【課件】+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2課時(shí)沉淀溶解平衡的應(yīng)用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[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化，能用化學(xué)平衡理論解釋沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化，會(huì)應(yīng)用沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化。2.學(xué)會(huì)從定量的角度分析沉淀的生成與轉(zhuǎn)化。[重點(diǎn)難點(diǎn)]1.沉淀的生成和溶解。2.從定量角度分析沉淀的生成與轉(zhuǎn)化。沉淀溶解平衡的應(yīng)用:沉淀溶解為溶液中的離子通過改變條件，使沉淀溶解平衡移動(dòng)，以滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研等需要。:溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀①沉淀的生成②沉淀的溶解③沉淀的轉(zhuǎn)化:一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種更難溶的沉淀醫(yī)院中常用硫酸鋇這種鋇鹽(俗稱鋇餐)作為內(nèi)服造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒患者時(shí)除催吐外，還需要向中毒者胃中灌入5.0%硫酸鈉溶液，為什么?

SO42-是強(qiáng)酸的酸根離子，在溶液中難以與H+結(jié)合成硫酸分子c(SO42-)增大

Q(BaSO4)＞

Ksp(BaSO4)

BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移動(dòng)所以用5.0%

的Na2SO4溶液可以給鋇中毒的患者洗胃BaSO4難溶沉淀

(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)應(yīng)用：分離或除去某些離子①調(diào)節(jié)pH法：工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，如何除去其雜質(zhì)？寫出反應(yīng)離子方程式

:溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀②加沉淀劑法：工業(yè)廢水中如何選擇合適的沉淀劑，除去Cu2＋、Hg2＋等某些金屬離子？寫出反應(yīng)離子方程式a.通入H2Sb.加入Na2S已知：CuS、HgS為極難溶的硫化物(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)應(yīng)用：分離或除去某些離子:溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋Hg2＋＋S2－===HgS↓③同離子效應(yīng)法：增大沉淀溶解平衡體系中某種離子的濃度，使平衡向生成沉淀

的方向移動(dòng)。如向AgCl飽和溶液中加入飽和食鹽水可繼續(xù)生成AgCl沉淀。④氧化還原法：改變離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)化為溶解度更小的難溶電解質(zhì)，

便于分離出來。如通過氧化還原反應(yīng)將Fe2＋氧化為Fe3＋，從而生成更難溶的Fe(OH)3沉淀。(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)應(yīng)用：分離或除去某些離子:溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH(0.1mol/L)沉淀完全時(shí)的pH

(＜10-5mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81Fe(OH)25.88.8根據(jù)表中數(shù)據(jù)，如何除去CuCl2中混有的少量Fe3+？如何除去CuCl2中混有的少量Fe2+？加入Cu(OH)2、CuO或Cu2(OH)2CO3，調(diào)節(jié)pH至3～4使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。先把Fe2+氧化成Fe3+，調(diào)節(jié)pH至3～4使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3

沉淀。學(xué)以致用氯氣、雙氧水、氧氣等(不引入雜質(zhì))氧化劑可用：?特別提醒：

1、溶液中含有幾種離子，加入某沉淀劑均可生成沉淀，沉淀生成的先后順序按離子積大于溶度積的先后順序沉淀，叫作分步沉淀。2、Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全；如AgCl、AgBr、AgI、Ag2S3、當(dāng)離子濃度小于1×10－5mol·L－1時(shí)，認(rèn)為該離子已完全沉淀。工業(yè)廢水的處理工業(yè)廢水化學(xué)沉淀法硫化物等重金屬離子（如Cu2+、Hg2+等）轉(zhuǎn)化成沉淀2．沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根據(jù)平衡移動(dòng)原理，移去平衡體系中的相應(yīng)離子，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，可使沉淀溶解。(2)實(shí)驗(yàn)探究：Mg(OH)2沉淀溶解[課本實(shí)驗(yàn)3-3]a操作b現(xiàn)象c理論分析:沉淀溶解為溶液中的離子Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)滴加試劑①蒸餾水②鹽酸③NH4Cl溶液現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象沉淀迅速溶解沉淀逐漸溶解請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？②鹽酸:③NH4Cl溶液H＋中和OH-,使c(OH－)減小，平衡向右移動(dòng)，從而使Mg(OH)2溶解Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O:溶解度太小,必須加入大量的水才能看到明顯的溶解①蒸餾水b實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象c理論分析NH4+水解是微弱的，即溶液中C(H+)較小。而溶液中C(NH4+)較大。

