【高中化學】沉淀溶解平衡的應用 課件 2022-2023學年高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

第三章

水溶液中的離子反應與平衡第四節(jié)沉淀溶解平衡第2課時沉淀溶解平衡的應用[學習目標]1.了解沉淀的生成、溶解與轉化，能用化學平衡理論解釋沉淀的生成、溶解和轉化，會應用沉淀的生成、溶解與轉化。2.學會從定量的角度分析沉淀的生成與轉化。[重點難點]1.沉淀的生成和溶解。2.從定量角度分析沉淀的生成與轉化。問題導學醫(yī)院中常用硫酸鋇這種鋇鹽(俗稱鋇餐)作為內服造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒患者時除催吐外，還需要向中毒者胃中灌入5.0%硫酸鈉溶液，為什么?

Q(BaSO4)＞

Ksp(BaSO4)

BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移動所以用5.0%

的Na2SO4溶液可以給鋇中毒的患者洗胃BaSO4難溶沉淀

(2)沉淀生成的方法一、沉淀的生成和溶解1．沉淀的生成(1)沉淀生成的應用：分離或除去某些離子①調節(jié)pH法：工業(yè)原料氯化銨中含雜質氯化鐵，如何除去其雜質？寫出反應離子方程式問題討論

②加沉淀劑法：如何選擇合適的沉淀劑，除去Cu2＋、Hg2＋等某些金屬離子？寫出反應離子方程式問題思考a.通入H2S除去Cu2＋的離子方程式：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。b.加入Na2S除去Hg2＋的離子方程式：Hg2＋＋S2－===HgS↓。CuS、HgS為極難溶的硫化物一、沉淀的生成和溶解(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)沉淀生成的應用：分離或除去某些離子③相同離子法：增大沉淀溶解平衡體系中某種離子的濃度，使平衡向生成沉淀

的方向移動。如向AgCl飽和溶液中加入飽和食鹽水可繼續(xù)生成AgCl沉淀。④氧化還原法：改變離子的存在形式，促使其轉化為溶解度更小的難溶電解質，

便于分離出來。如通過氧化還原反應將Fe2＋氧化為Fe3＋，從而生成更難溶的Fe(OH)3沉淀。一、沉淀的生成和溶解(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)沉淀生成的應用：分離或除去某些離子氫氧化物開始沉淀時的pH(0.1mol/L)沉淀完全時的pH

(＜10-5mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81Fe(OH)25.88.8根據表中數(shù)據，如何除去CuCl2中混有的少量Fe3+？如何除去CuCl2中混有的少量Fe2+？加入Cu(OH)2、CuO或堿式碳酸銅，調節(jié)pH至3～4使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀。先把Fe2+氧化成Fe3+，調節(jié)pH至3～4使Fe3+轉化為Fe(OH)3

沉淀。學以致用一、沉淀的生成和溶解?特別提醒：①一般來說，當溶液中有多種可以沉淀的離子且生成相同類型的沉淀時，

越難溶(Ksp越小)的越先沉淀。②當離子濃度小于1×10－5mol·L－1時，認為該離子已完全沉淀。一、沉淀的生成和溶解2．沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根據平衡移動原理，移去平衡體系中的相應離子，平衡向沉淀溶解的方向移動，可使沉淀溶解。(2)實驗探究：Mg(OH)2沉淀溶解a操作b現(xiàn)象c理論分析視頻導學一、沉淀的生成和溶解(2)實驗探究：Mg(OH)2沉淀溶解a操作b現(xiàn)象c理論分析①仍渾濁②澄清一、沉淀的生成和溶解2．沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根據平衡移動原理，移去平衡體系中的相應離子，平衡向沉淀溶解的方向移動，可使沉淀溶解。視頻導學

