3.4.2沉淀溶解平衡的应用高二上学期化学选择性必修一

第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡的应用【教学目标】1.通过实验了解沉淀的生成、溶解与转化，能应用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化。2．学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。【教学重难点】教学重点：沉淀的生成、溶解与转化教学难点：应用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解与转化【辅助工具】多媒体、实验试剂【教学过程】【导入】旧知识回顾1、影响难溶物溶解平衡的因素：（1）内因：难溶电解质本身的性质，这是决定因素。（2）外因：2、通过离子积Q与溶度积Ksp的相对大小，判断该温度下的溶液溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况。Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出；Q=Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；Q<Ksp，溶液不饱和，无沉淀析出。【提问】难溶电解质的沉淀溶解是动态平衡，我们可以通过改变条件，使平衡向着需要的方向移动。比如利用生成沉淀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尽量小。【思考】（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，溶液中剩余的离子的浓度能够尽量小？【提问】工业废水如何除去？【师】Na2S作沉淀剂，重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成极难溶的CuS、HgS沉淀而除去。【师】这就是今天我们要学习的第一个内容沉淀的生成。一、沉淀的生成在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。【讲解】方法：调pH值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁使其溶解于水，再加氨水调pH，可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式：Fe3＋+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋加沉淀剂如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S做沉淀剂离子方程式：Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓H2S+Cu2+=CuS↓+2H+【过渡】：实验探究：若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)二、沉淀的溶解根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，设法移去平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。【学生活动】加入物质平衡移动现象水盐酸【小结】强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。【师】以CaCO3的溶解为例进行分析【思考】向Mg(OH)2（s）中加入NH4Cl溶液，沉淀能溶解吗？【学生活动】【小结】Mg(OH)2（s）能溶解在NH4Cl等酸性盐溶液中。NH4+和OH反应，使沉淀溶解平衡向正反应方向移动，促进Mg(OH)2(s)的溶解。【过渡】锅炉水垢（CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4)危害性很大，如何除去？【图片展示】三、沉淀的转化【实验探究34】步骤现象离子方程式【小结】AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀，说明溶解度由小到大的顺序为Ag2S＜AgI＜AgCl【实验探究35】【小结】Mg（OH）2沉淀转化为Fe（OH）3沉淀，说明溶解度：Fe（OH）3＜Mg（OH）2【思考】从上述实验中能得出什么结论？【师】沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化（当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。）当沉淀的Ksp相差不大时，在一定条件下，Ksp较小的沉淀也可以转化为Ksp较大的沉淀。【过渡】接下来请同学们思考：锅炉水垢（CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4)危害性很大，如何除去？四、沉淀转化的应用1.除水垢用Na2CO3溶液浸泡一段时间，再辅以“酸洗”2.自然界中原生铜的硫化物的转化原生铜的硫化物eq\o(→,\s\up11(氧化),\s\do4(淋滤))CuSO4（溶液）eq\o(→,\s\up11(ZnS),\s\do4(PbS))CuS（铜蓝）方程式：Cu2+(aq)＋ZnS(s)⇌CuS(s)＋Zn2+(aq)Cu2+(aq)＋PbS(s)⇌CuS(s)＋Pb2+(aq)3.防治龋齿离子方程式：Ca5(PO4)