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第3章物質(zhì)在水溶液中的行為,第3節(jié)沉淀溶解平衡,,觀察.思考,（1）在裝有少量難溶的PbI2黃色固體的試管中，加入約3ml蒸餾水的試管中，充分振蕩靜置。,,你能解釋所觀察到的現(xiàn)嗎？,（2）待上層液體變澄清后，即得到PbI2飽和溶液，向其中滴加幾滴0.1mol.L-1KI溶液，觀察實驗現(xiàn)象。,思考,一、沉淀溶解平衡,實驗步驟：,在上層清液中滴加KI溶液后，有黃色沉淀產(chǎn)生。,實驗現(xiàn)象：,結(jié)論解釋：,1滴管PbI2溶液,,幾滴同濃度KI溶液,,,,,PbI2,結(jié)論：說明上層清液中有Pb2+.,實驗結(jié)論：難溶物也有部分溶解，也存在溶解平衡。,溶解PbI2(s)Pb2＋(aq)+2l-(aq)沉淀,,,,,PbI2在水中溶解平衡,盡管PbI2固體難溶于水，但仍有部分Pb2＋和I-離開固體表面進(jìn)入溶液，同時進(jìn)入溶液的Pb2＋和I-又會在固體表面沉淀下來，當(dāng)這兩個過程速率相等時Pb2＋和I-的沉淀與PbI2固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài)即達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài).PbI2固體在水中的沉淀溶解平衡可表示為：,,K=[Pb2+][I-]2,一定溫度下，沉淀溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，形成飽和溶液，固體質(zhì)量和溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。,1、定義：,一、沉淀溶解平衡,①沉淀溶解平衡與化學(xué)平衡、電離平衡一樣，合乎平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律，其基本特征是什么？,思考：,2、特征：,動、等、定、變,,,速率V,0,時間t,.,.,v溶解,v沉淀,,,,,t1,3、表示方法：沉淀溶解平衡表達(dá)式,一般難溶電解質(zhì)：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),難溶固體在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，離子濃度保持不變（或一定）。其離子濃度的系數(shù)次方的乘積為一個常數(shù)這個常數(shù)稱之為溶度積常數(shù)簡稱為溶度積，用Ksp表示。,4、溶度積常數(shù)或溶度積(Ksp)：,表達(dá)式,概念：,,25℃時，Ksp=,[Pb2+][I-]2,,Ksp（BaSO4）=[Ba2+][SO42-]單位：mol2?L-2Ksp[Fe(OH)3]=[Fe3+][OH-]3單位：mol4?L-4Ksp[Mg(OH)2]=[Mg2+][OH-]2單位：mol3?L-3,【鞏固訓(xùn)練1】1、下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是（）A．反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等B．沉淀溶解達(dá)到平衡時，沉淀的速率與溶解的速率相等C．沉淀溶解達(dá)到平衡時，溶液中離子的濃度相等且保持不變D．沉淀溶解達(dá)到平衡時，如果再加入該沉淀物，將促進(jìn)溶解,B,2、下列有關(guān)AgCl的說法正確的是（）A.AgCl難溶于水，溶液中沒有Ag+和Cl—B.在AgCl飽和溶液中，AgCl溶解已經(jīng)停止了C.AgCl是一種難溶物，所以是弱電解質(zhì)D.在AgCl飽和溶液中，AgCl生成和溶解不斷進(jìn)行，但速率相等。,D,5、影響沉淀溶解平衡的因素：,內(nèi)因：難溶物質(zhì)本身性質(zhì)——決定因素,外因：（1）濃度—（2）溫度—（3）同離子效應(yīng)—,加水，平衡向溶解方向移動,升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動,向平衡體系中加入相同的離子使平衡向沉淀方向移動,（4）其他—向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)或氣體時，平衡正移,CaCO3Ca2++CO32-,對于平衡AgCl（S）≒Ag+(aq)+Cl-(aq)若改變條件，對其有何影響,→↑↑,→不變不變,不移動不變不變,←↓↑,→↓↑,←↑↓,→↓↑,3、（雙選）石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH―(aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2減少的是（）A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液,AB,,,,問題探究,（1）溶度積和溶解度都可以表示物質(zhì)的溶解能力，請根據(jù)下表分析，溶度積與溶解度有什么關(guān)系？,Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。相同類型（化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個數(shù)比相同時）的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，溶解度越小，越難溶。,結(jié)合化學(xué)平衡與電離平衡回答：影響Ksp的因素；Ksp的意義。（1）Ksp值的大小只與難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。（2）Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。