沉淀溶解平衡一轮复习课件.ppt

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1、,一、沉淀溶解平衡,在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡.溶解平衡时的溶液是饱和溶液。,2表达式：,1概念：,AgCl（S)Ag+(aq)+Cl-(aq),意义：表示：一方面：少量的Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中，另一方面：溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面的阴、阳离子的吸引回到AgCl的表面,注意：不表示电离平衡,AgCl=Ag+Cl-,电离方程式：,提示不同。式表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式；式表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。,逆、动、等、定、变,

2、3特征：,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、满足平衡的变化基本规律。,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：,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,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,二、溶度积常数(Ksp)：,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(Ksp)的性质

3、,25时，Ksp=,c(Mg2+)c 2(OH-)=5.610-12mol3L-3,练：请写出 BaSO4、Al(OH)3、CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式。,BaSO4(s)Ba2+SO42-KSP=c(Ba2+)c(SO42-)Al(OH)3(s)Al3+3OH-KSP=c(Al3+)c 3(OH-)CuS(s)Cu2+S2-KSP=c(Cu2+)c(S2-),（2）反映了难溶电解质在水中的溶解能力。同类型的难溶电解质，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越大；不同类型的难溶电解质，通过计算进行比较。,（3）在一定温度下，通过比较任意状态离子积（Qc）与溶度积（Ksp）的大小，判断难

4、溶电解质沉淀溶解平衡进行的限度。当Qc=Ksp时，当Qc Ksp时，当Qc Ksp时，,饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。,不饱和溶液，沉淀溶解，即反应向沉淀溶解的方向进行，直达平衡状态（饱和为止）。,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）。,上述就是溶度积规则，可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。,（1）KSP只与温度有关，而与沉淀的量和溶液中的离子的浓度无关。,使用溶度积常数应注意的问题,相同类型(如AB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 AgBr AgI,Ksp反映了难溶电解质在

5、水中的溶解性,一定温度、Ksp=Cm(An+)Cn(Bm-),假设溶液中离子溶度积为Qc,1、QcKsp时,溶液过饱和，有沉淀析出，直到溶液达到饱和，达到溶解平衡。,2、Qc=Ksp时,溶液为饱和溶液,3、QcKsp时,溶液为不饱和溶液。,四、溶度积的应用,例1.已知室温下PbI2的溶度积为7.110-9，求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;在c(I-)=0.1molL-1的溶液中,Pb2+的浓度最大可达到多少?,Ksp c(Pb2+)c2(I-),（1）已知溶度积求离子浓度：,PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),解：,c(Pb2+)=Ksp/c2(I-)=7.110-9/0.12=

6、7.110-7molL-1,即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为7.110-7molL-1,例2.已知 298K 时gCl 的 Ksp=1.810-10，求其溶解度S,（2）已知溶度积求溶解度：,解：,Ksp=c(Ag+).c(Cl-),设AgCl的溶解度为S，在1L饱和溶液中，c(Ag+)=X，c(Cl-)=XKspAgCl=c(Ag+)c(Cl-)=X 2=1.810-10,cAgCl=c(Ag+)=1.3410-4molL-1,S AgCl=1.3410-4molL-1 1L143.5gmol-1 100g1000g=1.910-4g,AgCl（S)Ag+(aq)+Cl-(aq),例3.

7、已知AgCl 298 K 时在水中溶解度为 1.9210-4g，计算其Ksp。,解：M(AgCl)=143.5 g mol-1 n(AgCl)=1.9210-4g143.5 g mol-1=1.34 10-6 mol c(Ag+)=1.34 10-6 mol/0.1L=1.34 10-5 molL-1 Ksp=c(Ag+)c(Cl-)=(1.34 10-5)2=1.810-10,（3）已知溶解度求溶度积,例4.已知298K时，MgCO3的 Ksp=6.8210-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001molL-1，c(CO32-)=0.0001molL-1，此时Mg2+和CO32-能否共存？,（

8、4）利用溶度积判断离子共存：,解：,c(Mg2+).c(CO32-)=(0.0001)2=110-8,MgCO3 Mg2+CO32-,110-8 6.8210-6,所以，此时Mg2+和CO32-能共存,第四讲 难溶电解质溶解平衡 第二课时,2023/2/12,第八章 水溶液中的离子平衡,1沉淀的生成(方法),(1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至78，可使Fe3转变为沉淀而除去。,(2)加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。,二、沉淀溶解平衡

