2018年高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 3.3 沉淀溶解平衡课件13 鲁科版选修4

1、1、知道难溶电 解质在水中存在沉淀溶解平衡,一、你这节课的目标：,反映难溶电解质在水中的溶解能力,并能写出其表达式,2、了解溶度积的含义，知道溶度积是沉淀溶解平衡的平衡常数,3、能结合典型实例，运用平衡移动的原理分析相关问题,沉淀溶解平衡,二、学习重点： 难溶电解质的溶解平衡及溶度积KSP 三、学习难点： 沉淀溶解平衡的建立,陕西商洛柞水县柞水溶洞,山东淄博博山溶洞,当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？,溶洞的形成：,质疑：碳酸钙是一种难溶物，为什么还会电离产生Ca2+ 和CO32-呢？,质疑：上述实验现象为什么能发生呢？,有黄色沉淀生成,1.将少量PbI2加入盛有一定量水的50mL烧杯中，用玻璃棒 充分搅拌，静置一段时间。 2.取少量上层清液加入试管中，再逐滴加入硝酸银溶液， 振荡，观察现象。,【实验探究】,AgI AgI,P90观察思考,加入KI，增大了I-的浓度，使平衡左移，生成PbI2,上层清液出现黄色沉淀,取有PbI2沉淀的饱和溶液中上层清液，即PbI2的

2、饱和溶液滴加几滴KI溶液，观察现象。 实验现象：,1、黄色沉淀的成分是什么？其阳离子来自哪里？,阳离子来自PbI2溶解部分电离出的Pb2+,实验结论：,难溶物也有部分溶解，也存在溶解平衡。,PbI2沉淀,绝对不溶解的物质是没有的,按照溶解度的大小，可分为：,习惯上，把溶解度小于0.01g的电解质称作难溶电解质,如：AgCl、AgBr、AgI、Ag2S、BaSO4、BaCO3、Fe(OH)3、Mg(OH)2等。,溶解 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀,AgCl在水中溶解平衡,尽管AgCl固体难溶于水，但仍有部分Ag+和Cl-离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的Ag+和Cl-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时， Ag+和Cl-的沉淀与AgCl固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态。 AgCl固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：,1. 溶解平衡的建立,一定温度下，将AgCl溶于水中，当v(溶解)v(沉淀)时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡,一、沉淀溶解平衡原理,2. 表示方法,溶解 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl- (aq) 沉淀,动态平

3、衡,外界条件一定，溶液中各粒子的浓度保持不变,外界条件改变，溶解平衡发生移动。,逆： 动： 等： 定： 变：,3. 溶解平衡的特征,根据我们前面所学平衡的相关知识，请同学们归纳出溶解平衡的特征 。,练一练,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，如果再加入该沉淀物，将促进溶解,B,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，促进溶解,平衡左移，抑制溶解,多数平衡向溶解方向移动,升温,加水,4、影响沉淀溶解平衡的条件,想一想：我们学过哪些因素能够影响化学平衡，其中哪一些会对沉淀溶解平衡有影响呢？,增大相同离子浓度,交流研讨,珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，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

4、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。,牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+3PO43-+OH- ,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: _ _,生成的有机酸能中和OH-，使平衡正向移动，加速腐蚀牙齿,CaCO3（s） Ca2+ （aq） +CO3 2（aq）,试模仿化学平衡常数写出该表达式的平衡常数。,饱和CaCO3溶液中的溶解平衡表达式,1、定义： 2、符号： 3、表示方法：,二、溶度积常数（或溶度积）,用于描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡的平衡常数。,Ksp,（有单位）,练：请写出 BaSO4 、 Al(OH)3 的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式。,一般难溶电解质： AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq),Ksp = An+ m Bm-n,4、影响因素：,只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与溶液中离子浓度、沉淀

5、的量均无关。,5、意义：,反映了难溶电解质在水中的溶解能力；阴离子和阳离子个数比相同的物质， Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。,有人说Ksp越小，其物质的溶解度 就越小，你认为正确吗？,溶解能力大小有：,AgClAgBrAgI,问：AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶？能否通过比较Ksp得出结论？,练一练,下列叙述正确的是（ ） A.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质 B.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数 C.溶度积常数大者，溶解度也大 D.用水稀释含有AgCl固体的溶液时， AgCl的溶度积常数不变,D,(1)医学上作内服造影剂的“钡餐”选用的是BaSO4，为什么不用BaCO3? (2)溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的？ (3)海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的？,【思考与交流】,而胃酸中的H+不能与SO42-结合生成硫酸，对BaSO4的溶解 平衡没有影响，所以用BaSO4 作“钡餐”。,所以，不能用BaCO3作内服造影剂的“钡餐”。,QcKsp,结合沉淀的溶解，理解下列反应：,BaCO3(s) 等难溶盐溶解在强酸溶液中: BaCO3(s)

