化学选修4鲁科版-第3章-第3节-沉淀溶解平衡-课件.ppt

1、化学选修化学选修鲁科版课件鲁科版课件学习目标学习目标一、一、沉淀沉淀溶解平衡溶解平衡逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变 一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的一定温度下，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状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平衡的基本变化规律。4 4影响溶解平衡的因素：影响溶解平衡的因素：内因：内因：电

2、解质本身的性质电解质本身的性质 外因：外因：a)浓度：浓度：b)温度：温度：AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)平衡右移平衡右移平衡左移平衡左移 多数平衡向溶解方向移动多数平衡向溶解方向移动升温升温加水加水增大相同离子浓度增大相同离子浓度 思考：对于平衡思考：对于平衡 AgCl Ag+Cl-若改变条件，对其有何影响若改变条件，对其有何影响?改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向 C（Ag+）C（Cl-）升升 温温加加AgCl（s）加加NaCl（s）加加NaI（s）加加AgNO3(s)加加NH3H2O 不移动不移动 不变不变 不变不变 交流交流研讨研讨 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可

3、珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以从周围海水中获取以从周围海水中获取CaCa2+2+和和HCOHCO3 3-，经反应形成，经反应形成石灰石外壳：石灰石外壳：珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献很大。人口增长、的产生，对珊瑚的形成贡献很大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他的化石燃人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他的化石燃料等因素，都会干扰珊瑚的生长，甚至造成珊料等因素，都会干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫死亡。分析这些因素影响珊瑚生长的原因。瑚虫死亡。分析这些因素影响珊瑚生长的原因。练一练练一练1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确

4、的是（、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（）A反应开始时，溶液中各离子浓度相等反应开始时，溶液中各离子浓度相等B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变等且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解将促进溶解 B2、石灰乳中存在下列平衡：、石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2 OH(aq)加入下列溶液，可使加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（减少的是（）A.Na2C

5、O3溶液溶液 B.AlCl3溶液溶液 C.NaOH溶液溶液 D.CaCl2溶液溶液 A B二、溶度积常数二、溶度积常数(Ksp)：如如 Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，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）。其离子浓度的次方的离子浓度保持不变（或一定）。其离子浓度的次方的乘积为一个常数这个常数称之为乘积为一个常数这个常数称之为溶度积常数溶度积常数简称为简称为溶溶度积，度积，用用K Kspsp表示。表示。溶度积溶度积(K(Kspsp)的大小与的大小与难溶电解质性质难溶电解质性质和和温度温度有关，与沉淀的量无

6、关有关，与沉淀的量无关.离子浓度的改变可使平衡发离子浓度的改变可使平衡发生移动生移动,而不能改变溶度积而不能改变溶度积.溶度积溶度积(Ksp)的性质的性质25时，时，Ksp=Mg2+OH-2=5.610-12mol3 L-3练：请写出练：请写出 BaSO4 、Al(OH)3 、CuS的沉淀溶解平的沉淀溶解平衡方程式与溶度积衡方程式与溶度积KSP表达式。表达式。BaSO4(s)Ba2+SO42-KSP=Ba2+SO42-Al(OH)3(s)Al3+3OH-KSP=Al3+OH-3 CuS(s)Cu2+S2-KSP=Cu2+S2-几种难熔电解质在几种难熔电解质在25时的溶解平衡和溶度积：时的溶解平

7、衡和溶度积：AgCl(s)Ag+Cl-Ksp=Ag+Cl-=1.810-10mol2 L-2AgBr(s)Ag+Br-Ksp=Ag+Br-=5.010-13mol2 L-2AgI(s)Ag+I-Ksp=Ag+I-=8.310-17mol2 L-2Mg(OH)2(s)Mg2+2OH-Ksp=Mg2+OH-2=5.610-12mol3 L-3相同类型相同类型(如如AB型型)的难溶电解质的的难溶电解质的Ksp越小，溶解性越小，越越小，溶解性越小，越难溶。难溶。如如:Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)溶解性溶解性:AgCl AgBr AgI Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解性反映了

