蘇教版高二化學(xué)下冊§3-4-2沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用課件

1、3-4-2沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用蘇教版高二（選修四） 化學(xué)3-4-2沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用蘇教版高二（選修四） 化學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、能用平衡移動原理分析理解沉淀的溶解、沉淀的生成和沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。2、學(xué)會用沉淀溶解平衡的原理來解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、能用平衡移動原理分析理解沉淀的溶解、沉淀的生成和你能運(yùn)用沉淀溶解平衡的原理來解釋溶洞的形成過程嗎？你能運(yùn)用沉淀溶解平衡的原理來解釋溶洞的形成過程嗎？CaCO3 Ca2+ + CO32-2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成：CaCO3 Ca2+ + CO32-2HC1.沉淀的溶解實(shí)質(zhì) 設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶

2、解的方向移動如：CaCO3易溶于H2CO3,易溶于HCla.酸（堿）溶解法一、沉淀的溶解如：Al(OH)3既溶于HCl，又溶于NaOHb.難溶于水的電解質(zhì)溶于某些鹽溶液 如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液2.欲使某物質(zhì)溶解的必要條件：QcKsp3.常用方法1.沉淀的溶解實(shí)質(zhì) 如：CaCO3易溶于H2CO3,易溶c、其它沉淀溶解的方法利用氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解CuS、HgS等不能溶于非氧化性強(qiáng)酸（如鹽酸），只能溶于氧化性的強(qiáng)酸（如硝酸），其間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)生成配位化合物使沉淀溶解銀氨溶液的制取就是典型的例子。利用生成穩(wěn)定的可溶配位化合物Ag(NH3)2OH來溶解沉淀AgOHS + NO +

3、 H2OHNO3 CuS Cu2+ + S2-c、其它沉淀溶解的方法利用氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解CuS、Hg 請運(yùn)用沉淀溶解平衡原理來解釋，汽車尾氣的排放和化石燃料的燃燒為什么會干擾珊瑚（主要成分為難溶性碳酸鹽）的生長？聚焦生活 請運(yùn)用沉淀溶解平衡原理來解釋，汽車尾氣的排放和化石燃料 醫(yī)院中進(jìn)行鋇餐透視時(shí)，用BaSO4做內(nèi)服造影劑，為什么不用BaCO3做內(nèi)服造影劑？信息提示：1.Ksp(BaSO4)=1.110-10， Ksp(BaCO3)=5.110-9；2.Ba2+有劇毒；3.胃酸的酸性很強(qiáng)，pH約為0.91.5；聚焦生活 醫(yī)院中進(jìn)行鋇餐透視時(shí)，用BaSO4做內(nèi)服造影劑，為什 由于人體內(nèi)胃酸

4、的酸性較強(qiáng)(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸會與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，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3 Ba2+ + CO32- + 2H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H+結(jié)合生成硫酸，胃酸中的H+對BaSO4的溶解平衡沒有影響，Ba2+濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4 作“鋇餐”。如果誤服了BaCO3 ，應(yīng)采取什么措施？ 由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH0.9-1.5)，如果服下1.欲使某物質(zhì)沉淀析出的條件: Qc Ks

5、pa、加沉淀劑：如沉淀Ba2+ 、Cu2+、Hg2+等，以Na2SO4、 Na2S 、H2S做沉淀劑Cu2+S2- =CuSHg2+S2-HgSBa2+SO42- =BaSO4 2.常用方法二、沉淀的生成1.欲使某物質(zhì)沉淀析出的條件: Qc Kspa、加沉淀劑工業(yè)廢水的處理工業(yè)廢水硫化物等重金屬離子（如Cu2+、Hg2+等）轉(zhuǎn)化成沉淀聚焦生產(chǎn)工業(yè)廢水的處理工業(yè)廢水硫化物等重金屬離子（如Cu2+、Hg2b、調(diào)pH值例1：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)pH至3-4（請寫出離子方程式）Fe3+ + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+例2：如何除去硫酸銅溶液中的Fe3+信息提示開始沉淀時(shí)

6、pH完全沉淀時(shí)pHFe(OH)3 2.7 3.7Cu(OH)2 5.2 6.4調(diào)節(jié)溶液的pH為3.7 pH 5.2向該溶液中加入CuO 或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3b、調(diào)pH值例1：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)pH至再現(xiàn)生產(chǎn) 物質(zhì)開始沉淀時(shí)pH完全沉淀時(shí)pHFe(OH)3 2.7 3.7Fe(OH)2 7.6 9.6Cu(OH)2 5.2 6.4再現(xiàn)生產(chǎn) 物質(zhì)開始沉淀時(shí)pH完全沉淀時(shí)pHFe(OH)3 已知AgI的Ksp=8.510-17,AgCl的Ksp=1.810-10.在含有0.01mol/L NaI和0.01mol/L NaCl的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，

7、先析出什么沉淀？兩種沉淀能否有效分離？(假設(shè)加入的AgNO3濃度較大，引起的體積變化不計(jì)）試一試解：由Ksp知，在混合溶液中產(chǎn)生 AgI沉淀時(shí)，c(Ag+)=Ksp(AgI)/c(I-)=8.510-17/0.01=8.510-15mol/L AgCl沉淀時(shí)，c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=1.810-10/0.01=1.810-8mol/LAgI先沉淀當(dāng)某離子濃度小于10-5mol/L，認(rèn)為沉淀完全。 當(dāng)AgI完全沉淀時(shí)，c(Ag+)=Ksp(AgI)/c(I-)=8.510-17/10-5=8.510-12mol/L此時(shí)，Qc(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=8.5

