【课件】+沉淀溶解平衡的应用++课件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第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡[学习目标]1.了解沉淀的生成、溶解与转化，能用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化，会应用沉淀的生成、溶解与转化。2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。[重点难点]1.沉淀的生成和溶解。2.从定量角度分析沉淀的生成与转化。沉淀溶解平衡的应用:沉淀溶解为溶液中的离子通过改变条件，使沉淀溶解平衡移动，以满足工农业生产、科研等需要。:溶液中的离子转化为沉淀①沉淀的生成②沉淀的溶解③沉淀的转化:一种沉淀转化为另一种更难溶的沉淀医院中常用硫酸钡这种钡盐(俗称钡餐)作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入5.0%硫酸钠溶液，为什么?

SO42-是强酸的酸根离子，在溶液中难以与H+结合成硫酸分子c(SO42-)增大

Q(BaSO4)＞

Ksp(BaSO4)

BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移动所以用5.0%

的Na2SO4溶液可以给钡中毒的患者洗胃BaSO4难溶沉淀

(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)应用：分离或除去某些离子①调节pH法：工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，如何除去其杂质？写出反应离子方程式

:溶液中的离子转化为沉淀②加沉淀剂法：工业废水中如何选择合适的沉淀剂，除去Cu2＋、Hg2＋等某些金属离子？写出反应离子方程式a.通入H2Sb.加入Na2S已知：CuS、HgS为极难溶的硫化物(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)应用：分离或除去某些离子:溶液中的离子转化为沉淀H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋Hg2＋＋S2－===HgS↓③同离子效应法：增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度，使平衡向生成沉淀

的方向移动。如向AgCl饱和溶液中加入饱和食盐水可继续生成AgCl沉淀。④氧化还原法：改变离子的存在形式，促使其转化为溶解度更小的难溶电解质，

便于分离出来。如通过氧化还原反应将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)应用：分离或除去某些离子:溶液中的离子转化为沉淀氢氧化物开始沉淀时的pH(0.1mol/L)沉淀完全时的pH

(＜10-5mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81Fe(OH)25.88.8根据表中数据，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，调节pH至3～4使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。先把Fe2+氧化成Fe3+，调节pH至3～4使Fe3+转化为Fe(OH)3

沉淀。学以致用氯气、双氧水、氧气等(不引入杂质)氧化剂可用：✪特别提醒：

1、溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，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、当离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，认为该离子已完全沉淀。工业废水的处理工业废水化学沉淀法硫化物等重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀2．沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动原理，移去平衡体系中的相应离子，平衡向沉淀溶解的方向移动，可使沉淀溶解。(2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解[课本实验3-3]a操作b现象c理论分析:沉淀溶解为溶液中的离子Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)滴加试剂①蒸馏水②盐酸③NH4Cl溶液现象无明显现象沉淀迅速溶解沉淀逐渐溶解请用平衡移动原理解释上述实验现象？②盐酸:③NH4Cl溶液H＋中和OH-,使c(OH－)减小，平衡向右移动，从而使Mg(OH)2溶解Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O:溶解度太小,必须加入大量的水才能看到明显的溶解①蒸馏水b实验现象c理论分析NH4+水解是微弱的，即溶液中C(H+)较小。而溶液中C(NH4+)较大。

考虑问题时应从主要的方面来分析Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)解释：NH4++H2ONH3·H2O+H+

加入NH4Cl时：②NH4＋水解:①NH4＋直接结合OH－:NH4＋

+OH－=NH3·H2OMg(OH)2溶解OH－+H2O你认为哪种解释更合理？①×

2．沉淀的溶解(3)沉淀溶解的实例CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，1.正误判断(1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好(

)(2)为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水(

)(3)除去废水中的某些重金属离子如Cu2＋、Hg2＋时，常用Na2S等，是因为生成的CuS、HgS极难溶，使废水中Cu2＋、Hg2＋浓度降的很低(

)(4)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO3反应(

)(5)除去MgCl2溶液中的Fe2＋，先加入双氧水，再加入MgO即可(

)×√√×√2、BaCO3和BaSO4都难溶于水，在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么？因为BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应原理为BaCO3(s)

Ba²+(aq)+CO32-(aq)

