高中化學第3章物質(zhì)在水溶液中的行為3.3沉淀溶解平衡第二課時課件魯科版選修

沉淀溶解平衡的應(yīng)用魯科版化學反應(yīng)原理3.3.2沉淀溶解平衡生活自然界生產(chǎn)溶液中的化學反應(yīng)【案例一】

：醫(yī)院中進行鋇餐透視時，用BaSO4做內(nèi)服造影劑，為什么不用BaCO3做內(nèi)服造影劑？（P92）信息：1.Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2；Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-22.Ba2+有劇毒，；3.胃酸的酸性很強，pH約為0.9～1.5；一、沉淀的溶解

由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(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（s）

Ba2+（aq）+CO32-（aq）

+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準下，所以用BaSO4作“鋇餐”。

參考答案【案例二】

：吃糖后不刷牙容易形成蛀牙。為什么?

信息：1.牙齒表面的牙釉質(zhì)起著保護牙齒的用，其主要成分為Ca5(PO4)3OH（羥基磷酸鈣）,它是一種難溶電解質(zhì)，Ksp=2.5×10-59mol9·L-9；2.殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會產(chǎn)生H+；Ca5（PO4）3OH（S）5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）

+OH-（aq）糖發(fā)酵生成的有機酸能中和OH-，使溶解平衡向溶解方向移動，加速腐蝕牙齒

參考答案據(jù)平衡移動，對于在水中難溶的電解質(zhì)，如能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使Q<Ksp，平衡向沉淀溶解方向移動，就可使沉淀溶解。沉淀溶解的實質(zhì)

二、沉淀的轉(zhuǎn)化a.1.取一支試管，向其中滴加2mL硝酸銀溶液，然后向其中逐滴加入氯化鈉溶液。2.向上述試管中滴加碘化鉀溶液。3.向?qū)嶒?的試管中滴加硫化鈉溶液?！鞍咨S色→黑色”

AgCl→AgI→Ag2S（1）已知25℃時AgCl、AgI、Ag2S的溶解度分別是1.5×10-4g

、

2.1×10-7g、1.3×10-16g

，分析上述實驗現(xiàn)象的產(chǎn)生原因。

（2）已知AgCl、AgI和Ag2S的KSP分別為1.8×10-10mol2?L-2、8.3×10-17mol2?L-2

、1.6×10-49mol3?L-3，分析沉淀轉(zhuǎn)化的方向。

討論

沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI=I-+K+AgCl(S)Ag+(aq)

+Cl-(aq)+AgI(S)AgCl(S)+I-(aq)AgI(S)+Cl-(aq)KSP(AgCl)=1.8*10-10KSP(AgI)=8.3*10-17沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：沉淀轉(zhuǎn)化的條件：沉淀溶解平衡的移動溶解度大的沉淀：溶度積常數(shù)大的沉淀溶解度小的沉淀：溶度積常數(shù)小的沉淀難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化成更加難溶的物質(zhì)向更難溶的方向反應(yīng)填寫實驗(一)各步的實驗現(xiàn)象和離子方程式。實驗現(xiàn)象離子方程式實驗1實驗2實驗3白色沉淀產(chǎn)生Ag++Cl-=AgCl↓白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色AgCl+I-

AgI+Cl-黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色2AgI+S2-Ag2S+2I-[活動]“看到”微粒解決沉淀溶解平衡問題的一般思路：“找到”平衡“想到”移動依據(jù)數(shù)據(jù)我們學到了什么？沉淀溶解平衡的應(yīng)用1.沉淀的溶解與生成；2.沉淀的轉(zhuǎn)化；沉淀溶解平衡的移動解決沉淀溶解平衡問題的一般思路適用于水溶液中的其他平衡體系1、已知Ｆ－會與難溶于水的羥基磷酸鈣[Ca5(PO4)3(OH)]反應(yīng)生成更難溶且耐酸的氟磷酸鈣[Ca5(PO4)3F]。請解釋含氟牙膏使牙齒變堅固原因并寫出此離子反應(yīng)方程式。課堂檢測2、重晶石（主要成分是BaSO4）是制備鋇化合物的重要原料

；BaSO4不溶于酸，但為什么可以用飽和Na2CO3溶液處理轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3？BaSO4

Ba2+

+SO42-

+BaCO3(s)BaSO4(s)+CO3

2-(aq)

BaCO3(s)+SO42-(aq)

①飽和Na2CO3溶液②移走上層溶液H+（重復①②操作）BaSO4、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO3Na2CO3CO32-