一、沉淀的生成和溶解2．沉淀的溶解(3)沉淀溶解的實例請完成學案上的導思導思授課老師可根據需要選擇使用1.正誤判斷(1)洗滌沉淀時，洗滌次數(shù)越多越好(

)(2)為了減少BaSO4的損失，洗滌BaSO4沉淀時可用稀硫酸代替水(

)(3)除去廢水中的某些重金屬離子如Cu2＋、Hg2＋時，常用Na2S等，是因為生成的CuS、HgS極難溶，使廢水中Cu2＋、Hg2＋濃度降的很低(

)(4)CaCO3溶解時常用鹽酸而不用稀硫酸，是因為稀硫酸不與CaCO3反應(

)(5)除去MgCl2溶液中的Fe2＋，先加入雙氧水，再加入MgO即可(

)×√√×√導思2.(1)應用平衡移動原理，解釋為什么Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液？(2)BaCO3和BaSO4都難溶于水，在醫(yī)學上常用BaSO4作鋇餐透視，而不能用BaCO3的原因是什么？導思

導思3.已知常溫下，CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分別為1.4×10－10、2.2×10－20、6.3×10－36。要除去溶液中的Cu2＋，選用下列哪種沉淀劑更好？為什么？①Na2CO3

②NaOH

③Na2S選用Na2S更好。原因是CuS的Ksp最小，溶解度最小，Cu2＋沉淀得更完全，溶液中剩余的Cu2＋最少。導思4.(1)常溫下，要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3＋，可以通過調節(jié)溶液的pH來實現(xiàn)，試通過計算確定，當調節(jié)溶液的pH超過多少時可認為Fe3＋沉淀完全？{已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1×10－39，溶液中c(Fe3＋)＝10－5mol·L－1時可認為Fe3＋沉淀完全。}導思(2)常溫下，如何去除ZnSO4溶液中混有的Fe2＋?{已知：Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17}先加入氧化劑如H2O2把Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入ZnO等調節(jié)溶液的pH大于2.7。1．沉淀轉化的過程探究(1)實驗探究AgCl、AgI、Ag2S的轉化a操作b現(xiàn)象c反應原理白色沉淀沉淀白→黃沉淀黃→黑NaCl＋AgNO3==AgCl↓＋NaNO3AgCl＋KI?

AgI＋KCl2AgI＋Na2S?

Ag2S＋2NaI二、沉淀的轉化視頻導學①通過上述實驗，你能比較出AgCl、AgI、Ag2S三者溶解度的大小及Ksp的大小順序嗎？溶解度的大小順序為AgCl＞AgI＞Ag2S，Ksp的大小順序為Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)＞Ksp(Ag2S)。思考討論②已知常溫下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17，試應用平衡移動原理解釋為什么AgCl能轉化成AgI？寫出該沉淀轉化反應的離子方程式。當向AgCl沉淀中滴加KI溶液時，溶液中Q(AgI)＞Ksp(AgI)，因此Ag＋與I－結合生成沉淀，導致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動，直至建立新的沉淀溶解平衡：AgCl(s)?

Ag＋(aq)＋Cl－(aq)+I－(aq)

?AgI(s)加入足量KI溶液，絕大部分AgCl沉淀轉化為AgI沉淀I－(aq)＋AgCl(s)?AgI(s)＋Cl－(aq)二、沉淀的轉化MgCl2＋2NaOH==Mg(OH)2↓＋2NaCl3Mg(OH)2＋2FeCl3

?

2Fe(OH)3＋3MgCl21．沉淀轉化的過程探究(2)實驗探究Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉化a操作b現(xiàn)象c反應原理白色沉淀沉淀白→紅褐二、沉淀的轉化已知：Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，試應用平衡移動原理解釋為什么Mg(OH)2能轉化成Fe(OH)3?當向Mg(OH)2沉淀中加入FeCl3溶液時，溶液中Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]，因此，F(xiàn)e3＋與OH－結合生成Fe(OH)3沉淀，導致Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動，直至建立新的沉淀溶解平衡。如加入足量的FeCl3溶液，絕大部分Mg(OH)2沉淀轉化為Fe(OH)3沉淀。思考討論二、沉淀的轉化1．沉淀轉化的過程探究(2)實驗探究Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉化2．沉淀轉化的實質與條件(1)沉淀的轉化是指由一種難溶物轉化為另一種難溶物的過程，

其實質是沉淀溶解平衡的移動。(2)條件：一般來說，溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)，

