3.4.2 沉淀溶解平衡(第2课时 沉淀溶解平衡的应用)参考课件

课时2沉淀溶解平衡的应用第四节

沉淀溶解平衡

01学习目标

CONTENT沉淀的生成02沉淀的溶解03沉淀的转化新课导入：让蛀牙远离1、应用：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。进水预处理设备混合投药药剂设备部分回流沉淀物处理设备沉淀物排除反应沉淀补充处理出水化学沉淀法废水处理工艺流程示意图沉淀的生成1．应用：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。2．方法实例操作及原理调节pH法除去NH4Cl中的FeCl3溶于水，加氨水调节pH

除去CuCl2中的FeCl3

加Cu(OH)2：Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O加CuO：CuO

+2H+===Cu2++2H2O沉淀的生成1．应用：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。2．方法实例操作及原理沉淀剂法除去废水中的Hg2+加入Na2S：S2-+Hg2+===HgS↓除去废水中的Cu2＋通入H2S：H2S+Cu2+===CuS↓+2H+沉淀的生成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?钡盐，因为Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4),向溶液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。增大所用沉淀剂的浓度，有利于反应向沉淀生成的方向进行【思考与讨论】1、原理：设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。使Qc

<KspQ>Ksp时，溶液中有沉淀析出Q=Ksp时，沉淀与溶解处于平衡状态Q<Ksp时，溶液中无沉淀析出沉淀的溶解锅炉及其管道内的水垢烧水壶的水垢请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。如何除去这些水垢？水垢含有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4等——“酸洗”(盐酸浸泡）沉淀的溶解

H2CO3H2O

+

CO2↑+

H+

HCO3-

(aq)+

H+沉淀溶解平衡解释稀盐酸除CaCO3的原理：

CO2气体的生成和逸出，使CO32-的浓度不断减小，Q

＜Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移动只要盐酸足够，沉淀完全溶解。沉淀的溶解(1)写出实验中有关反应的化学方程式。(2)应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应。【实验3-3】滴加的试剂水盐酸现象Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

加盐酸,中和OH-,平衡正向移动，促进Mg(OH)2(s)的溶解沉淀不溶解沉淀溶解沉淀的溶解在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)加入盐酸时，H＋中和OH－，使c(OH－)减小，平衡右移，从而Mg(OH)2溶解。加入NH4Cl时，NH4＋与OH－结合，生成弱电解质NH3·H2O(它在水中比Mg(OH)2更难电离出OH-，使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。【思考与讨论】思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：

BaSO4⇌Ba2++SO42-Ksp=1.1×10-10BaCO3⇌Ba2++CO32-Ksp=5.1×10-9人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使Qc<Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。胃酸中的H＋对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2＋浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4作“钡餐”。Ag2S＋8H＋＋2NO3-=6Ag＋＋3S＋2NO↑＋4H2ONaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O(c)盐溶法：(b)氧化还原溶解法：(a)碱溶法:如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液如Ag2S溶于稀HNO3用NaOH能溶解H2SiO3、Al(OH)3等物质1.AgCl、AgI、Ag2S的转化【实验现象】①有白色沉淀析出【实验原理】Ag++Cl-==AgCl↓沉淀的转化1.AgCl、AgI、Ag2S的转化【实验现象】②白色沉淀转化为黄色沉淀【实验原理】

沉淀的转化1.AgCl、AgI、Ag2S的转化【实验现象】③黄色沉淀转化为黑色沉淀【实验原理】

沉淀的转化MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl

3Mg(OH)2(s)+2FeCl3(aq)

⇌2Fe(OH)3(s)+3MgCl2(aq)

溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀，两者溶解度差别越大，转化越容易。3Mg(OH)2(s)==3Mg2++6OH-

+2Fe3+2Fe(OH)3↓⇌沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。沉淀的转化沉淀的转化——预防龋齿(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反应生成Ca5(PO4)3F。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沉淀的转化——预防龋齿沉淀溶解平衡的应用沉淀的生成沉淀的转化沉淀的溶解调节pH法加沉淀剂法①

酸溶解法③盐溶液溶解法②配位溶解法实质：沉淀溶解平衡的移动规律：溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。课堂小结1、化工生产中含Cu2＋的废水常用MnS(s)作沉淀剂，其反应原理为Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。一定温度下，下列有关该反应的推理正确的是(

)A．该反应达到平衡时：c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)B．平衡体系中加入少量CuS(s)后，c(Mn2＋)变小C．平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)变大D．该反应平衡常数表达式：K＝Ksp(CuS)/Ksp(MnS)C【课堂练习】2、工业上常先以MnO2为原料制得粗MnCl2溶液，通过添加过量难溶电解质MnS，使溶液中含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2，根据上述实验事实，下列分析正确的是(

)

A.MnS的Ksp小于CuS、PbS、CdS等硫化物的Ksp

B.除杂试剂MnS也可用FeS代替

C.MnS与Cu2+反应的离子方程式是

Cu2+(aq)+MnS(s)⇌CuS(s)+Mn2+(aq)

D.整个过程中涉及的反应类型只有复分解反应C【课堂练习】3、要使工业