3.4.2 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

第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡第2课时沉淀溶解平衡的应用人教版

高二化学选择性必修一目录沉淀的生成一沉淀的溶解二沉淀的转化三新课导入烧水壶的水垢如何除去这些水垢？——“酸洗”(盐酸浸泡）水垢主要是由于水中含有可溶性的钙镁化合物（如碳酸氢钙Ca(HCO3)2和碳酸氢镁Mg(HCO3)2，当这些水被加热时，会发生分解反应。具体反应如下：Ca(HCO3)2

→CaCO3↓+CO2↑+H2OMg(HCO3)2

→Mg(OH)2↓+2CO2↑水垢含有Mg(OH)2、CaCO3还有CaSO4等剩余的CaSO4如何除去呢？一、沉淀生成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。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一、沉淀生成2．方法实例操作及原理调节pH法除去NH4Cl中的FeCl3将其溶于水，再加氨水调节pH

除去CuCl2中的FeCl3

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

+2H+===Cu2++2H2O一、沉淀生成2．方法实例操作及原理加沉淀剂法除去废水中的Hg2+加入Na2S：除去废水中的Cu2＋通入H2S：以Na2S、H2S作沉淀剂，使废水中的Cu2+、Hg2+生成极难溶的CuS、HgS沉淀而除去。S2-+Hg2+===HgS↓H2S+Cu2+===CuS↓+2H+一、沉淀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。【思考与讨论】若要除去某溶液中的SO2，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)，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二、沉淀的溶解1、原理：2、方法（1）酸溶法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸。对于在水中难溶的电解质，只要设法不断地移去平衡体系中相应的离子，使Q<Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。二、沉淀的溶解酸溶法：除水垢（含有CaCO3、Mg(OH)2、还有CaSO4等）沉淀溶解平衡解释稀盐酸除CaCO3的原理：

H2CO3H2O

+

CO2↑+

H+

HCO3-

(aq)+

H+

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二、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固体的溶解固体几乎不溶解固体溶解二、沉淀的溶解（2）盐溶液溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为：Mg(OH)2＋2NH4+=Mg2＋＋2NH3·H2OAgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O（3）配位溶解法:如AgCl溶于氨水三、沉淀的转化【实验3-4】演示实验观察：实验过程中注意观察实验现象并做好记录思考：为什么要滴加少量的硝酸银？三、沉淀的转化【实验3-4】演示实验步骤（1）（2）现象产生白色沉淀（3）白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓

离子方程式思考：为什么要滴加少量的硝酸银？若Ag+过量，则直接产生AgI和Ag2S，不一定发生沉淀的转化三、沉淀的转化【实验3-5】演示实验观察：实验过程中注意观察实验现象并做好记录少量三、沉淀的转化【实验3-5】演示实验滴加的试剂（1）（2）现象产生白色沉淀白色沉淀转化为红褐色沉淀Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓

离子方程式三、沉淀的转化【讨论】为什么沉淀能够转化呢?请以AgCl沉淀转化为AgI沉淀为例进行说明。I-AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-沉淀的转化：包含沉淀的生成和沉淀的溶解【微观分析】为什么能生成AgI(s)？为什么AgCl(s)会溶解？滴加一定浓度的KI时，使得Q(AgI)>Ksp(AgI)，故会生成AgI沉淀；c（Ag+

）减小，导致AgCl的溶解平衡向溶解的方向移动。【符号表征】Ksp

(AgCl)＝1.8×10-10》Ksp(AgI)＝8.5×10-17S(AgCl)》S(AgI)三、沉淀的转化【沉淀的转化】1、实质：2、条件：3、规律：沉淀溶解平衡的移动两种沉淀的溶解度不同①一般来说，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。②当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时

所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。三、沉淀的转化酸溶法：除水垢（含有CaCO3、Mg(OH)2、还有CaSO4等）CaSO4不溶，要如何去除？将CaSO4

转化为CaCO3

沉淀再酸溶去除干净选择试剂：Na2CO3溶液

+

CO32-

(aq)CaCO3(s)平衡向溶解的方向移动CaSO4溶解Q

＜Kspc(Ca2+

)减小沉淀溶解平衡解释其原理：三、沉淀的转化【沉淀的转化应用】水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用饱和Na2CO3溶液浸泡数天疏松的水垢CaCO3

Mg(OH)2用盐酸或饱氯化铵液除去水垢CaSO4+CO32-⇌CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O1、锅炉除水垢三、沉淀的转化【沉淀的转化应用】2、自然界中矿物的转化CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4CuSO4＋PbS===CuS＋PbSO4CuS(铜蓝)如原生铜硫化物氧化淋滤CuSO4(溶液)ZnSPbS三、沉淀的转化【沉淀的转化应用】3、氟化物预防龋齿①牙齿表面的釉质层，主要成分是难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]

②口腔中的有机酸使釉质层溶解：Ca5(PO4)3(OH)+4H+=

5Ca2++3HPO42-

+H2O③氟离子能与羟基磷灰石反应，生成溶解度更小的氟磷灰石，更能抵抗酸的腐蚀：

课堂小结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。

课堂练习1.0.1mol・L¯'NaCO₃溶液和0.1mol·LNaHCO3溶液的pH,前者和后者的关系是 (A) A.前者大 B.相等 C.前者小 OH D.不能确定1.25℃时，已知三种金属硫化物的溶度积常数分别为Ksp(FeS)=6.3x10-18,K(CuS)=6.3X10-36,Ks(ZnS)=1.6x10-24。下列有关叙述错误的是(

) A.硫化铜的溶解度最小B.将足量的ZnSO4晶体加入0.1mol/L的Na2S溶液中，Zn2+的浓度最大只能达到1.6X10-23mol/LC.除去工业废水中含有的Cu²+,可采用FeS固体作为沉淀剂D.向