高中 高二 化学选择性必修1 第三章 第四节 第2课时 沉淀溶解平衡的应用 教学课件

1、沉淀溶解平衡的应用授课教师：毕艳林学校：深圳市高级中学化学（人教版）选择性必修1 第三章 第四节 第二课时情景引入沉淀的生成工业废水中的Cu2+、Hg2+等金属离子，可以Na2S作沉淀剂，生成极难溶的CuS、HgS等沉淀除去。请用沉淀溶解平衡原理解释原因。【思考】Cu2+(aq) +S2-(aq)CuS(s)Hg2+(aq) +S2-(aq)HgS(s)Q(CuS)Ksp (CuS)Q(HgS)Ksp (HgS)根据下表，回答为什么选择Na2S?化合物KspCuCO311010Cu(OH)24.81020Cu(IO3)21.4107CuC2O42.87108CuS8.51045化合物KspHg

2、Br281020HgCl22.61015Hg(OH)23.61026HgI23.21029HgS41053 到 21049工业原料NH4Cl中含杂质FeCl3如何除去？【思考】沉淀的生成NH4Cl(FeCl3)NH4Cl、FeCl3溶液加水溶解加氨水调pHNH4Cl溶液Fe(OH)3沉淀问题1：根据下表，选择合适的沉淀剂，并确定除杂流程。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表金属离子Fe2+Fe3+Cu2+开始沉淀的pH6.31.55.2沉淀完全的pH8.32.86.7问题2：从沉淀溶解平衡的角度，解释为什么Fe2+、Fe3+和Cu2+沉淀的pH不同？沉淀的生成【思考与讨论】利用生成沉淀

3、分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次希望沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。（1）如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？（2）如何使沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小？加入钡盐。因为Ksp(BaSO4)Ksp(CaSO4)，向溶液中分别加入等物质的量的钡盐和钙盐，钡盐使溶液中剩余的c(SO42-)较小。可以增大所用沉淀剂的浓度。沉淀的溶解水垢沉积会影响后续工业生产过程。锅炉水垢的主要成分为CaCO3、CaSO4， 其中CaSO4难溶于酸，不易除去。问题1：如何除去CaCO3？【思考】CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO3

4、2-(aq)用稀盐酸溶解CaCO3+H+HCO3- (aq) +H+ H2CO3 H2O+ CO2向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水和盐酸，观察并记录现象。【实验1】沉淀的溶解Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq)，向其中加入盐酸，中和了OH-，使沉淀溶解平衡向正反应方向移动，促进Mg(OH)2的溶解。 滴加的试剂现象蒸馏水盐酸沉淀不溶解沉淀溶解【思考与讨论】（1）写出实验1中有关反应的化学方程式。（2）应用平衡移动原理分析、解释实验1中发生的反应Mg(OH)2 +2HCl = MgCl2 +2H2O Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中，请

5、你用沉淀溶解平衡移动的原理解释。沉淀的溶解Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2OH-(aq)+2NH4+(aq)2NH3H2O【思考】沉淀的转化水垢沉积会影响后续工业生产过程。锅炉水垢的主要成分为CaCO3、CaSO4， 其中CaSO4难溶于酸，不易除去。工业处理方法如下：【思考】CaCO3 CaSO4 用饱和Na2CO3溶液浸泡数天疏松的水垢CaCO3除去水垢用盐酸溶液加入饱和Na2CO3溶液后，水垢的成分由CaSO4转化为CaCO3 CaSO4 (s) Ca2+(aq)+SO42-(aq)+CO32-(aq)CaCO3(s)Ksp(CaCO3)=3.410-9Ksp(CaSO4)=

6、4.910-5【实验2】实验操作现象向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液，观察并记录现象。振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1mol/L KI溶液，观察并记录现象。振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1mol/L Na2S溶液，观察并记录现象。沉淀的转化观察实验现象，并回答以下问题。【实验2】沉淀的转化思考1：上述实验如果改为用1mL AgNO3溶液和10滴NaCl溶液混合来得到AgCl，你怎么看？ 思考2：滴加KI溶液，生成的黄色沉淀AgI中的Ag+从何而来？Ag+有剩余，导致后继沉淀转化失败！观察实验现象，并回答以下问题。AgClAgI

