沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用課件

第四單元難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡2015年1月8日星期二第18周二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用專題3溶液中的離子反應(yīng)知識(shí)回顧：沉淀的溶解與生成離子的濃度商Qc和離子積Ksp的關(guān)系：(1)Qc>Ksp時(shí),平衡向

移動(dòng),沉淀

。(2)Qc=Ksp時(shí),處于

狀態(tài)。(3)Qc<Ksp時(shí),平衡向

移動(dòng),沉淀

。生成沉淀

增加沉淀溶解平衡

沉淀溶解

減少

沉淀溶解平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)條件發(fā)生改變時(shí)，平衡也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生移動(dòng)。1.如果誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應(yīng)盡快用5.0%的硫酸鈉溶液給患者洗胃。Ba2+＋SO42-=BaSO4↓BaSO4和Mg(OH)2的沉淀溶解平衡分別為：BaSO4(s)Ba2++SO42-

Ksp=1.1×10-10Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-

Ksp=5.6×10-12交流與討論2.精制食鹽水時(shí)，可加入適量的氫氧化鈉溶液除

去氯化鈉溶液中的鎂離子。Mg2+＋2OH-=Mg(OH)2↓共同特點(diǎn):Qc>Ksp，平衡向生成沉淀方向移動(dòng)。二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用1.沉淀的生成（1）原則：生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生(Qc>Ksp)，

且進(jìn)行得越完全越好。注意：一般認(rèn)為，殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol·L－1，就認(rèn)為反應(yīng)完全了。（2）意義：在物質(zhì)的檢驗(yàn)、除雜、提純及工廠

廢水的處理等方面有重要意義。練習(xí)1：在1L含1.0×10-3mol·L-1

的Ba2+溶液中，加入含0.01molNa2SO4溶液(假設(shè)溶液體積不變)能否有效除去Ba2+?已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10

。注意：當(dāng)剩余離子即平衡離子濃度≤10-5mol/L時(shí)，認(rèn)為離子已沉淀完全或離子已有效除去。Ba2+＋SO42-=BaSO4↓0.01mol0.001mol反應(yīng)后溶液中，剩余c(SO42-)=0.009mol·L-1，則：溶液中，c(Ba2+)==1.22×10-8mol·L-1因?yàn)閏(Ba2+)<10-5mol/L，所以能有效除去Ba2+。練習(xí)2：下列各組離子在水溶液中能大量共存的是（）A.Ca2+、CO32-、Cl-B.Cu2+、Fe3+、SO42-

C.Ca2+、SO42-、Cl-

D.Mg2+、OH-、

Cl-

E.Ca2+、Mg2+、Cl-

BE（3）沉淀生成的方法：①加沉淀劑法：如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓Cu2＋+H2S=CuS↓+2H+若要將：Ba2+

、Ca2+

、Mg2+

、Ag+

沉淀SO42-CO32-OH-

Cl-已知：Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=2.6×10-39

例：常溫下，某一含有Fe3+的溶液，若溶液的pH值為2，求：溶液中c(Fe3+)=？pH=2解：c(H+)=1×10-2mol·L-1

c(OH-)=1×10-12mol·L-1

c(Fe3+)=2.6×10-3mol·L-1pH=3c(Fe3+)=2.6×10-6mol·L-1pH=4c(Fe3+)=2.6×10-9mol·L-1說明：當(dāng)溶液中剩余的c(Fe3+)≤10-5mol·L-1時(shí)，認(rèn)為離子已沉淀完全。②調(diào)PH值法：如：CuSO4溶液中含有少量的Fe3+雜質(zhì)，通過

調(diào)節(jié)溶液的pH值在3～4能除去Fe3+。氫氧化物沉淀開始時(shí)的pH值沉淀完全時(shí)的pH值Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81信息：由于Cu2+和Fe3+的水解，溶液的pH≈1。思考：如何調(diào)節(jié)溶液的pH=3～4？加入：CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3（3）沉淀生成的方法：CuSO4(aq)(含F(xiàn)e3+)Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3調(diào)節(jié)溶液pH＝3～4Cu2+Fe(OH)3↓

(除去Fe3+)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3與H+不斷反應(yīng)，不斷促進(jìn)Fe3+的水解。pH=3c(Fe3+)=2.6×10-6mol·L-1pH=4c(Fe3+)=2.6×10-9mol·L-1而此時(shí)，Cu2+未沉淀(pH=4.67才開始沉淀)，因而調(diào)節(jié)溶液pH=3～4能有效除去Fe3+。除雜原理分析：溶洞CaCO3Ca2++CO32-2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

含碳酸鈣的巖石就這樣被溶解了！Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O溶洞也就這樣慢慢形成了！練習(xí)3：在含有Mg(OH)2沉淀的飽和溶液中加入NH4Cl固體后，則Mg(OH)2沉淀()

