苏教版高中化学选修四3.4难溶电解质的沉淀溶解平衡(共58张PPT)
文档属性
| 名称 | 苏教版高中化学选修四3.4难溶电解质的沉淀溶解平衡(共58张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-04-27 08:07:49 | ||
图片预览
文档简介
课件58张PPT。 第一课时
难溶电解质的溶解平衡难溶 ≠ 不溶 在学习初中化学时,我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。温故AgCl在水中溶解平衡一、沉淀溶解平衡1、概念：一定温度下，沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速率，固体量和各离子的浓度保持不变的状态。此时沉淀达到最大溶解，形成饱和溶液 。2、表示方法：AgCl(s) ?Ag+(aq)+Cl-(aq)3、意义：不表示 电离平衡
表示：一方面：少量的Ag+ 和Cl-脱离AgCl表面进入水中，另一方面：溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面的阴、阳离子的吸引回到AgCl的表面 研究对象：难溶电解质 易溶电解质的饱和溶液练习：分别书写下列物质的电离方程式和
沉淀溶解平衡方程式4、沉淀溶解平衡的特征：等：
定：
动：
变：
达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率
与沉淀的形成的速率相等达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度
保持不变动态平衡，达到沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解仍在进行，其速率相等沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起
来的，当条件改变，会建立新的平衡5、影响沉淀溶解平衡的因素
（2）
外因：沉淀本身的性质温度升高，多数溶解平衡向溶解方向移动。向溶解方向移动加入相同的离子，向生成沉淀的方向移动特例：
Ca(OH)2不同难溶电解质，溶解度有差别。（1）内因：不影响二、溶度积常数（简称溶度积）1、定义及表示： Ksp 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L沉淀就达完全. 在一定温度下，难溶物达到沉淀溶解平衡状态时，饱和溶液中各离子浓度化学计量数次方的乘积。AmBn (s)? mAn+(aq)+ nBm-(aq)Ksp=[c(An+)]m·[c(Bm-)]n② 计算饱和溶液中离子浓度
判断是沉淀的溶解与生成 ①Ksp的大小反映在水中的溶解能力。
Ksp越大，其溶解能力越强。③ 计算溶解度常见难溶电解质的溶度积与溶解度（ 25 °C）1.8×10-105.4×10-138.5×10-171.1×10-102.6×10-395.0×10-91.5×10-48.4×10-62.1×10-72.4×10-33.0×10-97.1×10-4CaCO3BaSO4Fe(OH)3温度 电解质本身性质 3、影响因素：随温度升高略微增大讨论：对于平衡 AgCl(s) ? Ag+(aq) + Cl-(aq) → ↑ ↑ ↑ ↑→ 不变 不变 不变 不变
不移动 不变 不变 不变 不变
← ↓ ↑ 不变 减小
→ ↓ ↑ 不变 增大
← ↑ ↓ 不变 减小
→ ↓ ↑ 不变 增大
Qc > Ksp，
Qc = Ksp，
Qc < Ksp，4、溶度积规则:溶液处于过饱和溶液状态，生成沉淀。沉淀和溶解达到平衡，溶液为饱和溶液。溶液未达饱和，沉淀发生溶解。离子积Qc=c(An+)m · c(Bm-)nAmBn ? mAn+(aq)+ nBm-(aq)
例1：将等体积4×10-3mol/L的AgNO3溶液和4×10-3mol/L的K2CrO4溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？[已Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12]答案：等体积混合后，
c 2(Ag+) ×c(CrO42-)
=[(4×10-3)/2 ]2×(4×10-3)/2
= 8×10-9 > 9.0×10-12 ，所以有析出Ag2CrO4沉淀。利用Ksp判断沉淀的溶解与生成例2：下列情况有无CaCO3沉淀生成？(体积误差忽略）
（1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3；
（2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？ [Ca2+] = [CO32-] = 0.1?10-3 ? 0.01/1.0 = 10-6 mol /L
