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课件网) 第3章 物质在水溶液中的行为 第3节 沉淀溶解平衡 学习及评价目标 1.知道难溶电解质在水中存在溶解平衡。 2.体验从实验现象到科学本质的科学认识和思考过程,通过科学探究和证据推理完善分析水溶液中微粒间作用的基本思路。 3.了解溶度积常数,并尝试用于定量分析。 4.能基于平衡移动的观点以及多平衡间的相互影响,分析沉淀的生成、溶解和转化,并能解释生产生活中的一些相关问题及其解决方法的原理。 情境导入 在海水养殖中,渔民经常向海水中撒入一种白色粉末,用过之后,海水就不会发臭。因为在水产养殖场底部淤泥中的有机物质腐烂分解时,这一区域处于无氧状态,使厌氧的硫杆菌、硫酸盐还原菌得以滋生,可将硫酸盐还原为硫化氢。而当水体的pH值大于8.5时,这些细菌便不能存活。因此,向水体中撒入这种白色粉末可以使水体的pH值达到9左右且能较长时间的保持。 思考·讨论 1.推测白色粉末可能是什么物质呢? 2.白色粉末为什么能调节海水的pH? Mg(OH)2 少量溶于水的氢氧化镁电离出氢氧根离子,使水体显弱碱性。 经查阅资料,其中有一种水质改良剂为Mg(OH)2 ......投加的Mg(OH)2可使水体较长时间保持弱碱性...... 黄永强《渔业研究》 分析·推测 Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) K sp=c平(Mg2+)·c平2(OH-) 思考·计算 【定量推证】 若淤泥附近水体的c(Mg2+)=0.056mol·L-1,计算并判断Mg(OH)2能否使水体pH保持9左右? 已知:Ksp=c平(Mg2+)c2平(OH-)=5.6×10-12mol3·L-3 思考·计算 若是单一的饱和Mg(OH)2溶液,如何求Mg2+的浓度 已知:Ksp=c平(Mg2+)c2平(OH-)=5.6×10-12(mol3·L-3) 实验验证 1.设计实验测定含有氢氧化镁的水溶液的酸碱性。 2.取上层清液于一支试管中,向其中滴加几滴0.1mol·L-1氢氧化钠溶液,观察实验现象。 3.向上层清液中滴加几滴0.1mol·L-1氢氧化钠溶液,观察实验现象。 一、沉淀溶解平衡与溶度积 溶解速率 沉淀速率 时间 速率 沉淀溶解平衡 1.沉淀溶解平衡 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,达到平衡状态。 溶解 沉淀 总结 Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) 2.溶度积常数 溶解平衡方程式: 溶度积常数表达式: 溶解平衡也存在溶解平衡常数,称为溶度积常数或溶度积,通常用Ksp表示。 Ksp=c平(Mg2+) c平2(OH-) 总结 Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关;并且,溶液中相应离子浓度的变化只能使平衡移动,并不能改变Ksp Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) 难溶物 Ksp(25℃)(mol2·L-2) 溶解度(mol·L-1) AgCl 1.8×10-10(mol2·L-2) AgBr 5.0×10-13(mol2·L-2) AgI 8.3×10-17(mol2·L-2) Mg(OH)2 5.6×10-12(mol3·L-3) Cu(OH)2 2.2×10-20(mol3·L-3) 结论:相同类型(化学式中阴、阳离子个数比相同时) 的难溶电解质的Ksp越大,在水中的溶解程度就越大。 根据数据,能否用Ksp大小比较其溶解程度的大小 10-5(近似值) 10-6.5(近似值) 10-8.5(近似值) 10-4(近似值) 10-7(近似值) 证据推理 向滴加酚酞的Mg(OH)2悬浊液液中滴入少量稀硫酸,仔细观察现象,能得出什么结论?从定性和定量两个角度解释上述现象的原因。 实验探究 Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq)+ 2OH-(aq) 哪些外界条件能影响这个平衡? 实验探究 溶液未达饱和,无沉淀析出 Q> Ksp Q= Ksp Q< Ksp 平衡向生成沉淀方向移动,生成沉淀。 难溶电解质达到沉淀溶解平衡状态,溶液是饱和溶液 二、沉淀溶解平衡的应用 1.沉淀的溶解与生成 学以致用 BaCO3(s) Ba2+ (aq) + CO32-(aq) + 2H+ H2O + CO2 医院进行钡餐透视时,用BaSO4做内服造影剂,为什么不选用BaCO3?(从定性、定量两个角度解释) Q< Ksp 1.Ba2+有剧毒; ... ...