兩者溶解度相差越大，轉化越容易。?特別提醒：

沉淀的轉化也可以由溶解度小的沉淀轉化為溶解度較大的沉淀。二、沉淀的轉化3．沉淀轉化的應用(1)鍋爐除水垢(含有CaSO4)：

CaCO3水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

飽和Na2CO3溶液浸泡疏松的水垢CaCO3

Mg(OH)2用鹽酸或飽氯化銨溶液除去水垢CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O二、沉淀的轉化

3．沉淀轉化的應用(2)自然界中礦物的轉化：CuSO4＋ZnS?CuS＋ZnSO4CuSO4＋PbS?CuS＋PbSO4(3)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理過程中，重金屬離子可利用沉淀轉化原理用FeS等難溶物轉化為HgS、Ag2S、PbS等沉淀。用FeS除去Hg2＋的離子方程式：FeS(s)＋Hg2＋(aq)?HgS(s)＋Fe2＋(aq)。二、沉淀的轉化請完成學案上的導練導練1.正誤判斷(1)溶解度小的沉淀不能轉化為溶解度比其大的沉淀(

)(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液，由白色沉淀轉變成黃色沉淀，是由于Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)(

)(3)可用FeS除去廢水中的Hg2＋、Ag＋等，是因為HgS、Ag2S比FeS更難溶(

)×√√授課老師可根據需要選擇使用

導練2.如表所示是三種物質的溶解度(20℃)，下列說法中正確的是√物質MgCl2Mg(OH)2MgCO3溶解度(g/100gH2O)54.89×10－40.01導練3.化工生產中常用MnS作沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列說法錯誤的是A.MnS的溶解度比CuS的溶解度大B.該反應達平衡時c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)C.向平衡體系中加入少量CuSO4固體后，c(Mn2＋)變大D.也可以用FeS作沉淀劑√自我測試1.下列現(xiàn)象不能用沉淀溶解平衡移動原理解釋的是A.相同溫度下，AgCl在水中的溶解度大于在氯化鈉溶液中的溶解度B.濃FeCl3溶液滴入沸水中繼續(xù)加熱形成紅褐色透明液體C.自然界地表層原生銅礦變成CuSO4溶液向下層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，

慢慢轉變?yōu)殂~藍(CuS)D.加入少量AgCl固體可以除去氯化鈉溶液中的少量硫化鈉雜質√1234自我測試2.某小組研究沉淀之間的轉化，實驗設計如下(已知：AgCl為白色固體，AgI為黃色固體)：下列分析不正確的是A.濁液a中存在沉淀溶解平衡：

AgCl(s)

Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B.實驗①和②說明Ag＋(aq)與Cl－(aq)

的反應是有限度的C.實驗③中顏色變化說明AgCl轉化為AgID.實驗①和③可以證明AgI比AgCl更難溶√1234自我測試3.(2022·重慶高二期末)某研究小組進行Mg(OH)2的沉淀溶解平衡的實驗探究。[查閱資料]25℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39。[制備試劑]向2支均盛有1mL0.1mol·L－1MgCl2溶液的試管中分別加入2滴2mol·L－1NaOH溶液，制得等量Mg(OH)2沉淀。(1)分別向兩支試管中加入不同試劑，請?zhí)顚懴卤碇械膶嶒灛F(xiàn)象。試管編號加入試劑實驗現(xiàn)象Ⅰ2滴0.1mol·L－1FeCl3溶液

Ⅱ4mL2mol·L－1NH4Cl溶液白色沉淀溶解，得無色溶液白色沉淀轉化為紅褐色沉淀1234自我測試

銨根離子水解使溶液顯酸性，消耗氫氧化鎂電離出的氫氧根離子，促進氫氧化鎂沉淀溶解平衡正向移動(3)為驗證猜想，同學們取少量相同質量的氫氧化鎂固體盛放在兩支試管中，一支試管中加入VmL醋酸銨溶液(pH＝7)，另一支試管中加入VmLNH4Cl和氨水混合液(pH＝8)，兩支試管中氫氧化鎂均溶解。該實驗證明(2)中________(填“猜想1”或“猜想2”)正確。猜想11234自我測試4.已知25℃時，幾種難溶電解質的溶度積：難溶電解質CaCO3CaSO4MgCO3Ksp3.4×10－94.9×10－56.8×10