Q= [Ca2+]×[CO32-] = 10-12 < Ksp(CaCO3)=4.96 ?10-9
因此无 CaCO3沉淀生成。[Ca2+]×[CO32-] = 10-4 mol /L
Q = [Ca2+]×[CO32-] = 10-8 > Ksp(CaCO3)
因此有CaCO3沉淀生成。
3：如果将2×10-4mol·L-1的CaCl2溶液与3×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉淀？
[已知CaCO3的Ksp=5.0×10-9(mol·L-1)2]Qc=1×10-4mol·L-1 ×1.5×10-4mol·L-1 =1.5×10-8(mol·L-1)2
﹥Ksp 结论是能产生沉淀2：已知25℃ Fe(OH)3的Ksp≈2.7×10-39，氢氧化
铁饱和溶液中c(OH-)≈ ,pH ≈ ,3×10-10 mol/L4.525℃时，M(OH)2的Ksp=4.0×10-12，求饱和溶液中的c(H+)___．计算饱和溶液中离子浓度（直接 间接）某温度下AgCl的Ksp是2.0×10?10 在0.1mol/L的NaCl溶液中加入过量AgCl固体，达到平衡后，银离子的浓度是多少？2×10-95×10-11溶解度计算溶解度与溶度积
联系：溶度积与溶解度均可表示难溶电解质的溶解性，两者之间可以相互换算。
区别：溶度积是一个标准平衡常数，只与温度有关。而溶解度不仅与温度有关，还与系统的组成、pH值的改变及配合物的生成等因素有关。
在溶度积的计算中，离子浓度必须是物质的量的浓度，其单位为mol·L-1；而溶解度的单位有g/100g水，g·L-1， mol·L-1。计算时一般要先将难溶电解质的溶解度S的单位换算为mol·L-1。对于难溶物质饱和溶液浓度极稀，可作近似处理：(xg/100gH2O)×10/M mol· L-1。几种类型的难溶物质溶度积、溶解度比较
对于同种类型化合物而言， Ksp -， S -。
但对于不同种类型化合物之间，不能根据Ksp来比较S的大小。例1、25℃时，AgCl的溶解度为1.92×10-3g·L-1，求同温度下AgCl的溶度积。
例2、25℃时，已知Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12，求同温度下S(Ag2CrO4)/g·L-1。
例3、查表知PbI2的Ksp为1.4×10-8，估计其溶解度S(单位以g·L-1计)。 第二课时
难溶电解质的溶解平衡三、沉淀溶解平衡原理的应用[思考与交流] 1、在生活中，水资源是很宝贵的，如果工业废水中含有Ag+，理论上，你会选择加入什么试剂？
2、粗盐提纯时,NaCl溶液中含有SO42- 离子，选择含Ca2+还是Ba2+离子的试剂除去？思考：如果误食可溶性钡盐，造成中毒，你选择5％的硫酸钠溶液还是碳酸钠溶液给患者洗胃？请解释理由。1、沉淀的生成 （1）应用：分离除去某些离子
（2）方法（a）、加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋ + S2－=CuS↓ Hg2＋ + S2－＝HgS↓提示：残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L,就认为离子沉淀完全了。直接沉淀 分步沉淀 共沉淀混合预处理设备药剂制备沉淀物处理设备反应沉淀补充处理进水出水沉淀物排除投药部分回流例：根据上表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？（b）调节pH法加入Cu(OH)2或碱式碳酸铜或CuO，调节pH至3-4，铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，（b）调节pH法调pH:氨水.氢氧化钠.氧化铜.碳酸铜加氨水调pH值至7－8（c）氧化还原法根据上表，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？先把Fe2+氧化成Fe3+，加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜, 调节pH至3-4使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀。氧化剂：氯气，氯水，双氧水,硝酸.高锰酸钾 （d）、同离子效应法硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。例如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。 9.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再加入适量的HCl,这种试剂是(???? )
A.NH3·H2O??????????