8、难溶电解质在水中的溶解性三、溶度积规则三、溶度积规则及沉淀溶解平衡的应用及沉淀溶解平衡的应用通过比较溶度积通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子与溶液中有关离子Qc的相对的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。否生成或溶解。Qc Ksp时时,过饱和溶液，沉淀生成。过饱和溶液，沉淀生成。Qc Ksp时时,饱和溶液，沉淀溶解平衡状态。饱和溶液，沉淀溶解平衡状态。Qc Ksp(CuS),CuS的溶解的溶解度远小于度远小于ZnS的溶解度。的溶解度。当向当向ZnS沉淀上滴加沉淀上滴加CuSO4溶液时，溶液时，ZnS溶解产生的溶解产生的S2-与

9、与 CuSO4溶液中的溶液中的Cu2+足以满足足以满足QcKsp(CuS)的条件，的条件，S2-与与Cu2+结合产生结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。沉淀并建立沉淀溶解平衡。CuS沉沉淀的生成，使得淀的生成，使得S2-的浓度降低，导致的浓度降低，导致S2-与与Zn2+的的QcKsp(ZnS),使得使得ZnS不断的溶解，结果是不断的溶解，结果是ZnS沉淀逐渐沉淀逐渐转化成为转化成为CuS沉淀。沉淀。ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.610-24mol2L-2CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.310-36mol2L-2ZnS(s)Zn2+(aq)+S

10、2-(aq)+Cu2+(aq)CuS(s)平衡向右移动平衡向右移动ZnS沉淀转化为沉淀转化为CuS沉淀的沉淀的总反应：总反应：ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)沉淀转化的实质：沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。沉淀溶解平衡的移动。一种沉淀可转一种沉淀可转化为更难溶的沉淀，难溶物的溶解度相差越大，这种转化的化为更难溶的沉淀，难溶物的溶解度相差越大，这种转化的趋势越大。趋势越大。如：在如：在AgCl(s)中加入中加入NaI溶液可转化为溶液可转化为AgI(s)沉淀。沉淀。在在CaSO4(s)加入加入Na2CO3溶液可转化为溶液可转化为CaCO3(s)沉淀。沉淀。例例1：

11、如果将：如果将210-4molL-1的的CaCl2溶液与溶液与310-4molL-1的的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉溶液等体积混合，问能否产生沉淀？淀？已知已知CaCO3的的Ksp=5.010-9(molL-1)2Qc=1.510-8(molL-1)2Ksp 结论是结论是能能产生沉淀产生沉淀例例2、已知、已知CaCO3在常温下的在常温下的KSP为为5.010-9mol2L-2,则该温度下饱和溶液中则该温度下饱和溶液中Ca2+的物质的量浓度是多少？的物质的量浓度是多少？该温度下的溶解度又是多少？该温度下的溶解度又是多少？解：解：CaCO3 Ca2+CO32-所以所以 KsP=c(Ca

12、2+)c(CO32-)因为因为c(Ca2+)=c(CO32-)=(5.010-9mol2L-2)0.5 =7.07110-5molL-1因因1升水中溶解了升水中溶解了7.07110-5mol的的CaCO3则则1升水中溶解的升水中溶解的CaCO3的质量为的质量为:7.07110-5mol100gmol-1 =7.07110-3g所以该温度下的溶解度为：所以该温度下的溶解度为：7.07110-4g例例3、25时，时，Ksp Mg(OH)2=5.610-12mol3L-3求求Mg(OH)2 的饱和溶液中的的饱和溶液中的c(Mg2+)和和PH值；若往此饱值；若往此饱和溶液中滴入无色酚酞则溶液呈什么颜色

