【高中化学】沉淀溶解平衡的应用 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第2课时沉淀溶解平衡的应用学习目标1、通过沉淀溶解平衡常数的讲解，让学生能用溶解平衡移动的原理分析理解沉淀的溶解与生成。2、通过沉淀转化的实验，让学生理解转化的实质，并能学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产生活中的实际问题，并设计实验探究方案，进行沉淀转化等实验探究。二、沉淀溶解平衡的应用比较浓度商（Q

）与溶度积（Ksp）的大小过饱和溶液，溶液中的离子生成沉淀，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到平衡状态（饱和为止）。饱和溶液，沉淀溶解与离子生成沉淀处于平衡状态不饱和溶液，若体系中有足量的固体存在，则固体溶解，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到平衡状态Q=KSPQ＞KSPQ<KSP沉淀的溶解与生成的关系在生产、生活实践中具有重要应用。1、沉淀的生成---BaCO3(s)

Ba2+(aq)+CO32-(aq)KSP=5.1×10-9mol2·L-2BaSO4(s)

Ba2+(aq)+SO42-(aq)KSP=1.1×10-10mol2·L-2BaCO3(s)

Ba2+(aq)+CO32-(aq）+H2O+CO2

2H+

Q<KSPBa2++SO42-=BaSO4↓Q＞KSP钡餐透视你能用我们今天学习的知识对钟乳石、石笋的成因加以解释吗？知识应用+CO2(g)+H2O(l)CaCO3(s)

Ca2+(aq)+CO32-(aq)

石灰岩里难溶性的CaCO3与水及二氧化碳反应转化为微溶性的Ca(HCO3)2；HCO3-Ca(HCO3)2CaCO3(s)+CO2(g)+H2O(l)Ca(HCO3)2(aq)

溶有Ca(HCO3)2的水从溶洞顶向洞底滴落时，水分蒸发,二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。[典例1]已知CaCO3的K=2.8X10-9mol2·L-2,现将浓度为2X10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于（

）A.2.8X10-2mol·L-1

B.1.4X10-5mol·L-1C.2.8X10-5mol·L-1

D.5.6X10-5mol·L-1D2、分离离子：同一类型的难溶电解质，如AgCl、AgBr、AgI，溶度积小的物质先析出，溶度积大的物质后析出。1、含有CI-、Br-、I-的某溶液中三种离子的浓度均为0.1mol·L-1,已知AgCl、AgBr、AgI的度积分别为1.8X10-10mol2·L-2、5.0X10-13mol2·L-2、8.3X10-17mol2

·L-2,现向该溶液中逐滴加入AgNO3溶液，回答下列问题:(1)首先析出的沉淀是__________,析出沉淀的离子方程式为_________________________用沉淀溶解平衡理论解释首先析出此沉淀的原因:__________________________________(2)最后析出的沉淀是______析出沉淀的离子方程式为___________________________AgII-+Ag+=AgI↓AgI(s)I-(aq)+Ag+(aq)向左移，所需C平(Ag+)最小AgI的KSP最小，使溶解平衡

AgClCl-+Ag+=AgCl↓1、已知Ksp(CaSO4)=7.1X10-5mol2·L-2,

Ksp(CaCO3)=2.8X10-9mol2·L-2,

Ksp(CaF2)=1.5X10-10mol3·L-3,某溶液中含有SO42-、CO32-和F-，浓度均为0.010mol·L-1,向该溶液中逐加人0.010mol·L-1的CaCl2溶液时种阴离子产生沉淀的先后顺序为()A.SO42-、CO32-、F-

B.

CO32-、SO42-、F-

C.

CO32-、F-、SO42-

D.F-、CO32-、SO42-C2、已知t℃时AgCl的KSP=4X10-10mol2·L-2,在t℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是（

）A.在t℃时,Ag2CrO4的KSP为1X10-11mol3·L-3B.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4(s)可使溶液由Y点到Z点C.在t℃,反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)

2AgCI(s)+CrO42-(aq)的平衡常数K=6.25X107mol-1·LD.在t℃时,以0.001mol·L-IAgNO3液滴定20mL0.001mol·L-1KCI和0.001mol·L-1的K2CrO4的混合溶液,CrO42-

先沉淀D3、控制溶液的PH来分离物质，如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物质，将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去。4、沉淀的溶解

溶液中溶度积Q小于Ksp时，沉淀可以解其常用的方法有:（1)酸碱溶解法:加人酸或碱与沉淀溶平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度,使平衡向溶解的方向移动，如CaCO3可溶于盐酸(2)盐溶解法:加入盐溶液，与淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电解质,从而减小离子浓度使淀溶解，如Mg(OH)2溶于NH4C溶液。认识2：难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会为0.认识1：溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质，残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L—1，就认为反应完全了。认识3：易溶的电解质在水溶液中也存在溶解平衡。1、沉淀溶解平衡的建立2、沉淀溶解平衡的表达式3、沉淀溶解平衡的特点4、溶度积常数及意义5、沉淀溶解平衡影响因素归纳总结--沉淀溶解平衡5、沉淀的转化观察·思考ZnS转化为CuS请观察以下实验的现象，并尝试用沉淀溶解平衡的原理进行解释。(1)在一支试管中加入2mL0.1mol·L-1ZnSO4溶液，再滴入适量1mol·L-1Na2S溶液，观察沉淀的生成。(2)静置后倾去上层清液，并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次(3)向沉淀中滴加适量0.1mol·L-1CuSO4溶液，振摇试管。ZnS(s)⇌Zn2+(aq)+S2-(aq)+Cu2+CuS(s)ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)由此可见，沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。通常，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀;两种难溶物的溶解能力差别越大，这种转化的趋势就越大。Q>KSPCuS(s)Q<KSPZnS(s)K=KSPZnS(s)KSPCuS(s)参阅本书附录2，分析在工业废水处理过程中为何可用FeS等作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。FeS固体在水中存在如下平衡:FeS(s)

⇌Fe2+(aq)

+S2-(aq)KSP=6.3X10-18mol2·L-2CuS、HgS、PbS的KSP分别为1.3X10-36、6.4X10-33、3.4X10-28远小于FeS的Ksp,则FeS可与Cu2+、Hg2+、Pb2+反应,生成更难溶的CuS、HgS、PbS

溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质，残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1，就认为反应完全了。1、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+(ag),下列说法错误的是（

）A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大B.该反应达平衡时c平(Mn2+)=c平(Cu2+)C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c平(Mn2+)变大D.该反应的平衡常数K=Ksp(MnS)Ksp(CuS)B2.金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质，控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L-1)]如图(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是_____________(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH为__________(填字母）A.<1B.4左右C.>6(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2+杂质______(填“能”或“不能”）通过调节溶液pH的方法来除去,理由是______(4)要使Cu(OH)2沉淀解,除了加入酸之外,还可以加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+写出反