【高中化學(xué)】沉淀溶解平衡的應(yīng)用 課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第2課時(shí)沉淀溶解平衡的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1、通過(guò)沉淀溶解平衡常數(shù)的講解，讓學(xué)生能用溶解平衡移動(dòng)的原理分析理解沉淀的溶解與生成。2、通過(guò)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)，并能學(xué)會(huì)用沉淀溶解平衡的移動(dòng)解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案，進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)探究。二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用比較濃度商（Q

）與溶度積（Ksp）的大小過(guò)飽和溶液，溶液中的離子生成沉淀，直至沉淀溶解與離子生成沉淀達(dá)到平衡狀態(tài)（飽和為止）。飽和溶液，沉淀溶解與離子生成沉淀處于平衡狀態(tài)不飽和溶液，若體系中有足量的固體存在，則固體溶解，直至沉淀溶解與離子生成沉淀達(dá)到平衡狀態(tài)Q=KSPQ＞KSPQ<KSP沉淀的溶解與生成的關(guān)系在生產(chǎn)、生活實(shí)踐中具有重要應(yīng)用。1、沉淀的生成---BaCO3(s)

Ba2+(aq)+CO32-(aq)KSP=5.1×10-9mol2·L-2BaSO4(s)

Ba2+(aq)+SO42-(aq)KSP=1.1×10-10mol2·L-2BaCO3(s)

Ba2+(aq)+CO32-(aq）+H2O+CO2

2H+

Q<KSPBa2++SO42-=BaSO4↓Q＞KSP鋇餐透視你能用我們今天學(xué)習(xí)的知識(shí)對(duì)鐘乳石、石筍的成因加以解釋嗎？知識(shí)應(yīng)用+CO2(g)+H2O(l)CaCO3(s)

Ca2+(aq)+CO32-(aq)

石灰?guī)r里難溶性的CaCO3與水及二氧化碳反應(yīng)轉(zhuǎn)化為微溶性的Ca(HCO3)2；HCO3-Ca(HCO3)2CaCO3(s)+CO2(g)+H2O(l)Ca(HCO3)2(aq)

溶有Ca(HCO3)2的水從溶洞頂向洞底滴落時(shí)，水分蒸發(fā),二氧化碳?jí)簭?qiáng)減小以及溫度的變化都會(huì)使二氧化碳溶解度減小而析出碳酸鈣沉淀。[典例1]已知CaCO3的K=2.8X10-9mol2·L-2,現(xiàn)將濃度為2X10-4mol·L-1的Na2CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合，若要產(chǎn)生沉淀，則所用CaCl2溶液的濃度至少應(yīng)大于（

）A.2.8X10-2mol·L-1

B.1.4X10-5mol·L-1C.2.8X10-5mol·L-1

D.5.6X10-5mol·L-1D2、分離離子：同一類型的難溶電解質(zhì)，如AgCl、AgBr、AgI，溶度積小的物質(zhì)先析出，溶度積大的物質(zhì)后析出。1、含有CI-、Br-、I-的某溶液中三種離子的濃度均為0.1mol·L-1,已知AgCl、AgBr、AgI的度積分別為1.8X10-10mol2·L-2、5.0X10-13mol2·L-2、8.3X10-17mol2

·L-2,現(xiàn)向該溶液中逐滴加入AgNO3溶液，回答下列問(wèn)題:(1)首先析出的沉淀是__________,析出沉淀的離子方程式為_________________________用沉淀溶解平衡理論解釋首先析出此沉淀的原因:__________________________________(2)最后析出的沉淀是______析出沉淀的離子方程式為___________________________AgII-+Ag+=AgI↓AgI(s)I-(aq)+Ag+(aq)向左移，所需C平(Ag+)最小AgI的KSP最小，使溶解平衡

AgClCl-+Ag+=AgCl↓1、已知Ksp(CaSO4)=7.1X10-5mol2·L-2,

Ksp(CaCO3)=2.8X10-9mol2·L-2,

Ksp(CaF2)=1.5X10-10mol3·L-3,某溶液中含有SO42-、CO32-和F-，濃度均為0.010mol·L-1,向該溶液中逐加人0.010mol·L-1的CaCl2溶液時(shí)種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)?)A.SO42-、CO32-、F-

B.

