第三章第3节 沉淀溶解平衡.ppt

* 第三章第三节 沉淀溶解平衡 高一化学组 杨祥伟 2110.12 联想?质疑 （1）加热硬水Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2会转化为CaCO3和Mg(OH)2,你知道它们是怎样生成的吗？ （2）处理污水时，向其中加入FeS固体,以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，发生了哪些化学反应？ CaCO3、FeS、Mg(OH)2等碱和盐是难溶电解质，尽管难溶电解质难溶于水，但在水中也会建立一动态平衡。 观察?思考 取有PbI2沉淀的饱和溶液中上层清液，即PbI2的饱和溶液滴加几滴KI溶液，观察现象。你能解释观察到的现象吗？ 一、沉淀溶解平衡与溶度积 第1课时 2、溶度积常数或溶度积(Ksp )： 难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。其离子浓度的方次的乘积为一个常数这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示。 PbI2(s) Pb2+ + 2I- 25℃时， Ksp = [Pb2+][I-]2 = 7.1×10-9 mol3?L-3 1、沉淀溶解平衡： 尽管PbI2固体难溶于水，但仍有部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的Pb2+和I-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时， Pb2+和I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态.PbI2固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为： PbI2(s) Pb2+ + 2I- 3、溶度积(Ksp )的性质 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.不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。 几种难熔电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积： AgCl(s) Ag+ + Cl- Ksp= [Ag+][Cl-] = 1.8×10-10mol2?L-2 AgBr(s) Ag+ + Br- Ksp= [Ag+][Br-] = 5.0×10-13mol2?L-2 AgI(s) Ag+ + I- Ksp= [Ag+][Br-] = 8.3×10-17mol2?L-2 Mg(OH)2(s) Mg2++2OH- Ksp= [Mg2+][OH-] 2 = 5.6×10-12mol3?L-3 相同类型的难溶电解质（化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同）的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。 如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI) 溶解度:AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI) 二、沉淀溶解平衡的应用 1、沉淀的溶解与生成 离子的浓度商Qc和离子积Ksp的关系： (1).当 Qc Ksp时是过饱和溶液，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）。 (2).当 Qc = Ksp时是饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。 (3).当 Qc Ksp时是不饱和溶液，沉淀溶解即反应向沉淀溶解的方向进行，直到平衡状态（饱和为止）。 以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。 （1）沉淀的溶解 思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”? BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4 Ba2+ + SO42- Ksp=1.1×10-10mol2?L-2 BaCO3 Ba2+ + CO32- Ksp=5.1×10-9mol2?L-2 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。 BaCO3 Ba2+ + CO32- + H+ CO2+H2O 所以，不能用BaCO3作 为内服造影剂“钡餐”。 而SO42-不与H+结合生成硫酸，胃酸中的H+对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2+浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。 （1）沉淀的溶解 BaCO3(s) 等难溶盐溶解在强酸溶液中: BaCO3(s) +2H+=CO2?+H2O+Ba2+