3.4.2沉淀溶解平衡的应用课件高二上学期化学人教版选择性必修1-1

第三章:水溶液中的离子反应与平衡

第四节：沉淀溶解平衡2025届第3课时

沉淀溶解平衡的应用情境导学【思考】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Q(BaSO4)＞

Ksp(BaSO4)

BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移动【方法】用勒夏特列原理或浓度商规则解释平衡移动问题

c(SO42−)增大SO42−+Ba2+=BaSO4↓(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)沉淀生成的应用：分离或除去某些离子①调节pH法：【思考】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

原则:生成沉淀的反应能发生（Q＞Ksp），且进行得越完全越好任务一：认识、应用沉淀的生成②加沉淀剂法：【思考】如何选择合适的沉淀剂，除去废水中的Cu2＋、Hg2＋等某些金属离子？写出反应离子方程式a.通入H2S除去Cu2＋的离子方程式：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。b.加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式：Hg2＋＋S2－===HgS↓。【分析】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)沉淀生成的应用：分离或除去某些离子【活动】完成课本P82思考与讨论。任务一：认识、应用沉淀的生成③相同离子法：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。(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)沉淀生成的应用：分离或除去某些离子【思考】洗涤硫酸钡固体，用蒸馏水好还是稀硫酸好？BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+SO42-(aq)

应用:会判断AgCl固体在不同浓度Cl-或Ag+溶液中溶解度的大小任务一：认识、应用沉淀的生成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【思考】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+？【方法】向溶液中加入少量的H2O2/氯水或通入O2/Cl2，使Fe2+氧化成Fe3+，然后再加入Cu(OH)2、CuO或碱式碳酸铜，调节pH至2.81＜pH≤4.67，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，再过滤除去。任务一：认识、应用沉淀的生成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。✪特别提醒：①分步沉淀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。Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI、Ag2S②当离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，认为该离子已完全沉淀。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（即Q＜Ksp）。(2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解a操作b现象c理论分析任务二：认识、应用沉淀的溶解①仍浑浊②澄清2．沉淀的溶解(3)沉淀溶解的实例任务二：认识、应用沉淀的溶解【思考】解释水垢中CaCO3为什么能溶于稀盐酸？【思考】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？【思考】应用平衡移动原理，解释为什么Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液？方法:加酸、碱、盐、强氧化剂等，使Q＜Ksp【分析】CaCO3(s)⇌Ca2＋(aq)+

CO32−(aq)，CO32−＋2H＋===H2O＋CO2↑，c(CO32−)降低，Q(CaCO3)＜Ksp(CaCO3)，导致平衡向沉淀溶解的方向移动。用强酸溶解的难溶电解质还有FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等。1．沉淀转化的过程探究(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化a操作b现象c反应原理白色沉淀沉淀白→黄沉淀黄→黑NaCl＋AgNO3==AgCl↓＋NaNO3AgCl＋KI⇌

AgI＋KCl2AgI＋Na2S⇌

Ag2S＋2NaI任务三：认识、应用沉淀的转化【思考】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)。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。【分析】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)任务三：认识、应用沉淀的转化MgCl2＋2NaOH==Mg(OH)2↓＋2NaCl3Mg(OH)2＋2FeCl3

⇌

2Fe(OH)3＋3MgCl21．沉淀转化的过程探究(2)实验探究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任务三：认识、应用沉淀的转化2．沉淀转化的实质与条件(1)实质：沉淀溶解平衡的移动

(2)条件：两种沉淀的溶解度不同(3)规律：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。任务三：认识、应用沉淀的转化【思考】向BaSO4的饱和溶液中加入Na2CO3溶液，能否使BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀？（已知Ksp(BaSO4)=1.1×10－10，Ksp(BaCO3)=2.58×10－9）✪特别提醒：

当两种难溶物溶解度相差不大时，溶解度相对较小的沉淀在一定条件下也可以转化为溶解度相对较大的沉淀。【计算】当CO32-的浓度达到SO42-浓度的多少倍数时，才能实现上述转化。【分析】BaSO4＋CO32-⇌BaCO3＋SO42-，Qc＜K，

＞23.5）3．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溶液浸泡数天疏松的水垢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

任务三：认识、应用沉淀的转化【思考】硫酸钙在硫酸、盐酸中的溶解度小，如何除去锅炉水垢呢？3．沉淀转化的应用(2)解释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)。任务三：认识、应用沉淀的转化链接教材P85：龋齿的形成原因及防治方法(1)牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是Ca5(PO4)3OH(s)⇌5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)KSP=2.5×10-59发酵生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿(2)已知Ca5(PO4)3F的KSP=2.8×10-61，比Ca5(PO4)3OH更难溶，牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因

5Ca2++3PO43-+F-=Ca5（PO4）3F

导练1.如表所示是三种物质的溶解度(20℃)，下列说法中正确的是√物质MgCl2Mg(OH)2MgCO3溶解度(g/100gH2O)54.89×10－40.01导练2.化工生产中常用MnS作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A.MnS的溶解度比CuS的溶解度大B.该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大D.也可以用FeS作沉淀剂√自我测试1.下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是A.相同温度下，AgCl在水中的溶解度大于在氯化钠溶液中的溶解度B.浓FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体C.自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液向下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，

慢慢转变为铜蓝(CuS)D.加入少量AgCl固体可以除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质√1234自我测试2.某小组研究沉淀之间的转化，实验设计如下(已知：AgCl为白色固体，AgI为黄色固体)：下列分析不正确的是A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：

AgCl(s)⇌

Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B.实验①和②说明Ag＋(aq)与Cl－(aq)

的反应是有限度的C.实验③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验①和③可以证明AgI比AgCl更难溶√1234自我测试3.某研究小组进行Mg(OH)2的沉淀溶解平衡的实验探究。[查阅资料]25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39。[制备试剂]向2支均盛有1mL0.1mol·L－1MgCl2溶液的试管中分别加入2滴2mol·L－1NaOH溶液，制得等量Mg(OH)2沉淀。(1)分别向两支试管中加入不同试剂，请填写下表中的实验现象。试管编号加入试剂实验现象Ⅰ2滴0.1mol·L－1FeCl3溶液

Ⅱ4mL2mol·L－1NH4Cl溶液白色沉淀溶解，得无色溶液白色沉淀转化为红褐色沉淀1234自我测试

铵根离子水解使溶液显酸性，消耗氢氧化镁电离出的氢氧根离子，促进氢氧化镁沉淀溶解平衡正向移动(3)为验证猜想，同学们取少量相同质量的氢氧化镁固体盛放在两支试管中，一支试管中加入VmL醋酸铵溶液(pH＝7)，另一支试管中加入VmLNH4Cl和氨水混合液(pH＝8)，两支试管中氢氧化镁均溶解。该实验证明(2)中________(填“猜想1”或“猜想2”)正确。猜想11234自我测试4.已知25℃时，几种难溶电解质的溶度积：难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Ksp3.4×10－94.9×10－56.8×10－6某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：①