6、+2H+ = CO2+H2O+Ba2+ CaCO3(s)+2H+ = CO2+H2O+Ca2+ 难溶于水的氢氧化物能溶解在酸中： Mg(OH)2(s)+2H+ = Mg2+2H2O Fe(OH)3(s) +3H+ = Fe3+3H2O Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性盐溶液中: Mg(OH)2(s)+ = Mg2+2NH3H2O,【拓展提高】,Q = cn(Am+) cm(Bn-) （固体不列入）,难溶电解质的水溶液中的浓度商如何表示？,（1）Q 称为离子积。,含义：表示任意情况下溶液中离子浓度的乘积。,AnBm(s) n Am+(aq)+m Bn-(aq),【思考与讨论】, Q Ksp时，,(2)溶度积规则,溶液过饱和。溶液中析出沉淀，直至平衡。,沉淀与饱和溶液达到平衡。,溶液不饱和。沉淀会溶解直至平衡。,Q Ksp时，, Q = Ksp 时，,解：等体积混合后， c2(Ag+)c(CrO42-)=(410-3)/22 =810-9 mol3L-39.010-12 mol3L-3，所以析出Ag2CrO4沉淀。,四、溶度积的应用,1.利用Ksp判断沉淀的溶解与生成,【例题】将等体

7、积410-3 molL-1的AgNO3溶液和4 10-3 molL-1的K2CrO4溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？ 已知Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12 mol3L-3,【例题分析】,答：会析出Ag2CrO4沉淀,2.沉淀的转化,例：ZnS沉淀转化为CuS沉淀：,主要现象：白色沉淀转化成为黑色沉淀。,ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS (s) + Zn2+ (aq),沉淀溶解平衡的移动,【例题】已知:Ksp(ZnS)=1.610-24 mol2L -2 Ksp(CuS)=1.310-36 mol2L-2 在ZnS沉淀中加入10 mL 0.001 molL-1的CuSO4溶液有CuS沉淀生成吗？,解：ZnS沉淀溶解平衡中的硫离子浓度为： S2-=Zn2+=,=1.2610-12 molL-1,【例题分析】,Qc=c(Cu2+)c(S2-) =1.010-3 molL-11.2610-12 molL-1 =1.2610-15 mol2L-2,Qc(CuS) Ksp(CuS), 所以会生成CuS沉淀。,ZnS沉淀溶解平衡中：S2-=Zn2+=,1.2610-12

8、 molL-1,答：会生成CuS沉淀,3.利用Ksp计算难溶物的溶解度,【例题】已知KspMg(OH)25.6110-12mol2L-2，求Mg(OH)2的溶解度。,思路： 根据方程式列溶度积Ksp的式子。 根据方程式找出各离子浓度的关系。 求解某离子的浓度或难溶电解质的溶解度。,【例题分析】,则：Ksp=x(2x)2=4x3,x=,x 2x,Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq)+2OH-(aq),解：设溶液中Mg2+的浓度为x。,=1.1210-4 molL-1,=6.5010-4 g,答： Mg(OH)2的溶解度为6.5010-4 g, 必须注明状态 与电离平衡区别开,2.溶度积(Ksp)：,表达式、溶度积(Ksp)的意义、应用,3.溶度积规则 (1)Qc Ksp (2)Qc= Ksp (3)Qc Ksp,1.沉淀溶解平衡：,1.下列说法正确的是（ ） A.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水 B.不溶于水的物质溶解度为0 C.绝对不溶解的物质是不存在的 D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0,C,2.室温时M(OH)2(s) M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp

9、=a mol2L-2，c(M2+)=bmolL-1时，溶液的 pH等于（ ） A. B. C. D.,C,3.在100 mL 0.01 molL-1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 molL-1 AgNO3溶液，Ksp (AgCl) =1.810-10 mol2L-2 下列说法正确的是（ ） A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀 C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl,A,4.某温度时，BaSO4在水中的 沉淀溶解平衡曲线如图所示。 下列说法正确的是（ ） A加入Na2SO4可以使溶液由a点变 到b点 B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 Cd点无BaSO4沉淀生成 Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp,C,210-3,410-3,c(SO42-)/(molL-1),210-3,410-3,c(Ba2+)/(molL-1),a,b,c,d,5.下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？Ksp(CaCO3)=2.8 10-9 mol2L-2 （1）往1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 molL-1的 CaCl2溶液和Na2CO3溶液；,【提示】c(Ca2+)=c(CO )=0.110-3 0.01/1.0= 10-6 molL-1 Q=c(Ca2+)c(CO )=10-12 mol2L-2 Ksp(CaCO3)= 2.810-9 mol2L-2 因此无CaCO3沉淀生成。,（2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mo

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