A.減少B.增多

C.不變D.無法判斷2.沉淀的溶解實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)常用方法：加酸、堿、鹽等A吃糖后不刷牙容易形成蛀牙。信息：1、牙齒表面的牙釉質(zhì)起著保護(hù)牙齒的作用，其主要成分為Ca5(PO4)3OH（羥基磷灰石），羥基磷灰石是一種難溶物質(zhì)，Ksp=2.5×10-59；2、殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生H+；齲齒的形成：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+＋3PO43-＋OH-羥基磷灰石，Ksp=2.5×10-59。CH3CHOHCOOH

CH3CHOHCOO-＋H+

糖發(fā)酵生成的有機(jī)酸能中和OH-，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，加速牙齒的腐蝕。氟化物防治齲齒的化學(xué)原理：氟磷灰石，Ksp=2.8×10-61。5Ca2++3PO43-+F-=Ca5(PO4)3FCa5(PO4)3F比Ca5(PO4)3OH更難溶，更堅(jiān)固。

3.沉淀的轉(zhuǎn)化課本第90頁實(shí)驗(yàn)1：取一支試管,向其中滴加2ml氯化鈉溶液，然后向其中逐滴加入硝酸銀溶液。實(shí)驗(yàn)2：向?qū)嶒?yàn)1的試管里滴加碘化鉀溶液。實(shí)驗(yàn)3：向?qū)嶒?yàn)2的試管中滴加硫化鈉溶液?；顒?dòng)與探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式實(shí)驗(yàn)1產(chǎn)生白色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓實(shí)驗(yàn)2白色沉淀→黃色沉淀AgCl+I-

AgI+Cl-實(shí)驗(yàn)3黃色沉淀→黑色沉淀2AgI+S2-Ag2S+2I-

AgCl

Ag++Cl-

AgI

Ag+

+I-Na2S=S2-

+2Na+KI=I-

+K+AgI＋Ag2S

＋AgCl+I-

AgI+Cl-2AgI+S2-Ag2S+2I-已知：AgCl、AgI、Ag2S的溶解度分別為：

1.5×10-4g，2.1×10-7g，1.3×10-16g，

你能從中得到什么結(jié)論？結(jié)論：溶解度大的難溶物能轉(zhuǎn)化為溶解度小的難溶物。沉淀轉(zhuǎn)化方向：AgCl→AgI→Ag2S3.沉淀的轉(zhuǎn)化（1）實(shí)質(zhì)：（2）轉(zhuǎn)化規(guī)律：溶解度大的沉淀Ksp大的沉淀溶解度小的沉淀Ksp小的沉淀化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律：(1)易溶物質(zhì)→難溶物質(zhì)→更難溶物質(zhì)(2)易電離物質(zhì)→難電離物質(zhì)→更難電離物質(zhì)沉淀溶解平衡的移動(dòng)CuSO4+H2S=H2SO4+CuS↓難電離Ksp(CuS)=1.27×10-36能發(fā)生鍋爐水垢中含有CaSO4

，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3交流與討論CaSO4

Ca2+

＋SO42-Na2CO3

CO32-

＋2Na+

＋

CaCO3(s)CaSO4+CO32-CaCO3＋SO42-BaSO4

Ba2+

＋SO42-Na2CO3

CO32-

＋2Na+＋

BaCO3(s)BaSO4+CO32-BaCO3＋SO42-難溶強(qiáng)酸鹽轉(zhuǎn)化為難溶弱酸鹽，用酸溶解，使陽離子進(jìn)入溶液。Ksp(BaSO4)=1.07×10-10Ksp(BaCO3)=2.58×10-9難溶更難溶在飽和的Na2CO3溶液中，CO32-較大，BaSO4溶解在水中的Ba2＋能CO32-與結(jié)合形成沉淀。待達(dá)到平衡后，移走上層溶液再加入飽和溶液，重復(fù)處理多次即可使大部分BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3

。加入鹽酸，Ba2＋即轉(zhuǎn)入到溶液中。如何使重晶石中的Ba2＋進(jìn)入到溶液中1.在0.1mol·L-1KCl、KBr、KI混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，最先產(chǎn)生的沉淀是()

A．AgCl

B．AgBr

C．AgI

D．三種沉淀同時(shí)產(chǎn)生【課堂練習(xí)】C2.不能使Mg(OH)2沉淀溶解的是（）

A．鹽酸

B．硫酸

C．氫氧化鈉溶液

D．氯化銨溶液C3.把Ca(OH)2投入蒸餾水中，一段時(shí)間后達(dá)到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)，下列說法正確的是（）

A.恒溫下向溶液中加CaO，溶液的pH增大

B.給溶液加熱，溶液的pH增大

C.向溶液中加入Na2CO3溶液，固體質(zhì)量增加

D.向溶液中加入少量NaOH固體，Ca(OH)2固體

質(zhì)量不變C4.下列說法正確的是（