，CO32-+2H+===CO2↑+H₂O。可见，胃酸消耗CO32-，使溶液中c(CO32-)降低，从而使BaCO₃的沉淀溶解平衡向右移动，c(Ba2+)增大引起人体重金属中毒。

4.已知常温下，CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分别为1.4×10－10、2.2×10－20、6.3×10－36。要除去溶液中的Cu2＋，选用下列哪种沉淀剂更好？为什么？①Na2CO3

②NaOH

③Na2S选用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.常温下，要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3＋，可以通过调节溶液的pH来实现，试通过计算确定，当调节溶液的pH超过多少时可认为Fe3＋沉淀完全？{已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1×10－39，溶液中c(Fe3＋)＝10－5mol·L－1时可认为Fe3＋沉淀完全。}AgClAgIAg2SKINa2S白色沉淀黄色沉淀黑色沉淀AgNO3溶液NaCl溶液KI溶液Na2S溶液①②③【实验3-4】探究AgCl、AgI、Ag2S的转化NaCl＋AgNO3==AgCl↓＋NaNO3AgCl＋KI⇌

AgI＋KCl2AgI＋Na2S⇌

Ag2S＋2NaI反应原理二、沉淀的转化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-沉淀的转化示意图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溶解一种沉淀转化为另一种更难溶的沉淀①通过上述实验，你能比较出AgCl、AgI、Ag2S三者溶解度的大小及Ksp的大小顺序吗？溶解度的大小顺序为AgCl＞AgI＞Ag2S，Ksp的大小顺序为Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)＞Ksp(Ag2S)。思考讨论②已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17，试应用平衡移动原理解释为什么AgCl能转化成AgI？写出该沉淀转化反应的离子方程式。当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中Q(AgI)＞Ksp(AgI)，因此Ag＋与I－结合生成沉淀，导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，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，绝大部分AgCl沉淀转化为AgI沉淀I－(aq)＋AgCl(s)⇌AgI(s)＋Cl－(aq)二、沉淀的转化MgCl2＋2NaOH==Mg(OH)2↓＋2NaCl3Mg(OH)2＋2FeCl3

⇌

2Fe(OH)3＋3MgCl21．沉淀转化的过程探究【实验3-4】探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化a操作b现象c反应原理白色沉淀沉淀白→红褐二、沉淀的转化已知：Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，试应用平衡移动原理解释为什么Mg(OH)2能转化成Fe(OH)3?当向Mg(OH)2沉淀中加入FeCl3溶液时，溶液中Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]，因此，Fe3＋与OH－结合生成Fe(OH)3沉淀，导致Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡。如加入足量的FeCl3溶液，绝大部分Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀。思考讨论二、沉淀的转化1．沉淀转化的过程探究【实验3-4】探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化2．沉淀转化的实质与条件(1)沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，

其实质是沉淀溶解平衡的移动。(2)条件：一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，

两者溶解度相差越大，转化越容易。✪特别提醒：

沉淀的转化也可以由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀。二、沉淀的转化当c(Ag＋)·c(Br－)＜Ksp(AgBr)而c(Cl－)·c(Ag＋)＞Ksp(AgCl)时，就会使AgBr转化为AgCl沉淀。在AgBr饱和溶液中加入NaCl固体，当Q(AgCl)＞Ksp(AgCl)时，就可以沉淀出AgCl3．沉淀转化的应用(1)锅炉除水垢(含有CaSO4)：

CaCO3水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

饱和Na2CO3溶液浸泡疏松的水垢CaCO3

Mg(OH)2用盐酸或饱氯化铵溶液除去水垢CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O二、沉淀的转化

3．沉淀转化的应用(2)自然界中矿物的转化：CuSO4＋ZnS⇌CuS＋ZnSO4CuSO4＋PbS⇌CuS＋PbSO4(3)工业废水处理工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。用FeS除去Hg2＋的离子方程式：FeS(s)＋Hg2＋(aq)⇌HgS(s)＋Fe2＋(aq)。二、沉淀的转化含氟牙膏的使用，发生沉淀的转化氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀，使牙齿更坚固龋齿和含氟牙膏Ca5(PO4)

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

3OH+F-

Ca5(PO4)3F+OH-羟磷灰石氟磷灰石(耐酸腐蚀)1.正误判断(1)溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