沉淀溶解平衡第二課時(shí)

沉淀溶解平衡第二課時(shí)第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1、能用溶度積規(guī)則判斷沉淀的產(chǎn)生、溶解與轉(zhuǎn)化。2、了解沉淀溶解平衡在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。[重點(diǎn)]沉淀的產(chǎn)生、溶解與轉(zhuǎn)化第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日通過比較溶度積與溶液中相關(guān)離子濃度冪的乘積——Qc的大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定的條件下能否生成沉淀（判斷沉淀平衡移動的方向）思考：如何用化學(xué)平衡常數(shù)與濃度商判斷某可逆反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)及反應(yīng)向何方向進(jìn)行？Qc＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)（V正＝V逆）

Qc＜K，反應(yīng)向正方向進(jìn)行（V正＞V逆）Qc＞K，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行（V正＜V逆）第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日

溶度積規(guī)則離子積Qc和溶度積Ksp的關(guān)系：①Q(mào)c>Ksp時(shí),過飽和溶液，析出沉淀。②Qc＝Ksp時(shí),飽和溶液，沉淀溶解達(dá)到平衡狀態(tài)，無沉淀析出。③Qc<Ksp時(shí),溶液未飽和，無沉淀析出

以上規(guī)則稱為溶度積規(guī)則。沉淀的生成和溶解這兩個(gè)相反的過程相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度的大小，控制離子濃度的大小，可使反應(yīng)向所需要的方向轉(zhuǎn)化。第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日Qc當(dāng)Qc<KspKspQcKspQcKsp溶液不飽和，無沉淀析出。當(dāng)Qc=Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。

當(dāng)Qc>Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡。平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日例：將4×10-3molL-1的AgNO3溶液與4×10-3molL-1的NaCl溶液等體積混合能否有沉淀析出？（已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2L-2）解：只有當(dāng)Qc>Ksp時(shí)，離子才能生成沉淀。混合后：[Ag+]=2×10-3molL-1,[Cl-]=2×10-3molL-1Qc=[Ag+][Cl-]=2×10-3molL-1

×

2×10-3molL-1

=4.0×10-6mol2L-2>1.8×10-10mol2L-2

即：Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。試試看：第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日將4×10-3molL-1的Pb(NO3)2溶液與4×10-3molL-1的KI溶液等體積混合能否有沉淀析出？（已知：Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3L-3）解：Qc=[Pb2+][I-]2

=2×10-3molL-1

×(

2×10-3molL-1)2=8×10-9>Ksp(PbI2)

所以有PbI2沉淀析出。自主學(xué)習(xí)第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日請運(yùn)用沉淀溶解平衡的原理解釋下列事實(shí)為何大多數(shù)難溶氫氧化物如（Mg(OH)2）和難溶弱酸鹽如（CaCO3）都能溶于鹽酸？交流與研討在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)≒Mg2+(aq)+2OH-(aq)加入鹽酸時(shí)，H+中和OH-生成H2O,使c(OH-)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解Mg(OH)2能否溶于NH4Cl溶液？第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日CaCO3Ca2++CO32-+H+HCO3-H2CO3

→H2O+CO2↑第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日根據(jù)溶度積規(guī)則,使沉淀溶解的必要條件是溶液中的離子積Qc

溶度積Ksp，因此，只要創(chuàng)造一定條件，

溶液中的離子濃度，使離子積Qc

其溶度積Ksp

，就可以使沉淀溶解。小于降低小于沉淀溶解實(shí)質(zhì)：是設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動沉淀溶解的必要條件是Qc＜Ksp1．沉淀的溶解第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日【歸納】使沉淀溶解的常用主要方法：(1)加入適當(dāng)試劑，使其與溶液中某種離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)。

例如，大多數(shù)難溶氫氧化物和難溶弱酸鹽都能溶于

中。Fe(OH)3能溶于鹽酸，由于溶液中生成了弱電解質(zhì)H2O，使

減小，溶液中Qc

Ksp，使平衡向Fe(OH)3

的方向移動，使沉淀溶解。(2)加入適當(dāng)氧化劑或還原劑，與溶液中某種離子發(fā)生氧化——還原反應(yīng)。(3)溶于某些鹽溶液（例如：水解的鹽）強(qiáng)酸c(OH-)小于溶解第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日BaCO3Ba2+

+CO32-+2H+H2O+CO2化學(xué)與生活醫(yī)院中進(jìn)行鋇餐透視時(shí)，用BaSO4做內(nèi)服造影劑，為什么不用BaCO3做內(nèi)服造影劑？1.Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2；Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-22.Ba2+有劇毒，；3.胃酸的酸性很強(qiáng)，pH約為0.9～1.5

H+和SO42-不反應(yīng)，不影響B(tài)aSO4的沉淀溶解平衡，Ba2+濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4

