高中化學(xué) 第三章 水溶液中的離子平衡 3.4 難溶電解質(zhì)的溶解平衡（第2課時）沉淀溶解平衡課件 新人教版選修4-新人教版高二選修4化學(xué)課件

1、3-4-2 3-4-2 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡復(fù)習(xí)鞏固復(fù)習(xí)鞏固QCKSP=QCKSPQCKSP溶液過飽和，有沉淀析出溶液過飽和，有沉淀析出溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)溶液未飽和，可繼續(xù)溶解該難溶電解質(zhì)溶液未飽和，可繼續(xù)溶解該難溶電解質(zhì)溶度積（溶度積（KspKsp）與與 離子積（離子積（ Q QC C ）1 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）應(yīng)用）應(yīng)用：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一。物質(zhì)的重要方法之一。（2）沉淀的方法）沉淀的方法 調(diào)調(diào)pH值

2、值如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，使其溶解如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，使其溶解于水，再加氨水調(diào)于水，再加氨水調(diào) pH值至值至78，可使，可使Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。沉淀而除去。Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 加沉淀劑加沉淀劑 如：沉淀如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀劑做沉淀劑Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS思考與交流思考與交流1、除去、除去NaCl溶液中的溶液中的SO42-，選擇加，選擇加 入入CaCl2還是還是BaCl2做沉淀劑？為什么？做沉淀劑？為什么？加入鋇鹽，因為加入鋇鹽，因為BaSO4比比CaS

3、O4更難溶，使用鋇更難溶，使用鋇鹽可使鹽可使SO42-沉淀更完全沉淀更完全 沉淀離子濃度小于沉淀離子濃度小于10-5mol/L混合溶液滴加氨水調(diào)節(jié)溶液至pH1靜置，過濾溶液1沉淀1滴加氨水調(diào)節(jié)溶液至pH2靜置，過濾溶液2沉淀24、除去并回收、除去并回收NH4Cl溶液中的溶液中的FeCl3和和MgCl2雜質(zhì)的實驗流程（部分）如下：雜質(zhì)的實驗流程（部分）如下：（已知：已知：回收液中雜質(zhì)離子回收液中雜質(zhì)離子Fe3+和和Mg2+的物質(zhì)的量濃度均為的物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L。）。）（1）pH1的范圍： ，沉淀1的成分： 。 （2）pH2的范圍： ，沉淀2的成分： 。 3pH19Fe(OH)3pH

4、211Mg(OH)23、在粗制CuSO45H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。在提純時，為了出去Fe2+，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化為Fe3+，然后再加少量堿至溶液PH=4，可以達到除去鐵離子而不損失硫酸銅的目的。試解釋原因。沉淀物沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Cu（OH）2開始沉淀的開始沉淀的pH2.37.64.4完全沉淀的完全沉淀的pH3.29.76.4從以下數(shù)據(jù)分析，能找出原因：從以下數(shù)據(jù)分析，能找出原因： 2. 2. 沉淀的溶解沉淀的溶解 原理：不斷減少溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使原理：不斷減少溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，就達到使沉淀溶解平衡向沉淀溶解

5、的方向移動，就達到使沉淀溶解的目的。的目的。 CaCOCaCO3 3(s) CO(s) CO3 32-2-(aq(aq) + Ca2+(aq)HCO3-+H+H+H2CO3H2O + CO2例如：例如：CaCOCaCO3 3為什么能溶于稀鹽酸為什么能溶于稀鹽酸思考思考：寫出寫出氫氧化鎂氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達式沉淀溶解平衡的表達式. 若使氫氧化鎂沉淀溶解，可以采取什么方法？若使氫氧化鎂沉淀溶解，可以采取什么方法？所依據(jù)的原理是什么？所依據(jù)的原理是什么？Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)溶解溶解沉淀沉淀 根據(jù)根據(jù)勒夏特列原理勒夏特列原理，使沉淀溶解，使沉淀溶解平衡向平衡向溶解

6、溶解方向移動方向移動可采取的方法有：可采取的方法有：升溫、升溫、加水、加鹽酸加水、加鹽酸.還可以加什么物質(zhì)呢？還可以加什么物質(zhì)呢？試管試管編號編號對應(yīng)對應(yīng)試劑試劑少許少許Mg(OH)2少許少許Mg(OH)2少許少許Mg(OH)2少許少許Mg(OH)2滴加滴加試劑試劑2ml蒸餾水，蒸餾水，滴加酚酞溶液滴加酚酞溶液2ml鹽酸鹽酸3ml飽和飽和NH4Cl溶液溶液 2mlFeCl3溶液溶液現(xiàn)象現(xiàn)象固體無明顯固體無明顯溶解現(xiàn)象，溶解現(xiàn)象，溶液變淺紅溶液變淺紅迅速溶解迅速溶解逐漸溶解逐漸溶解Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2OMg(OH)2 + 2NH4Cl MgCl2 + 2NH3H2

