專題14 沉淀的溶解平衡 (三)- 名校同步2022-2023學(xué)年高二化學(xué)疑難點(diǎn)突破實(shí)用課件（人教版2019選擇性必修1）

1、第三章 水溶液中的離子平衡（第3課時(shí)）第四節(jié) 沉淀溶解平衡 珊瑚蟲可從周圍的海水中獲取Ca2和HCO3-，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼。珊瑚周圍藻類植物的生長(zhǎng)會(huì)促進(jìn)碳酸的產(chǎn)生，對(duì)珊瑚的形成貢獻(xiàn)巨大。三、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1、沉淀的生成（2）應(yīng)用：是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一。（1）原則：生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生，且進(jìn)行得越完全越好。（3）方法a.加沉淀劑:如沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、(NH4)2S等做沉淀劑Cu2+S2=CuS Hg2+S2HgS氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH值（0.1mol/L）沉淀完全時(shí)的pH值(10-5 mol/L)Cu(OH)24.676.6

2、7Fe(OH)31.482.81根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？b.調(diào)pH形成氫氧化物沉淀 加入氫氧化銅或堿式碳酸銅或氧化銅，調(diào)節(jié)pH至34，促進(jìn) Fe3+水解，轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀。c、同離子效應(yīng)法 向體系中加入硫酸，硫酸根濃度大，使平衡左移有利于沉淀生成。BaSO4(s) Ba2 +(aq)+SO42- (aq) 硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小 例1、將足量AgCl分別加入下列溶液中，AgCl溶解度由大到小的順序是 （）20ml0.01mol/LKCl溶液 20ml0.02mol/LCaCl2溶液20ml蒸餾水 20ml0.03mol/LHCl溶液20ml0.05m

3、ol/LAgNO3溶液 A. B. C. D.B 通過(guò)氧化還原反應(yīng)等方式改變某離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛雀〉碾y溶電解質(zhì)以便分離出去。d、氧化還原法 在粗制CuSO45H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+ 。在提純時(shí)，為了除去Fe2+，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化為Fe3+，然后再加少量堿到溶液pH=4，可以達(dá)到除去鐵離子而不損失硫酸銅的目的?！舅伎寂c交流】1、如果要除去某溶液中的SO42-，你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽？為什么？ 加入鋇鹽，因?yàn)锽aSO4比CaSO4更難溶，使用鋇鹽可使SO42- 沉淀更完全。2、以你現(xiàn)有的知識(shí)，你認(rèn)為判斷沉淀能否生成可從哪方面考慮？是否可能使要除去的離子通

4、過(guò)沉淀反應(yīng)全部除去？說(shuō)明原因。 從溶解度方面可判斷沉淀能否生成。不可能使要除去的離子通過(guò)沉淀完全除去。 當(dāng)剩余離子即平衡離子濃度10-5mol/L時(shí)，可認(rèn)為離子已沉淀完全或離子已有效除去。 設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，當(dāng)QcKsp時(shí)，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。2、沉淀的溶解(1)原理：(2)舉例 a、難溶于水的鹽溶于酸中如：CaCO3溶于鹽酸，F(xiàn)eS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于強(qiáng)酸CaCO3(s) CO32-(aq) +Ca2+(aq)+H+HCO3- H2CO3 H2O+CO2+H+【思考】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“

5、鋇餐”? BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為： BaSO4(s) Ba2+（aq） + SO42-（aq） Ksp=1.110-10mol2L-2 BaCO3(s) Ba2+（aq） + CO32-（aq） Ksp=5.110-9mol2L-2 由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH=0.91.5)，如果服下BaCO3，胃酸會(huì)與CO32-反應(yīng)生成CO2和水，使CO32-離子濃度降低，使Qc Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。 BaCO3（s） Ba2+（aq）+CO32- （aq） + 2H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑

6、“鋇餐”。 而SO42-不與H+結(jié)合生成硫酸，胃酸中的H+對(duì)BaSO4的溶解平衡沒(méi)有影響，Ba2+濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4 作“鋇餐”。b 、難溶于水的電解質(zhì)溶于某些鹽溶液【思考與交流】用平衡移動(dòng)的原理分析Mg(OH)2溶于鹽酸和NH4Cl溶液的原因。滴加試劑蒸餾水鹽酸氯化氨溶液現(xiàn)象固體無(wú)明顯溶解現(xiàn)象，滴加酚酞，溶液顯淺紅色迅速溶解逐漸溶解【 實(shí)驗(yàn)3-3】向3支分別盛有少量Mg(OH)2固體的試管中，分別滴加適量的蒸餾水、稀鹽酸、氯化銨溶液，預(yù)測(cè)觀察現(xiàn)象并進(jìn)行解釋。說(shuō)明溶解 H中和OH-,使c(OH)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解?！窘忉尅吭谌芤褐写嬖贛g(OH)2

7、的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq) NH4與OH結(jié)合，生成弱電解質(zhì)NH3H2O它在水中比Mg(OH)2更難電離出OH-，使c(OH)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)。（1）加入鹽酸時(shí)：（2）加入NH4Cl時(shí)：（3）難溶電解質(zhì)溶解的規(guī)律 不斷減小溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，平衡就向沉淀溶解的方向移動(dòng)，從而使沉淀溶解。（4）幾種促使沉淀溶解的基本方法： 溫度的改變、溶液pH的調(diào)控、弱電解質(zhì)的形成、配位化合物的形成或氧化還原反應(yīng)等因素對(duì)難溶電解質(zhì)溶解平衡的影響。生成弱電解質(zhì)CaCO3(s) +2H+ = Ca2+ + H2O + CO2

8、生成易揮發(fā)性物質(zhì)FeS + 2H+ = Fe2+ + H2S發(fā)生氧化還原反應(yīng)3CuS + 8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+ 3S+ 2NO+ 4H2O生成絡(luò)合物AgCl + 2NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl-Fe(OH)3(s) + 3H+ = Fe3+ + 3H2OMg(OH)2(s) + 2NH4+ Mg2+ + 2NH3H2O練習(xí)1、試用平衡移動(dòng)原理解釋下列事實(shí) （1）FeS不溶于水，但卻能溶于稀鹽酸中。 CaCO3難溶于稀硫酸，但卻能溶于醋酸中。 （2）分別用等體積的蒸餾水和0.010mol/L硫酸洗滌BaSO4沉淀，用水洗滌造成的BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌造成的

9、損失量。3、沉淀的轉(zhuǎn)化【 實(shí)驗(yàn)3-4】步驟NaCl和AgNO3溶液混合向所得固體混合物中滴加KI溶液向新得固體混合物中滴加Na2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色【 實(shí)驗(yàn)3-5】步驟向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液靜置現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀變紅褐色紅褐色沉淀析出溶液褪至無(wú)色（實(shí)驗(yàn)34、35沉淀轉(zhuǎn)化）規(guī)律：一般來(lái)說(shuō)，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。思考:如果將上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中沉淀生成和轉(zhuǎn)化的操作步驟顛倒順序，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？為什么？沉淀不會(huì)轉(zhuǎn)化。沉淀只是從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。使

10、溶液中的離子濃度更小，使平衡向溶解的方向移動(dòng)。3、沉淀的轉(zhuǎn)化（1）實(shí)質(zhì)：（2）規(guī)律： 一般而言,溶解能力相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)較弱的物質(zhì)；溶解度相差越大,這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)越大?！舅伎肌吭赯nS沉淀加入10mL0.001mol/L的CuSO4溶液是否有CuS沉淀生成？ 已知: Ksp(ZnS)=1.610-24 Ksp(CuS)=1.310-36【高考常見(jiàn)題】下列實(shí)驗(yàn)中，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及解釋或結(jié)論都正確且具有因果關(guān)系的是 （ ）選項(xiàng)操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論A測(cè)定等濃度的Na2CO3和Na2SO3溶液的PHNa2CO3溶液的PH較大酸性H2CO3 Ksp(AgI)C向1mL 0.1 mol/L的

