苏教版-沉淀溶解平衡的应用

1、2022-4-252022-4-25交流与讨论交流与讨论:请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事实实,将你的想法与同学交流讨论将你的想法与同学交流讨论.1.如果误食可溶性钡盐如果误食可溶性钡盐,造成钡中毒造成钡中毒,应尽快用应尽快用5.0%的的硫酸钠溶液给患者洗胃硫酸钠溶液给患者洗胃.2.将溶液的将溶液的pH调节到调节到34,可除去硫酸铜溶液中的铁可除去硫酸铜溶液中的铁离子离子.3.精制食盐水时精制食盐水时,可加入适量的氢氧化钠溶液除去氯可加入适量的氢氧化钠溶液除去氯化钠溶液中的镁离子化钠溶液中的镁离子.2022-4-25交流与讨论交流与讨论:请运用沉淀溶解平衡的

2、原理解释下列事请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事实实,将你的想法与同学交流讨论将你的想法与同学交流讨论.1.如果误食可溶性钡盐如果误食可溶性钡盐,造成钡中毒造成钡中毒,应尽快用应尽快用5.0%的的硫酸钠溶液给患者洗胃硫酸钠溶液给患者洗胃. 因因Ba2SO42=BaSO4，使，使Ba2以沉淀形式最以沉淀形式最终排出体外，而阻止了终排出体外，而阻止了Ba2进入人体血液，引起进入人体血液，引起蛋白质变性而中毒，故可解毒。蛋白质变性而中毒，故可解毒。2、沉淀的转化、沉淀的转化情景情景1我们的目标是我们的目标是 没有蛀牙！没有蛀牙！ 中华口腔医学会公布中华口腔医学会公布的最新数据表明，龋病在的最新数据表

3、明，龋病在我国依然是一个严峻的问我国依然是一个严峻的问题，据步完全统计，我国题，据步完全统计，我国儿童乳牙龋病的患病率达儿童乳牙龋病的患病率达到到66%，成人恒牙龋病的，成人恒牙龋病的患病率达到患病率达到61%，老年人，老年人的龋病患病率为的龋病患病率为75%。 你知道吗？你知道吗？阅读书本第阅读书本第83页页“交流与讨论交流与讨论”思考：思考： 1. 1.牙齿表面的矿物质存在怎样的溶牙齿表面的矿物质存在怎样的溶解平衡？解平衡？ 2.2.为什么人们常说为什么人们常说“吃糖不刷牙容吃糖不刷牙容易引起蛀牙（龋齿）易引起蛀牙（龋齿）”？试用平衡移？试用平衡移动的观点分析其科学性。动的观点分析其科学性

4、。沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀的溶解 Ca5(PO4)3(OH)（S） 5Ca2+ + 3PO43- OH H+CH3CHCOOH OH CH3CHCOO- + OH + H2O为什么含氟牙膏的使用能有效防治龋齿？为什么含氟牙膏的使用能有效防治龋齿？活动与探究活动与探究 请根据下列提供的试剂用实验探究难溶请根据下列提供的试剂用实验探究难溶物物AgCl、AgI、Ag2S之间的转化关系。之间的转化关系。试剂：试剂：NaCl、KI、Na2S、AgNO3 （物质的量浓度均为（物质的量浓度均为0.1mol/L）课题：难溶物之间的转化规律探究课题：难溶物之间的转化规律探究探讨实验方案探讨实验方案溶液

5、溶液一滴管一滴管现象：现象：产物：产物：现象：现象：产物：产物：现象：现象：产物：产物：?已知：已知：25CAgCl、AgI Ag2S的溶解度分别的溶解度分别为为1.5104、2.1107、1.31016。现象：现象：结论：结论：依次生成白色沉淀、黄色沉淀、黑色沉淀依次生成白色沉淀、黄色沉淀、黑色沉淀说明硫化银的溶解度小于碘化银，碘化银的说明硫化银的溶解度小于碘化银，碘化银的溶解度小于氯化银溶解度小于氯化银C(Ag+)=KSP(AgCl) = 1.310-5mol/L此时溶液中此时溶液中C(Ag+)C(I-)=1.310-50.1/3=4.3107 KSP (AgI)KSP(AgCl)= 1.

6、810-10KSP(AgI) = 8.510-17KSP(Ag2S)= 6.310-50当恰好生成当恰好生成AgCl沉淀时，沉淀时， AgCl(S) Ag+ + Cl-故能生成故能生成AgI沉淀；沉淀；同理，同理，AgI能转化为能转化为Ag2S沉淀。沉淀。KI I- + K+ AgCl(S) Ag+ + Cl-+AgI(S)AgCl(S) + I- AgI(S) + Cl-沉淀转化顺序：沉淀转化顺序： AgCl AgI Ag2SKSP减小的方向减小的方向溶解度大的沉淀：溶解度大的沉淀：溶度积常数大的电解质溶度积常数大的电解质溶解度小的沉淀：溶解度小的沉淀： 溶度积常数小的电解质溶度积常数小的电