B.NaOH?????????
C.Na2CO3
D.MgCO3
E. MgO
F. Mg(OH)2思考.锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。水垢中含有的Mg(OH)2沉淀如何清除？
【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”？ 由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9-1.5)，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.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)实质:平衡向沉淀溶解的方向移动例：CaCO3易溶于HCl①酸（碱）溶解法2、沉淀的溶解例：Al(OH)3既溶于HCl，又溶于NaOH②难溶于水的电解质溶于某些盐溶液
例：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液(2)方法Mg(OH)2的溶解平衡：
Mg(OH)2(s) ?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)（1）加盐酸（2）加入NH4Cl时，
NH4＋直接结合OH－,使c(OH－)减小H＋中和OH-,使c(OH－)减小Mg(OH)2+NH4Cl =MgCl2+2NH3·H2O③生成配合物法④氧化还原法AgCl(s) ?Ag+(aq)+Cl-(aq)Ag+ + 2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++ 2H2OAgCl溶解于NH3·H2O沉淀溶解平衡向右移动，沉淀溶解某些金属硫化物只溶于氧化性酸（硝酸 王水）3CuS+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O CuS?Cu2＋ + S2－溶洞中美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。现在，从难溶电解质溶解平衡
移动的角度来解释石灰岩溶洞的形成。CaCO3 (S)?Ca 2+ (aq) + CO3 2- (aq)
CO3 2- + H2O +CO2 = 2HCO3 -
（CaHCO3可溶）Ca（HCO3）2 = CaCO3↓ + H2O +CO2↑△“滴水石穿”?CaCO3+CO2+H2O = Ca(HCO3)2的实质为：珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水中获取Ca2＋和HCO3-，经反应形成石灰石外壳。珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸的产生，对珊瑚的形成贡献巨大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳浓度增大，干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫的死亡。美丽的珊瑚礁实验一：取一支试管，向其中滴加2ml氯化钠溶液，然后向其中逐滴加入硝酸银溶液，实验二：向实验1的试管里滴加碘化钾溶液，观测现象并纪录实验三：向实验2的试管中滴加硫化钠溶液产生白色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓白色沉淀→黄色沉淀AgCl+I-?AgI+Cl-黄色沉淀→黑色沉淀2AgI+S2- ?Ag2S+2I-3.沉淀的转化已知
KSPAgCl=1.8×10-10
KSPAgI=8.3×10-17
KSPAg2S=1.6×10-49
分析沉淀转
化的方向 AgCl(s) ? Ag+(aq) +Cl-(aq)+KI = I- + K+AgI 2AgI(s) ? 2Ag+ (aq)+2I-(aq) Na2S = S2- + 2Na++Ag2S（1）实质：沉淀溶解平衡的移动（2）一般规律：
溶解度（ 或KSP）小的沉淀可向溶解度（ 或KSP）更小沉淀转化，溶解度差别越大，转化越容易3、沉淀的转化 分步沉淀
在相同浓度的Cl-、Br-、I- 的溶液中
逐滴加入AgNO3 溶液，因为：Ksp(AgI) < Ksp(AgBr) < Ksp(AgCl)AgI最先沉淀，其次是AgBr, 最后是AgCl。思考：锅炉水垢中还含有CaSO4，难溶于水和酸，如何清除？实例1：锅炉的水垢中除了CaCO3和Mg(OH)2外，还有CaSO4使得水垢结实，用酸很难快速除去，要快速除去水垢，可以用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的CaCO3,而快速除去。实例2：龋齿和含氟牙膏钙、鳞在骨骼牙齿中的存在形式Ca5(PO4)3OH羟基磷灰石存在的溶解平衡牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s）?5Ca2++3PO43-+OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是