7、O完成實驗完成實驗, ,記錄現(xiàn)象記錄現(xiàn)象, ,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。有紅褐有紅褐色沉淀色沉淀生成生成說明說明溶解溶解實驗探究：實驗探究：分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、鹽酸、分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、鹽酸、 NH4Cl、FeCl3溶液溶液，根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論。，根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論。在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq) 加入鹽酸時，加入鹽酸時，H中和中和OH，使使c(OH)減減小，平衡小，平衡右右移，從而使移，從而使Mg(OH)2溶解。溶解。 加入加入NH4Cl時，時，NH4與與O

8、H結(jié)合，生成結(jié)合，生成弱電弱電解質(zhì)解質(zhì)NH3H2O（它在水中比（它在水中比Mg（OH）2更難電更難電離出離出OH-），使），使c(OH)減小，平衡減小，平衡右右移，從而移，從而使使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移動。的沉淀溶解平衡向溶解方向移動?！舅伎寂c交流思考與交流】：【解釋解釋】思考思考：白色的白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后，氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后，為什么會為什么會有紅褐色沉淀生成？有紅褐色沉淀生成？Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)，F(xiàn)e(OH)3這就是這就是-沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化FeCl3 = 3Cl + Fe3Fe(OH)3的的KspKsp遠小于遠

9、小于Mg(OH)2的的KspKsp，說明，說明Fe(OH)3比比Mg(OH)2更難溶。更難溶。參見參見P65P65頁表頁表3-53-5【實驗實驗3-4】步驟步驟1mLNaCl和和10滴滴AgNO3溶混溶混合合(均為均為0.1molL)向所得固液混合物向所得固液混合物中滴加中滴加10滴滴0.1molLKI溶液溶液向新得固液混合物向新得固液混合物中滴加中滴加10滴滴0.1molL Na2S溶液溶液現(xiàn)象現(xiàn)象有白色沉淀析出有白色沉淀析出 白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色AgClAgIAg2S向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加F

10、eCl3溶液白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色靜置紅褐色沉淀析出，溶液變無色【實驗實驗3-5】（實驗（實驗3 34 4、3 35 5沉淀轉(zhuǎn)化）沉淀轉(zhuǎn)化）AgClAgClAgIAgIAgAg2 2S SKIKINaNa2 2S SFeClFeCl3 3靜置靜置Mg(OH)Mg(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3討論討論:從實驗中可以得到什么結(jié)論？從實驗中可以得到什么結(jié)論？實驗說明：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的實驗說明：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更

11、小的方向轉(zhuǎn)化。物質(zhì)物質(zhì)溶解度溶解度/gAgCl1.510-4AgI 9.610-9Ag2S1.310-16沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI = I- + K+AgCl(s) Ag+ + Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.510-4gs(AgI)=3.710-7gs(Ag2S)=1.310-16g沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化?；?。AgCl(s)+I- AgI(s) + Cl-思考與交流思考與交流 1.根據(jù)你所觀察到的現(xiàn)象，寫出所發(fā)生的反應(yīng)。 2.如果將上述兩個實驗中的沉淀生成和轉(zhuǎn)化的步驟顛倒順序，會產(chǎn)生什么結(jié)果？試用平衡移動原理和兩種沉淀溶

12、解度上的差別加以解釋，找出這類反應(yīng)發(fā)生的特點。溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀。兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。AgCl+I- -=AgI+Cl- -2AgI+S2- -=Ag2S+2I- -3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+轉(zhuǎn)化不會發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì) 沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡移動沉淀溶解平衡移動。一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更更小小的沉淀容易實現(xiàn)。的沉淀容易實現(xiàn)。沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用 沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生

