沉淀溶解平衡应用课件(储)

酸度对沉淀和溶解的影响
例 计算298K时使0.010mol· -1Fe3+开始沉淀和 L 沉淀完全时溶液的pH值。已知Fe(OH)3的 Ksp=2.64×10-39。 解： Fe(OH)3 (s) Fe3+ + 3OH⑴ 开始沉淀 ∵ [Fe3+][OH-]3 ＝Ksp
[OH ] 3 2.64 10 39 6.42 10 13 (mol L1 ) 0.01
—10
=C(Ba
2+
)×C(CO3 )
2-
BaSO4（S） Na2CO3
Ba2+ + SO42+ CO32- + 2Na+
BaCO3(s) BaSO4 (S)+ CO32BaCO3 (S)+SO42-
案例5实验操作过程如下：
BaSO4
①饱和Na2CO3溶液
②移走上层溶液
案例5
BaSO4 、BaCO3（重复①②操作）
高考回眸
2.(2010浙江理综26改编 ) 已知2×10-3 mol· -1HF溶液,当pH为4.0时c(F-)为 L 1.6×10-3 mol· -1。将4×10-3 mol· -1HF溶液与 L L 4×10-4 mol· -1 CaCl2溶液等体积混合，调节混 L 合液pH为4.0 (忽略调节混合液体积的变化)，通 过列式计算说明是否有沉淀产生。 (25℃时，Ksp(CaF2)=1.5×10-10 )
应用提升
讨论2.实验室可以用0.01mol· -1 AgNO3标准溶液滴定某 L 浓度的KCl溶液，事先要在KCl溶液中滴入几滴K2CrO4 溶液，请思考以下问题。 (已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12 Ksp(AgCl)=1.8×10-10 Ag2CrO4为砖红色) ⑶.滴定达终点时的现象为 。
⑴.实验时可用下列哪些物质洗涤AgCl沉淀 A.氯化钠溶液 B.氨水 C.水 D.盐酸
⑵.有人提出用盐酸洗涤此沉淀，其 效果比用水洗涤更好，你认为如何？ ⑶.分别用H2O和0.0134mol· -1HCl溶液洗 L 涤沉淀，洗涤液中Ag+浓度之比为多少？
应用提升
讨论2.实验室可以用0.01mol· -1 AgNO3标准溶液滴定某 L 浓度的KCl溶液，事先要在KCl溶液中滴入几滴K2CrO4 溶液，请思考以下问题： (已知：Ag2CrO4为砖红色 Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12 Ksp(AgCl)=1.8×10-10)
高考回 1.（2009浙江卷, 10） 已知：25°C时， Ksp[Mg(OH)2] = 眸 5.61×10-12， Ksp(MgF2) = 7.42×10-11。下列说法正确的是（ ） A．25°C时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液 相比，前 者的c(Mg 2+)大 B．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的 NH4Cl固体， c(Mg2+)增大 C．25°C时，Mg(OH)2固体在20ml0.01 mol· -1 L 氨 水中的Ksp 比在20mL0.01 mol· -1NH4Cl溶液 L 中的Ksp小 D．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液 后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
沉淀溶解平衡原理的应用 水 学生表演滴
滴 水 石 成 穿 石
案例 3
案例 8
一、知识体系
饱和状态 溶解度
学生表演
沉淀溶解平衡 溶度积
Ksp= Ca(A+)Cb(B-)
单位:g、g/L、mol/L
溶液的密度、质量分数、离子浓度、酸碱度
不变
沉淀溶解平衡的特点
(逆、等、动、定、变)
动态平衡
如何证明？
……
BaCO
3
案例6 锅炉水垢中含有CaSO4, 可用Na2CO3溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。 1. 分析将CaSO4转化为CaCO3的原理; 2. 写出除去CaSO4的化学方程式和离子方程式。
CaSO4(S) Na2CO3
Ca2+ + + 2CO3 +
SO42- 化合物 2Na+ CaSO
案例三
换上有龋齿的牙齿, 美女的她还能笑得 那么美吗?
