3.4.2 沉淀溶解平衡原理的应用（同步课件）-第二辑：苏教版2019选择性必修1高二化学课件+练习 特供省重点 2021-2022学年高中化学苏教版（2019）选择性必修一课件+练习

第四节

沉淀溶解平衡课时2

沉淀溶解平衡原理的应用

第三章

水溶液中的离子反应授课人：学习目标1．能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。2．通过学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题，并设计实验探究方案，进行沉淀转化等实验探究。BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)增大c(SO42-)，使Qc>Ksp以产生BaSO4沉淀。思考遇到不慎误食可溶性钡盐造成中毒的病人，应尽快用5.0%硫酸钠溶液给患者洗胃，为什么？课程导入在科学研究和工农业生产中，常常需要将某种沉淀转化为其他沉淀。在什么条件下能够实现沉淀的转化呢？一、沉淀的转化与溶解一、沉淀的转化与溶解根据溶解度数据可知三种沉淀溶解能力从大到小的顺序是：理论分析AgCl＞AgI＞Ag2S向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中的Ag＋和I－结合生成了更难溶解的AgI，溶液中Ag＋浓度减小，促使AgCl的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移动，最终AgCl完全转化为AgI。AgI转化为Ag2S的原理相同。一、沉淀的转化与溶解KII-+K+AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)+AgI(s)AgCl(s)＋I－

⇌

AgI(s)＋Cl－；沉淀转化的离子方程式：一、沉淀的转化与溶解Na2SS2-+2Na+2AgI(s)2Ag+(aq)+2I-(aq)+Ag2S(s)2AgI(s)＋S2-

⇌

Ag2S(s)＋2I－；沉淀转化的离子方程式：一、沉淀的转化与溶解在特殊情况下，控制反应条件，也可使溶解能力相对较弱的物质转化为溶解能力相对较强的物质。沉淀转化的实质沉淀溶解平衡的移动沉淀转化的条件溶液中的离子浓度幂之积大于Ksp一般是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。12一、沉淀的转化与溶解(1)一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，Ksp越小的越先沉淀。(2)当离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，认为已完全沉淀。注意事项一、沉淀的转化与溶解重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料，但是BaSO4不溶于水也不溶于酸、碱，难以直接利用。沉淀转化在生产和科研中具有极其重要的应用。在分析化学中常常先将难溶强酸盐转化为难溶弱酸盐，然后用酸溶解，使阳离子进入溶液。应用一二、沉淀溶解平衡原理的应用处理方法用饱和Na2CO3溶液处理，可将其转化为易溶于酸的BaCO3。

Na2CO3

CO32-+2Na+BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)+BaCO3(s)BaSO4(s)＋CO32-

⇌

BaCO3(s)＋SO42-；沉淀转化的离子方程式：二、沉淀溶解平衡原理的应用重晶石（主要成分是BaSO4）多次重复饱和Na2CO3溶液

BaCO3(s)盐酸Ba2+(aq)转化过程是用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀，一段时间后移走上层溶液；再加入饱和Na2CO3溶液，重复处理多次，可使大部分BaSO4转化为BaCO3，最后加入盐酸，Ba2+便转入到溶液中。二、沉淀溶解平衡原理的应用除去水垢中的CaSO4等，需要“碱洗”。即用Na2CO3溶液等浸泡一段时间，再辅以“酸洗”，可除去CaSO4。请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。应用二二、沉淀溶解平衡原理的应用核心物质：CaSO4、Na2CO3、HCl寻找平衡：平衡向溶解的方向移动CaSO4溶解加Na2CO3Q

＜Ksp生成CaCO3酸洗除去CaSO4(s)

SO42-

(aq)

+

Ca2+

(aq)消耗Ca2+c(Ca2+

)减小二、沉淀溶解平衡原理的应用CaSO4

→

CaCO3

沉淀的转化对于CaSO4的沉淀溶解平衡，CO32-

与Ca2+反应，使c(Ca2+)减小，使Q

＜Ksp，平衡向CaSO4溶解的方向移动。生成的CaCO3，可用盐酸除去。CaSO4(s)

