《課時2 沉淀溶解平衡的應(yīng)用》參考課件

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第四節(jié)沉淀溶解平衡第二課時沉淀溶解平衡的應(yīng)用1、了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化。能結(jié)合實例說明pH調(diào)控的沉淀生成、溶解與轉(zhuǎn)化等在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。2、能綜合運(yùn)用離子反應(yīng)和沉淀溶解平衡理論，分析和解決生產(chǎn)、生活中有關(guān)沉淀溶解平衡的實際問題課程目標(biāo)情景引入鍋爐水垢CaSO4既會降低燃料的利用率，造成能源浪費(fèi)，也會影響鍋爐的使用壽命，造成安全隱患，因此要定期清除。硫酸鈣在硫酸、鹽酸中的溶解度小，如何除去鍋爐水垢呢？（一）沉淀的生成2、應(yīng)用：在無機(jī)物的制備和提純、廢水處理等領(lǐng)域，常利用生成沉淀來達(dá)到分離或除去某些離子的目的。一、沉淀溶解平衡反應(yīng)的應(yīng)用1、原理：生成溶解度小的電解質(zhì)，越小越好。3、沉淀生成時沉淀劑的選擇原則

①使生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好(被沉淀離子形成沉淀的Ksp盡可能地小，即沉淀溶解度越小越好)。如除去廢水中的Cu2＋，可以使Cu2＋轉(zhuǎn)化成CuCO3、Cu(OH)2或CuS，依據(jù)三者溶解度的大小可知，應(yīng)選擇沉淀劑使廢水中的Cu2＋轉(zhuǎn)化成溶解度最小的CuS。

②不能影響其他離子的存在，由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì)離子。

(1)調(diào)pH：工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，將含雜質(zhì)的氯化銨溶解于水，再加入

調(diào)節(jié)pH，可使Fe3+生成

而除去。離子反應(yīng)方程式為：

Fe3＋+3NH3?H2O==Fe(OH)3↓+3NH4＋

。（一）沉淀的生成氨水Fe(OH)3沉淀4、方法一、沉淀溶解平衡反應(yīng)的應(yīng)用調(diào)節(jié)pH形成氫氧化物沉淀氫氧化物開始沉淀時的pH值(0.1mol/L)沉淀完全時的pH值(＜10-5mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(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？加入氫氧化銅或堿式碳酸銅或氧化銅，調(diào)節(jié)pH至3~4，促進(jìn)Fe3+水解，轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀。［思考與交流］(2)加沉淀劑法加入的沉淀劑與Cu2＋反應(yīng)的離子方程式與Hg2＋反應(yīng)的離子方程式Na2S____________________________________H2S____________________________________________Cu2＋＋S2－===CuS↓Hg2＋＋S2－===HgS↓Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋化學(xué)沉淀法廢水處理工藝流程示意圖［生產(chǎn)實際］（3）氧化還原法議一議：在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+，在提純時，為了除去Fe2+，常用什么方法？(溶液中Fe2+、Cu2+、Fe3+完全沉淀為氫氧化物，需要的pH分別為9.6、6.4、3.2)常加少量的H2O2，使Fe2+氧化為Fe3+，然后再加少量堿至溶液（5）多種方法綜合處理(4)同離子效應(yīng)法

加入硫酸，硫酸根濃度大，使平衡左移有利于沉淀生成。1、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(dá)到使沉淀溶解的目的。（二）沉淀的溶解例如：CaCO3為什么能溶于稀鹽酸？（1）酸溶解法：強(qiáng)酸是常用的溶解難溶電解質(zhì)的試劑分析：CO2氣體逸出，_______不斷減小，離子積Q(CaCO3)__Ksp(CaCO3)，導(dǎo)致平衡向_________的方向移動。溶解的離子方程式：________________________。類似的可用強(qiáng)酸溶解的難溶電解質(zhì)還有FeS、_______、_______和__________等。<沉淀溶解CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2OAl(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2(2)鹽溶解法如在有固態(tài)Mg(OH)2存在的飽和溶液中，存在著如下平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)向該飽和溶液中分別加入鹽酸CH3COONaNH4Cl時固體Mg(OH)2的質(zhì)量有什么變化？實驗探究1實驗操作向兩支盛有少量Mg(OH)2固體的試管中分別滴加適量的蒸餾水和鹽酸，觀察并記錄現(xiàn)象。滴加試劑蒸餾水鹽酸實驗現(xiàn)象解釋Mg(OH)2難溶于水；鹽酸中的H+與OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)H2O，使Mg(OH)2沉淀溶解平衡體系中的OH-濃度不斷減小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡右移，直至Mg(OH)2完全溶解沉淀不溶解沉淀溶解1、已知：25℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10-12，Ksp(MgF2)＝7.42×10-11。下列說法正確的是(

)A．25℃時，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B．25℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2+)增大C．25℃時，Mg(OH)2固體在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小D．25℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為MgF2［對點(diǎn)練習(xí)］(3)配位溶解法如AgCl也可溶于NH3·H2O溶液中,在有固態(tài)AgCl存在的飽和溶液中，存在著如下平衡：(4)氧化還原法如不溶于鹽酸的Ag2S、CuS、HgS等硫化物加熱條件下可溶于硝酸中。實驗操作1.向盛有2mL0.1mol/LNaCl溶液的試管中滴加2滴0.1mol/LAgNO3，溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。2.振蕩試管，然后向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。3.振蕩試管，然后再向其中滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象結(jié)論溶解度由小到大：

。Ag2S＜AgI＜AgCl有白色沉淀生成白色沉淀轉(zhuǎn)為黃色沉淀黃色沉淀轉(zhuǎn)為黑色沉淀實驗探究2AgClAgIAg2S結(jié)論解釋：Ksp(AgCl)＜Ksp(AgI)，即AgI在水中的溶解度遠(yuǎn)比AgCl的溶解度小，當(dāng)向AgCl沉淀中滴加KI溶液中，溶液中Ag+和I-的離子積Q(AgI)

Ksp(AgI)，因此，Ag+和I-結(jié)合成AgI沉淀，導(dǎo)致AgCl的沉淀溶解平衡向

的方向移動，直至建立新的沉淀溶解平衡。>溶解（三）沉淀的轉(zhuǎn)化（四）沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)與規(guī)律

①實質(zhì)：沉淀的轉(zhuǎn)化是指由種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程，其實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。歸納小結(jié)②規(guī)律a.一般來說，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。兩者的溶解度差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。b.當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時，生成沉淀所需要試劑離子濃度越小的越先沉淀。c.如果生成各種沉淀所需要試劑離子的濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達(dá)到分離離子的目的。歸納小結(jié)（五）沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用化學(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CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢②一些自然現(xiàn)象的解釋

各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾變成CuSO4溶液，向深部滲透，遇到深層閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)，便慢慢地轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。（五）沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用2、工業(yè)上常先以MnO2為原料制得粗MnCl2溶液，通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS，使溶液中含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子形成硫化物沉淀，經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀，再