13、？和溶液中滴入无色酚酞则溶液呈什么颜色？解：设饱和溶液中解：设饱和溶液中Mg2+的浓度为的浓度为XKsp=c(Mg2+)c2(OH-)=X(2X)2 =5.610-12mol3L-3 得得 X=1.1210-4molL-1 c(OH-)=2.2410-4molL-1 C(H+)=4.4610-11molL-1PH=10.4酚酞在酚酞在PH为为8.210.0时显粉红色，时显粉红色，PH大于大于10.0显红色显红色结论：显结论：显红色红色。例例4、实验测得某水样中的铁离子的浓度为、实验测得某水样中的铁离子的浓度为610-6moll-1若要使水中的铁离子转化为沉淀，则溶液的若要使水中的铁离子转化为沉

14、淀，则溶液的PH值至少要值至少要控制在多少以上？控制在多少以上？已知已知Fe(OH)3的的Ksp为为2.610-39解：设溶液中的解：设溶液中的OH-离子的浓度最少为离子的浓度最少为X才能使水中才能使水中的铁离子转化为沉淀。的铁离子转化为沉淀。KSP=c(Fe3+)c3(OH-)=2.610-39 =610-6X3求得求得X=7.5710-12molL-1=c(OH-)C(H+)=1.3210-3molL-1 PH=2.88答：答：PH至少要控制在至少要控制在2.88以上。以上。1、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（）A.不溶于水的物质溶解度为不溶于水的物质溶解度为0 B.绝对不溶解的

15、物质是不存在的绝对不溶解的物质是不存在的 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 D物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水2、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（是（）I ClO NO3 H K NH4 HCO3 OH SO42 SO32-Cl OH Fe3+Cu2+SO42 Cl H K AlO2 HSO3 Ca2 Na SO42-CO32-ABCDBB3、以、以MnO2为原料制得的为原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、Pb2+

16、、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的的MnCl2。根据上述实验事实，可推知。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相具有的相关性质是（关性质是（）A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度与溶解度与CuS、PbS、CdS等相同等相同 C.溶解度大于溶解度大于CuS、PbS、CdS D溶解度小于溶解度小于CuS、PbS、CdSC4、试利用平衡移动原理解释下列事实：、试利用平衡移动原理

17、解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中不溶于水，但能溶于稀盐酸中(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中(3)分别用等体积的蒸馏水和分别用等体积的蒸馏水和0010mol/L硫酸洗涤硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量稀硫酸洗涤的损失量酸碱中和滴定2、原理、原理：HCl+NaOH=H2O C1V1=C2V2C1C2V2V11、定义、定义：考点一、考点一、酸碱中和滴定酸碱中和滴定 用用已知已知物质的量浓度的酸物质的量浓度的酸(或碱或碱)来测定来测定未知未知浓度的碱浓度的碱(或酸或

18、酸)的方法的方法.即标准液即标准液即待测液即待测液3、实验仪器、实验仪器酸式滴定管酸式滴定管碱式滴定管碱式滴定管铁架台铁架台滴定管夹滴定管夹锥形瓶锥形瓶你知道酸碱滴定管你知道酸碱滴定管的区别吗？的区别吗？KMnO4溶液、苯应用哪种溶液、苯应用哪种滴定管盛装？滴定管盛装？常见量器简介常见量器简介量筒、滴定管量筒、滴定管（1 1）量筒：）量筒：粗粗量仪，量仪，50mL50mL量筒最小分刻度为量筒最小分刻度为1 1mL mL 读数到读数到0.1mL0.1mL，无无“O”O”刻度刻度（2 2）滴定管）滴定管类型类型:酸式滴定管和碱式滴定管酸式滴定管和碱式滴定管标识标识:标有标有温度温度、规格规格、刻度