SO42-

(aq)

+

Ca2+

(aq)CO32-

+CaCO3(s)二、沉淀溶解平衡原理的应用龋齿与含氟牙膏龋齿的成因可能是食物在口腔细菌和酶的作用下产生的有机酸（例如糖类分解产生的乳酸）穿透牙釉质表面，使牙齿表面的矿物质羟基磷灰石［Ca5(PO4)3(OH)］溶解。由于细菌在牙齿表面形成一层黏膜——齿斑（或称菌斑），有机酸能够长时间与牙齿表面密切接触，羟基磷灰石持续溶解，最终形成龋齿。二、沉淀溶解平衡原理的应用含氟牙膏中少量的氟离子能与羟基磷灰石发生反应，生成更难溶解的氟磷灰石［Ca5(PO4)3F］。氟磷灰石比羟基磷灰石更能抵抗酸的侵蚀，并且氟离子还能抑制口腔细菌产生有机酸。含氟牙膏的使用显著降低了龋齿的发生率，使人们的牙齿更健康。Ca5(PO4)3(OH)(s)＋F－

⇌Ca5(PO4)3F(s)＋OH－应用三二、沉淀溶解平衡原理的应用除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3+，可向溶液中加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，调节溶液的pH至3~4，Fe3+就会全部转化为Fe(OH)3沉淀除去。在无机化合物制备与提纯、废水处理等领域中，常利用生成沉淀的方法分离或除去某些离子。应用四二、沉淀溶解平衡原理的应用由于Fe(OH)3的溶解度比Cu(OH)2小得多，调节溶液的pH至3～4时，Cu2＋留在溶液中，Fe3＋水解生成Fe(OH)3而析出，达到除去Fe3＋的目的。二、沉淀溶解平衡原理的应用应用五铜蓝矿的形成过程在铜蓝矿的形成过程中，CuSO4与ZnS、PbS作用转化为CuS的过程，实质上就是沉淀的转化过程，可从ZnS和PbS的Ksp远大于CuS的Ksp得以解释。［Ksp(ZnS)＝2.93×10-25，Ksp(PbS)＝9.04×10-29，Ksp(CuS)＝1.27×10-36］二、沉淀溶解平衡原理的应用生成铜蓝的有关化学方程式：ZnS(s)＋CuSO4

⇌

CuS(s)＋ZnSO4，PbS(s)＋CuSO4

⇌CuS(s)＋PbSO4。CuS(铜蓝)原生铜的硫化物氧化淋滤CuSO4(溶液)ZnSPbS二、沉淀溶解平衡原理的应用应用六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。二、沉淀溶解平衡原理的应用用FeS除去Hg2＋的离子方程式：FeS(s)＋Hg2＋

HgS(s)＋Fe2＋典例解析例

下列说法正确的是(

)A．向AgI沉淀中加入饱和KCl溶液，有白色沉淀生成，说明AgCl比AgI更难溶B．向浓度均为0.1mol•L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，若先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，则Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2]C．向BaSO4饱和溶液中加入饱和Na2CO3溶液，有白色沉淀产生，说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)D．向1mL0.2mol•L－1NaOH溶液中滴入1mL0.1mol•L－1MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1mol•L－1FeCl3溶液，又生成红褐色沉淀，说明在相同温度下的溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3D课堂小结沉淀的转化与溶解沉淀溶解平衡原理的应用不良反应沉淀的转化实质沉淀的转化条件重晶石的转化清除水垢防治龋齿工业除杂质离子铜蓝矿的形成过程工业废水处理随堂练习1．下表是五种银盐的溶度积常数(25℃)，下列有关说法错误的是(

)化学式Ag2SAg2SO4AgClAgBrAgI溶度积6.3×10－501.2×10－51.8×10－105.4×10－138.5×10－17A．五种物质在常温下的饱和溶液中c(Ag＋)最大的是Ag2SO4B．将AgCl固体加入水中形成悬浊液，再向其中加入几滴Na2S溶液，白色沉淀变为黑色的Ag2S沉淀C．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动D．常温下，AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐增大D随堂练习2.已知在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液