。
已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因 。 生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿 5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓ 实例3：重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料 :BaSO4不溶于酸，但可以用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3BaSO4 、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO3实例4：自然界中矿物的转化原生铜的硫化物-----------------硫酸铜----------------铜蓝（CuS）氧化 淋滤渗透 遇闪锌矿 ZnS
方铅矿 PbS实例5：利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用FeS(s)MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。
FeS+ Cu2+? CuS+ Fe2+
FeS+ Hg2+? HgS+ Fe2+
FeS+ Pb2+? PbS+ Fe2+例.如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol／L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? Ksp查阅教材P88页数据pH = 3.2解: Fe(OH)3?Fe3+ + 3OH-
Ksp = [Fe3+]×[OH-]3 = 4.0 ×10-39
Fe3+ 沉淀完全时的[OH-]为:Mg2＋开始沉淀的pH值为:pH =9.1因此, 只要控制pH值在3.2 ~ 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。练：在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+
杂质，pH值控制在什么范 围才能除去
Fe3+ ? [使c(Fe3+) ≤ 10-5mol·L-1]解： Fe(OH)3的 Ksp = 2.6×10-39 ，
Cu(OH)2 的Ksp= 5.6×10-20 pH = 2.8
pH > 2.8pH = 4.4
控制 pH：2.8 ~ 4.4 .在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl?，利用Ag+与CrO42?生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl?恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10?5 mol·L?1)时，溶液中c(Ag+)为_______ mol·L?1，此时溶液中c(CrO42?)等于__________ mol·L?1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10?12和2.0×10?10)2×10-55×10-3例:已知AgI的Ksp=8.5×10-17,AgCl的Ksp=1.8×10-10.在含有0.01mol/LNaI和0.01mol/LNaCl的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，先析出什么沉淀？两种沉淀能否有效分离？试通过计算说明。解：AgI沉淀需Ag+的浓度：
c(Ag+)=Ksp/c(I-)=8.5×10-15 mol/L∴两种沉淀能有效分离当开始生成AgCl沉淀时，溶液中还残留I-为： AgCl沉淀需Ag+的浓度： c(Ag+)=Ksp/c(Cl-)=1.8×10-8 mol/L ＜10-5mol/L先析出AgI沉淀 1.非结合胆红素（VCB）分子中有羟基，被氧化后（生成羧基）与钙离子结合形成胆红素钙的反应，就是一个有沉淀生成的离子反应，假如你是一位医生，请你从化学的角度分析以下预防胆结石的方法是否合理？
A. 大量使用纯碱可使钙离子沉淀完全，防止胆结 石生成
B. 不食用含钙的食品
C. 适量服用维生素E、维生素C等抗氧化自由基可防止胆结石
D. 常喝水稀释钙离子，溶解沉淀C如何吃菠菜？ 菠菜中含有一种叫草酸的物质，其学名是乙二酸，结构简式为HOOC-COOH，味苦涩，溶于水，是二元弱酸：HOOC-COOH→HOOC-COO－+ H+
HOOC-COO－→－OOC－COO－+ H+
