高中化学第3章物质在水溶液中的行为3.3沉淀溶解平衡第二课时课件鲁科版选修

沉淀溶解平衡的应用鲁科版化学反应原理3.3.2沉淀溶解平衡生活自然界生产溶液中的化学反应【案例一】

：医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什么不用BaCO3做内服造影剂？（P92）信息：1.Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2；Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-22.Ba2+有剧毒，；3.胃酸的酸性很强，pH约为0.9～1.5；一、沉淀的溶解

由于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。BaCO3（s）

Ba2+（aq）+CO32-（aq）

+2H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42-不与H+结合生成硫酸，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”。

参考答案【案例二】

：吃糖后不刷牙容易形成蛀牙。为什么?

信息：1.牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的用，其主要成分为Ca5(PO4)3OH（羟基磷酸钙）,它是一种难溶电解质，Ksp=2.5×10-59mol9·L-9；2.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+；Ca5（PO4）3OH（S）5Ca2+（aq）+3PO43-（aq）

+OH-（aq）糖发酵生成的有机酸能中和OH-，使溶解平衡向溶解方向移动，加速腐蚀牙齿

参考答案据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使Q<Ksp，平衡向沉淀溶解方向移动，就可使沉淀溶解。沉淀溶解的实质

二、沉淀的转化a.1.取一支试管，向其中滴加2mL硝酸银溶液，然后向其中逐滴加入氯化钠溶液。2.向上述试管中滴加碘化钾溶液。3.向实验2的试管中滴加硫化钠溶液。“白色→黄色→黑色”

AgCl→AgI→Ag2S（1）已知25℃时AgCl、AgI、Ag2S的溶解度分别是1.5×10-4g

、

2.1×10-7g、1.3×10-16g

，分析上述实验现象的产生原因。

（2）已知AgCl、AgI和Ag2S的KSP分别为1.8×10-10mol2•L-2、8.3×10-17mol2•L-2

、1.6×10-49mol3•L-3，分析沉淀转化的方向。

讨论

沉淀的转化示意图KI=I-+K+AgCl(S)Ag+(aq)

+Cl-(aq)+AgI(S)AgCl(S)+I-(aq)AgI(S)+Cl-(aq)KSP(AgCl)=1.8*10-10KSP(AgI)=8.3*10-17沉淀转化的实质：沉淀转化的条件：沉淀溶解平衡的移动溶解度大的沉淀：溶度积常数大的沉淀溶解度小的沉淀：溶度积常数小的沉淀难溶电解质转化成更加难溶的物质向更难溶的方向反应填写实验(一)各步的实验现象和离子方程式。实验现象离子方程式实验1实验2实验3白色沉淀产生Ag++Cl-=AgCl↓白色沉淀转化为黄色AgCl+I-

AgI+Cl-黄色沉淀转化为黑色2AgI+S2-Ag2S+2I-[活动]“看到”微粒解决沉淀溶解平衡问题的一般思路：“找到”平衡“想到”移动依据数据我们学到了什么？沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的溶解与生成；2.沉淀的转化；沉淀溶解平衡的移动解决沉淀溶解平衡问题的一般思路适用于水溶液中的其他平衡体系1、已知Ｆ－会与难溶于水的羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3(OH)]反应生成更难溶且耐酸的氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F]。请解释含氟牙膏使牙齿变坚固原因并写出此离子反应方程式。课堂检测2、重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料

；BaSO4不溶于酸，但为什么可以用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3？BaSO4

Ba2+

+SO42-

+BaCO3(s)BaSO4(s)+CO3

2-(aq)

BaCO3(s)+SO42-(aq)

①饱和Na2CO3溶液②移走上层溶液H+（重复①②操作）BaSO4、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO3Na2CO3CO32-

+2Na+2、生成的氟磷酸钙覆盖在牙齿表面，抵抗Ｈ+的侵袭

1、Ca5(PO4)3OH+F－＝Ca5(PO4)3F+OH-

参考答案3.沉淀的生成：调节溶液pH值；加入某些沉淀剂。三、沉淀的生成思考：如果误食可溶性钡盐，造成中毒，你选择5％的硫酸钠溶液还是碳酸钠溶液给患者洗胃？请解释理由。(p93)1.Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2；Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-22.5%硫酸钠C(SO42-)=0.36mol·L-1解：依题意，当反应达到硫酸钡的沉淀溶解平衡后，C(SO42-)=0.36mol·L-1C(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/C(SO42-)=1.1×10-10mol2·L-2/0.36mol·L-1

=3.1×10-10mol·L-1<

1×10-5mol·L-1提示：残留在溶液中的离子浓度小于1X10-5mol/L,就认为离子沉淀完全了。

（1）应用：除杂或提纯物质(2)原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好。

（3）方法①加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－＝HgS↓提示：残留在溶液中的离子浓度小于1X10-5mol/L,就认为离子沉淀完全了。三、沉淀的生成工业废水的处理工业废水FeS等难溶物质重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀溶洞中美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成：情景：

锅炉水垢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。

锅炉水垢的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4，在处理水垢时，通常先加入饱和Na2CO3溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中加入NH4Cl溶液，请你思考：1.加入饱和Na2CO3溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由2.NH4Cl溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。

数据：1.几种物质的溶度积常数(Ksp)

2.Mg(OH)2饱和溶液中，[Mg2+]=1.1×10-4mol/LMgCO3饱和溶液中，[Mg2+]=2.6×10-3mol/L物质CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO3Ksp7.1×10-52.8×10-95.6×10-126.8×10-6应用举例: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写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式用盐酸或醋酸饱和氯化铵液除去水垢例：在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+

杂质，pH值控制在什么范围才能除去

Fe3+?[使c(Fe3+)≤10-5mol·L-1]解：Fe(OH)3的Ksp=2.6×10-39

，

Cu(OH)2

的Ksp=5.6×10-20

Fe(OH)3

(s)Fe3+

(aq)+3OH–(aq)Ksp=c(Fe3+)c3(OH–)=2.6×10-39

②通过调节pHpH=2.8pH>2.8Ksp=c(Fe3+)c3(OH–)=2.6×10-39

Cu(OH)2Cu2++2OH–Ksp=c(Cu2+)c2(OH–)=5.6×10-20

pH=4.4

控制pH：2.8~4.4.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例：根据上表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？②通过调节pH加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜，调节pH至３～４，铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再加入适量的HCl,这种试剂是(

)A.NH3·H2O

B.NaOH

C.Na2CO3D.MgCO3

E.MgOFMg(OH)2③氧化还原法根据上表，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？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)Fe(OH)26.348.34Cu(OH)24.86.4Fe(OH)32.73.7已知Fe3+在PH3到4之间开始沉淀，在PH7到8之间沉淀完全，而Fe2+,Cu2+在8到9之间开始沉淀11到12之间沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调PH至7到8使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去沉淀。【提示】供选择的氧化剂有:硝酸.高锰酸钾.氯气.氧气.