新人教版选择性必修1第3章第4节沉淀溶解平衡课件(22张)

(1)概念 在一定温度下,当沉淀和溶解速率相等时,即建立了动态平衡,人们把这种平衡称为
沉淀溶解平衡。如AgCl溶于水的沉淀溶解平衡表示为① AgCl(s)
Cl-(aq) 。 (2)特征
Ag+(aq)+
固体物质的沉淀溶解平衡是可逆过程:固体物质 (1)v溶解⑤ > v沉淀 固体溶解 (2)v溶解⑥ = v沉淀 沉淀溶解平衡 (3)v溶解⑦ < v沉淀 析出沉淀
水垢中的CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2+(aq) 反响的化学方程式如下: CaSO4+Na2CO3 Na2SO4+CaCO3 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
原生铜的硫化物 CuSO4溶液 铜蓝(CuS)
反响的化学方程式如下:
CuSO4+ZnS CuS+ZnSO4
横
坐
标
通
常
是
难
溶
物
溶
解
后
电
离
出
的
离
子
浓
度
,
有
时
候
是
离
子
浓
度
的
负
对
数
。
(3)抓住Ksp的特点,结合选项分析判断 ①溶液在蒸发时,溶质离子浓度的变化有两种情况:原溶液不饱和时,溶质离子浓度 都增大;原溶液饱和时,溶质离子浓度都不变。 ②对于同一难溶电解质来说,溶度积常数只与温度有关,与溶液中溶质的离子浓度 无关。
2+的废水常用MnS(s)作沉淀剂,其反响原理为Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq),该反响到达平衡时,c(Cu2+)=c(Mn2+) ( ✕ ) 提示:反响到达平衡时,c(Cu2+)和c(Mn2+)不再变化,但不一定相等。 4沉淀时,为了减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀硫酸来洗涤 (√) 提示:稀硫酸中的S 能抑制BaSO4的溶解,可以减少BaSO4的损耗。
BaSO4(s)
Ba2+(aq)+SO24-(aq) Ksp×10-10
实例2 Ba2+有剧毒,如果误食可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2 等]会导致钡中毒。 中毒者应尽快用5.0%的Na2SO4溶液洗胃,随后导泻使钡盐尽快排出。Na2SO4溶液 进入胃后,S O24可- 与Ba2+结合生成BaSO4沉淀而解毒。 问题 4、BaCO3都难溶于水,而且二者的溶解度相差不大,医学 上能用BaCO3作钡餐吗?为什么? 提示:不能。胃酸的酸性很强,如果用BaCO3作钡餐,BaCO3入胃后,胃酸可与BaCO3 电离出的C O32反- 响生成二氧化碳和水,使C O的32- 浓度降低,Q<Ksp,此时BaCO3的沉淀 溶解平衡向溶解的方向移动,使Ba2+浓度增大而导致人体中毒,因此不能用碳酸钡 作钡餐。 2.误食可溶性钡盐(如BaCl2等),会导致钡中毒。中毒者应尽快用5.0%的Na2SO4溶液 洗胃的原因是什么? 提示:钡中毒后,用5.0%的Na2SO4溶液洗胃,SO 24- 与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,可缓解 Ba2+对人体的毒害。
沉
淀
的
生
成
与
溶
解
(
1
)
沉
淀
的
生
成
和
溶
解
这
两
个
方
向
相
反
的
过
程
相
互
转
化
的
条
件
是
离
子
浓
度
,
控
制
离
子
浓
度
,
可
以
使
反
响
向
我
们
需
要
的
方
向
转
化
。
向锅炉中注入Na2
CO3溶液,将水垢中的
CaSO4转化为CaC
O3,再用盐酸除去,下
列 3溶于盐酸表而CaSO达4不溶,是中因为硫正酸酸性强确于盐酸的
选
项
是
(aq)+CaSO4(s) CaCO3(sO)+32S- (aq)
(1)沉淀转化实验
实验步骤
各步反应 的离子方 程式 实验结论
①Ag++Cl- AgCl↓ ②AgCl(s)+I-(aq) AgI(s)+Cl-(aq) ③2AgI(s)+S2-(aq) Ag2S(s)+2I-(aq)
溶解度小的沉淀可转化为溶解度更小的沉淀
2溶液 产生白色沉淀 白色沉淀逐渐转化为红 褐色沉淀 (2)沉淀转化的实质 实质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。两者的溶解度差异越大,沉淀越容易转化。 (3)沉淀转化的应用
O24-
1|沉淀溶解平衡的应用
实例1 利用 X-射线对钡的穿透能力较差的特性,医学上在进行消化系统的X-射
线透视时,常使用BaSO4做内服造影剂,这种技术俗称钡餐透视。由于Ba2+有剧毒, 故水溶性钡盐不能用作钡餐。
BaCO3和BaSO4的沉淀溶解平衡分别为:
BaCO3(s)
Ba2+(aq)+C O32-(aq) Ksp×10-9
在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如以下图。又知t ℃时AgCl的Ksp=4 ×10-10,以下说法不正确的选项是 ( B )
t ℃时,AgBr的Ksp×10-13 B.在AgBr的饱和溶液中参加NaBr固体,可使溶液由c点变到b点 C.t ℃时,图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
3.不同金属离子在溶液中完全沉淀时,溶液的pH不同。
溶液中被沉淀的离子
Fe3+
生成氢氧化物沉淀时溶液的pH ≥3.7
Cu2+ ≥4.4
根据信息分析除去CuCl2溶液中的FeCl3应选什么试剂?原理是什么? 提示:因FeCl3发生水解反响:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,故可选择CuO或CuCO3,消 耗Fe3+水解生成的H+,调节溶液pH于之间,从而使Fe3+完全以Fe(OH)3形式沉 淀出来,再过滤除去Fe(OH)3及过量的CuO或CuCO3。
思路点拨 一看(看横、纵坐标的意义,线的走势以及关键点等);二想(想有关计算公式、规律 等);三判断(依据公式进行计算,作出相应判断)。