同類型的難溶電解質(zhì)，在同溫度下，Ksp越大，溶解度越大；不同類型的難溶電解質(zhì)，應(yīng)通過計算才能進(jìn)行比較。,二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用,1、沉淀的溶解與生成①如何利用Q與K來判斷平衡移動的方向？②如何判斷沉淀的生成與溶解？,①Q(mào)=Ksp時難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)，溶液是飽和溶液。②Q＞Ksp溶液中將析出沉淀，直到溶液中的Q=Ksp為止。③Q＜Ksp溶液為不飽和溶液，將足量的難溶電解質(zhì)固體放入，固體將溶解，直到溶液中Q=Ksp時，溶液達(dá)到飽和。,解釋前面[觀察?思考]中的實驗現(xiàn)象。,如果將210-4molL-1的CaCl2溶液與310-4molL-1的Na2CO3溶液等體積混合，問能否產(chǎn)生沉淀？[已知CaCO3的Ksp=5.010-9(molL-1)2],Qc=1.510-8(molL-1)2﹥Ksp結(jié)論是能產(chǎn)生沉淀,遷移應(yīng)用一,將0.001mol/LNaCl溶液和0.001mol/LAgNO3溶液等體積混合,是否有AgCl沉淀生成?,,Q＝[Ag+][Cl-],＝2.510－7mol2/L-2,＝0.0005mol/L0.0005mol/L,>KSP,離子結(jié)合生成沉淀,(AgCl的KSP=1.810－10mol2?L-2),,CaCO3（s）Ca2+(aq)+CO32-(aq),常溫下，CaCO3的Ksp=2.810-9mol2.L-2,Ca2+和CO32-的濃度分別為210-3mol.L-1、310-3mol.L-1，試判斷CaCO3的質(zhì)量變化如何？,解析：,Q=c(CO32-)c(Ca2+),=210-3mol.L-1310-3mol.L-1,=610-6mol2.L-2,>2.810-9mol2.L-2,即Q>Ksp，所以平衡向逆方向移動因此，CaCO3沉淀的質(zhì)量增加,第四組：大規(guī)?？撤ド值热祟惢顒訉ι汉飨x生長的影響。,應(yīng)用知識：,第一組：已知BaSO4與BaCO3都難溶于水，且Ksp相差很小，利用X射線進(jìn)行消化系統(tǒng)透視時，卻用BaSO4而不用BaCO3作造影劑，原因何在？,第二組：Ba2+有毒，如遇鋇離子中毒，應(yīng)盡快用5.0%的Na2SO4溶液洗胃，能解毒嗎？,第三組：美麗溶洞的形成原因,為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?,由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸會與CO32-反應(yīng)生成CO2和水，使CO32-離子濃度降低，使QcKsp(CuS),CuS的溶解度遠(yuǎn)小于ZnS的溶解度。,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)=6.310-18mol2?L-2Ksp(CuS)=1.310-36mol2?L-2Ksp(HgS)=6.410-53mol2?L-2Ksp(PbS)=3.410-28mol2?L-2,FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+,FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+,FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+,練習(xí)：寫出FeS(s)與廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反應(yīng)離子方程式。,水垢中的Mg(OH)2是怎樣生成的?,硬水:是含有較多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.,加熱時：Ca2++2HCO3-=CaCO3?+CO2?+H2OMg2++2HCO3-=MgCO3?+CO2?+H2OMgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2?,為什么在水垢中鎂主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以MgCO3沉淀的形式存在？比較它們飽和時[Mg2+]的大小。,學(xué)以致用三,因為Qc>Ksp(Mg(OH)2),所以有Mg(OH)2沉淀析出。即加熱后，MgCO3沉淀轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2。,因此硬水加熱后的水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3.,洗滌水垢方法：除出水垢中的CaCO3和Mg(OH)2用食醋CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+CO2?+H2OMg(OH)2+2CH3COOH==(CH3COO)2Mg+2H2O,生成的MgCO3在水中建立以下平衡,MgCO3Mg2++CO32-,而弱酸酸根離子CO32-發(fā)生的水解反應(yīng)：CO32-+H2OHCO3-+OH-,使水中OH-濃度增大，對于Mg(OH)2Mg2++2OH-而言，,齲齒和含氟牙膏,（1）鈣、磷在骨骼牙齒中的存在形式,Ca5(PO4)3OH,羥基磷灰石,（2）存在的溶解平衡,遷移應(yīng)用四,（3）吃糖為何會出現(xiàn)齲齒？,沉淀溶解平衡理論,（4）含氟牙膏的使用,使用含氟牙膏，可以使難溶物轉(zhuǎn)化為更難溶物質(zhì)。氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕,使牙齒更堅固,注：氟過量會導(dǎo)致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量較高的地區(qū)的人，不宜使用含氟牙膏,提示:糖在酶的作用下產(chǎn)生了一種有機(jī)弱酸,