考慮問題時(shí)應(yīng)從主要的方面來分析Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)解釋：NH4++H2ONH3·H2O+H+

加入NH4Cl時(shí)：②NH4＋水解:①NH4＋直接結(jié)合OH－:NH4＋

+OH－=NH3·H2OMg(OH)2溶解OH－+H2O你認(rèn)為哪種解釋更合理？①×

2．沉淀的溶解(3)沉淀溶解的實(shí)例CaCO3難溶于水，卻易溶于鹽酸，1.正誤判斷(1)洗滌沉淀時(shí)，洗滌次數(shù)越多越好(

)(2)為了減少BaSO4的損失，洗滌BaSO4沉淀時(shí)可用稀硫酸代替水(

)(3)除去廢水中的某些重金屬離子如Cu2＋、Hg2＋時(shí)，常用Na2S等，是因?yàn)樯傻腃uS、HgS極難溶，使廢水中Cu2＋、Hg2＋濃度降的很低(

)(4)CaCO3溶解時(shí)常用鹽酸而不用稀硫酸，是因?yàn)橄×蛩岵慌cCaCO3反應(yīng)(

)(5)除去MgCl2溶液中的Fe2＋，先加入雙氧水，再加入MgO即可(

)×√√×√2、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？因?yàn)锽aCO3能溶于胃酸(主要成分為鹽酸)，反應(yīng)原理為BaCO3(s)

Ba2+(aq)+CO32-(aq)

，CO32-+2H+===CO2↑+H?O?？梢?，胃酸消耗CO32-，使溶液中c(CO32-)降低，從而使BaCO?的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，c(Ba2+)增大引起人體重金屬中毒。

4.已知常溫下，CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分別為1.4×10－10、2.2×10－20、6.3×10－36。要除去溶液中的Cu2＋，選用下列哪種沉淀劑更好？為什么？①Na2CO3

②NaOH

③Na2S選用Na2S更好。原因是CuS的Ksp最小，溶解度最小，Cu2＋沉淀得更完全，溶液中剩余的Cu2＋最少。5.常溫下，要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3＋，可以通過調(diào)節(jié)溶液的pH來實(shí)現(xiàn)，試通過計(jì)算確定，當(dāng)調(diào)節(jié)溶液的pH超過多少時(shí)可認(rèn)為Fe3＋沉淀完全？{已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1×10－39，溶液中c(Fe3＋)＝10－5mol·L－1時(shí)可認(rèn)為Fe3＋沉淀完全。}AgClAgIAg2SKINa2S白色沉淀黃色沉淀黑色沉淀AgNO3溶液NaCl溶液KI溶液Na2S溶液①②③【實(shí)驗(yàn)3-4】探究AgCl、AgI、Ag2S的轉(zhuǎn)化NaCl＋AgNO3==AgCl↓＋NaNO3AgCl＋KI?

AgI＋KCl2AgI＋Na2S?