+2Na+2、生成的氟磷酸鈣覆蓋在牙齒表面，抵抗Ｈ+的侵襲

1、Ca5(PO4)3OH+F－＝Ca5(PO4)3F+OH-

參考答案3.沉淀的生成：調(diào)節(jié)溶液pH值；加入某些沉淀劑。三、沉淀的生成思考：如果誤食可溶性鋇鹽，造成中毒，你選擇5％的硫酸鈉溶液還是碳酸鈉溶液給患者洗胃？請解釋理由。(p93)1.Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2；Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-22.5%硫酸鈉C(SO42-)=0.36mol·L-1解：依題意，當反應(yīng)達到硫酸鋇的沉淀溶解平衡后，C(SO42-)=0.36mol·L-1C(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/C(SO42-)=1.1×10-10mol2·L-2/0.36mol·L-1

=3.1×10-10mol·L-1<

1×10-5mol·L-1提示：殘留在溶液中的離子濃度小于1X10-5mol/L,就認為離子沉淀完全了。

（1）應(yīng)用：除雜或提純物質(zhì)(2)原則：生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且進行得越完全越好。

（3）方法①加沉淀劑：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－＝HgS↓提示：殘留在溶液中的離子濃度小于1X10-5mol/L,就認為離子沉淀完全了。三、沉淀的生成工業(yè)廢水的處理工業(yè)廢水FeS等難溶物質(zhì)重金屬離子（如Cu2+、Hg2+等）轉(zhuǎn)化成沉淀溶洞中美麗的石筍、鐘乳石和石柱是大自然創(chuàng)造的奇跡。石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣與水及二氧化碳反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣。溶有碳酸氫鈣的水從溶洞頂向溶洞底滴落時，水分蒸發(fā)，二氧化碳壓強減小以及溫度的變化都會使二氧化碳溶解度減小而析出碳酸鈣沉淀。這些沉淀經(jīng)過千百萬年的積聚，漸漸形成了鐘乳石、石筍等。CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成：情景：

鍋爐水垢既會降低燃料的利用率，造成能源浪費，也會影響鍋爐的使用壽命，造成安全隱患，因此要定期清除。

鍋爐水垢的主要成分為CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4，在處理水垢時，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)：1.幾種物質(zhì)的溶度積常數(shù)(Ksp)

2.Mg(OH)2飽和溶液中，[Mg2+]=1.1×10-4mol/LMgCO3飽和溶液中，[Mg2+]=2.6×10-3mol/L物質(zhì)CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO3Ksp7.1×10-52.8×10-95.6×10-126.8×10-6應(yīng)用舉例:化學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寫出除去水垢過程中發(fā)生的所有離子方程式用鹽酸或醋酸飽和氯化銨液除去水垢例：在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+

雜質(zhì)，pH值控制在什么范圍才能除去

Fe3+?[使c(Fe3+)≤10-5mol·L-1]解：Fe(OH)3的Ksp=2.6×10-39

，

Cu(OH)2

的Ksp=5.6×10-20

Fe(OH)3

(s)Fe3+

(aq)+3OH–(aq)Ksp=c(Fe3+)c3(OH–)=2.6×10-39

②通過調(diào)節(jié)pHpH=2.8pH>2.8Ksp=c(Fe3+)c3(OH–)=2.6×10-39

Cu(OH)2Cu2++2OH–Ksp=c(Cu2+)c2(OH–)=5.6×10-20

pH=4.4

控制pH：2.8~4.4.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例：根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？②通過調(diào)節(jié)pH加入氫氧化銅或堿式碳酸銅或氧化銅，調(diào)節(jié)pH至３～４，鐵離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去為了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加熱攪拌的條件下加入一種試劑,過濾后,再加入適量的HCl,這種試劑是(

)A.NH3·H2O

B.NaOH

C.Na2CO3D.MgCO3

E.MgOFMg(OH)2③氧化還原法根據(jù)上表，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？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)Fe(OH)26.348.34Cu(OH)24.86.4Fe(OH)32.73.7已知Fe3+在PH3到4之間開始沉淀，在PH7到8之間沉淀完全，而Fe2+,Cu2+在8到9之間開始沉淀11到12之間沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？先把Fe2+氧化成Fe3+，然后調(diào)PH至7到8使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去沉淀?！咎崾尽抗┻x擇的氧化劑有:硝酸.高錳酸鉀.氯氣.氧氣.