol2L-2,CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.310-36mol2L-2,ZnS在水中存在沉淀溶解平衡：CuS在水中存在沉淀溶解平衡：,ZnS(s) Zn2+(aq) + S2-(aq),+Cu2+(aq)CuS(s),平衡向右移动,ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应：,ZnS(s

9、) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+ (aq),沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。一种沉淀可转化为更难溶的沉淀，难溶物的溶解度相差越大，这种转化的趋势越大。如：在AgCl(s)中加入NaI溶液可转化为AgI(s)沉淀。 在CaSO4(s)加入Na2CO3溶液可转化为CaCO3(s)沉淀。,ZnS(s) Zn2,例1：如果将210-4molL-1的CaCl2溶液与310-4molL-1的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉淀？已知CaCO3的Ksp=5.010-9(molL-1)2,Qc=1.510-8(molL-1)2Ksp 结论是能产生沉淀,例1：如果将210-4m

10、olL-1的CaCl2溶液与3,例2、已知CaCO3在常温下的KSP为5.010-9mol2L-2,则该温度下饱和溶液中Ca2+的物质的量浓度是多少？该温度下的溶解度又是多少？,解： CaCO3 Ca2+CO32-所以 KsP=c(Ca2+) c(CO32-)因为c(Ca2+)=c(CO32-)=(5.010-9mol2L-2)0.5 =7.07110-5molL-1,因1升水中溶解了7.07110-5mol的CaCO3则1升水中溶解的CaCO3的质量为: 7.07110-5mol100gmol-1 =7.07110-3g所以该温度下的溶解度为：7.07110-4g,例2、已知CaCO3在常温

11、下的KSP为5.010-9mol,例3、25时， Ksp Mg(OH)2= 5.610-12mol3L-3求Mg(OH)2 的饱和溶液中的c(Mg2+)和PH值；若往此饱和溶液中滴入无色酚酞则溶液呈什么颜色？,解：设饱和溶液中Mg2+的浓度为XKsp=c(Mg2+)c2(OH-)=X(2X)2 = 5.610-12mol3L-3 得 X=1.1210-4molL-1 c(OH-)=2.2410-4molL-1 C(H+)=4.4610-11molL-1PH=10.4,酚酞在PH为8.210.0时显粉红色，PH大于10.0显红色结论：显红色。,例3、25时， Ksp Mg(OH)2= 5.610

12、,例4、实验测得某水样中的铁离子的浓度为610-6moll-1若要使水中的铁离子转化为沉淀，则溶液的PH值至少要控制在多少以上？已知Fe(OH)3的Ksp为2.610-39,解：设溶液中的OH-离子的浓度最少为X才能使水中的铁离子转化为沉淀。KSP=c(Fe3+) c3(OH-)=2.610-39 =610-6X3求得X=7.5710-12molL-1=c(OH-)C(H+)=1.3210-3molL-1 PH=2.88答：PH至少要控制在2.88以上。,例4、实验测得某水样中的铁离子的浓度为610-6moll,课堂练习,1、下列说法中正确的是（ ） A.不溶于水的物质溶解度为0 B.绝对不溶

13、解的物质是不存在的 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 D物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水2、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（ ）I ClO NO3 H K NH4 HCO3 OH SO42 SO32- Cl OH Fe3+ Cu2+ SO42 Cl H K AlO2 HSO3 Ca2 Na SO42- CO32- ABCD,B,B,课堂练习1、下列说法中正确的是（ ）BB,课堂练习,3、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的

14、沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D溶解度小于CuS、PbS、CdS,C,课堂练习3、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu,课堂练习,4、试利用平衡移动原理解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中(3)分别用等体积的蒸馏水和0010mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量,课堂练习4、试利用平衡移动原理解释下列事实：,酸碱

15、中和滴定,酸碱中和滴定,2、原理： HCl+NaOH=H2O C1V1=C2V2,1、定义：,考点一、酸碱中和滴定,用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法.,即标准液,即待测液,2、原理：C1C2V2V11、定义：考点一、酸碱中和滴定,3、实验仪器,酸式滴定管碱式滴定管铁架台滴定管夹锥形瓶,你知道酸碱滴定管的区别吗？KMnO4溶液、苯应用哪种滴定管盛装？,3、实验仪器酸式滴定管你知道酸碱滴定管的区别吗？KMnO4溶,常见量器简介,量筒、滴定管（1）量筒：粗量仪，50mL量筒最小分刻度为1mL 读数到0.1mL，无“O”刻度（2）滴定管类型:酸式滴定管和碱式滴定管标识:标

16、有温度、规格、刻度 （“0”刻度在最高点）(常用规格：25mL、50mL)最小分刻度：0.1mL，读数到0.01mL思考：25mL量程滴定管只能盛放25mL的液体吗？,0刻度在上，上下部各有一段无刻度,常见量器简介量筒、滴定管0刻度在上，上下部各有一段无刻度,4、滴定管的使用,1）.检查是否漏水2）.洗涤：先水洗，再用待装液润洗2-3次3）.装、赶、调：先装入液体至“0”刻度以上 2-3厘米处，赶净气泡后调整液面到“0”或“0”刻度以下4).滴液：左手握住滴定管活塞（或挤压玻璃球）右手摇动锥形瓶，眼睛注视着锥形瓶内溶液颜色的变化,4、滴定管的使用1）.检查是否漏水,5、实验步骤,1)查漏（用自

