高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理課件332沉淀溶解平衡的應(yīng)用課件（35張）

第2課時(shí)沉淀溶解平衡的應(yīng)用第3章

第3節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.能用平衡移動原理分析理解沉淀的溶解與生成、沉淀轉(zhuǎn)

化的實(shí)質(zhì)。2.學(xué)會用沉淀溶解平衡的移動解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題。一沉淀的溶解與生成二沉淀的轉(zhuǎn)化內(nèi)容索引達(dá)標(biāo)檢測提升技能一沉淀的溶解與生成原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分為鹽酸)，反應(yīng)原理為BaCO3(s)

Ba2＋(aq)＋

(aq)

＋2H＋===CO2↑＋H2O可見，胃酸消耗

，使溶液中

的濃度降低，則Q<Ksp，從而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，使Ba2＋濃度增大而引起人體重金屬中毒。1.根據(jù)沉淀溶解平衡及溶度積規(guī)則，分析回答下列問題：(1)BaCO3和BaSO4都難溶于水，在醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作鋇餐透視，而不能用BaCO3的原因是什么？新知導(dǎo)學(xué)答案中毒后服用Na2SO4溶液(5.0%)洗胃，此時(shí)Q>Ksp(BaSO4)，故

與Ba2＋結(jié)合生成BaSO4沉淀，可緩解Ba2＋對人體的毒害。(2)可溶性鋇鹽(如BaCl2等)當(dāng)做食鹽食用，會造成鋇中毒。中毒患者常用5.0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么？答案2.沉淀生成的應(yīng)用主要涉及無機(jī)制備、提純工藝的生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域，常利用_________達(dá)到分離或除去某些離子的目的。常用的方法有(1)調(diào)節(jié)pH法：如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，可使Fe3＋轉(zhuǎn)變?yōu)開______沉淀而除去。反應(yīng)如下：__________________________________。(2)加沉淀劑法：如以Na2S、H2S等作沉淀劑，使某些金屬離子，如Cu2＋、Hg2＋等生成極難溶的硫化物__________等沉淀，也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。寫出下列反應(yīng)的離子方程式：①用H2S除去Cu2＋：________________________。②用Na2S除去Hg2＋：__________________。生成沉淀Fe(OH)3Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋CuS、HgSH2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋Hg2＋＋S2－===HgS↓沉淀的溶解與生成(1)沉淀的生成和溶解這兩個(gè)方向相反的過程相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度，控制離子濃度，可以使反應(yīng)向我們需要的方向轉(zhuǎn)化。(2)根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的_________，使平衡向_________的方向移動，就可以使沉淀溶解。如常用強(qiáng)酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等難溶電解質(zhì)。(3)不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5mol·L－1時(shí)，雜質(zhì)離子已除盡。歸納總結(jié)相應(yīng)離子沉淀溶解

1.為除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是A.NH3·H2O B.NaOHC.Na2CO3

D.MgCO3活學(xué)活用答案解析Fe3＋＋3H2O

Fe(OH)3＋3H＋，調(diào)節(jié)pH，可使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀后除去。在①不引入新雜質(zhì)，②Mg2＋不沉淀的條件下，選用MgCO3，過量的MgCO3可一起過濾除去。也可選用MgO、Mg(OH)2等試劑。FeS(s)

Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，加入稀鹽酸后，S2－＋2H＋===H2S↑，破壞了FeS的溶解平衡，使上述平衡向正方向移動，故FeS溶解2.試?yán)闷胶庖苿釉斫忉屜铝惺聦?shí)：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀鹽酸中_________________________________________________________________________________________________________________________。答案解析根據(jù)勒·夏特列原理，如使平衡向溶解的方向移動，則促進(jìn)溶解，反之固體量增加。(2)分別用等體積的蒸餾水和0.010mol·L－1硫酸洗滌BaSO4沉淀，用水洗滌造成BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌造成的損失量：

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。BaSO4(s)