7、解质沉淀转化的实质：沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。沉淀溶解平衡的移动。沉淀转化的一般规律沉淀转化的一般规律2022-4-25沉淀的转化应用：沉淀的转化应用： a.a.氟化物防治龋齿氟化物防治龋齿 b.b. 锅炉除水垢锅炉除水垢 c.c.工业处理重晶石工业处理重晶石 总反应：总反应：Ca5(PO4)3(OH) Ca5(PO4)3FOHKSPCa5(PO4)3(OH)=1.810-21KSPCa5(PO4)3F =8.310-37 Ca5(PO4)3(OH)（S） OH- + 5Ca2+ + 3PO43-情景情景1再现再现NaF = Na+ + F-Ca5(PO4)3F水垢成分水垢成分CaC

8、O3 Mg(OH)2 CaSO4 用饱和用饱和Na2CO3溶液浸泡数天溶液浸泡数天用盐酸或用盐酸或饱和氯化铵饱和氯化铵除去水垢除去水垢已知已知KSP(CaCO3) =5.010-9KSP(CaSO4) =7.110-5情景情景2 2KSP(MgCO3)= 6.710-6KSPMg(OH)2=5.610-12结合结合P85“交流与讨论交流与讨论”思考：思考：1加入饱和加入饱和Na2CO3溶液后，水垢的成溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由；分发生了什么变化？说明理由；2在除水垢的过程中在除水垢的过程中NH4Cl溶液的作用溶液的作用是什么？请说明其中的化学原理。是什么？请说明其中的化学原理。

9、你知道吗？ 重晶石（主要成分重晶石（主要成分BaSO4）是制备可溶性）是制备可溶性钡盐的重要原料，但钡盐的重要原料，但BaSO4既不溶于水也不既不溶于水也不溶于酸。那么，工业上溶于酸。那么，工业上是如何解决这个难题的是如何解决这个难题的呢？呢？情景情景3重晶石重晶石已知已知KSP(BaCO3)= 2.610-9KSP(BaSO4)= 1.110-10 BaSO4（S） Ba2+SO42BaSO4CO32- BaCO3SO42CO32-BaCO3问题解决问题解决饱和碳酸钠溶液饱和碳酸钠溶液 K = C(SO4 2-)/C(CO32-) = KSP(BaSO4)/KSP(BaCO3) = 1/24

10、取走上层清液取走上层清液重晶石粉末重晶石粉末（BaSO4 ）用盐酸用盐酸制可溶制可溶性钡盐性钡盐疏松的疏松的BaCO3已知已知KSP(BaCO3)=2.610-9KSP(BaSO4)=1.110-10饱和饱和Na2CO3溶液溶液浸浸泡，移走上层清液泡，移走上层清液重复重复多次多次情景情景3小结：沉淀的转化小结：沉淀的转化1.沉淀转化的实质沉淀转化的实质: 沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动。一般情况下，溶解度相对一般情况下，溶解度相对较大较大的物质易的物质易转化为溶解度相对转化为溶解度相对较小较小的物质的物质,即即Ksp大的沉大的沉淀可以向淀可以向Ksp小的沉淀转化。小的沉淀转化。两种同类难

11、溶强电解质的两种同类难溶强电解质的Ksp相差不大相差不大时，通过时，通过控制离子浓度控制离子浓度，Ksp小的沉淀也可小的沉淀也可以向以向Ksp大的沉淀转化。大的沉淀转化。2.沉淀转化的类型：沉淀转化的类型：2022-4-25交流与讨论交流与讨论:请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事实实,将你的想法与同学交流讨论将你的想法与同学交流讨论.2.将溶液的将溶液的pH调节到调节到34,可除去硫酸铜溶液中的铁可除去硫酸铜溶液中的铁离子离子.2022-4-25例：如果溶液中例：如果溶液中Fe3+和和Cu2+的浓度均为的浓度均为0.010 mol/L, 使使Fe3+完全沉淀而

12、使完全沉淀而使Cu2+不沉淀的不沉淀的pH条件是什么条件是什么? 111353933spLmol105 . 1101100 . 4FeKOH pOH = 10.8 , pH = 3.2解解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为:2022-4-25Cu2开始沉淀的开始沉淀的pH值为值为:1102120212spLmol104 . 7)1 . 0106 . 5()c(CuK()(OHc pOH = 9.6, pH =5.4因此因此, 只要控制只要控制pH值在值在3.2 5.4之间即可使之间即可使

13、Fe3+完完全沉淀而使全沉淀而使Cu2+不沉淀。不沉淀。2022-4-25交流与讨论交流与讨论:请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事实请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事实,将你的想法与同学交流讨论将你的想法与同学交流讨论.2.将溶液的将溶液的pH调节到调节到34,可除去硫酸铜溶液中的铁离可除去硫酸铜溶液中的铁离子子.可向溶液中加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可向溶液中加入氢氧化铜或碱式碳酸铜,调节溶液的调节溶液的pH至至34,铁离子就会转化为氢氧化铁沉淀除去。铁离子就会转化为氢氧化铁沉淀除去。2022-4-25交流与讨论交流与讨论:请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事实请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事实