草酸进入人体后，在胃酸作用下，电离平衡向左移动。以分子形式存在的草酸，从药理上看，是一种有毒的物质，过量的草酸会腐蚀胃黏膜，还会对肾脏造成伤害，另外，草酸会跟人体内的Ca2+形成草酸钙沉淀，使摄入的钙质不易被利用，造成人体缺钙。假如你是一位营养师，你对如何既科学又营养地吃菠菜有什么好的建议？ 一种方法是除去草酸，即在油炒前，先将菠菜用热水烫一烫，草酸溶于水而除去，且这样炒的菠菜没有苦涩味。
另一种方法是把草酸转化为沉淀，这就是“菠菜烧豆腐”的方法。每100 g菠菜中含300 mg草酸，每100 g豆腐约含240 mg钙，因此，每70 g豆腐中的Ca2+，可以结合100 g菠菜中的草酸(不含菠菜自身的钙)，当大部分草酸跟钙结合，可使涩味大大降低，菜肴更加美味可口。草酸钙进入人体，部分被胃酸溶解，溶解后形成的Ca2+仍能被人体吸收，未溶解的部分则排出体外。因此，食物中的Ca2+正好是草酸的解毒剂，豆腐中损失的钙可以由其他食物补充。
难溶电解质的溶解平衡难溶 ≠ 不溶 在学习初中化学时,我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。温故AgCl在水中溶解平衡一、沉淀溶解平衡1、概念：一定温度下，沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速率，固体量和各离子的浓度保持不变的状态。此时沉淀达到最大溶解，形成饱和溶液 。2、表示方法：AgCl(s) ?Ag+(aq)+Cl-(aq)3、意义：不表示 电离平衡
表示：一方面：少量的Ag+ 和Cl-脱离AgCl表面进入水中，另一方面：溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面的阴、阳离子的吸引回到AgCl的表面 研究对象：难溶电解质 易溶电解质的饱和溶液练习：分别书写下列物质的电离方程式和
沉淀溶解平衡方程式4、沉淀溶解平衡的特征：等：
定：
动：
变：
达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率
与沉淀的形成的速率相等达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度
保持不变动态平衡，达到沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解仍在进行，其速率相等沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起
来的，当条件改变，会建立新的平衡5、影响沉淀溶解平衡的因素
（2）
外因：沉淀本身的性质温度升高，多数溶解平衡向溶解方向移动。向溶解方向移动加入相同的离子，向生成沉淀的方向移动特例：
Ca(OH)2不同难溶电解质，溶解度有差别。（1）内因：不影响二、溶度积常数（简称溶度积）1、定义及表示： Ksp 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L沉淀就达完全. 在一定温度下，难溶物达到沉淀溶解平衡状态时，饱和溶液中各离子浓度化学计量数次方的乘积。AmBn (s)? mAn+(aq)+ nBm-(aq)Ksp=[c(An+)]m·[c(Bm-)]n② 计算饱和溶液中离子浓度
判断是沉淀的溶解与生成 ①Ksp的大小反映在水中的溶解能力。
Ksp越大，其溶解能力越强。③ 计算溶解度常见难溶电解质的溶度积与溶解度（ 25 °C）1.8×10-105.4×10-138.5×10-171.1×10-102.6×10-395.0×10-91.5×10-48.4×10-62.1×10-72.4×10-33.0×10-97.1×10-4CaCO3BaSO4Fe(OH)3温度 电解质本身性质 3、影响因素：随温度升高略微增大讨论：对于平衡 AgCl(s) ? Ag+(aq) + Cl-(aq) → ↑ ↑ ↑ ↑→ 不变 不变 不变 不变
不移动 不变 不变 不变 不变
← ↓ ↑ 不变 减小
→ ↓ ↑ 不变 增大
← ↑ ↓ 不变 减小
→ ↓ ↑ 不变 增大
Qc > Ksp，
Qc = Ksp，
Qc < Ksp，4、溶度积规则:溶液处于过饱和溶液状态，生成沉淀。沉淀和溶解达到平衡，溶液为饱和溶液。溶液未达饱和，沉淀发生溶解。离子积Qc=c(An+)m · c(Bm-)nAmBn ? mAn+(aq)+ nBm-(aq)
例1：将等体积4×10-3mol/L的AgNO3溶液和4×10-3mol/L的K2CrO4溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？[已Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12]答案：等体积混合后，
c 2(Ag+) ×c(CrO42-)
=[(4×10-3)/2 ]2×(4×10-3)/2
= 8×10-9 > 9.0×10-12 ，所以有析出Ag2CrO4沉淀。利用Ksp判断沉淀的溶解与生成例2：下列情况有无CaCO3沉淀生成？(体积误差忽略）
（1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3；