Ba2＋(aq)＋

(aq)，用水洗滌使BaSO4的溶解平衡向正反應(yīng)方向移動，造成BaSO4的損失；而用H2SO4洗滌，H2SO4===2H＋＋

，

濃度增大抑制了BaSO4的溶解，故BaSO4的損失量少答案二沉淀的轉(zhuǎn)化1.按下列要求完成實(shí)驗(yàn)：(1)在一支試管中加入2mL0.1mol·L－1的ZnSO4溶液，再滴加1mol·L－1的Na2S溶液，可觀察到的現(xiàn)象是_______________。(2)靜置后傾去上層清液，并用蒸餾水洗滌沉淀2～3次，然后向白色沉淀中滴加適量的0.1mol·L－1的CuSO4溶液，振蕩試管。觀察到的現(xiàn)象是_____________________。(3)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是①___________________。②____________________________。新知導(dǎo)學(xué)有白色沉淀生成白色沉淀變?yōu)楹谏恋鞿nS(s)＋Cu2＋===CuS(s)＋Zn2＋Zn2＋＋S2－===ZnS↓第一次生成的白色沉淀為ZnS，在水中建立了沉淀溶解平衡：ZnS(s)

Zn2＋(aq)＋S2－(aq)，Ksp＝1.6×10－24mol2·L－2。此時(shí)Q＝Ksp。加入CuSO4溶液后，Cu2＋、S2－的濃度商Q大于Ksp(CuS)[Ksp(CuS)＝1.3×10－36

mol2·L－2]。故Cu2＋、S2－結(jié)合生成CuS沉淀，即ZnS白色沉淀轉(zhuǎn)化為溶度積更小的CuS黑色沉淀。(4)試用沉淀溶解平衡的原理分析解釋(2)中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化。答案相關(guān)視頻FeS(s)＋Hg2＋(aq)===HgS(s)＋Fe2＋(aq)2.沉淀轉(zhuǎn)化在生活中的應(yīng)用(1)工業(yè)廢水處理過程中，重金屬離子可利用沉淀轉(zhuǎn)化原理用FeS等難溶物轉(zhuǎn)化為HgS、Ag2S、PbS等沉淀。寫出用FeS除去Hg2＋的離子方程式。答案水垢的形成過程涉及沉淀轉(zhuǎn)化，加熱硬水時(shí)，Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2分別分解生成CaCO3、MgCO3沉淀。但MgCO3又與

水解生成的OH－結(jié)合為更難溶的Mg(OH)2，故水垢的主要成分不是CaCO3、MgCO3，而是CaCO3、Mg(OH)2。(2)硬水煮沸過程中形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，它們是怎樣形成的？答案CaSO4＋Na2CO3===CaCO3＋Na2SO4CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑(3)鍋爐形成的水垢中常含有CaSO4，除去方法是

寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律(1)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是___________________。(2)一般說來，溶解能力小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解能力更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)；兩者差別越大，沉淀轉(zhuǎn)化越容易。①組成類型相同的難溶電解質(zhì)，Ksp較大的難溶電解質(zhì)能轉(zhuǎn)化為Ksp較小的難溶電解質(zhì)。②Ksp相差不大的難溶電解質(zhì)，Ksp較小的難溶電解質(zhì)在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為Ksp較大的難溶電解質(zhì)。歸納總結(jié)沉淀溶解平衡的移動

3.實(shí)驗(yàn)：①0.1mol·L－1AgNO3溶液和0.1mol·L－1NaCl溶液等體積混合得到懸濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c；②向?yàn)V液b中滴加0.1mol·L－1KI溶液，出現(xiàn)渾濁；③向沉淀c中滴加0.1mol·L－1KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列說法不正確的是A.懸濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)

Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B.濾液b中不含有Ag＋C.③中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgID.實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgCl更難溶活學(xué)活用答案

解析在懸濁液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，即在濾液b中，仍含有少量Ag＋，故在b中生成了AgI沉淀，A正確，B錯(cuò)誤；向白色沉淀AgCl中滴加KI溶液生成黃色AgI，由此可說明AgI比AgCl更難溶，C項(xiàng)和D項(xiàng)都正確。4.牙齒表面由一層硬的組成成分為Ca5(PO4)3OH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，其原因是___________________________________________。答案

解析已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅(jiān)硬。請用離子方程式表示，當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因：

_______________________________。根據(jù)以上原理，請你提出一種其他促進(jìn)礦化的方法___________________。人體牙齒表面主要的無機(jī)成分是羥基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]，是一種難溶的磷酸鈣類沉積物。在口腔中，牙齒表面的羥基磷灰石存在著這樣的沉淀溶解平衡：

口腔中殘留的食物在酶的作用下，會分解產(chǎn)生有機(jī)酸——乳酸。乳酸是酸性物質(zhì)，能與OH－反應(yīng)，使羥基磷灰石的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動，從而導(dǎo)致齲齒的產(chǎn)生。但如果飲用水或者牙膏中含有F－，F(xiàn)－能與牙齒表面Ca2＋和

