【课件】沉淀溶解平衡的应用（课件）（人教版2019选择性必修1+）.pptx

meiyangyang8602请你回忆！请思考如何使沉淀反应完成后，溶液中的Ag+浓度能够尽量小？保持Ksp不变，使c(Cl-)变大。可以增大加入的NaCl溶液的浓度。可以降低反应温度，使AgCl的Ksp数值变小。保持c(Cl-)不变，使Ksp变小。根据 Ksp c(Ag+)c(Cl-)选择生成Ksp更小的物质。第四节沉淀溶解平衡第三章 水溶液中的离子反应与平衡第2课时 沉淀溶解平衡的应用meiyangyang8602请你想想！工业废水中的金属离子要如何除去呢？查阅教科书122页常见难溶电解质的溶度积常数（25），能否给你一些启示呢？meiyangyang8602meiyangyang8602 工业废水中的金属离子要如何除去呢？常见难溶电解质的溶度积常数（2525 ）化学式Ksp化学式KspAgCl1.810-10CuS6.310-36AgBr5.410-13ZnS1.610-24AgI8.510-17PbS8.010-28Ag2S6.310-50FeS6.310-18Ag2SO41.210-5HgS1.610-52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01沉淀的生成meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的生成常见难溶电解质的溶度积常数（2525 ）化学式Ksp化学式KspAgCl1.810-10CuS6.310-36AgBr5.410-13ZnS1.610-24AgI8.510-17PbS8.010-28Ag2S6.310-50FeS6.310-18Ag2SO41.210-5HgS1.610-52 在工业废水处理过程中，以Na2S作沉淀剂，使废水中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+等，成极难溶的CuS、HgS等沉淀而除去，是分离、除去杂质常用的方法。S2-+Hg2+=HgSS2-+Cu2+=CuS meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的生成工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，将含杂质的氯化铵溶解于水，再加入氨水调节pH，可使 Fe3+生成 Fe(OH)3 沉淀而除去。请运用所学知识分析加氨水的优点有哪些？若使Fe3+沉淀完全需要调节溶液的pH至少为多少？查阅教科书122页表格，25 难溶电解质Fe(OH)3 的Ksp 2.810-39。meiyangyang8602 沉淀的生成沉淀除杂原则：选择生成Ksp 尽量小的沉淀 不引入新的粒子 不消耗其他原料NH4ClFeCl3溶解 氨水NH4Cl溶液Fe(OH)3沉淀Fe3+3NH3H2O Fe(OH)3+3NH+4meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的生成6.510-12 mol/LFe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)Ksp c(Fe3+)c3(OH-)根据当溶液中Fe3+的浓度为110-5 mol/L时：Ksp2.810-39c(Fe3+)2.810-341.010-5c3(OH-)c(OH-)pH2.8调节溶液的pH2.8，可认为完全沉淀了Fe3+。meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的生成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沉淀的方法调节pH法加沉淀剂法原理：控制溶液的pH，加入沉淀剂，应用同离子效应，当QcKsp 时有沉淀生成。课本P79页meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的生成氢氧化物开始沉淀时的pH值沉淀完全时的pH值(10-5mol/L)Cu(OH)24.46.4Fe(OH)31.43.21.根据下表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜，调节pH至3.2pH4.4，促进Fe3+水解，转化为氢氧化铁沉淀。练习一般认为沉淀离子浓度小于1.010-5 mol/L时，则认为已经沉淀完全。meiyangyang8602 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】(1)若要除去某溶液中的SO42-，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meiyangyang8602 沉淀的生成课本P79页meiyangyang8602请你想想！水垢含有什么物质？如何除去这些水垢？烧水壶的水垢水垢含有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4等“酸洗”(盐酸浸泡）请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因赵健02沉淀的溶解meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的溶解设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使使Qc Ksp ，平衡向沉淀溶解的方向移动运用沉淀溶解平衡解释稀盐酸溶解氢氧化镁的原理【分析】Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡向溶解的方向移动c(OH-)减小Mg(OH)2溶解消耗OH-加盐酸Q Ksp想一想：如何设计实验证明？meiyangyang8602【实验3-3】向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量为蒸馏水和盐酸，观察并记录现象。meiyangyang8602 沉淀的溶解meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的溶解思考与讨论：（1）写出上面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。滴加的试剂 蒸馏水 盐酸现象固体无明显溶解现象迅速溶解（1）Mg(OH)2+2HCl MgCl2+H2O （2）Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)+H+H2O对于Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，H+与OH-反应，使c(OH-)减小，使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。meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的溶解运用沉淀溶解平衡解释稀盐酸除碳酸钙的原理+H+H2CO3 H2O+CO2+H+HCO3-(aq)CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)CO2气体的生成和逸出，使CO32-的浓度不断减小，使Q c 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。meiyangyang8602练习meiyangyang8602 沉淀的溶解为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?请说明原因。课本P856 BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：BaSO4 Ba2+SO42-Ksp=1.110-10 BaCO3 Ba2+CO32-Ksp=5.110-9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。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”。meiyangyang8602 沉淀的溶解难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因Mg(OH)22NH4Cl=MgCl2 2NH3H2O Mg(OH)2(s)Mg 2OH2NH4 2H2O 2NH3H2O2H2H2O可能原因可能原因Mg(OH)2(s)Mg 2OH2NH4Cl =2Cl 2NH42NH3H2O 可能原因可能原因meiyangyang8602请你想想！