羟基磷灰石沉淀溶解平衡表达式：
Ca5(PO4)3(OH)矿化
脱矿
5Ca2++3PO43-+OH-
1、吃糖为什么容易造成龋齿？
答：残留在牙齿上的糖发酵会产生 H+ 能与上述方程式中的 OH- 反应， 平衡正移，从而造成龋齿。
2、广告中常说使用含氟牙膏可以使牙齿 更坚固，请解释其原因，并写出相关的离 子方程式？
2HCO3CaCO3 +H2O+CO2 Ca2+ +2HCO3-
滴水成石
Ca（HCO3）2 CaCO3 +H2O+CO2
本课小结
沉淀的生成 沉淀的溶解 沉淀的转化
都是沉淀溶 解平衡移动 的结果！
概念
沉淀溶解平衡 ：
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 。
+5滴KI溶液
AgI（S）+Cl-
实验3
+5滴Na2S溶液
2黄色沉淀转化为黑色 2AgI（S）+S
Ag2S（S）+2I-
沉淀的转化示意图
友情提示： AgCl(白色）Ksp =1．77×10—10 AgI(黄色） Ksp =8．51×10—17
案例四
原理：溶解度 大的转化为溶 解度小的。
+ Cl 沉淀的转化的
实验设计（一）：
如何证明AgCl溶于水存在如下平衡： AgCl(s)
溶解
Ag＋(aq) + Cl－(aq)
沉淀
试剂： AgCl，水,AgNO3，NaCl，NaBr， KI，Na2S
离子积Qc和溶度积Ksp的关系：
①Qc > Ksp时,过饱和溶液，析出 沉淀。 ②Qc＝ Ksp时,饱和溶液，沉淀溶 解平衡状态。 ③Qc < Ksp时,溶液未饱和。
案例一 ：医院中进行钡餐透视时，应用BaSO4 做内服造影剂，但却错服用BaCO3为什么会造 成中毒，应尽快服用硫酸钠溶液洗胃剂？
信息： 1.Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·-2； L Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·-2 L 2.Ba2+有剧毒，； 3.胃酸的酸性很强，pH约为0.9～1.5；
参考答案
案例一
由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下 BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离 子浓度降低，使Qc < Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡 向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。
Ba2+ + CO32- 所以，不能用 BaCO3作为内服造 而SO42-不与H+结合生成 + 影剂“钡餐”。 硫酸，胃酸中的H+对 + 2H BaSO4的溶解平衡没有影 响，Ba2+浓度保持在安全 CO2+H2O 浓度标准下，所以用 BaSO4 作“钡餐”。 BaCO3
⑴.用0.01mol· -1 AgNO3滴定0.01mol· -1 KCl L L 和0.001mol· -1K2CrO4的混合溶液，先产生 L 什么沉淀？ ⑵.一般认为溶液中某离子的浓度小于1×10-5 mol· -1时，该离子已沉淀完全。当Ag2CrO4开 L 始沉淀时，溶液中的Cl-浓度约为4×10-6mol· -1 L K2CrO4溶液在滴定过程中的作用是 。
案例四： 沉淀的转化
分组完成p90相关实验。 实验注意事项：
2mL氯化钠溶液
硝酸银溶液、碘化钾溶液、硫化钠
溶液各5滴！
【实验探究】实验现象和离子方程式
实验内容 实验1：
+2mLNaCl溶液 再+5滴AgNO3 溶液
案例四
实验现象
离子方程式
产生白色沉淀
Ag++Cl-=AgCl（S）↓
实验2：
AgCl（S）+I白色沉淀转化为黄色
答：使用含氟牙膏能使Ca5(PO4)3OH 转化为更 难溶的Ca5(PO4)3F ，从而使牙齿更坚固。 相关的离子方程式为： Ca5(PO4)3(OH) + FCa5(PO4)3F+ OH难溶 更难溶
案例七 CuSO4 (Fe3+) 除去硫酸铜溶液中 少量铁离子可向溶液中加入？ 原理：调节pH，利用水解除杂 调节pH=3—4，就可以使铁离子 沉淀完全，当溶液pH超过5时铜 离子才开始转化为沉淀。
4
Ksp
7.1×10-5
CaCO3(s) CaSO4(S) +Na2CO3 CaCO3 (S) +Na2SO4 CaSO4(S) + CO3 2CaCO3 (S) +SO4 2-
CaCO3 4.96×10-9
案例八
学生表演
滴水成石
水滴石穿
溶洞的形成： CaCO3
水滴石穿 Ca2+ + CO32+ H2O+CO2
pOH = 13﹣lg 6.42 = 12.19
pH = 1.81
⑵ 沉淀完全
[Fe3+] ≤ 10-5 mol· -1 L
2.64 10 [OH ] 3 5 110

39
6.42 10 (mol L )
12
1
∴ pH = 14﹣(12﹣lg6.42) =2.81
注：由此可见:①氢氧化物沉淀不一定在 碱性环境；②不同氢氧化物的Ksp值不同， 沉淀的pH值也不同，因此可通过控制 pH值分离金属离子。