7、Ag2S浑浊液存在沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp(AgCl)= 1.810-10Ksp(AgI)= 8.5110-16Ksp(Ag2S)= 6.310-50【实验2】沉淀的转化思考3：AgCl的溶解度很小，溶液中Ag+的量很少，生成AgI的量应该也很少，为什么会产生大量的黄色AgI沉淀？思考4：根据溶解度和Ksp来思考，沉淀间的转化有什么规律？观察实验现象，并回答以下问题。AgClAgIAg2SAgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，加入KI后，I-和Ag+结合生成AgI，原平衡正向移动，不断生成Ag+,继续和I-结合生成AgI沉淀。一般溶解度小的沉淀

8、转化成溶解度更小的沉淀容易实现。Ksp(AgCl)= 1.810-10Ksp(AgI)= 8.5110-16Ksp(Ag2S)= 6.310-50实验操作现象向盛有2mL0.1mol/LMgCl2溶液 的试管中滴加24滴2mol/LNaOH溶液，观察并记录现象。上述试管中滴加4滴0.1mol/L的FeCl3溶液，观察并记录现象。问题1：写出上述两步反应的离子方程式？问题2：用平衡移动原理解释现象2的产生？沉淀的转化【实验3】Mg2+(aq) +2OH-(aq)= Mg(OH)2(s)3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq) = 2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)3Mg(OH)2(s)

9、3Mg2+(aq) +6OH-(aq) +2Fe3+(aq)2Fe(OH)3 (s)沉淀的转化【思考】工业废水中的Cu2+、Hg2+等金属离子，可以Na2S作沉淀剂，是否可以用FeS作沉淀剂？如果可以，请用本节课的内容解释原理。FeS(s) Fe2+(aq) +S2-(aq)+Cu2+(aq)CuS(s)FeS(s) Fe2+(aq) +S2-(aq)+Hg2+(aq)HgS(s)Ksp(FeS)= 3.710-19 Ksp(CuS)= 8.510-45 Ksp(HgS)= 410-53(2) 存在的溶解平衡Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO43- (aq) +OH- (

10、aq)(4) 含氟牙膏的使用： Ca5(PO4)3F比Ca5(PO4)3OH更坚固，更耐酸腐蚀。分辩：用含氟牙膏会预防龋齿？(3) 分辩：糖吃多了会得龋齿？(1)牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用，其主要成分为 Ca5(PO4)3OH(羟基磷酸钙)，它是一种难溶电解质，Ksp=2.510-59糖吃多了会得龋齿？用含氟牙膏会预防龋齿？糖葡萄糖酸，中和OH-，导致上平衡正向移动，引起牙釉质溶解，龋齿正确！ Ca5(PO4)3OH(s) + F- (aq) = Ca5(PO4)3F (s) +OH- (aq) ，更坚固，更耐腐蚀！学以致用小结S2-(aq)FeS(s)CuS(s)H2S+Fe2+ (

11、aq)某温度时，Ag2SO4在水中的沉淀溶解曲线如下图所示，该温度下，下列说法正确的是()。含有大量SO42-的溶液中肯定不含Ag+B0.02 molL-1的AgNO3溶液与0.2 molL-1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀CAg2SO4的溶度积常数(Ksp)为110-3DA点表示Ag2SO4的不饱和溶液，蒸发可以使溶液由A点变到B点典型例题B1向盛有 溶液的试管中滴加 溶液，至不再有白色沉淀生成。再向其中滴加 溶液产生黄色沉淀，则说明课堂练习AABCD无法比较A 的溶度积常数表达式课堂练习B2下列有关沉淀溶解平衡的说法中错误的是B难溶于水，溶液中没有和SO32-C升高温度，的溶解度

12、增大D向 悬浊液中加入固体，溶解的量减少3化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是AMnS的Ksp比CuS的Ksp大B该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)C往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2+)变大D该反应的平衡常数K=课堂练习B4已知： 时， 的溶度积分别为 。下列说法正确的是A可溶性硫化物可作为处理上述金属离子的沉淀剂B上述三种物质溶解度最小的是PbSC在硫化铜悬浊液中滴加几滴Pb(NO3)2溶液，会生成PbS沉淀D向含 均为 的溶液中通入H2S气体，产生沉淀的顺序依次为课堂练习A5常