17、来水）滴定管是否漏水、旋塞转动是否灵活2)洗涤滴定管：先用自来水冲洗再用蒸馏水清洗23次然后用待装液润洗23次锥形瓶：自来水冲洗蒸馏水清洗23次（不能用待盛液润洗）,5、实验步骤1)查漏（用自来水）,3)装液装、赶、调：,4)滴液：滴定终点达到后，半分钟颜色不变，再读数复滴2-3次读数：视线和凹液面最低点相切,3)装液装、赶、调：4)滴液：,练习：以标准的盐酸溶液滴定未知的NaOH溶液的实验步骤如下，请填空白： 滴定前的准备工作依次为： 、 、 。从 中准确量取20.00mL待测的NaOH溶液放入 中，滴加几滴 振荡。此时溶液为 色。酸式滴定管中装入盐酸，调零，读数。滴定： 将锥形瓶放在酸式滴

18、定管下（下面垫一张白纸），左手 使酸液滴入锥形瓶内；同时右手 ；滴定过程中一般是先 后 同时眼睛要注视 。,查漏,洗涤,装液,碱式滴定管,锥形瓶,酚酞,红,控制活塞,摇动锥形瓶,快,慢,锥形瓶内溶液颜色的变化,练习：以标准的盐酸溶液滴定未知的NaOH溶液的实验步骤如下，,当加入最后一滴盐酸，锥形瓶内溶液颜色由 色刚好变为 色时，且 即达滴定终点。,读数时视线要 读数到 mL,滴定终点的判断：,红,无,半分钟内不复原,0.01,记录终点读数：,与凹液面最低点相切,当加入最后一滴盐酸，锥形瓶内溶液颜色由 色刚好,6、指示剂的选择及滴定终点的判断,（1）指示剂,甲基橙 3.1-4.4 红橙黄酚酞 8

19、.2-10 无浅红红,?不用石蕊作指示剂 原因：,颜色变化不明显变色范围太大（ 5-8 红紫蓝）,6、指示剂的选择及滴定终点的判断（1）指示剂甲基橙 3,(2)指示剂的选择原则,变色要明显（一般由浅变深）变色灵敏(即变色范围越窄越好）变色范围尽可能与所生成盐的酸、碱性范围一致,强酸滴定强碱： 呈中性 酚酞或甲基橙强碱滴定强酸： 呈中性 酚酞强酸滴定弱碱： 呈酸性 甲基橙强碱滴定弱酸： 呈碱性 酚酞,（3）滴定终点的判断,指示剂的颜色发生突变并且半分钟不变色即达到滴定终点，终点的判断是滴定实验是否成功的关键。,(2)指示剂的选择原则变色要明显（一般由浅变深）强酸滴定强碱,决定误差原因：,其中:

20、C(标)、 V(测)是已知的数据。因此C(测)的大小只由V(标) “读数”决定，只要直接或者间接的能引起“读数”的变化，则C(测)也随着变化，且二者的变化是成正比例变化。,已知,已知,读数,考点二、误差分析,决定误差原因：C(测)=C(标)V(标) V(测),1、洗涤仪器(滴定管、锥形瓶)： A、滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标准液润洗。 B、滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 C、滴定前，用待测液润洗锥形瓶 2、气泡： 滴定前，滴定管尖端有气泡， 滴定后气泡消失。 3、读数(仰视、俯视) 读取标准液的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视。,偏大,无影响,偏大,偏大,偏低 V

21、标=V终-V始,1、洗涤仪器(滴定管、锥形瓶)：偏大无影响偏大偏大偏低,俯视图,仰视图,仰视视线,读数偏大,俯视视线,读数偏小,滴定管读数误差,俯视图仰视图仰视视线读数偏大俯视视线读数偏小滴定管读数误差,先仰后俯,V=V(终)-V(始)，偏小,先俯后仰,V=V(终)-V(始)，偏大,滴定管读数误差,先仰后俯V=V(终)-V(始)，偏小先俯后仰V=V(终)-V,以盐酸做标准液滴定氨水时，用酚酞做指示剂，测定的氨水的浓度将 ，?,4、指示剂选择不当会有误差：,偏低,因为恰好完全反应时，生成的NH4Cl溶液的pH值小于7，而酚酞的变色范围是8-10，滴入盐酸到pH为8就终止实验了，用去的盐酸偏少。所以应选用甲基橙为好,以盐酸做标准液滴定氨水时，用酚酞做指示剂，测定的氨水,5、操作误差： A、滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量溶液溅出。 B、滴定后，滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中,偏低,偏高,偏低偏高,再见,再见,0 10 20 30 40 V(NaOH)mL,12 10 8 6 4 2,PH,颜色突变范围,中和滴定曲线,酚酞,甲基橙,0 10 20 30,