19、刻度 （“0”0”刻度在最高刻度在最高点）点）(常用规格：常用规格：25mL25mL、50mL)50mL)最小分刻度：最小分刻度：0.1mL0.1mL，读数到，读数到0.010.01mLmL思考：思考：25mL25mL量程滴定管只能盛放量程滴定管只能盛放25mL25mL的液体吗？的液体吗？0刻度在上，上下部各有一段无刻度刻度在上，上下部各有一段无刻度4、滴定管的使用、滴定管的使用1）.检查是否漏水检查是否漏水2）.洗涤洗涤：先水洗，再用待装液：先水洗，再用待装液润洗润洗2-3次次3）.装、赶、调装、赶、调：先装入液体至：先装入液体至“0”刻度以上刻度以上 2-3厘米处，赶净气泡后调整液面到厘米

20、处，赶净气泡后调整液面到“0”或或“0”刻刻度以下度以下4).滴液滴液：左手左手握住滴定管活塞（或挤压玻璃球）握住滴定管活塞（或挤压玻璃球）右右手手摇动锥形瓶，摇动锥形瓶，眼睛眼睛注视着锥形瓶内溶液颜色的注视着锥形瓶内溶液颜色的变化变化5 5、实验步骤、实验步骤1)1)查漏查漏（用自来水）（用自来水）滴定管是否漏水、旋塞转动是否灵活滴定管是否漏水、旋塞转动是否灵活2)2)洗涤洗涤滴定管：先用自来水滴定管：先用自来水冲洗冲洗再用蒸馏水再用蒸馏水清洗清洗2 2 3 3次次然后用然后用待装液待装液润洗润洗2 2 3 3次次锥形瓶：自来锥形瓶：自来水冲洗水冲洗蒸馏水清洗蒸馏水清洗2 2 3 3次（不能

21、次（不能用待盛液润洗）用待盛液润洗）3)装液装液装、赶、调：装、赶、调：4)4)滴液：滴液：滴定终点达到后，半分钟颜色不变，再读数滴定终点达到后，半分钟颜色不变，再读数复滴复滴2-32-3次次读数：视线和凹液面最低点相切读数：视线和凹液面最低点相切练习：练习：以标准的盐酸溶液滴定未知的以标准的盐酸溶液滴定未知的NaOHNaOH溶液的溶液的实验步骤如下，请填空白：实验步骤如下，请填空白：滴定前的准备工作依次为：滴定前的准备工作依次为：、。从从 中准确量取中准确量取20.00mL20.00mL待测的待测的NaOHNaOH溶液放入溶液放入 中，滴加几滴中，滴加几滴 振荡。此时振荡。此时溶液为溶液为

22、色。色。酸式滴定管酸式滴定管中装入盐酸，调零，中装入盐酸，调零，读数。读数。滴定：滴定：将锥形瓶放在酸式滴定管下（下面将锥形瓶放在酸式滴定管下（下面垫一张白纸），左手垫一张白纸），左手 使酸液滴入锥使酸液滴入锥形瓶内；同时右手形瓶内；同时右手 ；滴定过程中一；滴定过程中一般是先般是先 后后 同时眼睛要同时眼睛要注注视视 。查漏查漏 洗涤洗涤 装液装液碱式滴定管碱式滴定管锥形瓶锥形瓶酚酞酚酞红红控制活塞控制活塞摇动锥形瓶摇动锥形瓶快快慢慢锥形瓶锥形瓶内溶液颜色的变化内溶液颜色的变化 当加入最后一滴盐酸，锥形瓶内溶液颜当加入最后一滴盐酸，锥形瓶内溶液颜色由色由 色刚好变为色刚好变为 色时，且色时，

23、且 即达滴定终点。即达滴定终点。读数时视线要读数时视线要 读数到读数到 mL mL 滴定终点的判断：滴定终点的判断：红红无无半分钟内不复原半分钟内不复原0.010.01记录终点读数：记录终点读数：与凹液面最低点与凹液面最低点相切相切6、指示剂的选择及滴定终点的判断、指示剂的选择及滴定终点的判断（1）指示剂）指示剂甲基橙甲基橙 3.1-4.4 红橙黄红橙黄酚酞酚酞 8.2-10 无浅红红无浅红红?不用石蕊作指示剂不用石蕊作指示剂 原因：原因：颜色变化不明显颜色变化不明显变色范围太大变色范围太大（5-8 红紫蓝）红紫蓝）(2)(2)指示剂的选择原则指示剂的选择原则变色要明显（一般由浅变深）变色要明