水垢含有什么物质？如何除去这些水垢？烧水壶的水垢水垢含有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4等“酸洗”(盐酸浸泡）请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因meiyangyang8602请你想想！稀盐酸能除去CaSO4 吗？若不能，你能想出除去CaSO4 的方法吗？CaSOCaSO4 4(s)SO(s)SO4 42-2-(aq)(aq)+CaCa2+2+(aq)(aq)加入盐酸，不能使CaSO4溶解。【分析】生成CaCO3酸洗除去平衡向溶解的方向移动CaSO4溶解加Na2CO3Q Ksp消耗Ca2+c(Ca2+)减小meiyangyang8602CaSO4 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。+COCO3 32-2-(aq)(aq)CaCOCaCO3 3(s)(s)CaSOCaSO4 4(s)SO(s)SO4 42-2-(aq)(aq)+CaCa2+2+(aq)(aq)请你试试！请运用沉淀溶解平衡的原理解释除去CaSO4 的原因！03沉淀的转化赵健meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602请你试试！请运用化学平衡的原理解释CaSO4 CaCO3 沉淀的转化可以实现CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)K K c c(SOSO )2 24 4c c(C(CO O )2 23 3c c(C(CO O )c c(Ca(Ca2+2+)2 23 3c c(S(SO O )c c(Ca(Ca2+2+)2 24 4K Kspsp(CaSO(CaSO4 4)K Kspsp(CaCO(CaCO3 3)4.9104.910-5-5 3.4103.410-9-9 1.4101.4104 4 CaSO4 CaCO3 沉淀的转化上述沉淀的转化过程离子方程式可以表示为：说明该转化比较完全在什么条件下能实现沉淀的转化呢？meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的转化由CaSO4(25 Ksp 4.910-5)转化为CaCO3(25 Ksp 3.410-9)，某同学推测溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，设计实验验证下列沉淀的转化。请评价是否合理，并说明理由。AgCl AgI Ag2S【实验3-4】（1）向盛有2 mL 0.1 mol/L NaC1溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液，观察并记录现象。（2）振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液，观察并记录现象。（3）振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1 mol/Na2S溶液，观察并记录现象。课本P80meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的转化步骤（1）（2）（3）现象meiyangyang8602 沉淀的转化有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色2AgI(s)2Ag 2ISAg2SAgNO3NaCl=AgCl(白色白色)NaNO3AgClKI=AgI(黄色黄色)KCl2AgINa2S=Ag2S(黑色黑色)2NaIAgCl(s)Ag ClIAgImeiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的转化实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。已知AgCl、AgI和Ag2S的KSP为1.810-10、8.310-17、1.610-49，分析沉淀转化的方向。AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)+KI =I-+K+AgI 2AgI(s)2Ag+(aq)+2I-(aq)Na2S =S2-+2Na+Ag2Smeiyangyang8602【实验3-5】（1）向盛有2 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加24滴2 mol/L NaOH溶液，观察并记录现象。（2）向上述试管中滴加4滴0.1 mol/L FeCl3溶液，静置，观察并记录现象。meiyangyang8602 沉淀的转化课本P81meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的转化步骤（1）（2）现象生成白色沉淀白色沉淀转变为红褐色Mg(OH)2Fe(OH)Fe(OH)3 3MgCl22NaOH=Mg(OH)2(白色白色)2NaCl3Mg(OH)22FeCl3=2Fe(OH)3(红褐色红褐色)3MgCl23Mg(OH)2 3Mg 6OH2Fe2Fe(OH)3meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的转化沉淀的转化实质是沉淀溶解平衡的移动一般来说，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。反常：当两种难溶物溶解能力差别不大时,溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。BaSO4(Ksp=1.0710-10)、BaCO3(Ksp=2.5810-9)BaSO4 Ba2SO42CO32+BaCO3(浓度较大)BaSO4CO32 BaCO3SO42练习meiyangyang8602 沉淀的转化自然界，各原生铜硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层ZnS(闪锌矿)和PbS(方铅矿)，便慢慢使它们转化为CuS(铜蓝)。请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。(25)meiyangyang8602练习meiyangyang8602 沉淀的转化 闪锌矿(ZnS)存在沉淀溶解平衡：+Cu2+(aq)CuS(s)ZnS(s)S2-(aq)+Zn2+(aq)Ksp6.310-36 Ksp1.610-24 ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的转化PbS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Pb2+(aq)方铅矿(PbS)存在沉淀溶解平衡：+Cu2+(aq)CuS(s)PbS(s)S2-(aq)+Pb2+(aq)Ksp6.310-36 Ksp8.010-28 练习meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的转化沉淀转化的应用1）锅炉除水垢：（含有CaSO4）先加Na2CO3溶液，再加稀盐酸2）水垢的生成：硬水中MgHCO3MgCO3Mg(OH)2meiyangyang8602meiyangyang8602 沉淀的转化沉淀转化的应用3）自然界中 矿物的转化：原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝（CuS）4）氟化物 预防龋齿：牙齿表面釉质层的主要成分难溶的羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)氟离子与羟基磷灰石反应，生成溶解度更小的氟磷灰石练习meiyangyang8602 沉淀的转化1.已知Ksp(BaSO4)1.01010，Ksp(BaCO3)2.5109，解答下列问题：(1)向等浓度的碳酸钠、硫酸钠的混合溶液中逐滴加入氯化钡溶液，最先出现的沉淀是_。(2)某同学设想用下列流程得到BaCl2溶液，则的离子方程式为_，该反应的平衡常数K_。BaSO40.04meiyangyang8602练习CC新人教版 化学 选择性必修1 化学反应原理谢谢观看谢谢观看