13、產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價值。的應(yīng)用價值?！揪毩?xí)練習(xí)】 1.向盛有向盛有0.1mol/LAgNO3溶液的試管中滴加溶液的試管中滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成為止。溶液，至不再有白色沉淀生成為止。取其中澄清溶液，逐滴加入飽和取其中澄清溶液，逐滴加入飽和Na2S溶液，有無溶液，有無沉淀生成？沉淀生成？ 如果先向如果先向AgNO3溶液中加溶液中加Na2S溶液至沉淀完全，溶液至沉淀完全，再向上層清液中滴加再向上層清液中滴加NaCl，情況又如何？試解釋，情況又如何？試解釋原因。原因。沒有沉淀生成。沒有沉淀生成。Ag2S飽飽和溶液中和溶液中Ag太少，不太少，不能生成能生成AgCl沉淀。沉

14、淀。有黑色沉淀生成有黑色沉淀生成。CaSO4 SO42 + Ca2 +CO32CaCO3 應(yīng)用應(yīng)用1：鍋爐的水垢中含有鍋爐的水垢中含有CaSO4 ，可先用，可先用Na2CO3溶液處理，使溶液處理，使 之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3?；瘜W(xué)法除鍋爐水垢的流程圖化學(xué)法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用用飽和飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過

15、程中發(fā)生的所有離子方程式寫出除去水垢過程中發(fā)生的所有離子方程式用鹽酸用鹽酸或或飽氯化銨液飽氯化銨液除去水垢除去水垢應(yīng)用應(yīng)用2：一些自然現(xiàn)象的解釋一些自然現(xiàn)象的解釋CaCO3 Ca2+ + CO32-2HCO3-+H2O+CO2當(dāng)我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時，當(dāng)我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時，一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石石灰石巖層巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后，會形成各在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后，會形成各種奇形異狀的種奇形異狀的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的。你知道它是如何形成的嗎？嗎？自然界也發(fā)生著溶解度小的礦物轉(zhuǎn)化為自然界也發(fā)生著溶解度小的

16、礦物轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后可變成后可變成CuSOCuSO4 4溶液，并向深部滲透，溶液，并向深部滲透，遇到深層的閃鋅礦遇到深層的閃鋅礦(ZnS)(ZnS)和方鉛礦和方鉛礦(PbS)(PbS)，便慢慢地使之轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍便慢慢地使之轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS)(CuS)。應(yīng)用應(yīng)用3： BaSO4 和和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：的沉淀溶解平衡分別為： BaSO4 Ba2 SO42 s=2.4 104 BaCO3 Ba2 CO32 s=2.2 103 由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(pH

17、=0.91.5)，如果服如果服下下BaCO3，胃酸會與，胃酸會與CO32反應(yīng)生成反應(yīng)生成CO2和水，和水，使使CO32濃度降低，使?jié)舛冉档?，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，的沉淀溶解平衡向右移動，使體內(nèi)使體內(nèi)的的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。濃度增大而引起人體中毒。BaCO3 Ba2+ + CO32- + H+CO2+H2O所以，不能用所以，不能用BaCO3作為內(nèi)作為內(nèi)服造影劑服造影劑“鋇鋇餐餐”。而而SO42不與不與H結(jié)合生成硫結(jié)合生成硫酸，酸，胃酸中的胃酸中的H對對BaSO4的的溶解平衡沒有影響，溶解平衡沒有影響，Ba2濃濃度保持在安全濃度標準下，所度保持在安全濃度標準下，所以用以用

18、BaSO4 作作“鋇餐鋇餐”。【小結(jié)小結(jié)】：沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化實質(zhì)實質(zhì)上上都是都是沉淀溶解平衡的移動沉淀溶解平衡的移動的過程，其基本依的過程，其基本依據(jù)主要有：據(jù)主要有：濃度濃度：加水，平衡向：加水，平衡向溶解溶解方向移動。方向移動。溫度溫度：升溫，多數(shù)平衡向：升溫，多數(shù)平衡向溶解溶解方向移動。方向移動。加入相同離子加入相同離子，平衡向，平衡向沉淀沉淀方向移動。方向移動。加入加入可與體系中某些離子反應(yīng)可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子生成更難溶或更難電離或氣體的離子，使平衡向，使平衡向溶解溶解的的方向移動。方向移動。 牙齒表面由一層硬的、組成牙齒表

19、面由一層硬的、組成為為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保的物質(zhì)保護著，它在唾液中存在下列平衡：護著，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5 Ca2+ +3PO43-+OH- 進食進食后，細菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒就后，細菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是會受到腐蝕，其原因是 。 已知已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、質(zhì)地更堅固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添質(zhì)地更堅固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因：加劑后能防止齲齒的原因：因因 。 生成的有機酸能中和生成的有機酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒腐蝕牙齒 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 思考：例例3 3：已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl1.