沉淀溶解平衡的应用ZR.ppt

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1、1.1.沉淀的生成沉淀的生成例例1：将：将410-3mol L-1的的AgNO3溶液与溶液与410-3mol L-1的的NaCl溶液溶液等体积混合能等体积混合能否有沉淀析出？否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.810-10C(Ag+)=2 10-3, c(Cl-)= 2 10-3 Qc=2 10-3 2 10-3 =4.0 10-6 1.810-10QcKsp,所以有所以有AgCl沉淀析出。沉淀析出。 交流与讨论交流与讨论: :请运用沉淀溶解平衡的原理解请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事实释下列事实, ,将你的想法与同学交流讨论将你的想法与同学交流讨论. .1.1.如果误食可溶性钡盐如果误

2、食可溶性钡盐, ,造成钡中毒造成钡中毒, ,应尽快用应尽快用5.0%5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃的硫酸钠溶液给患者洗胃. .2.2.精制食盐水时精制食盐水时, ,可加入适量的氢氧化钠溶液可加入适量的氢氧化钠溶液除去氯化钠溶液中的镁离子除去氯化钠溶液中的镁离子. . 交流与讨论交流与讨论: :请运用沉淀溶解平衡的原理解请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事实释下列事实, ,将你的想法与同学交流讨论将你的想法与同学交流讨论. .1.1.如果误食可溶性钡盐如果误食可溶性钡盐, ,造成钡中毒造成钡中毒, ,应尽快用应尽快用5.0%5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃的硫酸钠溶液给患者洗胃. . 因因BaBa2

3、 2SOSO4 42 2=BaSO=BaSO4 4，使，使BaBa2 2以沉淀形以沉淀形式最终排出体外，而阻止了式最终排出体外，而阻止了BaBa2 2进入人体血进入人体血液，引起蛋白质变性而中毒，故可解毒。液，引起蛋白质变性而中毒，故可解毒。认识认识1：生成沉淀的离子反应之所以能够发：生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度很小。生，在于生成物的溶解度很小。认识认识2：难溶电解质的溶解度尽管很小，：难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会为但不会为0。认识认识3：溶解度小于：溶解度小于0.01g的电解质称为的电解质称为难溶电解质，残留在溶液中的离子浓度难溶电解质，残留在溶液中的离子浓度小

4、于小于1X10-5mol/L,就认为反应完全了。就认为反应完全了。沉淀的生成小结沉淀的生成小结【案例一案例一】 ：医院中进行钡餐透视时，：医院中进行钡餐透视时，用用BaSOBaSO4 4做内服造影剂，为什么不用做内服造影剂，为什么不用BaCOBaCO3 3做内服造影剂？做内服造影剂？信息：信息：1.Ksp(BaSO1.Ksp(BaSO4 4)=1.1)=1.11010-10-10molmol2 2L L-2-2；Ksp(BaCOKsp(BaCO3 3)=5.1)=5.11010-9-9molmol2 2L L-2-22.Ba2.Ba2+2+有剧毒，；有剧毒，；3.3.胃酸的酸性很强，胃酸的酸性

5、很强，pHpH约为约为0.90.91.51.5； 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服，如果服下下BaCO3,胃酸会与胃酸会与CO32-反应生成反应生成CO2和水，使和水，使CO32-离子浓度降低，使离子浓度降低，使Qc Ksp，使，使BaCO3的沉淀的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起浓度增大而引起人体中毒。人体中毒。BaCO3 Ba2+ + CO32- + 2H+CO2+H2O所以，不能用所以，不能用BaCO3作作为内服造影剂为内服造影剂“钡餐钡餐”。而而SO42-不与不与H+结合生成硫酸，结合生成硫酸，

6、胃酸中的胃酸中的H+对对BaSO4的溶解平的溶解平衡没有影响，衡没有影响，Ba2+浓度保持在浓度保持在安全浓度标准下，所以用安全浓度标准下，所以用BaSO4 作作“钡餐钡餐”。阅读书本第阅读书本第89页页“交流与讨论交流与讨论”思考：思考：沉淀的溶解沉淀的溶解信息提示信息提示(1) 牙齿表面由一层硬的组成为牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) KSP=2.510-59mol9L-9小结小结据平衡移动，对于在水据平衡移动，对

7、于在水中难溶的电解质，如能设中难溶的电解质，如能设法不断地移去溶解平衡体法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使系中的相应离子，使QcKspQcKsp平衡向平衡向沉淀溶解沉淀溶解方方向移动，就可使沉淀溶解。向移动，就可使沉淀溶解。为什么含氟牙膏的使用能有效防治龋齿？为什么含氟牙膏的使用能有效防治龋齿？沉淀溶解和生成的本质：沉淀溶解和生成的本质：解决沉淀溶解平衡问题的基本思路：解决沉淀溶解平衡问题的基本思路： 平衡体系中离子浓度改变，导致平衡体系中离子浓度改变，导致Q Qc c与与K Kspsp不相等，沉淀溶解平衡发生移动。不相等，沉淀溶解平衡发生移动。沉淀沉淀平衡平衡移动移动溶解溶解沉淀沉淀方