8、10-120.01=8.510-14 Ksp (AgCl)兩沉淀可以有效分離 已知AgI的Ksp=8.510-17,AgCl的Ks齲齒的形成原因及防治方法(1)牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH（羥基磷灰石）的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡： 進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會受到腐蝕，容易形成齲齒，其原因是：_。 Ksp=2.510-59 Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+ OH-(aq) 聚焦生活有機(jī)酸(H+)能中和OH-，使平衡向沉淀溶解（脫礦）方向移動，加速腐蝕牙齒 脫礦礦化齲齒的形成原因及防治方法(1)牙齒表面由

9、一層硬的組成為Ca5為何使用含氟牙膏可以預(yù)防齲齒？ 為何使用含氟牙膏可以預(yù)防齲齒？ (2)已知Ca5(PO4)3F（氟磷灰石）的Ksp=2.810-61，比Ca5(PO4)3OH （羥基磷灰石）更難溶，牙膏里的F-會與Ca5(PO4)3OH溶液中的離子反應(yīng)。請用離子方程式表示使用含氟牙膏防止齲齒的原因。Ca5(PO4)3OH + F- Ca5(PO4)3F + OH-5Ca2+ + 3PO43- + F- = Ca5(PO4)3F注：氟過量會導(dǎo)致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量較高的地區(qū)的人，不宜使用含氟牙膏Ksp=2.810-61Ksp=2.510-59轉(zhuǎn)化(2)已知Ca5(PO4)3F（氟磷

10、灰石）的Ksp=2.8活動與探究步驟在1mL0.1mol/L NaCl滴加10滴0.1mol/LAgNO3溶液向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol/L KI 溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol/L 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AgClAgIAg2S活動與探究步驟在1mL0.1mol/L NaCl滴加10滴0Na2S = S2- + 2Na+ AgCl Ag+ + Cl- Ksp差值越大，沉淀轉(zhuǎn)化越徹底。即生成的沉淀Ksp越小，轉(zhuǎn)化越徹底。 AgI Ag+ + I-KI = I- + K+AgIAg+ + I-Ag2S 2Ag+ + S2-難溶

11、物(25)Ksp溶解度/gAgCl1.810-101.510-4AgI8.510-172.110-7Ag2S6.310-506.210-16一般而言,難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化成更加難溶的物質(zhì)Na2S = S2- + 2Na+ 1.實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動一般溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì),即Ksp大的沉淀可以向Ksp小的沉淀轉(zhuǎn)化。2.沉淀轉(zhuǎn)化的類型三、沉淀的轉(zhuǎn)化1.實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動一般溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易 BaSO4(s) Ba2+ + SO42- +BaCO3(s)BaSO4 (s)+ CO32- BaCO3 (s)+SO42- Na2CO3 CO32- + 2Na+

12、 交流與討論Ksp小的BaSO4能轉(zhuǎn)化成Ksp大的BaCO3嗎？ Ksp(BaSO4) =1.01010 = c (Ba2+)c (SO42-) Ksp(BaCO3) =26.01010 =c(Ba2+)c (CO32-) BaSO4(s) Ba 飽和Na2CO3溶液 移走上層溶液H+（重復(fù)操作）BaSO4 、BaCO3Ba2+BaSO4BaCO3 工業(yè)上，重晶石（主要成分是BaSO4）是制備鋇的重要原料，但BaSO4既不溶于水又不溶于酸，可以用飽和碳酸鈉溶液處理即可轉(zhuǎn)化為易溶于酸的碳酸鋇。再現(xiàn)生產(chǎn) 飽和Na2CO3溶液 移走上層溶液H+（重復(fù)操1.實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動一般溶解能力相對較強(qiáng)

13、的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì),即Ksp大的沉淀可以向Ksp小的沉淀轉(zhuǎn)化。兩種同類難溶強(qiáng)電解質(zhì)的Ksp相差不大時(shí)，通過控制離子濃度，Ksp小的沉淀也可以向Ksp大的沉淀轉(zhuǎn)化。2.沉淀轉(zhuǎn)化的類型三、沉淀的轉(zhuǎn)化總之，沉淀溶解平衡是暫時(shí)的、有條件的，只要改變條件，沉淀和溶解這對矛盾可以相互轉(zhuǎn)化。1.實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動一般溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易 鍋爐水垢的主要成分為CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4，在處理水垢時(shí)，通常先加入飽和Na2CO3溶液浸泡，然后再向處理后的水垢中加入NH4Cl溶液，請你思考：1.加入飽和Na2CO3溶液后，水垢的成分發(fā)生了什么變化？說明理由。2.NH4Cl溶液的作用是什么？請描述所發(fā)生的變化。 數(shù)據(jù)：幾種物質(zhì)的溶度積常數(shù)(Ksp)物質(zhì)CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO3Ksp7.110-52.810-95.610-126.810-6聚焦生產(chǎn)(1)加入飽和Na2CO3溶液后，水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3;(2)NH4Cl溶液的作用是溶解CaCO3、Mg(OH)2，水垢逐漸溶解， 產(chǎn)生氨的氣味 鍋爐水垢的主要成分為CaCO3、