(優(yōu)選)第二課時(shí)沉淀反應(yīng)的應(yīng)用課件

1、（優(yōu)選）第二課時(shí)沉淀反應(yīng)的應(yīng)用（2）沉淀的方法 調(diào)pH值如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，使其溶解于水，再加氨水調(diào) pH值至78，可使Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 加沉淀劑 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS化學(xué)沉淀法廢水處理工藝流程示意圖思考與交流1、如果要除去某溶液中的SO42-，你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽？為什么？加入鋇鹽，因?yàn)锽aSO4比CaSO4更難溶，使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全2、以你現(xiàn)有的知識(shí)，你認(rèn)為判斷沉淀能否生成可從哪些方面考慮？是否可能使要除去

2、的離子通過沉淀反應(yīng)全部除去？說明原因。從溶解度方面可判斷沉淀能否生成；不可能使要除去的離子通過沉淀完全除去，因?yàn)椴蝗苁窍鄬?duì)的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。2.沉淀的溶解根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，就可使沉淀溶解。強(qiáng)酸溶液中沉淀的溶解:例如，難溶于水的CaCO3沉淀可溶于鹽酸中，其溶解過程可用方程式表示為： 鹽酸溶解平衡體系中的沉淀溶解相應(yīng)離子CaCO3 Ca2+CO32- CO32- +H+ HCO3- HCO3-+H+ H2CO3 H2CO3 H2O+CO2總方程式： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+

3、CO2由此可見，沉淀的溶解過程也就是溶解平衡的移動(dòng)過程。CaCO3 Ca2+CO32- CO32- +H+ HCO3- HCO3-+H+ H2CO3 H2CO3 H2O+CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2【思考與交流】人們都知道水滴石穿的道理，你能用化學(xué)方程表示其原理嗎？ CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2寫出用強(qiáng)酸(非強(qiáng)氧化性酸)溶解FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等難溶電解質(zhì)的離子方程式: FeS+2H+= Fe2+H2S Al(OH)3 +3H+= Al3+3H2OCu(OH)2+2H+= Cu2+2H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)

4、2FeS+2H+= Fe2+H2S Al(OH)3 +3H+= Al3+3H2OCu(OH)2+2H+= Cu2+2H2O實(shí)驗(yàn)探究試管編號(hào)對(duì)應(yīng)試劑少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2滴加試劑2ml蒸餾水，滴加酚酞溶液2ml鹽酸3ml飽和NH4Cl溶液 現(xiàn)象固體無明顯溶解現(xiàn)象，溶液變淺紅迅速溶解逐漸溶解實(shí)驗(yàn)3-3 分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、鹽酸和氯化銨，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)2）加入鹽酸時(shí)，H中和OH，使c(OH)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解。3）加入NH4Cl時(shí)，N

5、H4與OH結(jié)合，生成弱電解質(zhì)NH3H2O（它在水中比Mg(OH)2更難電離出OH-），使c(OH)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)?！舅伎寂c交流】 應(yīng)用平衡移動(dòng)原理分析、解釋實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)，并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律?！窘忉尅?）說明有溶解思考：白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后，為什么會(huì)有紅褐色沉淀生成？Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)，F(xiàn)eCl3靜置Mg(OH)2Fe(OH)33、沉淀的轉(zhuǎn)化向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色靜置紅褐色沉淀析出，溶液變無色【實(shí)驗(yàn)3-5

6、】AgClAgIAg2S【實(shí)驗(yàn)3-4】步驟NaCl和AgNO3溶混合向所得固液混合物中滴加KI溶液向新得固液混合物中滴加Na2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色KI Na2S（實(shí)驗(yàn)34、35沉淀轉(zhuǎn)化）AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3靜置Mg(OH)2Fe(OH)3討論:從實(shí)驗(yàn)中可以得到什么結(jié)論？實(shí)驗(yàn)說明：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。物質(zhì)溶解度/gAgCl1.510-4AgI 9.610-9Ag2S1.310-16沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI = I- + K+AgCl(s) Ag

7、+ + Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.510-4gs(AgI)=3.710-7gs(Ag2S)=1.310-16g沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。AgCl(s)+I- AgI(s) + Cl-思考與交流1.根據(jù)你所觀察到的現(xiàn)象，寫出所發(fā)生的反應(yīng)。2.如果將上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的沉淀生成和轉(zhuǎn)化的步驟顛倒順序，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？試用平衡移動(dòng)原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋，找出這類反應(yīng)發(fā)生的特點(diǎn)。溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀。兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+轉(zhuǎn)化

8、不會(huì)發(fā)生CaSO4 SO42 + Ca2 +CO32CaCO3 應(yīng)用1：鍋爐除水垢：P64鍋爐的水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液處理，使 之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。用鹽酸或飽氯化銨液化學(xué)法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過程中發(fā)生的所有離子方程式除去水垢應(yīng)用2：一些自然現(xiàn)象的解釋ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀(1).在1試管中加入ZnSO

9、4溶液，再滴入Na2S溶液，觀察現(xiàn)象。(2).靜置后傾去上層清液，蒸餾水洗滌沉淀2-3次。(3).向沉淀中滴加適量的CuSO4溶液，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有白色沉淀出現(xiàn)，白色沉淀轉(zhuǎn)化成為黑色沉淀。為什么白色的ZnS沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化成為黑色的CuS沉淀？觀察思考ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀ZnS(s) Zn2+(aq） + S2-(aq) +Cu2+(aq)CuS(s) 平衡向右移動(dòng)總反應(yīng)：ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+ ZnS與CuS是同類難溶物，CuS的溶解度遠(yuǎn)小于ZnS的溶解度。 BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為： BaSO4 Ba2 SO42 s=2