Ag2S＋2NaI反應(yīng)原理二、沉淀的轉(zhuǎn)化KI=I-+K+AgCl(s)

Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gAgCl(s)+I-

AgI(s)+Cl-沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖s(Ag2S)=1.3×10-16gQ(AgI)＞Ksp(AgI)AgI沉淀Q(AgCl)＜Ksp(AgCl)AgCl溶解AgI(s)

Ag++I-Na2S=S2-

+2Na+2AgI(s)+S2-

AgS(s)+2I-Ag2S沉淀AgI溶解一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種更難溶的沉淀①通過上述實(shí)驗(yàn)，你能比較出AgCl、AgI、Ag2S三者溶解度的大小及Ksp的大小順序嗎？溶解度的大小順序?yàn)锳gCl＞AgI＞Ag2S，Ksp的大小順序?yàn)镵sp(AgCl)＞Ksp(AgI)＞Ksp(Ag2S)。思考討論②已知常溫下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17，試應(yīng)用平衡移動(dòng)原理解釋為什么AgCl能轉(zhuǎn)化成AgI？寫出該沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式。當(dāng)向AgCl沉淀中滴加KI溶液時(shí)，溶液中Q(AgI)＞Ksp(AgI)，因此Ag＋與I－結(jié)合生成沉淀，導(dǎo)致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，直至建立新的沉淀溶解平衡：AgCl(s)?

Ag＋(aq)＋Cl－(aq)+I－(aq)

?AgI(s)加入足量KI溶液，絕大部分AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgI沉淀I－(aq)＋AgCl(s)?AgI(s)＋Cl－(aq)二、沉淀的轉(zhuǎn)化MgCl2＋2NaOH==Mg(OH)2↓＋2NaCl3Mg(OH)2＋2FeCl3

?

2Fe(OH)3＋3MgCl21．沉淀轉(zhuǎn)化的過程探究【實(shí)驗(yàn)3-4】探究Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化a操作b現(xiàn)象c反應(yīng)原理白色沉淀沉淀白→紅褐二、沉淀的轉(zhuǎn)化已知：Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，試應(yīng)用平衡移動(dòng)原理解釋為什么Mg(OH)2能轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3?當(dāng)向Mg(OH)2沉淀中加入FeCl3溶液時(shí)，溶液中Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]，因此，F(xiàn)e3＋與OH－結(jié)合生成Fe(OH)3沉淀，導(dǎo)致Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，直至建立新的沉淀溶解平衡。如加入足量的FeCl3溶液，絕大部分Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。思考討論二、沉淀的轉(zhuǎn)化1．沉淀轉(zhuǎn)化的過程探究【實(shí)驗(yàn)3-4】探究Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化2．沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)與條件(1)沉淀的轉(zhuǎn)化是指由一種難溶物轉(zhuǎn)化為另一種難溶物的過程，

其實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。(2)條件：一般來說，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)，

兩者溶解度相差越大，轉(zhuǎn)化越容易。?特別提醒：

沉淀的轉(zhuǎn)化也可以由溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度較大的沉淀。二、沉淀的轉(zhuǎn)化當(dāng)c(Ag＋)·c(Br－)＜Ksp(AgBr)而c(Cl－)·c(Ag＋)＞Ksp(AgCl)時(shí)，就會(huì)使AgBr轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀。在AgBr飽和溶液中加入NaCl固體，當(dāng)Q(AgCl)＞Ksp(AgCl)時(shí)，就可以沉淀出AgCl3．沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)鍋爐除水垢(含有CaSO4)：

CaCO3水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

飽和Na2CO3溶液浸泡疏松的水垢CaCO3

Mg(OH)2用鹽酸或飽氯化銨溶液除去水垢CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O二、沉淀的轉(zhuǎn)化

3．沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(2)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化：CuSO4＋ZnS?CuS＋ZnSO4CuSO4＋PbS?CuS＋PbSO4(3)工業(yè)廢水處理工業(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。用FeS除去Hg2＋的離子方程式：FeS(s)＋Hg2＋(aq)?HgS(s)＋Fe2＋(aq)。二、沉淀的轉(zhuǎn)化含氟牙膏的使用，發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕，使牙齒更堅(jiān)固齲齒和含氟牙膏Ca5(PO4)

3OH+4H+5Ca2++3HPO4-+H2OCa5(PO4)

3OH+F-

Ca5(PO4)3F+OH-羥磷灰石氟磷灰石(耐酸腐蝕)1.正誤判斷(1)溶解度小的沉淀不能轉(zhuǎn)化為溶解度比其大的沉