11、AgNO3溶液中加入1mL0.1 mol/L NaCl溶液，再加幾滴0.1mol/L Na2S溶液先出現(xiàn)白色沉淀，后有黑色沉淀生成氯化銀的溶解度大于硫化銀 C工業(yè)廢水重金屬離子(如Cu2+、Hg2+等)轉(zhuǎn)化成沉淀在工業(yè)廢水處理上的應(yīng)用加入Na2S、(NH4)2S等加入FeS等(3)沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用在生活中的應(yīng)用【思考】鍋爐水垢中除了CaCO3、Mg(OH) 2外，還含有難溶于水和酸的 CaSO4 ，如何清除？難溶物CaSO4CaCO3溶解度/g2.11011.5 103可先用Na2CO3飽和溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸處理。CaSO4(s) SO42- (aq) + C

12、a2+ (aq) + CO32-CaCO3CaSO4 (s)+CO32- (aq)= CaCO3(s)+ SO42-(aq)練習(xí)2、牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH- (aq) 進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因是 。 生成的有機(jī)酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動(dòng)，加速腐蝕牙齒腐蝕 已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅(jiān)固。 當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因是(用離子方程式表示)： 。根據(jù)

13、以上原理，請(qǐng)你提出一種其他促進(jìn)礦化的方法： 。 5Ca2+3PO43-+ F- =Ca5(PO4)3F加Ca2+(或加PO43-等） 齲齒在工業(yè)生產(chǎn)和科研上的應(yīng)用 先將難溶強(qiáng)酸鹽轉(zhuǎn)化為難溶弱酸鹽，然后用酸溶解，使陽(yáng)離子進(jìn)入溶液。 飽和Na2CO3溶液移走上層溶液H+（重復(fù)操作）Ba2+BaSO4BaCO3BaSO4 、BaCO3以重晶石(BaSO4)為原料制備可溶性鋇鹽的過(guò)程Ksp(BaSO4)=1.110-10, Ksp(BaCO3)=2.510-9. 溶解能力相近的難溶電解質(zhì)，合適的條件下溶解能力相對(duì)較弱的物質(zhì)也可以轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)。對(duì)一些自然現(xiàn)象的解釋CuSO4銅藍(lán)(CuS)

14、CuSO4 + ZnS = CuS + ZnSO4CuSO4 + PbS = CuS + PbSO4【小結(jié)】： 沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化本質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動(dòng)問(wèn)題，其基本依據(jù)主要有： 濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。 溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。 加入相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。 加入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，使平衡向溶解的方向移動(dòng)。1、 將AgNO3溶液依次加入氯化鈉溶液、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液中都會(huì)出現(xiàn)不同顏色的沉淀，沉淀的顏色變化是 。出現(xiàn)這種顏色變化的原因是： 。白色淡黃色黃色沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化課堂練習(xí)2、下列說(shuō)法正確

15、的是 ( ) A.鋇中毒患者可盡快使用蘇打溶液洗胃，隨即導(dǎo)瀉使Ba2+轉(zhuǎn)化為碳酸鋇而排出 B.工業(yè)上用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀劑除去廢水中的Hg2+、Cu2+等，但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀劑 C.水中的碳酸氫鎂、碳酸氫鈣受熱易分解生成難溶性的碳酸鎂、碳酸鈣，故水垢的主要成分是碳酸鎂、碳酸鈣 D.珊瑚蟲從周圍海水中獲取Ca2+和HCO3，經(jīng)反應(yīng)形成石灰石外殼，從而逐漸形成珊瑚D3、以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子，通過(guò)添加過(guò)量難溶電解質(zhì)MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經(jīng)過(guò)濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀，再經(jīng)蒸發(fā)、

16、結(jié)晶，可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是 （） A.具有吸附性 B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdSC4、已知BaCO3和BaSO4均為難溶電解質(zhì)，其溶度積分別為Ksp(BaCO3) =5.110-9mol2L-2，Ksp(BaSO4) =1.110-10mol2L-2，則下列說(shuō)法中正確的是 （） A.BaSO4可做鋇餐而BaCO3不能，是因?yàn)镵sp(BaSO4) Ksp(BaCO3) B.在制腈綸纖維的1L溶液中含SO42-為1.010-3mol，則加入0.01molBaCl2不能使SO42-完全沉淀 C.在清理有關(guān)儀器的BaSO4沉淀時(shí)，常加入飽和Na2CO3溶液，使BaSO4轉(zhuǎn)