9、的应用,2.沉淀的溶解,当QcKsp时，沉淀溶解，常用的方法有：,酸碱溶解法加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解方向移动。例如，BaCO3溶于盐酸。,发生氧化还原反应使沉淀溶解有些金属硫化物如CuS、HgS等，其溶度积特别小，在其饱和溶液中c(S2)特别小，不溶于非氧化性强酸，只溶于氧化性酸(如硝酸、王水)，S2被氧化减小了其浓度，而达到沉淀溶解的目的。此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物。,生成络合物使沉淀溶解向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配合剂，使溶液中某种离子生成稳定的络合物，以减小其离子的浓度，从而使沉淀溶解。例如，AgCl溶于氨水生成Ag(NH

10、3)2。,3沉淀的转化沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀易实现。根据难溶物质溶解度的大小，难溶物质间可以进行,二、沉淀溶解平衡的应用,(一)利用生成沉淀来分离或去除杂质离子,1、沉淀生成的条件：,QcKsp,2、生成沉淀的方法：,加沉淀剂法：例：AgNO3溶液中加入NaCl可生成沉淀,调节PH法：,例：已知：Cu(OH)2：Ksp为2.210-20，Fe(OH)3：Ksp为1.610-39 现有浓度均为0.1mol/L的 Cu2+、Fe3+的混合溶液，则：Fe3+开始沉淀时的c(OH-)=_，完全沉淀时的c(OH-)=_，Cu2+开始沉淀时的c

11、(OH-)=_。（只列式，不计算）,PH=1.4PH=2.7PH=4.7,若要除去Fe3+，应将pH调节至？,约为3-4,现有一定浓度的CuSO4和FeSO4的混合溶液，已知：,若要除去Fe2+，如何处理？选用什么氧化剂氧化Fe2+（）A.稀硝酸 B.KMnO4(H+)溶液 C.Cl2 D.H2O2 选用什么物质调节pH（）A.NaOH B.氨水 C.CuO D.Cu(OH)2,先将Fe2+氧化成Fe3+，再调节pH至约4。,D,CD,二、沉淀溶解平衡的应用,(二)沉淀的转化,（1）你能解释为什么会发生上述沉淀的转化吗？（2）你认为怎样的沉淀间可 实现转化？,AgCl Ag+Cl-,KBr=B

12、r-+K+,沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。,沉淀转化的条件：溶解能力相对较强的物质转化为溶解能力相对较弱的物质。Ksp差值越大,沉淀转化越彻底。,应用1：锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，还可能形成安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。水垢中含有CaSO4，用酸很难除去，可以用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。）请分析将水垢中含有的CaSO4转化为CaCO3的原理。2）写出除去水垢中含有的CaSO4的化学方程式和离子方程式。,CaSO4(S)Ca2+(aq)+SO42-(aq),Na2CO3=CO32-+2Na+,

13、CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-,应用2：重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料，但由于BaSO4不溶于酸，有人设想用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的BaCO3。（1）BaSO4的Ksp比 BaCO3小，你认为能实现这一转化吗？（2）已知，常温下，BaCO3的KSP=5.110-9 mol2L-2 BaSO4的KSP=1.010-10 mol2L-2。现将0.233g BaSO4固体放入 100mL水中（忽略溶液体积变化），则：溶液中c(Ba2+)=，若在上述体系中，实现BaSO4向BaCO3转化，必需具备的条件 是。如何操作才能保证绝大多数BaSO4

14、 转化为BaCO3？,10-5mol/L,使溶液中CO32-浓度大于5.110-4mol/L,BaSO4、BaCO3,BaSO4,Ba2+,BaCO3,沉淀的转化：,(1)实质：,沉淀溶解平衡的移动。,(2)条件：,一般情况下，溶解能力相对较强的物质转化为溶解能力相对较弱的物质。Ksp差值越大,沉淀转化越彻底。,当两种难溶物溶解能力差别不大时,溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。,二、沉淀溶解平衡的应用,(三)沉淀的溶解,生成的有机酸能中和OH-，使平衡向正方向移动，羟基磷灰石溶解，加速腐蚀牙齿,（2）已知Ca5(PO4)3F的KSP=2.810-61mol9L-