作“鋇餐”第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日交流與研討溶洞里美麗的鐘乳石、石筍和石柱是怎樣形成的？大海中的珊瑚是怎樣形成的？閱讀課本P93交流.研討第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日CaCO3Ca2++CO32-+2HCO3-H2O+CO2CaCO3+H2O+CO2+2HCO3-Ca2+水滴石穿溶洞的形成第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日CaCO3+H2O+CO2Ca（HCO3）2滴水成石第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日交流·研討

珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動物，它們可以從周圍海水中獲取Ca2+和HCO3-，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼：

Ca2++2HCO3-CaCO3↓

+CO2↑+H2O

珊瑚周圍的藻類植物的生長會促進(jìn)碳酸鈣的產(chǎn)生，對珊瑚的形成貢獻(xiàn)很大。人口增長、人類大規(guī)?？撤ド帧⑷紵汉推渌幕剂系纫蛩?，都會干擾珊瑚的生長，甚至造成珊瑚蟲死亡。人口增長、人類大規(guī)模砍伐森林、燃燒煤和其他化石燃料等因素，都導(dǎo)致空氣中CO2

增多，從而海水中CO2

的濃度增大，使平衡Ca2++2HCO3—

CaCO3+CO2+H2O左移，將珊瑚蟲的外殼(CaCO3)溶解，從而干擾珊瑚的生長，甚至造成珊瑚蟲的死亡。

第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日因Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓，使Ba2＋以沉淀形式最終排出體外，而阻止了Ba2＋進(jìn)入人體血液，避免引起蛋白質(zhì)變性而中毒，故可解毒。如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2++S2-=CuS↓Hg2++S2-＝HgS↓結(jié)論：（1）加沉淀劑法生成沉淀：交流與研討如果誤食可溶性鋇鹽,造成鋇中毒,為什么應(yīng)盡快用5.0%的硫酸鈉溶液給患者洗胃？沉淀劑的選擇：不引入雜質(zhì)

通常認(rèn)為：殘留在溶液中離子濃度小于10-5mol/L時(shí)，沉淀達(dá)到完全第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日可向溶液中加入氫氧化銅或堿式碳酸銅,調(diào)節(jié)溶液的pH至3~4,（將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去）可不可以用NaOH來調(diào)pH值？結(jié)論：（2）調(diào)pH法生成沉淀：交流與研討如何除去硫酸銅溶液中的Fe3+第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日例：如果溶液中Cu2+的濃度為0.10mol/L,使Fe3+完全沉淀而使Cu2+不沉淀的pH條件是什么?已知：Ksp(Fe(OH)3)=4.0×10-39,

Ksp(Cu(OH)2)=5.6×10-20pH=3.2解:Fe(OH)3(S)Fe3++3OH-

Ksp=[Fe3+]×[OH-]3=4.0×10-39Fe3+

沉淀完全時(shí)的[OH-]為:將溶液的pH調(diào)節(jié)到3~4,可除去硫酸銅溶液中的鐵離子.第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日Cu2＋開始沉淀的pH值為:pH=5.4因此,只要控制pH值在3.2~5.4之間即可使Fe3+完全沉淀而使Cu2+不沉淀。第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日b、調(diào)節(jié)PH值:沉淀生成的常用方法：a、加沉淀劑：根據(jù)溶度積規(guī)則：沉淀生成的必要條件是Qc＞

Ksp2、沉淀的生成第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相應(yīng)的離子方程式或結(jié)論2mlZnSO4溶液中滴加1mol.L-1Na2S向洗滌后的沉淀中滴加0.1mol.L-1CuSO4溶液產(chǎn)生白色沉淀Zn2++S2-=ZnS↓沉淀轉(zhuǎn)化為黑色ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+（aq）3、沉淀的轉(zhuǎn)化第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日ZnS(s)

Zn2+(aq)+

S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向右移動ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的總反應(yīng)：ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2++(aq)

沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動。一種沉淀可轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢越大。如：在AgCl(s)中加入NaI溶液可轉(zhuǎn)化為AgI(s)沉淀。在CaSO4(s)加入Na2CO3溶液可轉(zhuǎn)化為CaCO3(s)沉淀。第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日

例：在ZnS沉淀加入10mL0.001mol/L的CuSO4溶液是否有CuS沉淀生成？已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24

Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2

解：ZnS沉淀中的硫離子濃度為：[S2-]=[Zn2+]=(Ksp)1/2=(1.6×10-24)1/2=1.26×10-12(mol/L)Qc=[Cu2+][S2-]=1.0×10-3mol/L×1.26×10-12mol/L=1.26×10-15mol2?L-2因?yàn)椋篞c(CuS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀會轉(zhuǎn)化為CuS沉淀(2).ZnS沉淀為什么轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的定量計(jì)算第24頁，共25頁，2023年，2月20日，星期日利用沉淀轉(zhuǎn)化原理，在工業(yè)廢水的處理過程中，常用FeS(s)、MnS(s)等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。

Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2?L-2Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2?L-2