反應(yīng)生成更難溶的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，沉積在牙齒表面。氟磷灰石比羥基磷灰石更能抵抗酸的侵蝕，并能抑制口腔細(xì)菌產(chǎn)生酸。因而能有效保護(hù)我們的牙齒，降低齲齒的發(fā)生率。這是通過添加F－使難溶的羥基磷灰石轉(zhuǎn)化為更難溶的氟磷灰石，實(shí)質(zhì)就是發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化。達(dá)標(biāo)檢測提升技能1.已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp(AgI)＝1.0×10－16mol2·L－2。下列說法錯(cuò)誤的是A.AgCl不溶于水，不能轉(zhuǎn)化為AgIB.在含有濃度均為0.001mol·L－1的Cl－、I－的溶液中緩慢加入AgNO3稀溶

液，首先析出AgI沉淀C.AgI比AgCl更難溶于水，所以，AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgID.常溫下，AgCl若要在NaI溶液中開始轉(zhuǎn)化為AgI，則NaI的濃度必須不低

于

×10－11mol·L－1答案解析√123451234組成結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，溶度積越小，其溶解度越小，越易先形成沉淀，B項(xiàng)正確；溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)，所以A錯(cuò)、C對；AgCl溶液中c(Ag＋)＝

×10－5mol·L－1。要使AgI形成沉淀，則c(Ag＋)c(I－)≥1.0×10－16mol2·L－2。則c(I－)≥

D正確。52.已知如下物質(zhì)的溶度積常數(shù)：Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝6.3×10－36

mol2·L－2。下列說法正確的是A.同溫度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B.同溫度下，向飽和FeS溶液中加入少量Na2S固體后，Ksp(FeS)變小C.向含有等物質(zhì)的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，

最先出現(xiàn)的沉淀是FeSD.除去工業(yè)廢水中的Cu2＋，可以選用FeS做沉淀劑答案解析√1234512345A項(xiàng)，由于FeS的Ksp大，且FeS與CuS是相同類型的物質(zhì)，因此FeS的溶解度比CuS的大；B項(xiàng)，Ksp不隨濃度變化而變化，它只與溫度有關(guān)；C項(xiàng)，先達(dá)到CuS的Ksp，先出現(xiàn)CuS沉淀；D項(xiàng)，向含有Cu2＋的工業(yè)廢水中加入FeS，F(xiàn)eS會轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS，可以用FeS做沉淀劑。3.常溫下，Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度積常數(shù)依次為Ksp(Ag2SO4)＝7.7×10－5mol3·L－3、Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2、Ksp(AgI)＝8.3×10－17mol2·L－2。下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是A.常溫下，Ag2SO4、AgCl、AgI在水中溶解能力依次減小B.在AgCl飽和溶液中加入NaI固體，有AgI沉淀生成C.Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度積常數(shù)之比等于它們飽和溶液的物質(zhì)的量

濃度之比D.在Ag2SO4飽和溶液中加入Na2SO4固體有Ag2SO4沉淀析出答案√123454.下列結(jié)論正確的是________。①向AgCl懸濁液中加入NaI溶液時(shí)出現(xiàn)黃色沉淀，證明Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)②向濃度均為0.1mol·L－1NaCl和NaI混合溶液中滴加AgNO3溶液，首先產(chǎn)生黃色沉淀，可推斷Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)③由于Ksp(BaSO4)＝1.08×10－10mol2·L－2，Ksp(BaCO3)＝8.1×10－9mol2·L－2，因此BaSO4沉淀不可能轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀④將FeCl3溶液加入Mg(OH)2沉淀中，振蕩、可觀察到沉淀由白色變?yōu)榧t褐色，驗(yàn)證Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的12345⑤向BaSO4飽和溶液中加入飽和Na2CO3溶液有白色沉淀生成，說明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)⑥ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀的原因是溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀轉(zhuǎn)化⑦將H2S氣體通入AgNO3與AgCl的懸濁液中產(chǎn)生黑色沉淀，說明Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)12345答案②④⑥5.已知25℃時(shí)：12345

電解質(zhì)Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶度積1.8×10－11mol3·L－32.2×10－20mol3·L－38.0×10－16mol3·L－34.0×10－38mol4·L－4完全沉淀時(shí)的pH9.76.75.53.2在物質(zhì)的提純中，常利用難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡原理除去某些離子。例如：①為了除去氯化銨晶體中