3.4.2 沉淀溶解平衡的應(yīng)用 課件 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

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2課時(shí)沉淀溶解平衡的應(yīng)用人教版

高二化學(xué)選擇性必修一目錄沉淀的生成一沉淀的溶解二沉淀的轉(zhuǎn)化三新課導(dǎo)入燒水壺的水垢如何除去這些水垢？——“酸洗”(鹽酸浸泡）水垢主要是由于水中含有可溶性的鈣鎂化合物（如碳酸氫鈣Ca(HCO3)2和碳酸氫鎂Mg(HCO3)2，當(dāng)這些水被加熱時(shí)，會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)。具體反應(yīng)如下：Ca(HCO3)2

→CaCO3↓+CO2↑+H2OMg(HCO3)2

→Mg(OH)2↓+2CO2↑水垢含有Mg(OH)2、CaCO3還有CaSO4等剩余的CaSO4如何除去呢？一、沉淀生成1、應(yīng)用：在無(wú)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(lái)達(dá)到分離或除去某些離子的目的。進(jìn)水預(yù)處理設(shè)備混合投藥藥劑設(shè)備部分回流沉淀物處理設(shè)備沉淀物排除反應(yīng)沉淀補(bǔ)充處理出水化學(xué)沉淀法廢水處理工藝流程示意圖一、沉淀生成2．方法實(shí)例操作及原理調(diào)節(jié)pH法除去NH4Cl中的FeCl3將其溶于水，再加氨水調(diào)節(jié)pH

除去CuCl2中的FeCl3

加Cu(OH)2：Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O加CuO：CuO

+2H+===Cu2++2H2O一、沉淀生成2．方法實(shí)例操作及原理加沉淀劑法除去廢水中的Hg2+加入Na2S：除去廢水中的Cu2＋通入H2S：以Na2S、H2S作沉淀劑，使廢水中的Cu2+、Hg2+生成極難溶的CuS、HgS沉淀而除去。S2-+Hg2+===HgS↓H2S+Cu2+===CuS↓+2H+一、沉淀生成利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生;其次希望沉淀反應(yīng)完成后，溶液中剩余離子的濃度能夠盡量小?！舅伎寂c討論】若要除去某溶液中的SO2，你選擇加入鈣鹽還是鋇鹽?

為什么?(2)如何使沉淀反應(yīng)完成后，溶液中剩余離子的濃度能夠盡量小?鋇鹽，因?yàn)镵sp(BaSO4)<Ksp(CaSO4)，加入等物質(zhì)的量的鋇鹽和鈣鹽，鋇鹽使溶液中剩余的c(SO42-)較小。增大所用沉淀劑的濃度，有利于反應(yīng)向沉淀生成的方向進(jìn)行二、沉淀的溶解1、原理：2、方法（1）酸溶法：用強(qiáng)酸溶解的難溶電解質(zhì)有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。如CaCO3難溶于水，卻易溶于鹽酸。對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，只要設(shè)法不斷地移去平衡體系中相應(yīng)的離子，使Q<Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解。二、沉淀的溶解酸溶法：除水垢（含有CaCO3、Mg(OH)2、還有CaSO4等）沉淀溶解平衡解釋稀鹽酸除CaCO3的原理：

H2CO3H2O

+

CO2↑+

H+

HCO3-

(aq)+

H+

CO2氣體的生成和逸出，使CO32-的濃度不斷減小，Q

＜Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)二、沉淀的溶解(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)應(yīng)用平衡移動(dòng)原理分析、解釋實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)?！緦?shí)驗(yàn)3-3】滴加的試劑水鹽酸現(xiàn)象Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

加鹽酸,中和OH-,平衡正向移動(dòng)，促進(jìn)Mg(OH)2固體的溶解固體幾乎不溶解固體溶解二、沉淀的溶解（2）鹽溶液溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液Mg(OH)2難溶于水，能溶于鹽酸、NH4Cl溶液中。Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液反應(yīng)的離子方程式為：Mg(OH)2＋2NH4+=Mg2＋＋2NH3·H2OAgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O（3）配位溶解法:如AgCl溶于氨水三、沉淀的轉(zhuǎn)化【實(shí)驗(yàn)3-4】演示實(shí)驗(yàn)觀察：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做好記錄思考：為什么要滴加少量的硝酸銀？三、沉淀的轉(zhuǎn)化【實(shí)驗(yàn)3-4】演示實(shí)驗(yàn)步驟（1）（2）現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀（3）白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓

離子方程式思考：為什么要滴加少量的硝酸銀？若Ag+過(guò)量，則直接產(chǎn)生AgI和Ag2S，不一定發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化三、沉淀的轉(zhuǎn)化【實(shí)驗(yàn)3-5】演示實(shí)驗(yàn)觀察：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做好記錄少量三、沉淀的轉(zhuǎn)化【實(shí)驗(yàn)3-5】演示實(shí)驗(yàn)滴加的試劑（1）（2）現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓

離子方程式三、沉淀的轉(zhuǎn)化【討論】為什么沉淀能夠轉(zhuǎn)化呢?請(qǐng)以AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgI沉淀為例進(jìn)行說(shuō)明。I-AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-沉淀的轉(zhuǎn)化：包含沉淀的生成和沉淀的溶解【微觀分析】為什么能生成AgI(s)？為什么AgCl(s)會(huì)溶解？滴加一定濃度的KI時(shí)，使得Q(AgI)>Ksp(AgI)，故會(huì)生成AgI沉淀；c（Ag+

）減小，導(dǎo)致AgCl的溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)?！痉?hào)表征】Ksp

(AgCl)＝1.8×10-10》Ksp(AgI)＝8.5×10-17S(AgCl)》S(AgI)三、沉淀的轉(zhuǎn)化【沉淀的轉(zhuǎn)化】1、實(shí)質(zhì)：2、條件：3、規(guī)律：沉淀溶解平衡的移動(dòng)兩種沉淀的溶解度不同①一般來(lái)說(shuō)，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀

容易實(shí)現(xiàn)。兩者的溶解度差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。②當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時(shí)，生成沉淀時(shí)

所需試劑離子濃度越小的越先沉淀。三、沉淀的轉(zhuǎn)化酸溶法：除水垢（含有CaCO3、Mg(OH)2、還有CaSO4等）CaSO4不溶，要如何去除？將CaSO4

轉(zhuǎn)化為CaCO3

沉淀再酸溶去除干凈選擇試劑：Na2CO3溶液

+

CO32-

(aq)CaCO3(s)平衡向溶解的方向移動(dòng)CaSO4溶解Q

＜Kspc(Ca2+

)減小沉淀溶解平衡解釋其原理：三、沉淀的轉(zhuǎn)化【沉淀的轉(zhuǎn)化應(yīng)用】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CaCO3

Mg(OH)2用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢CaSO4+CO32-?CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O1、鍋爐除水垢三、沉淀的轉(zhuǎn)化【沉淀的轉(zhuǎn)化應(yīng)用】2、自然界中礦物的轉(zhuǎn)化CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4CuSO4＋PbS===CuS＋PbSO4CuS(銅藍(lán))如原生銅硫化物氧化淋濾CuSO4(溶液)ZnSPbS三、沉淀的轉(zhuǎn)化【沉淀的轉(zhuǎn)化應(yīng)用】3、氟化物預(yù)防齲齒①牙齒表面的釉質(zhì)層，主要成分是難溶的羥基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]

②口腔中的有機(jī)酸使釉質(zhì)層溶解：Ca5(PO4)3(OH)+4H+=

5Ca2++3HPO42-

+H2O③氟離子能與羥基磷灰石反應(yīng)，生成溶解度更小的氟磷灰石，更能抵抗酸的腐蝕：

課堂小結(jié)沉淀溶解平衡的應(yīng)用沉淀的生成沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的溶解調(diào)節(jié)pH法加沉淀劑法①

酸溶解法③鹽溶液溶解法②配位溶解法實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)規(guī)律：溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。

課堂練習(xí)1.0.1mol?Lˉ'NaCO?溶液和0.1mol·LNaHCO3溶液的pH,前者和后者的關(guān)系是 (A) A.前者大 B.相等 C.前者小 OH D.不能確定1.25℃時(shí)，已知三種金屬硫化物的溶度積常數(shù)分別為Ksp(FeS)=6.3x10-18,K(CuS)=6.3X10-36,Ks(ZnS)=1.6x10-24。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

) A.硫化銅的溶解度最小B.將足量的ZnSO4晶體加入0.1mol/L的Na2S溶液中，Zn2+的濃度最大只能達(dá)到1.6X10-23mol/LC.除去工業(yè)廢水中含有的Cu2+,可采用FeS固體作為沉淀劑D.向