高中化学化学反应原理课件332沉淀溶解平衡的应用课件（35张）

第2课时沉淀溶解平衡的应用第3章

第3节学习目标定位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.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。一沉淀的溶解与生成二沉淀的转化内容索引达标检测提升技能一沉淀的溶解与生成原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应原理为BaCO3(s)

Ba2＋(aq)＋

(aq)

＋2H＋===CO2↑＋H2O可见，胃酸消耗

，使溶液中

的浓度降低，则Q<Ksp，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使Ba2＋浓度增大而引起人体重金属中毒。1.根据沉淀溶解平衡及溶度积规则，分析回答下列问题：(1)BaCO3和BaSO4都难溶于水，在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么？新知导学答案中毒后服用Na2SO4溶液(5.0%)洗胃，此时Q>Ksp(BaSO4)，故

与Ba2＋结合生成BaSO4沉淀，可缓解Ba2＋对人体的毒害。(2)可溶性钡盐(如BaCl2等)当做食盐食用，会造成钡中毒。中毒患者常用5.0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么？答案2.沉淀生成的应用主要涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域，常利用_________达到分离或除去某些离子的目的。常用的方法有(1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3＋转变为_______沉淀而除去。反应如下：__________________________________。(2)加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物__________等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。写出下列反应的离子方程式：①用H2S除去Cu2＋：________________________。②用Na2S除去Hg2＋：__________________。生成沉淀Fe(OH)3Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋CuS、HgSH2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋Hg2＋＋S2－===HgS↓沉淀的溶解与生成(1)沉淀的生成和溶解这两个方向相反的过程相互转化的条件是离子浓度，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。(2)根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的_________，使平衡向_________的方向移动，就可以使沉淀溶解。如常用强酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。(3)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，杂质离子已除尽。归纳总结相应离子沉淀溶解

1.为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是A.NH3·H2O B.NaOHC.Na2CO3

D.MgCO3活学活用答案解析Fe3＋＋3H2O

Fe(OH)3＋3H＋，调节pH，可使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀后除去。在①不引入新杂质，②Mg2＋不沉淀的条件下，选用MgCO3，过量的MgCO3可一起过滤除去。也可选用MgO、Mg(OH)2等试剂。FeS(s)

Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，加入稀盐酸后，S2－＋2H＋===H2S↑，破坏了FeS的溶解平衡，使上述平衡向正方向移动，故FeS溶解2.试利用平衡移动原理解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中_________________________________________________________________________________________________________________________。答案解析根据勒·夏特列原理，如使平衡向溶解的方向移动，则促进溶解，反之固体量增加。(2)分别用等体积的蒸馏水和0.010mol·L－1硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量：

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。BaSO4(s)

Ba2＋(aq)＋

(aq)，用水洗涤使BaSO4的溶解平衡向正反应方向移动，造成BaSO4的损失；而用H2SO4洗涤，H2SO4===2H＋＋

，

浓度增大抑制了BaSO4的溶解，故BaSO4的损失量少答案二沉淀的转化1.按下列要求完成实验：(1)在一支试管中加入2mL0.1mol·L－1的ZnSO4溶液，再滴加1mol·L－1的Na2S溶液，可观察到的现象是_______________。(2)静置后倾去上层清液，并用蒸馏水洗涤沉淀2～3次，然后向白色沉淀中滴加适量的0.1mol·L－1的CuSO4溶液，振荡试管。观察到的现象是_____________________。(3)上述实验中发生反应的离子方程式是①___________________。②____________________________。新知导学有白色沉淀生成白色沉淀变为黑色沉淀ZnS(s)＋Cu2＋===CuS(s)＋Zn2＋Zn2＋＋S2－===ZnS↓第一次生成的白色沉淀为ZnS，在水中建立了沉淀溶解平衡：ZnS(s)

Zn2＋(aq)＋S2－(aq)，Ksp＝1.6×10－24mol2·L－2。此时Q＝Ksp。加入CuSO4溶液后，Cu2＋、S2－的浓度商Q大于Ksp(CuS)[Ksp(CuS)＝1.3×10－36

mol2·L－2]。故Cu2＋、S2－结合生成CuS沉淀，即ZnS白色沉淀转化为溶度积更小的CuS黑色沉淀。(4)试用沉淀溶解平衡的原理分析解释(2)中实验现象的变化。答案相关视频FeS(s)＋Hg2＋(aq)===HgS(s)＋Fe2＋(aq)2.沉淀转化在生活中的应用(1)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。写出用FeS除去Hg2＋的离子方程式。答案水垢的形成过程涉及沉淀转化，加热硬水时，Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2分别分解生成CaCO3、MgCO3沉淀。但MgCO3又与

水解生成的OH－结合为更难溶的Mg(OH)2，故水垢的主要成分不是CaCO3、MgCO3，而是CaCO3、Mg(OH)2。(2)硬水煮沸过程中形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，它们是怎样形成的？答案CaSO4＋Na2CO3===CaCO3＋Na2SO4CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑(3)锅炉形成的水垢中常含有CaSO4，除去方法是