8、法归纳方法归纳猜想猜想 请根据下列提供的请根据下列提供的试剂用实验探究难溶物试剂用实验探究难溶物AgClAgCl、AgIAgI、AgAg2 2S S之间的之间的转化关系。转化关系。试剂：试剂：NaCl、KI、Na2S、AgNO3浓度均为浓度均为0.1mol/L）探讨实验方案探讨实验方案溶液溶液一滴管一滴管现象：现象：产物：产物：现象：现象：产物：产物：现象：现象：产物：产物：?已知：已知：25CAgCl、AgI Ag2S的溶解度分别的溶解度分别为为1.5104、2.1107、1.31016。填写实验填写实验(一一)各步的实验现象和离子方程式。各步的实验现象和离子方程式。 实验现象实验现象 离子

9、方程式离子方程式 实验实验1 实验实验2 实验实验3 白色沉淀产生白色沉淀产生Ag+Cl-=AgCl白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色AgCl+I- AgI+Cl-黄色沉淀转化为黑色黄色沉淀转化为黑色2AgI+S2- Ag2S+2I-活动活动沉淀的转化沉淀的转化示意图示意图KI = I- + K+AgCl(S) Ag+ + Cl-+AgI(S)AgCl(S) + I- AgI(S) + Cl-KSP(AgCl)=1.8*10-10KSP(AgI)=8.3*10-17沉淀转化的沉淀转化的实质：实质：沉淀转化的沉淀转化的条件：条件：沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡的移动的移动难溶电解质转化成更加难溶电解

10、质转化成更加难溶的物质难溶的物质溶解度大的沉淀：溶解度大的沉淀：溶度积常数大的沉淀溶度积常数大的沉淀溶解度小的沉淀：溶解度小的沉淀：溶度积常数小的沉淀溶度积常数小的沉淀本节课小结本节课小结沉淀溶解沉淀转化沉淀生成溶度积溶度积 ( KSP) 重晶石（主要成分重晶石（主要成分BaSOBaSO4 4）是制备可溶性钡）是制备可溶性钡盐的重要原料，但盐的重要原料，但BaSOBaSO4 4既不溶于水也不溶于酸。既不溶于水也不溶于酸。那么，工业上是如何解那么，工业上是如何解决这个难题的呢？决这个难题的呢？情景情景3重晶石重晶石已知已知KSP(BaCO3)= 2.610-9KSP(BaSO4)= 1.110-

11、10重晶石（主要成分是重晶石（主要成分是BaSOBaSO4 4）是制备钡化合物的是制备钡化合物的重要原料重要原料 : :BaSOBaSO4 4不溶于酸，但为什么可以用饱不溶于酸，但为什么可以用饱和和NaNa2 2COCO3 3溶液处理转化为易溶于酸的溶液处理转化为易溶于酸的BaCOBaCO3 3？BaSOBaSO4 4 BaBa2+2+ + + SOSO4 42 2- - + +BaCOBaCO3 3(s)(s)BaSOBaSO4 4 + + COCO3 32 2- - BaCOBaCO3 3 + +SOSO4 42 2- - 饱和饱和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液移走上层溶液移走上层溶

12、液H H+ +（重复操作）（重复操作）BaSOBaSO4 4 、BaCOBaCO3 3BaBa2+2+BaSOBaSO4 4BaCOBaCO3 3NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2- - + + 2Na2Na+ + 锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患造成安全隐患，因此要定期清除。，因此要定期清除。 锅炉水垢的主要成分为锅炉水垢的主要成分为CaCOCaCO3 3、Mg(OH)Mg(OH)2 2、CaSOCaSO4 4，在处理水垢时，在处理水垢时，通常先加入饱和通常先加入

13、饱和NaNa2 2COCO3 3溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中加入溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中加入NHNH4 4ClCl溶液，请你思考：溶液，请你思考：1.1.加入饱和加入饱和NaNa2 2COCO3 3溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由2.NH2.NH4 4ClCl溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。 数据：数据：1. 1.几种物质的溶度积常数几种物质的溶度积常数( (KspKsp) ) 2.Mg(OH)2.Mg(OH)2 2饱和溶液中，饱和溶液中，MgMg2+2+= 1.1= 1.11010-4

14、-4mol/Lmol/L MgCO MgCO3 3饱和溶液中，饱和溶液中，MgMg2+2+= 2.6= 2.61010-3-3mol/L mol/L 物质物质CaSOCaSO4 4CaCOCaCO3 3Mg(OH)Mg(OH)2 2MgCOMgCO3 3KspKsp7.17.11010-5-52.82.81010-9-95.65.61010-12-126.86.81010-6-6应用举例应用举例:化学法除锅炉水垢的流程图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水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用饱和用饱和Na2CO3溶液浸泡数天溶液浸泡数天疏松的水垢疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式用盐酸用盐酸或或饱氯化铵液饱氯化铵液除去水垢除去水垢先把先把3 3 沉淀，过滤除去沉淀。沉淀，过滤除去沉淀。【提示提示】供选择的氧化剂有供选择的氧化剂有: 硝酸.高锰酸钾.氯气.氧气.双氧水等调调PH供选择的物质有供选择的物质有: 氨水氨水.氢氧化钠氢氧化钠.氧化铜氧化铜.碳酸铜碳酸铜