解析 根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得,t ℃时AgBr的Ksp×10-13,A正确;在 AgBr饱和溶液中参加NaBr固体后,c(Br-)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)减小,B错误;在t ℃时,a点的Q<Ksp,故a点对应的是AgBr的不饱和溶液,C正确;在t ℃时,平衡常数K= c(C=l -) ,代K入sp (A数gC据l)得K≈816,D正确。
第四节 沉淀溶解平衡
1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。 2.明确溶度积和离子积的关系,学会判断溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况。 3.能用平衡移动原理解释沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。 4.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的问题。
1 |沉淀溶解平衡
在一定温度下,固体溶质在水中形成饱和溶液时,溶液中溶质质量保持不变的状态, 该状态下,固体溶质溶解的速率和溶液中离子结合生成沉淀的速率相等,但溶解和 沉淀仍在进行。
CuSO4+PbS CuS+PbSO4 判断正误,正确的画“√〞,错误的画“✕〞。
1.溴酸银(AgBrO3)的溶解度随温度升高逐渐增大,所以AgBrO3的溶解是放热过程 ( ✕ ) 2.AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)和AgCl Ag++Cl-所表示的意义相同 ( ✕ ) 3.石灰乳中存在以下平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),参加少量CaCl2溶液, 溶度积常数变大 ( ✕ ) 2SO4溶液中参加过量的BaCl2溶液,那么S 沉O24淀- 完全,溶液中只含Ba2+、Na+和 Cl-,不含SO 24- ( ✕ ) 提示:因为溶液中存在硫酸钡的沉淀溶解平衡,所以溶液中仍含有少量S O24。-
是平衡浓度
任意时刻的浓度
判断在一定条件下沉淀生成或溶解 ①Q>Ksp:溶液中有沉淀析出 ②Q=Ksp:沉淀溶解平衡状态 ③Q<Ksp:溶液中无沉淀析出
2 |沉淀溶解平衡的应用
(
1
)
节
p
H
工
业H
4
原
氯
化
铵
含
杂
质
化
铁
,
含
杂
质
氯
化
铵
解于水Fra bibliotek调 法 料 中 氯 将 的 溶 ,
(2)溶解沉淀的试剂 a.用⑩ 强酸 溶解:例如,用盐酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电 解质。 b.用某些盐溶液溶解:例如,Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液,化学方程式为 Mg (OH)2+2NH4Cl MgCl2+2NH3·H2O 。
O24-
(
D
)
思路点拨
A.温度升高,Na2C
解答此题的关键是理解KW、Ksp的意义,会分析KW、Ksp的影响因素。
O3溶液的KW和c(H
+)均会增大
4能转化为CaCO3,
说明Ksp(CaCO3)
解析 温度升高,水的电离平衡正向移动,KW增大;温度升高,促进Na2CO3的水解,使 溶液中c(OH-)增大,c(H+)减小,A项错误。Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),B项错误。CaCO3 与盐酸反响生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳,CaSO4与盐酸不满足复分解反响 发生的条件,与酸性强弱无关,C项错误。硫酸钙转化为较疏松且溶解度更小的碳 酸钙的离子方程式为CaSO4(s)+CO 32-(aq) CaCO3(s)+S O(a24-q),D项正确。
溶液中的溶质。
(1)25 ℃时,溶解性与溶解度的关系
(2)反响完全的标志 一般情况下,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于⑧ 1×10-5 mol· L-1时, 生成沉淀的反响就进行完全了。
概念 符号 表达式
应用
溶度积 沉淀溶解平衡的平衡常数
离子积 溶液中有关离子浓度幂的乘积
Ksp
Q
Ksp=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度都 Q=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度是
2|溶度积常数的计算及其应用
溶
度
积
常
数
计
算
的
三
种
常
a
见
设
问
方
式
(
1
)
溶
度
积
,
求
溶
液
中
的
某
种
离
子
的
浓
度
,
如
K
s
p
=
a
的
c(Zn2 ) Ksp (ZnS )
饱
和
A
g
C
c(Clu2 ) Ksp (C溶uS )
液
中
,
c
(
A
g
+
)
=
m
o
l
·
L
-
1
沉
淀
溶
解
平
衡
图
像
的
分
析
(
1
)
明
确
图
像
中
纵
、
横
坐
标
的
含
义
纵
、
c(Br- ) Ksp (AgBr)
方法技巧 沉淀溶解平衡图像题的解题策略 ①沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任意一点都表示饱和溶液,曲线上 方的任意一点都表示过饱和溶液,曲线下方的任意一点都表示不饱和溶液。 ②从图像中找到数据,根据公式计算Ksp。 ③比较Q与Ksp大小,判断溶液中有无沉淀析出。 ④计算Q时,所代入的浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所 代入的溶液体积必须是混合溶液的体积,即Q是任意状态下离子浓度幂的乘积,其 值是不固定的。