沉淀溶解平衡的應(yīng)用公開課用

沉淀溶解平衡的應(yīng)用公開課用第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月認(rèn)識1：生成沉淀的離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，在于生成物的溶解度很小。認(rèn)識2：溶解度小于0.01g的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)，溶解度盡管很小，但不會為0。認(rèn)識3：殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol·L－1,就認(rèn)為反應(yīng)完全了。沉淀溶解平衡溶度積規(guī)則:

MmAn的飽和溶液

溶度積Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n離子積Qc=c(Mn+)m·c(Am-)nQc>

Ksp,溶液處于過飽和溶液狀態(tài),生成沉淀.Qc=Ksp,沉淀和溶解達(dá)到平衡,溶液為飽和溶液.Qc<

Ksp,溶液未達(dá)飽和,沉淀發(fā)生溶解.第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月例：將4×10-3mol.L-1的AgNO3溶液與4×10-3mol.L-1

的NaCl溶液等體積混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)=1.8×10-10C(Ag+)=2×10-3,c(Cl-)=2×10-3Qc=2×10-3×

2×10-3

=4.0×10-6

>1.8×10-10Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。解：問題解決第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月沉淀溶解平衡的應(yīng)用之一沉淀的生成

加入沉淀劑、應(yīng)用同離子效應(yīng)、控制溶液的pH，當(dāng)Qc＞Ksp時有沉淀生成.運用溶度積規(guī)則解釋以下事實.

1.如果誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應(yīng)盡快用5.0％的硫酸鈉溶液給患者洗胃.

2.精制食鹽水時，可加入適量的氫氧化鈉溶液除去氯化鈉溶液中的鎂離子.

增大c(OH-)，使Qc＞Ksp以產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀.

增大c(SO42-)，使Qc＞Ksp以產(chǎn)生BaSO4沉淀.Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)BaSO4(S)

Ba2++SO42-

第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月3.將溶液的pH調(diào)節(jié)到3－4，就可以除去硫酸銅溶液中的鐵離子。沉淀溶解平衡的應(yīng)用之一沉淀的生成Fe(OH)3Ksp=2.6×10-39

、Cu(OH)2Ksp=5.6×10-20

設(shè)溶液中銅離子濃度和鐵離子濃度均為0.1mol.L-1對于氫氧化銅來說，KSP=C(Cu2+)C2(OH-)

=5.6×10-20

,則銅離子開始沉淀時的C(OH-)=7.5×10-10，即PH=4.8；銅離子完全沉淀時的C(OH-)=2.4×10-7

，即PH=6.6。對于氫氧化鐵來說，KSP=C(Fe3+)C3(OH-)

=2.6×10-39

,則鐵離子開始沉淀時的C(OH-)=2.9×10-13，即PH=1.4；鐵離子完全沉淀時的C(OH-)=1.38×10-11

，即PH=2.8。

從理論上說，當(dāng)PH=2.7時，鐵離子已完全沉淀，而當(dāng)PH=4.7時，銅離子才開始轉(zhuǎn)化為沉淀。因此，在實際操作中常調(diào)節(jié)PH到3—4就可以出去硫酸銅溶液中的鐵離子第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月1、如果要除去某溶液中的SO42-，你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽？為什么？加入鋇鹽，因為BaSO4比CaSO4更難溶，使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全2、以你現(xiàn)有的知識，你認(rèn)為判斷沉淀能否生成可從哪方面考慮？是否可能使要除去的離子通過沉淀反應(yīng)全部除去？說明原因。從溶解度方面可判斷沉淀能否生成不可能使要除去的離子通過沉淀完全除去沉淀的生成問題解決第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月沉淀溶解平衡的應(yīng)用之二沉淀的溶解根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法不斷移去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，就可以使沉淀溶解。第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月【案例一】醫(yī)院中進(jìn)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？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；沉淀溶解平衡的應(yīng)用之二沉淀的溶解第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月

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。BaCO3Ba2++CO32-+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(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4作“鋇餐”。沉淀溶解平衡的應(yīng)用之二沉淀的溶解第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月沉淀的溶解【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(hù)牙齒的作用，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+；沉淀溶解平衡的應(yīng)用之二第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月Ca5（PO4）3OH（S）5Ca2+（ag）+3PO43-（ag）

+OH-（ag）

糖發(fā)酵生成的有機酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒。

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。沉淀溶解平衡的應(yīng)用之二沉淀的溶解生成的氟磷酸鈣覆蓋在牙齒表面，抵抗Ｈ+的侵襲

Ca5(PO4)3OH+F－＝Ca5(PO4)3F+OH-

第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：沉淀轉(zhuǎn)化的條件：沉淀溶解平衡的移動難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化成更加難溶的物質(zhì)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)小的沉淀沉淀溶解平衡的應(yīng)用之三沉淀的轉(zhuǎn)化觀察P82活動與探究第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗現(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-沉淀溶解平衡的應(yīng)用之三沉淀的轉(zhuǎn)化

分步沉淀

在相同濃度的Cl-、Br-、I-的溶液中逐滴加入AgNO3溶液，AgI最先沉淀，其次是AgBr,最后是AgCl。第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月沉淀溶解平衡的應(yīng)用之三沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI=I-+K+AgCl(S)Ag+

+Cl-+AgI(S)AgCl(S)+I-AgI(S)+Cl-KSP(AgCl)=1.8*10-10KSP(AgI)=8.3*10-17第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月沉淀溶解平衡的應(yīng)用之三沉淀的轉(zhuǎn)化（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

K差值越大，沉淀轉(zhuǎn)化越徹底。即生成的沉淀Ksp越小，轉(zhuǎn)化越徹底。沉淀轉(zhuǎn)化方向：AgCl→AgBr→AgI第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月情景：

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。第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月

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沉淀溶解平衡的應(yīng)用之三沉淀的轉(zhuǎn)化第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(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沉淀溶解平衡的應(yīng)用之三沉淀的轉(zhuǎn)化第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月重晶石（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問題解決BaSO4

Ba2+

+SO42-

+BaCO3(s)BaSO4+CO32-BaCO3+SO42-①飽和Na2CO3溶液②移走上層溶液H+BaSO4、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO3Na2CO3CO32-

+2Na+（重復(fù)①②操作）第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月水滴石穿滴水成石溶洞的形成：第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月CaCO3Ca2++CO32-+2HCO3-H2O+CO2溶洞的形成：CaCO3+H2O+CO2+2HCO3-Ca2+水滴石穿第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月CaCO3+H2O+CO2Ca（HCO3）2滴水成石溶洞的形成：第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月“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)第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月例：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+