高中化學(xué)第三章水溶液中的離子平衡3.4難溶電解質(zhì)的溶解平衡第2課時(shí)沉淀溶解平衡課件新人教版.ppt

1、組織建設(shè),3-4-2 沉淀溶解平衡,復(fù)習(xí)鞏固,溶液過飽和，有沉淀析出,溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài),溶液未飽和，可繼續(xù)溶解該難溶電解質(zhì),溶度積（Ksp）與 離子積（ QC ）,1、沉淀的生成,（1）應(yīng)用：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一。,（2）沉淀的方法, 調(diào)pH值,如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，使其溶解于水，再加氨水調(diào) pH值至78，可使Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。,Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4, 加沉淀劑 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑,Cu2+S2= CuS Hg2+S

2、2= HgS,思考與交流,1、除去NaCl溶液中的SO42-，選擇加 入CaCl2還是BaCl2做沉淀劑？為什么？,加入鋇鹽，因?yàn)锽aSO4比CaSO4更難溶，使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全,沉淀離子濃度小于10-5mol/L,4、除去并回收NH4Cl溶液中的FeCl3和MgCl2雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)流程（部分）如下： （已知：回收液中雜質(zhì)離子Fe3+和Mg2+的物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L。）,（1）pH1的范圍： ，沉淀1的成分： 。 （2）pH2的范圍： ，沉淀2的成分： 。,3pH19,Fe(OH)3,pH211,Mg(OH)2,3、在粗制CuSO45H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。在提純

3、時(shí)，為了出去Fe2+，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化為Fe3+，然后再加少量堿至溶液PH=4，可以達(dá)到除去鐵離子而不損失硫酸銅的目的。試解釋原因。,從以下數(shù)據(jù)分析，能找出原因：,2. 沉淀的溶解 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(dòng)，就達(dá)到使沉淀溶解的目的。 CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq),HCO3-,+H+,+H+,H2CO3,H2O + CO2,例如：CaCO3為什么能溶于稀鹽酸,思考：寫出氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達(dá)式.,若使氫氧化鎂沉淀溶解，可以采取什么方法？所依據(jù)的原理是什么？,Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(

4、aq),討論,溶解,沉淀,根據(jù)勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng),可采取的方法有：升溫、加水、加鹽酸.,還可以加什么物質(zhì)呢？,固體無明顯溶解現(xiàn)象，溶液變淺紅,迅速溶解,逐漸溶解,Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O,Mg(OH)2 + 2NH4Cl MgCl2 + 2NH3H2O,完成實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。,有紅褐色沉淀生成,說明溶解,實(shí)驗(yàn)探究：分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、鹽酸、 NH4Cl、FeCl3溶液，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。,在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq),加入鹽酸時(shí)，H中和OH

5、，使c(OH)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解。,加入NH4Cl時(shí)，NH4與OH結(jié)合，生成弱電解質(zhì)NH3H2O（它在水中比Mg（OH）2更難電離出OH-），使c(OH)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)。,【思考與交流】： 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)，并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律。,【解釋】,思考：白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后， 為什么會(huì)有紅褐色沉淀生成？,Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)，,Fe(OH)3,這就是-沉淀的轉(zhuǎn)化,FeCl3 = 3Cl + Fe3,Fe(OH)3的Ksp遠(yuǎn)小于Mg(OH)2的Ksp，

6、說明Fe(OH)3比Mg(OH)2更難溶。參見P65頁(yè)表3-5,【實(shí)驗(yàn)3-4】,有白色沉淀析出,白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色,黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色,AgCl,AgI,Ag2S,向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液,生成白色沉淀,向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液,白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色,靜置,紅褐色沉淀析出，溶液變無色,【實(shí)驗(yàn)3-5】,（實(shí)驗(yàn)34、35沉淀轉(zhuǎn)化）,AgCl,AgI,Ag2S,Mg(OH)2,Fe(OH)3,討論:從實(shí)驗(yàn)中可以得到什么結(jié)論？,實(shí)驗(yàn)說明：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。 沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。,沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖,KI

7、= I- + K+,+,AgI(s),s(AgCl)=1.510-4g,s(AgI)=3.710-7g,s(Ag2S)=1.310-16g,沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。,思考與交流,1.根據(jù)你所觀察到的現(xiàn)象，寫出所發(fā)生的反應(yīng)。 2.如果將上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的沉淀生成和轉(zhuǎn)化的步驟顛倒順序，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？試用平衡移動(dòng)原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋，找出這類反應(yīng)發(fā)生的特點(diǎn)。,溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀。兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。,AgCl+I-=AgI+Cl-,2AgI+S2-=Ag2S+2I-,3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+,轉(zhuǎn)化不會(huì)發(fā)生,沉淀

8、轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì) 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡移動(dòng)。一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。 沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用 沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。,【練習(xí)】,1.向盛有0.1mol/LAgNO3溶液的試管中滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成為止。取其中澄清溶液，逐滴加入飽和Na2S溶液，有無沉淀生成？ 如果先向AgNO3溶液中加Na2S溶液至沉淀完全，再向上層清液中滴加NaCl，情況又如何？試解釋原因。,沒有沉淀生成。Ag2S飽和溶液中Ag太少，不能生成AgCl沉淀。,有黑色沉淀生成。,CaSO4 SO42 + Ca2,+ CO32,CaCO3,應(yīng)用1：鍋爐除水

9、垢：P64 鍋爐的水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液處理，使 之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。,化學(xué)法除鍋爐水垢的流程圖,CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O Mg(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CaCO3 Mg(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 飽氯化銨液,除去水垢,應(yīng)用2：一些自然現(xiàn)象的解釋,CaCO3 Ca2+ + CO32-,2HCO3-,各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用 后可變成CuSO4溶

10、液，并向深部滲透， 遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)， 便慢慢地使之轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。,應(yīng)用3：為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?,由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH=0.91.5)，如果服下BaCO3，胃酸會(huì)與CO32反應(yīng)生成CO2和水，使CO32濃度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。,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(duì)BaSO4的溶解平衡沒有影響，Ba2濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4 作“鋇餐”。,【小結(jié)】：

11、沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動(dòng)的過程，其基本依據(jù)主要有： 濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。 溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。 加入相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。 加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子，使平衡向溶解的方向移動(dòng)。,牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5 Ca2+ +3PO43-+OH- 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(huì)受到腐蝕，其原因是 。 已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、質(zhì)地更堅(jiān)固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因：因 。,生成的有機(jī)酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動(dòng)，加速 腐蝕牙齒,5Ca23PO43FCa5(PO4)3F,思考：,例3：已知Ksp,AgCl1.810-10， Ksp,Ag2CrO49.010-12，試 求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）,解：（1）設(shè)AgCl的溶解度為S1（molL),則： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡 S1 S