写出有关反应的化学方程式。答案沉淀转化的规律(1)沉淀转化的实质就是___________________。(2)一般说来，溶解能力小的沉淀转化为溶解能力更小的沉淀容易实现；两者差别越大，沉淀转化越容易。①组成类型相同的难溶电解质，Ksp较大的难溶电解质能转化为Ksp较小的难溶电解质。②Ksp相差不大的难溶电解质，Ksp较小的难溶电解质在一定条件下可以转化为Ksp较大的难溶电解质。归纳总结沉淀溶解平衡的移动

3.实验：①0.1mol·L－1AgNO3溶液和0.1mol·L－1NaCl溶液等体积混合得到悬浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；②向滤液b中滴加0.1mol·L－1KI溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加0.1mol·L－1KI溶液，沉淀变为黄色。下列说法不正确的是A.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)

Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B.滤液b中不含有Ag＋C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶活学活用答案

解析在悬浊液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，即在滤液b中，仍含有少量Ag＋，故在b中生成了AgI沉淀，A正确，B错误；向白色沉淀AgCl中滴加KI溶液生成黄色AgI，由此可说明AgI比AgCl更难溶，C项和D项都正确。4.牙齿表面由一层硬的组成成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：

进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是___________________________________________。答案

解析已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚硬。请用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：

_______________________________。根据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的方法___________________。人体牙齿表面主要的无机成分是羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]，是一种难溶的磷酸钙类沉积物。在口腔中，牙齿表面的羟基磷灰石存在着这样的沉淀溶解平衡：

口腔中残留的食物在酶的作用下，会分解产生有机酸——乳酸。乳酸是酸性物质，能与OH－反应，使羟基磷灰石的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，从而导致龋齿的产生。但如果饮用水或者牙膏中含有F－，F－能与牙齿表面Ca2＋和

反应生成更难溶的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，沉积在牙齿表面。氟磷灰石比羟基磷灰石更能抵抗酸的侵蚀，并能抑制口腔细菌产生酸。因而能有效保护我们的牙齿，降低龋齿的发生率。这是通过添加F－使难溶的羟基磷灰石转化为更难溶的氟磷灰石，实质就是发生了沉淀的转化。达标检测提升技能1.已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp(AgI)＝1.0×10－16mol2·L－2。下列说法错误的是A.AgCl不溶于水，不能转化为AgIB.在含有浓度均为0.001mol·L－1的Cl－、I－的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶

液，首先析出AgI沉淀C.AgI比AgCl更难溶于水，所以，AgCl可以转化为AgID.常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低

于

×10－11mol·L－1答案解析√123451234组成结构相似的物质，溶度积越小，其溶解度越小，越易先形成沉淀，B项正确；溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，所以A错、C对；AgCl溶液中c(Ag＋)＝

×10－5mol·L－1。要使AgI形成沉淀，则c(Ag＋)c(I－)≥1.0×10－16mol2·L－2。则c(I－)≥

D正确。52.已知如下物质的溶度积常数：Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝6.3×10－36

mol2·L－2。下列说法正确的是A.同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B.同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，

最先出现的沉淀是FeSD.除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS做沉淀剂答案解析√1234512345A项，由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS是相同类型的物质，因此FeS的溶解度比CuS的大；B项，Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关；C项，先达到CuS的Ksp，先出现CuS沉淀；D项，向含有Cu2＋的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，可以用FeS做沉淀剂。3.常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为Ksp(Ag2SO4)＝7.7×10－5mol3·L－3、Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2、Ksp(AgI)＝8.3×10－17mol2·L－2。下列有关说法中错误的是A.常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI在水中溶解能力依次减小B.在AgCl饱和溶液中加入NaI固体，有AgI沉淀生成C.Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量

浓度之比D.在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出答案√123454.下列结论正确的是________。①向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀，证明Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)②向浓度均为0.1mol·L－1NaCl和NaI混合溶液中滴加AgNO3溶液，首先产生黄色沉淀，可推断Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)③由于Ksp(BaSO4)＝1.08×10－10mol2·L－2，Ksp(BaCO3)＝8.1×10－9mol2·L－2，因此BaSO4沉淀不可能转化为BaCO3沉淀④将FeCl3溶液加入Mg(OH)2沉淀中，振荡、可观察到沉淀由白色变为红褐色，验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的12345⑤向BaSO4饱和溶液中加入饱和Na2CO3溶液有白色沉淀生成，说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)⑥ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀的原因是溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化⑦将H2S气体通入AgNO3与AgCl的悬浊液中产生黑色沉淀，说明Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)12345答案②④⑥5.已知25℃时：12345

电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶度积1.8×10－11mol3·L－32.2×10－20mol3·L－38.0×10－16mol3·L－34.0×10－38mol4·L－4完全沉淀时的pH9.76.75.53.2在物质的提纯中，常利用难溶电解质的沉淀溶解平衡原理除去某些离子。例如：①为了除去氯化铵晶体中