CO32-、SO42-、F-

C.

CO32-、F-、SO42-

D.F-、CO32-、SO42-C2、已知t℃時(shí)AgCl的KSP=4X10-10mol2·L-2,在t℃時(shí),Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A.在t℃時(shí),Ag2CrO4的KSP為1X10-11mol3·L-3B.在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4(s)可使溶液由Y點(diǎn)到Z點(diǎn)C.在t℃,反應(yīng)Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)

2AgCI(s)+CrO42-(aq)的平衡常數(shù)K=6.25X107mol-1·LD.在t℃時(shí),以0.001mol·L-IAgNO3液滴定20mL0.001mol·L-1KCI和0.001mol·L-1的K2CrO4的混合溶液,CrO42-

先沉淀D3、控制溶液的PH來(lái)分離物質(zhì)，如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物質(zhì)，將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去。4、沉淀的溶解

溶液中溶度積Q小于Ksp時(shí)，沉淀可以解其常用的方法有:（1)酸堿溶解法:加人酸或堿與沉淀溶平衡體系中的相應(yīng)離子反應(yīng)，降低離子濃度,使平衡向溶解的方向移動(dòng)，如CaCO3可溶于鹽酸(2)鹽溶解法:加入鹽溶液，與淀溶解平衡體系中某種離子反應(yīng)生成弱電解質(zhì),從而減小離子濃度使淀溶解，如Mg(OH)2溶于NH4C溶液。認(rèn)識(shí)2：難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會(huì)為0.認(rèn)識(shí)1：溶解度小于0.01g的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)，殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol·L—1，就認(rèn)為反應(yīng)完全了。認(rèn)識(shí)3：易溶的電解質(zhì)在水溶液中也存在溶解平衡。1、沉淀溶解平衡的建立2、沉淀溶解平衡的表達(dá)式3、沉淀溶解平衡的特點(diǎn)4、溶度積常數(shù)及意義5、沉淀溶解平衡影響因素歸納總結(jié)--沉淀溶解平衡5、沉淀的轉(zhuǎn)化觀察·思考ZnS轉(zhuǎn)化為CuS請(qǐng)觀察以下實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，并嘗試用沉淀溶解平衡的原理進(jìn)行解釋。(1)在一支試管中加入2mL0.1mol·L-1ZnSO4溶液，再滴入適量1mol·L-1Na2S溶液，觀察沉淀的生成。(2)靜置后傾去上層清液，并用蒸餾水洗滌沉淀2~3次(3)向沉淀中滴加適量0.1mol·L-1CuSO4溶液，振搖試管。ZnS(s)?Zn2+(aq)+S2-(aq)+Cu2+CuS(s)ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)由此可見(jiàn)，沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。通常，一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀;兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)就越大。Q>KSPCuS(s)Q<KSPZnS(s)K=KSPZnS(s)KSPCuS(s)參閱本書附錄2，分析在工業(yè)廢水處理過(guò)程中為何可用FeS等作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子。FeS固體在水中存在如下平衡:FeS(s)

?Fe2+(aq)

+S2-(aq)KSP=6.3X10-18mol2·L-2CuS、HgS、PbS的KSP分別為1.3X10-36、6.4X10-33、3.4X10-28遠(yuǎn)小于FeS的Ksp,則FeS可與Cu2+、Hg2+、Pb2+反應(yīng),生成更難溶的CuS、HgS、PbS

溶解度小于0.01g的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)，殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol·L-1，就認(rèn)為反應(yīng)完全了。1、化工生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)

?CuS(s)+Mn2+(ag),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大B.該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c平(Mn2+)=c平(Cu2+)C.往平衡體系中加入少量CuSO4固體后，c平(Mn2+)變大D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=Ksp(MnS)Ksp(CuS)B2.金屬氫氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液的pH,達(dá)到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L-1)]如圖(1)pH=3時(shí)溶液中銅元素的主要存在形式是_____________(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,應(yīng)該控制溶液的pH為__________(填字母）A.<1B.4左右C.>6(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2+雜質(zhì)______(填“能”或“不能”）通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH的方法來(lái)除去,理由是______(4)要使Cu(OH)2沉淀解,除了加入酸之外,還可以加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+寫出反