14、,将你的想法与同学交流讨论将你的想法与同学交流讨论.3.精制食盐水时精制食盐水时,可加入适量的氢氧化钠溶液除去氯化可加入适量的氢氧化钠溶液除去氯化钠溶液中的镁离子钠溶液中的镁离子.利用了利用了Mg2+2OH- Mg(OH)2 (s)加适量加适量NaOH溶溶液除去液除去Mg2+。2022-4-251 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1 1）应用：）应用：在无机化合物的制备和提纯、废水处在无机化合物的制备和提纯、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。些离子的目的。2022-4-25（2 2）沉淀的方法）沉淀的方法a 、调、调pH值值

15、如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调加氨水调PH值至值至78Fe3+ + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+b 、加沉淀剂：如沉淀、加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2- =CuS Hg2+S2-HgS2022-4-25c c、其它生成沉淀的方法、其它生成沉淀的方法例如利用盐类的水解反应例如利用盐类的水解反应要除去含要除去含Cu2+、Cl-、Fe3+的溶液中的的溶液中的Fe3+，而不引入，而不引入新杂质，可加入什么化学物质？新杂质，可加入什么化学物质？CuOCu(OH)2CuCO3溶洞中美丽的石笋

16、、钟乳石和溶洞中美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。乳石、石笋等。珊瑚虫是海洋中的一种腔珊瑚虫是海

17、洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水肠动物，可从周围的海水中获取中获取CaCa2 2和和HCOHCO3 3- -，经反，经反应形成石灰石外壳。珊瑚应形成石灰石外壳。珊瑚周围的藻类植物的生长会周围的藻类植物的生长会促进碳酸的产生，对珊瑚促进碳酸的产生，对珊瑚的形成贡献巨大。人口增的形成贡献巨大。人口增长、人类大规模砍伐森林、长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化学燃料等燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中二氧化碳因素导致空气中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳浓度增大，干扰珊瑚的生浓度增大，干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫的死长，甚至造成珊瑚虫的死亡。亡。美丽的珊瑚礁美丽的珊瑚礁C

18、aCO3 Ca2+ + CO32- 溶洞的形成溶洞的形成2HCO3-+ H2O + CO2 CO32- 沉淀的溶解沉淀的溶解CaCO3(s) + CO2+H2O 2HCO3- + Ca2+ 总的离子反应为：总的离子反应为：巩固一下巩固一下1.欲增大欲增大Mg(OH)2在水中的溶解度，在水中的溶解度，可采取的方法是可采取的方法是 （ ）A. 加入加入NaOH固体固体B. 加氯化铵溶液加氯化铵溶液C. 加硫酸镁固体加硫酸镁固体D. 加大量水加大量水B2.室温下，石灰乳悬浊液中存在下列平衡：室温下，石灰乳悬浊液中存在下列平衡：Ca(OH)2(S) Ca2+ +2OH-，当向一，当向一定量的石灰乳悬浊

19、液中加入少量生石灰时定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时(恢复到室温恢复到室温)，下列说法正确的是，下列说法正确的是 ( )A溶液中溶液中Ca2+离子数目减少离子数目减少 B溶液中溶液中C(Ca2+)增大增大C溶液的溶液的pH增大增大 D溶液中溶质的质量分数增大溶液中溶质的质量分数增大A溶度积规则溶度积规则(1).当当 Qc Ksp平衡左移，继续生成沉淀。平衡左移，继续生成沉淀。二、沉淀平衡的应用二、沉淀平衡的应用Qc为为离子的浓度离子的浓度Ksp = c( Ag+)c(Cl -) AgCl（s） Ag + + Cl 1.1.沉淀的生成沉淀的生成例例1：将：将410-3mol L-1的的AgN

20、O3溶液与溶液与410-3mol L-1的的NaCl溶液溶液等体积混合能等体积混合能否有沉淀析出？否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.810-10C(Ag+)=2 10-3, c(Cl-)= 2 10-3 Qc=2 10-3 2 10-3 =4.0 10-6 1.810-10QcKsp,所以有所以有AgCl沉淀析出。沉淀析出。 分步沉淀分步沉淀 在相同浓度的在相同浓度的Cl-、Br-、I- 的溶液中的溶液中逐滴加入逐滴加入AgNO3 溶液，溶液，AgI最先沉淀，最先沉淀，其次是其次是AgBr, 最后是最后是AgCl。因为：因为：Ksp(AgI) Ksp(AgBr) Ksp(AgCl)2022-4-253 3、沉淀的溶解、沉淀的溶解（1）沉淀的溶解原理）沉淀的溶解原理 设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动淀溶解的方向移动（2）沉淀的溶解举例）沉淀的溶解举例a 、酸碱溶解法、酸碱溶解法 如：如：CaCO3溶于盐酸，溶于盐