15、9，请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因,（3）根据羟基磷酸钙的平衡体系，你还能想到用什么方法保护牙齿？,Ca5(PO4)3OH F Ca5(PO4)3F+OH-,应用2：医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什么不用BaCO3做内服造影剂？,信息：1.Ksp(BaSO4)=1.110-10mol2L-2；Ksp(BaCO3)=5.110-9mol2L-22.Ba2+有剧毒，；3.胃酸的酸性很强，pH约为0.91.5；,BaCO3 Ba2+CO32-,+,2H+,H2O+CO2,H+和SO42-不反应，不影响BaSO4的沉淀溶解平衡，Ba2+浓度保持在安全浓度标准下，所以用

16、BaSO4 作“钡餐”。,如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃，应用了什么原理？,Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq),原因一：加入NH4Cl时，NH4水解，产生的H中和OH,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,3、用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液的原因,原因二：加入NH4Cl时，NH4与OH结合生成NH3.H2O，使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,CH3COONH4,无明显现象,浊液变澄清,三、常见题型与通用解法,1、沉淀形成、溶解、转化的原理解析,形成：改变条件使体系中沉淀构成离子浓度

17、足够大（QC KSP）,溶解：改变条件使体系中沉淀构成离子浓度足够小（QC KSP）,转化：以生成该环境中更难溶解的沉淀，完成原沉淀溶解,1、将等体积的410-3mo1L-1的AgNO3和410-3mo1L 1 K2CrO4混合，有无Ag2CrO4沉淀产生?(已知KSP(Ag2CrO4)1.1210-12),2、做钡餐用硫酸钡不用碳酸钡的原因,关键是算好QC，浓度代入要正确,3、AgCl溶于氨水的原因,5、锅炉中除硫酸钙杂质的原理,4、氟钙牙膏防治龋齿,规律：向生成溶解度更小的沉淀方向进行,怎么清除仪器内壁粘附硫酸钡？,审题,【审题视角】Ksp与难溶电解质在水中溶解能力的关系；沉淀的转化的条件

18、。,解析,A,2.突破考点,通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积浓度积Qc与Ksp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、溶解或转化。两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时，判断产生沉淀先后顺序问题，均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断。,2.突破考点,溶度积的计算,图像分析,2.突破考点,看图像,想规律,做判断,理解点、线、面（纵横坐标）的含义,结合沉淀溶解平衡的有关知识、方法及规律,(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Kspa 的饱和AgCl溶液中c(Ag)molL1。(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度

19、，如某温度下AgCl的Kspa，在0.1 molL1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag)10a molL1。,【易错警示】1.沉淀的生成、溶解和转化的条件。2.公式的应用。3.图像的意义，及图像中点线面的含义,审题,【审题视角】看懂图像（纵横坐标的含义、线上及线外各点Q与Ksp的关系），Ksp的计算及外界条件对沉淀溶解平衡的影响规律。,解析,B,2.突破考点,【能力对接】,2.突破考点,【应用2】(2013豫东九校调研)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.61012，取适量的MgCl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH13.0，则下列

20、说法不正确的是()。A所得溶液中的c(H)1.01013molL1B加入Na2CO3固体，可能生成沉淀C所加的烧碱溶液的pH13.0D所得溶液中的c(Mg2)5.61010molL1,C,解析,2.突破考点,三、常见题型与通用解法,2、溶度积计算,计算沉淀溶解平衡体系中的相应离子浓度,取5mL0.002 molL-1 Na2SO4与等体积的0.02 molL-1的BaCl2混合，计算SO42-是否沉淀完全（即SO42-10-5molL-1，BaSO4的Ksp=1.110-10）,计算金属离子形成沉淀和沉淀完全的PH条件,已知室温KSP(Fe(OH)3)410-38，某溶液中含c（Fe3+）=0

21、.04mol/L，若让该溶液产生沉淀需调解PH至多少？若要让体系中的铁离子沉淀完全，需调解PH至多少？,（2010海南高考题改编）已知某温度下，KSP(AgCl)1.810-10,KSP(AgI)1.510-16,KSP(Ag2CrO4)2.010-12,则在其难溶盐的水溶液中Ag+大小次序为,已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.910-12,现在向0.001 mol/L K2CrO4和0.01 mol/L KCl混合液中滴加0.01 mol/LAgNO3溶液,通过计算回答(1)Cl-、CrO42 谁先沉淀？(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中Cl-浓度是多少？,室温时,CaCO3在水 中的溶解平衡曲线如图所示,已 知:25其溶度积为2.810-9,下列说法不正确的是()A.x数值为210-5 B.c点时有碳酸钙沉淀生成 C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点 D.b点与d点对应的溶度积相等,三、常见题型与通用解法,3、沉淀溶解平衡图像分析,