24、显（一般由浅变深）变色灵敏变色灵敏(即变色范围越窄越好）即变色范围越窄越好）变色范围尽可能与所生成盐的酸、碱性范围一致变色范围尽可能与所生成盐的酸、碱性范围一致强酸强酸滴定强碱：滴定强碱：呈呈中性中性 酚酞或甲基橙酚酞或甲基橙强碱滴定强酸：强碱滴定强酸：呈中性呈中性 酚酞酚酞强酸滴定强酸滴定弱弱碱碱：呈呈酸性酸性 甲基橙甲基橙强碱滴定强碱滴定弱弱酸酸：呈呈碱性碱性 酚酞酚酞（3 3）滴定终点的判断）滴定终点的判断 指示剂的颜色发生指示剂的颜色发生突变突变并且并且半分钟不变色半分钟不变色即即达到滴定终点，终点的判断是滴定实验是否成功达到滴定终点，终点的判断是滴定实验是否成功的的关键关键。决定误差

25、原因：决定误差原因：C(测测)=C(标标)V(标标)V(测测)其中其中:C(标标)、V(测测)是已知的数据。因此是已知的数据。因此C(测测)的大小只由的大小只由V(标标)“读数读数”决定决定，只要，只要直接或者间接的能引起直接或者间接的能引起“读数读数”的变化，则的变化，则C(测测)也随着变化，且二者的变化是成也随着变化，且二者的变化是成正比例正比例变化。变化。已知已知已知已知读数读数考点二、考点二、误差分析误差分析 1、洗涤仪器、洗涤仪器(滴定管、锥形瓶滴定管、锥形瓶)：A、滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标、滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标准液润洗。准液润洗。B、滴定前盛放氢氧化

26、钠溶液的锥形瓶用蒸馏水、滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥洗净后没有干燥 C、滴定前，用待测液润洗锥形瓶、滴定前，用待测液润洗锥形瓶 2、气泡、气泡：滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。滴定后气泡消失。3、读数、读数(仰视、俯视仰视、俯视)读取标准液的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视。读取标准液的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视。偏大偏大无影响无影响偏大偏大偏大偏大偏低偏低 V标标=V终终-V始始俯视图俯视图仰视图仰视图仰视仰视视线视线读数偏大读数偏大俯视俯视视线视线读数偏小读数偏小滴定管读数误差滴定管读数误差先仰后俯先仰后俯V=V(V=V(终终)

27、-V()-V(始始)，偏小，偏小先俯后仰先俯后仰V=V(V=V(终终)-V()-V(始始)，偏大，偏大滴定管读数误差滴定管读数误差 以盐酸做标准液滴定氨水时，用以盐酸做标准液滴定氨水时，用酚酞酚酞做指做指示剂，测定的氨水的浓度将示剂，测定的氨水的浓度将 ，?4、指示剂选择不当会有误差：、指示剂选择不当会有误差：偏低偏低 因为恰好完全反应时，生成的因为恰好完全反应时，生成的NHNH4 4ClCl溶液的溶液的pHpH值小于值小于7 7，而，而酚酞的变色范围是酚酞的变色范围是8-108-10，滴入，滴入盐酸到盐酸到pHpH为为8 8就终止实验了，用去的盐酸就终止实验了，用去的盐酸偏少偏少。所以应选用所以应选用甲基橙甲基橙为好为好 5、操作误差：、操作误差：A、滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量溶液、滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量溶液溅出。溅出。B、滴定后，滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中、滴定后，滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中偏低偏低偏高偏高 0 10 20 30 40 V(NaOH)mL 12 10 8 6 4 2 PH颜色突颜色突变范围变范围中和滴定曲线中和滴定曲线酚酞酚酞甲基橙甲基橙