（2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？ [Ca2+] = [CO32-] = 0.1?10-3 ? 0.01/1.0 = 10-6 mol /L
Q= [Ca2+]×[CO32-] = 10-12 < Ksp(CaCO3)=4.96 ?10-9
因此无 CaCO3沉淀生成。[Ca2+]×[CO32-] = 10-4 mol /L
Q = [Ca2+]×[CO32-] = 10-8 > Ksp(CaCO3)
因此有CaCO3沉淀生成。
3：如果将2×10-4mol·L-1的CaCl2溶液与3×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉淀？
[已知CaCO3的Ksp=5.0×10-9(mol·L-1)2]Qc=1×10-4mol·L-1 ×1.5×10-4mol·L-1 =1.5×10-8(mol·L-1)2
﹥Ksp 结论是能产生沉淀2：已知25℃ Fe(OH)3的Ksp≈2.7×10-39，氢氧化
铁饱和溶液中c(OH-)≈ ,pH ≈ ,3×10-10 mol/L4.525℃时，M(OH)2的Ksp=4.0×10-12，求饱和溶液中的c(H+)___．计算饱和溶液中离子浓度（直接 间接）某温度下AgCl的Ksp是2.0×10?10 在0.1mol/L的NaCl溶液中加入过量AgCl固体，达到平衡后，银离子的浓度是多少？2×10-95×10-11溶解度计算溶解度与溶度积
联系：溶度积与溶解度均可表示难溶电解质的溶解性，两者之间可以相互换算。
区别：溶度积是一个标准平衡常数，只与温度有关。而溶解度不仅与温度有关，还与系统的组成、pH值的改变及配合物的生成等因素有关。
在溶度积的计算中，离子浓度必须是物质的量的浓度，其单位为mol·L-1；而溶解度的单位有g/100g水，g·L-1， mol·L-1。计算时一般要先将难溶电解质的溶解度S的单位换算为mol·L-1。对于难溶物质饱和溶液浓度极稀，可作近似处理：(xg/100gH2O)×10/M mol· L-1。几种类型的难溶物质溶度积、溶解度比较
对于同种类型化合物而言， Ksp -， S -。
但对于不同种类型化合物之间，不能根据Ksp来比较S的大小。例1、25℃时，AgCl的溶解度为1.92×10-3g·L-1，求同温度下AgCl的溶度积。
例2、25℃时，已知Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12，求同温度下S(Ag2CrO4)/g·L-1。
例3、查表知PbI2的Ksp为1.4×10-8，估计其溶解度S(单位以g·L-1计)。 第二课时
难溶电解质的溶解平衡三、沉淀溶解平衡原理的应用[思考与交流] 1、在生活中，水资源是很宝贵的，如果工业废水中含有Ag+，理论上，你会选择加入什么试剂？
2、粗盐提纯时,NaCl溶液中含有SO42- 离子，选择含Ca2+还是Ba2+离子的试剂除去？思考：如果误食可溶性钡盐，造成中毒，你选择5％的硫酸钠溶液还是碳酸钠溶液给患者洗胃？请解释理由。1、沉淀的生成 （1）应用：分离除去某些离子
（2）方法（a）、加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋ + S2－=CuS↓ Hg2＋ + S2－＝HgS↓提示：残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L,就认为离子沉淀完全了。直接沉淀 分步沉淀 共沉淀混合预处理设备药剂制备沉淀物处理设备反应沉淀补充处理进水出水沉淀物排除投药部分回流例：根据上表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？（b）调节pH法加入Cu(OH)2或碱式碳酸铜或CuO，调节pH至3-4，铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，（b）调节pH法调pH:氨水.氢氧化钠.氧化铜.碳酸铜加氨水调pH值至7－8（c）氧化还原法根据上表，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？先把Fe2+氧化成Fe3+，加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜, 调节pH至3-4使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀。氧化剂：氯气，氯水，双氧水,硝酸.高锰酸钾 （d）、同离子效应法硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。例如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。 9.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再加入适量的HCl,这种试剂是(???? )
A.NH3·H2O??????????
B.NaOH?????????
