《课时2 沉淀溶解平衡的应用》参考课件

第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡第二课时沉淀溶解平衡的应用1、了解沉淀的生成、溶解与转化。能结合实例说明pH调控的沉淀生成、溶解与转化等在工农业生产和科学研究中的重要作用。2、能综合运用离子反应和沉淀溶解平衡理论，分析和解决生产、生活中有关沉淀溶解平衡的实际问题课程目标情景引入锅炉水垢CaSO4既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。硫酸钙在硫酸、盐酸中的溶解度小，如何除去锅炉水垢呢？（一）沉淀的生成2、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。一、沉淀溶解平衡反应的应用1、原理：生成溶解度小的电解质，越小越好。3、沉淀生成时沉淀剂的选择原则

①使生成沉淀的反应进行得越完全越好(被沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能地小，即沉淀溶解度越小越好)。如除去废水中的Cu2＋，可以使Cu2＋转化成CuCO3、Cu(OH)2或CuS，依据三者溶解度的大小可知，应选择沉淀剂使废水中的Cu2＋转化成溶解度最小的CuS。

②不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质离子。

(1)调pH：工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，将含杂质的氯化铵溶解于水，再加入

调节pH，可使Fe3+生成

而除去。离子反应方程式为：

Fe3＋+3NH3•H2O==Fe(OH)3↓+3NH4＋

。（一）沉淀的生成氨水Fe(OH)3沉淀4、方法一、沉淀溶解平衡反应的应用调节pH形成氢氧化物沉淀氢氧化物开始沉淀时的pH值(0.1mol/L)沉淀完全时的pH值(＜10-5mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81根据上表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜，调节pH至3~4，促进Fe3+水解，转化为氢氧化铁沉淀。［思考与交流］(2)加沉淀剂法加入的沉淀剂与Cu2＋反应的离子方程式与Hg2＋反应的离子方程式Na2S____________________________________H2S____________________________________________Cu2＋＋S2－===CuS↓Hg2＋＋S2－===HgS↓Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋化学沉淀法废水处理工艺流程示意图［生产实际］（3）氧化还原法议一议：在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+，在提纯时，为了除去Fe2+，常用什么方法？(溶液中Fe2+、Cu2+、Fe3+完全沉淀为氢氧化物，需要的pH分别为9.6、6.4、3.2)常加少量的H2O2，使Fe2+氧化为Fe3+，然后再加少量碱至溶液（5）多种方法综合处理(4)同离子效应法

加入硫酸，硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。1、原理：不断减少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，就达到使沉淀溶解的目的。（二）沉淀的溶解例如：CaCO3为什么能溶于稀盐酸？（1）酸溶解法：强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂分析：CO2气体逸出，_______不断减小，离子积Q(CaCO3)__Ksp(CaCO3)，导致平衡向_________的方向移动。溶解的离子方程式：________________________。类似的可用强酸溶解的难溶电解质还有FeS、_______、_______和__________等。<沉淀溶解CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2OAl(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2(2)盐溶解法如在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中，存在着如下平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)向该饱和溶液中分别加入盐酸CH3COONaNH4Cl时固体Mg(OH)2的质量有什么变化？实验探究1实验操作向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水和盐酸，观察并记录现象。滴加试剂蒸馏水盐酸实验现象解释Mg(OH)2难溶于水；盐酸中的H+与OH-结合生成弱电解质H2O，使Mg(OH)2沉淀溶解平衡体系中的OH-浓度不断减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡右移，直至Mg(OH)2完全溶解沉淀不溶解沉淀溶解1、已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10-12，Ksp(MgF2)＝7.42×10-11。下列说法正确的是(

)A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大C．25℃时，Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小D．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2［对点练习］(3)配位溶解法如AgCl也可溶于NH3·H2O溶液中,在有固态AgCl存在的饱和溶液中，存在着如下平衡：(4)氧化还原法如不溶于盐酸的Ag2S、CuS、HgS等硫化物加热条件下可溶于硝酸中。实验操作1.向盛有2mL0.1mol/LNaCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LAgNO3，溶液，观察并记录现象。2.振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，观察并记录现象。3.振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液，观察并记录现象。实验现象结论溶解度由小到大：

。Ag2S＜AgI＜AgCl有白色沉淀生成白色沉淀转为黄色沉淀黄色沉淀转为黑色沉淀实验探究2AgClAgIAg2S结论解释：Ksp(AgCl)＜Ksp(AgI)，即AgI在水中的溶解度远比AgCl的溶解度小，当向AgCl沉淀中滴加KI溶液中，溶液中Ag+和I-的离子积Q(AgI)

Ksp(AgI)，因此，Ag+和I-结合成AgI沉淀，导致AgCl的沉淀溶解平衡向

的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡。>溶解（三）沉淀的转化（四）沉淀转化的实质与规律

①实质：沉淀的转化是指由种沉淀转化为另一种沉淀的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。归纳小结②规律a.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。两者的溶解度差别越大，转化越容易。b.当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀。c.如果生成各种沉淀所需要试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。归纳小结（五）沉淀转化的应用化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用饱和Na2CO3溶液浸泡数天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2用盐酸或饱氯化铵液除去水垢②一些自然现象的解释

各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤变成CuSO4溶液，向深部渗透，遇到深层闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地转变为铜蓝(CuS)。（五）沉淀转化的应用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