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

第四节沉淀溶解平衡第2课时

第三章水溶液中的离子反应与平衡新课导入

如何除去这些水垢？——“酸洗”(醋酸浸泡）水垢含有Mg(OH)2、CaCO3还有CaSO4等剩余的CaSO4如何除去呢？一、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。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2.沉淀的方法

(1)调pH值实例操作及原理调节pH法除去NH4Cl中的FeCl3除去CuCl2中的FeCl3溶于水，加氨水调节pHFe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4+Fe3++3H2O

⇌Fe(OH)3+3H+加Cu(OH)2：Cu(OH)2+2H+=

Cu2++2H2O加CuO：CuO

+2H+=

Cu2++2H2O原则:生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好。(2)加沉淀剂实例操作及原理沉淀剂法除去废水中的Hg2+除去废水中的Cu2＋加入Na2S：S2-+Hg2+=

HgS↓通入H2S：H2S+Cu2+=

CuS↓+2H+一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5mol/L时,则认为已经沉淀完全(3)氧化还原法：如除去CuCl2中混有少量Fe2+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)24.66.7Fe(OH)25.88.3Fe(OH)31.23.0Fe2+Fe3+Fe(OH)3氧化剂调pH常用氧化剂:高锰酸钾、氧气、双氧水等对点训练要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10－41.81×10－71.84×10－14由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是()A.硫化物 B.硫酸盐C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可A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?加入钡盐，因为K(BaSO4)<K(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思考与讨论

课本第82页二、沉淀的溶解1.原理：设法不断移去平衡体系中的相应离子，使平衡向溶解的方向移动。

H2CO3H2O

+

CO2↑+

H+

HCO3-

(aq)+

H+如：用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。(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三、沉淀的转化步骤（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【实验3-4】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【实验3-5】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、沉淀的转化问题解决

如何除去这些水垢？——“酸洗”(醋酸浸泡）水垢含有Mg(OH)2、CaCO3还有CaSO4等剩余的CaSO4如何除去呢？用Na2CO3溶液浸泡一段时间，再辅以“酸洗”沉淀溶解平衡解释其原理：

+

CO32-

(aq)CaCO3(s)酸洗除去CaSO4

→

CaCO3

沉淀的转化（1）锅炉除水垢4.应用：Cu2+(aq)＋ZnS(s)⇌CuS(s)＋Zn2+(aq)Cu2+(aq)＋PbS(s)⇌CuS(s)＋Pb2+(aq)CuS(铜蓝)如原生铜硫化物氧化淋滤CuSO4(溶液)ZnSPbS（2）自然界中矿物的转化4.应用：为什么吃糖多了可能坏牙？氟化物牙膏治龋齿的化学原理是什么？（3）龋齿的防治4.应用：对点训练自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是()A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度

B.原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性

C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2＋＋S2－=CuS↓D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应D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。课堂检测1.工业生产中可用ZnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋，可表示为

Cu2＋(aq)＋ZnS(s)

⇌

Zn2＋(aq)＋CuS(s)。下列说法不正确的是()A、溶解度：S(ZnS)＞S(CuS)B、通入气体H2S后，c(Zn2＋)变小C、反应平衡常数K＝D、反应达到平衡时，c(Cu2＋)＝c(Zn2＋)D课堂检测2.化工生产中常用MnS作为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Ksp比CuS的Ksp大B．该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2+)变大D．该反应的平衡常数K=B3.25℃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