C.Na2CO3
D.MgCO3
E. MgO
F. Mg(OH)2思考.锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。水垢中含有的Mg(OH)2沉淀如何清除？
【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”？ 由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9-1.5)，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.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)实质:平衡向沉淀溶解的方向移动例：CaCO3易溶于HCl①酸（碱）溶解法2、沉淀的溶解例：Al(OH)3既溶于HCl，又溶于NaOH②难溶于水的电解质溶于某些盐溶液
例：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液(2)方法Mg(OH)2的溶解平衡：
Mg(OH)2(s) ?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)（1）加盐酸（2）加入NH4Cl时，
NH4＋直接结合OH－,使c(OH－)减小H＋中和OH-,使c(OH－)减小Mg(OH)2+NH4Cl =MgCl2+2NH3·H2O③生成配合物法④氧化还原法AgCl(s) ?Ag+(aq)+Cl-(aq)Ag+ + 2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++ 2H2OAgCl溶解于NH3·H2O沉淀溶解平衡向右移动，沉淀溶解某些金属硫化物只溶于氧化性酸（硝酸 王水）3CuS+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O CuS?Cu2＋ + S2－溶洞中美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。现在，从难溶电解质溶解平衡
移动的角度来解释石灰岩溶洞的形成。CaCO3 (S)?Ca 2+ (aq) + CO3 2- (aq)
CO3 2- + H2O +CO2 = 2HCO3 -
（CaHCO3可溶）Ca（HCO3）2 = CaCO3↓ + H2O +CO2↑△“滴水石穿”?CaCO3+CO2+H2O = Ca(HCO3)2的实质为：珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水中获取Ca2＋和HCO3-，经反应形成石灰石外壳。珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸的产生，对珊瑚的形成贡献巨大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳浓度增大，干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫的死亡。美丽的珊瑚礁实验一：取一支试管，向其中滴加2ml氯化钠溶液，然后向其中逐滴加入硝酸银溶液，实验二：向实验1的试管里滴加碘化钾溶液，观测现象并纪录实验三：向实验2的试管中滴加硫化钠溶液产生白色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓白色沉淀→黄色沉淀AgCl+I-?AgI+Cl-黄色沉淀→黑色沉淀2AgI+S2- ?Ag2S+2I-3.沉淀的转化已知
KSPAgCl=1.8×10-10
KSPAgI=8.3×10-17
KSPAg2S=1.6×10-49
分析沉淀转
化的方向 AgCl(s) ? Ag+(aq) +Cl-(aq)+KI = I- + K+AgI 2AgI(s) ? 2Ag+ (aq)+2I-(aq) Na2S = S2- + 2Na++Ag2S（1）实质：沉淀溶解平衡的移动（2）一般规律：
溶解度（ 或KSP）小的沉淀可向溶解度（ 或KSP）更小沉淀转化，溶解度差别越大，转化越容易3、沉淀的转化 分步沉淀
在相同浓度的Cl-、Br-、I- 的溶液中
逐滴加入AgNO3 溶液，因为：Ksp(AgI) < Ksp(AgBr) < Ksp(AgCl)AgI最先沉淀，其次是AgBr, 最后是AgCl。思考：锅炉水垢中还含有CaSO4，难溶于水和酸，如何清除？实例1：锅炉的水垢中除了CaCO3和Mg(OH)2外，还有CaSO4使得水垢结实，用酸很难快速除去，要快速除去水垢，可以用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的CaCO3,而快速除去。实例2：龋齿和含氟牙膏钙、鳞在骨骼牙齿中的存在形式Ca5(PO4)3OH羟基磷灰石存在的溶解平衡牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s）?5Ca2++3PO43-+OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是
。