10、.4 104 BaCO3 Ba2 CO32 s=2.2 103應(yīng)用3：為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”? 由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH=0.91.5)，如果服下BaCO3，胃酸會(huì)與CO32反應(yīng)生成CO2和水，使CO32濃度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。應(yīng)用3：為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”? BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為： BaSO4 Ba2 SO42 s=2.4 104 BaCO3 Ba2 CO32 s=2.2

11、 103 由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(qiáng)(pH=0.91.5)，如果服下BaCO3，胃酸會(huì)與CO32反應(yīng)生成CO2和水，使CO32濃度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3 Ba2+ + CO32- + H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42不與H結(jié)合生成硫酸，胃酸中的H對(duì)BaSO4的溶解平衡沒有影響，Ba2濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4 作“鋇餐”。思考： 如果誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應(yīng)盡快用5.0的Na2SO4溶液給患者洗胃，為什么？能用Na2CO3溶液嗎？【小結(jié)】：沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化實(shí)

12、質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動(dòng)的過程，其基本依據(jù)主要有：濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)。溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)。加入相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子，使平衡向溶解的方向移動(dòng)。三、溶度積KSP對(duì)于溶解平衡： MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)有：KSP=c(Mn+)mc(Am-)n在一定溫度下， KSP是一個(gè)常數(shù)。1、溶度積（Ksp）：難溶電解質(zhì)的溶解平衡中，離子濃度冪的乘積。三、溶度積KSPQCKSP=QCKSPQCKSPKSP解析例2： 在1L含1.010-3molL-1 的SO42-溶液中，注入0.01mo

13、l BaCl2溶液（假設(shè)溶液體積不變）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)= 1.110-10 mol2L-2解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+過量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.009mol/L. SO42-=Ksp/Ba2+= 1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/L) 因?yàn)?，剩余的即SO42-=1.210-8mol/LCu(OH)2Fe(OH)3。3.小結(jié)Ksp的大小與沉淀轉(zhuǎn)化的關(guān)系。對(duì)于同類型的難溶電解質(zhì)， Ksp的大小與溶解度的大小一致， Ksp較大的沉淀可以轉(zhuǎn)

14、化為Ksp較小的沉淀。交 流 與 討 論閱讀P66 氟化物防治齲齒的化學(xué)原理+ F-氟磷灰石難溶物溶解度(25)Ca5(PO4)3(OH) 1.510-10g Ca5(PO4)3F 9.510-11g羥基磷灰石牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s） 5 Ca2+ +3PO43-+OH- 進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因是 。已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、質(zhì)地更堅(jiān)固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因：因 。 生成的有機(jī)酸能中和OH-

15、，使平衡向脫礦方向移動(dòng)，加速腐蝕牙齒 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 思考：例1：已知25時(shí)，AgCl的溶解度是1.9210-3g/L，求它的溶度積。已知AgCl的摩爾質(zhì)量為143.5g/mol。解 ：依題意可知25時(shí)AgCl飽和溶液中 c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L =1.3410-5mol/L則KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-) =(1.3410-5)2 =1.810-103. 溶度積與溶解度之間的換算例2：已知25時(shí)KSP(AgCl)=1.810-10,把足量的AgCl放入1L 1 .0 mol L的 鹽酸溶液中溶解度是多少？（g/L

16、）解：設(shè)AgCl 在鹽酸中的溶解度為S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡 S S 1 1AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。例3：已知Ksp,AgCl1.810-10， Ksp,Ag2CrO49.010-12，試 求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）設(shè)AgCl的溶解度為S1（molL),則： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡 S1 S1 (2)設(shè)Ag2CrO4的溶解度為S2（mol/L),則： Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq) 平 2S2 S2在水中：AgCl溶解度小于Ag

17、2CrO4的溶解度由以上例題的結(jié)果可得到如下結(jié)論：同種類型的難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，Ksp越大則溶解度越大。不同類型則不能用Ksp的大小來比較溶解度的大小，必須經(jīng)過換算才能得出結(jié)論。課堂練習(xí)練習(xí)1：下列說法中正確的是（ ） A.不溶于水的物質(zhì)溶解度為0 B.絕對(duì)不溶解的物質(zhì)是不存在的 C.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0 D.物質(zhì)的溶解性為難溶，則該物質(zhì)不溶于水B練習(xí)2：在飽和澄清石灰水中加入生石灰反應(yīng)后，恢復(fù)至原來溫度下列說法正確的是( )A.溶液中鈣離子濃度變大B.溶液中氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大C.溶液的PH不變D.溶液中鈣離子的物質(zhì)的量減少.C D練習(xí)3：為除去MgCl2溶液

18、中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入一種試劑，下列不宜選用的試劑是（ ） A.NaOH B.MgCO3 C.氨水 D.MgO E.Mg(OH)2AC 同離子效應(yīng)硫酸中硫酸根濃度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解練習(xí)4：硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小？練習(xí)5：以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子，通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶，可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是（ ） A.具有吸附性 B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdSC練習(xí)6：已知KSP【Ca(OH)2】=5.510-6mol3.L3則其飽和溶液的PH值是多少？解：設(shè)Ca(OH)2 的溶解度為S（molL),則： Ca(OH)2 Ca2+2OH- 平衡 S 2S KSP=S(2S)2=4S3=5.510-6 S=1.110-2 即 c(OH-)= 2.210-2 mol/L c(H+