已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因 。 生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿 5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓ 实例3：重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料 :BaSO4不溶于酸，但可以用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3BaSO4 、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO3实例4：自然界中矿物的转化原生铜的硫化物-----------------硫酸铜----------------铜蓝（CuS）氧化 淋滤渗透 遇闪锌矿 ZnS
方铅矿 PbS实例5：利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用FeS(s)MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。
FeS+ Cu2+? CuS+ Fe2+
FeS+ Hg2+? HgS+ Fe2+
FeS+ Pb2+? PbS+ Fe2+例.如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol／L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? Ksp查阅教材P88页数据pH = 3.2解: Fe(OH)3?Fe3+ + 3OH-
Ksp = [Fe3+]×[OH-]3 = 4.0 ×10-39
Fe3+ 沉淀完全时的[OH-]为:Mg2＋开始沉淀的pH值为:pH =9.1因此, 只要控制pH值在3.2 ~ 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。练：在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+
杂质，pH值控制在什么范 围才能除去
Fe3+ ? [使c(Fe3+) ≤ 10-5mol·L-1]解： Fe(OH)3的 Ksp = 2.6×10-39 ，
Cu(OH)2 的Ksp= 5.6×10-20 pH = 2.8
pH > 2.8pH = 4.4
控制 pH：2.8 ~ 4.4 .在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl?，利用Ag+与CrO42?生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl?恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10?5 mol·L?1)时，溶液中c(Ag+)为_______ mol·L?1，此时溶液中c(CrO42?)等于__________ mol·L?1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10?12和2.0×10?10)2×10-55×10-3例:已知AgI的Ksp=8.5×10-17,AgCl的Ksp=1.8×10-10.在含有0.01mol/LNaI和0.01mol/LNaCl的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，先析出什么沉淀？两种沉淀能否有效分离？试通过计算说明。解：AgI沉淀需Ag+的浓度：
c(Ag+)=Ksp/c(I-)=8.5×10-15 mol/L∴两种沉淀能有效分离当开始生成AgCl沉淀时，溶液中还残留I-为： AgCl沉淀需Ag+的浓度： c(Ag+)=Ksp/c(Cl-)=1.8×10-8 mol/L ＜10-5mol/L先析出AgI沉淀 1.非结合胆红素（VCB）分子中有羟基，被氧化后（生成羧基）与钙离子结合形成胆红素钙的反应，就是一个有沉淀生成的离子反应，假如你是一位医生，请你从化学的角度分析以下预防胆结石的方法是否合理？
A. 大量使用纯碱可使钙离子沉淀完全，防止胆结 石生成
B. 不食用含钙的食品
C. 适量服用维生素E、维生素C等抗氧化自由基可防止胆结石
D. 常喝水稀释钙离子，溶解沉淀C如何吃菠菜？ 菠菜中含有一种叫草酸的物质，其学名是乙二酸，结构简式为HOOC-COOH，味苦涩，溶于水，是二元弱酸：HOOC-COOH→HOOC-COO－+ H+
HOOC-COO－→－OOC－COO－+ H+
草酸进入人体后，在胃酸作用下，电离平衡向左移动。以分子形式存在的草酸，从药理上看，是一种有毒的物质，过量的草酸会腐蚀胃黏膜，还会对肾脏造成伤害，另外，草酸会跟人体内的Ca2+形成草酸钙沉淀，使摄入的钙质不易被利用，造成人体缺钙。假如你是一位营养师，你对如何既科学又营养地吃菠菜有什么好的建议？ 一种方法是除去草酸，即在油炒前，先将菠菜用热水烫一烫，草酸溶于水而除去，且这样炒的菠菜没有苦涩味。
另一种方法是把草酸转化为沉淀，这就是“菠菜烧豆腐”的方法。每100 g菠菜中含300 mg草酸，每100 g豆腐约含240 mg钙，因此，每70 g豆腐中的Ca2+，可以结合100 g菠菜中的草酸(不含菠菜自身的钙)，当大部分草酸跟钙结合，可使涩味大大降低，菜肴更加美味可口。草酸钙进入人体，部分被胃酸溶解，溶解后形成的Ca2+仍能被人体吸收，未溶解的部分则排出体外。因此，食物中的Ca2+正好是草酸的解毒剂，豆腐中损失的钙可以由其他食物补充。