3.4.2沉淀溶解平衡的應(yīng)用課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1-1

第三章:水溶液中的離子反應(yīng)與平衡

第四節(jié)：沉淀溶解平衡2025屆第3課時(shí)

沉淀溶解平衡的應(yīng)用情境導(dǎo)學(xué)【思考】醫(yī)院中常用硫酸鋇這種鋇鹽(俗稱鋇餐)作為內(nèi)服造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒患者時(shí)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(dòng)【方法】用勒夏特列原理或濃度商規(guī)則解釋平衡移動(dòng)問題

c(SO42?)增大SO42?+Ba2+=BaSO4↓(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)沉淀生成的應(yīng)用：分離或除去某些離子①調(diào)節(jié)pH法：【思考】工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，如何除去其雜質(zhì)？寫出反應(yīng)離子方程式

原則:生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生（Q＞Ksp），且進(jìn)行得越完全越好任務(wù)一：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的生成②加沉淀劑法：【思考】如何選擇合適的沉淀劑，除去廢水中的Cu2＋、Hg2＋等某些金屬離子？寫出反應(yīng)離子方程式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↓?！痉治觥緾uS、HgS為極難溶的硫化物(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)沉淀生成的應(yīng)用：分離或除去某些離子【活動(dòng)】完成課本P82思考與討論。任務(wù)一：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的生成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(dòng)。如向AgCl飽和溶液中加入飽和食鹽水可繼續(xù)生成AgCl沉淀。(2)沉淀生成的方法1．沉淀的生成(1)沉淀生成的應(yīng)用：分離或除去某些離子【思考】洗滌硫酸鋇固體，用蒸餾水好還是稀硫酸好？BaSO4(s)?Ba2+(aq)+SO42-(aq)

應(yīng)用:會判斷AgCl固體在不同濃度Cl-或Ag+溶液中溶解度的大小任務(wù)一：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的生成氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH(0.1mol/L)沉淀完全時(shí)的pH

(＜10-5mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81Fe(OH)25.88.8【思考】根據(jù)表中數(shù)據(jù)，如何除去CuCl2中混有的少量Fe3+？如何除去CuCl2中混有的少量Fe2+？【方法】向溶液中加入少量的H2O2/氯水或通入O2/Cl2，使Fe2+氧化成Fe3+，然后再加入Cu(OH)2、CuO或堿式碳酸銅，調(diào)節(jié)pH至2.81＜pH≤4.67，使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，再過濾除去。任務(wù)一：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的生成④氧化還原法：改變離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)化為溶解度更小的難溶電解質(zhì)，

便于分離出來。?特別提醒：①分步沉淀溶液中含有幾種離子，加入某沉淀劑均可生成沉淀，沉淀生成的先后順序按離子積大于溶度積的先后順序沉淀，叫作分步沉淀。Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI、Ag2S②當(dāng)離子濃度小于1×10－5mol·L－1時(shí)，認(rèn)為該離子已完全沉淀。2．沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根據(jù)平衡移動(dòng)原理，移去平衡體系中的相應(yīng)離子，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，可使沉淀溶解（即Q＜Ksp）。(2)實(shí)驗(yàn)探究：Mg(OH)2沉淀溶解a操作b現(xiàn)象c理論分析任務(wù)二：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的溶解①仍渾濁②澄清2．沉淀的溶解(3)沉淀溶解的實(shí)例任務(wù)二：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的溶解【思考】解釋水垢中CaCO3為什么能溶于稀鹽酸？【思考】BaCO3和BaSO4都難溶于水，在醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作鋇餐透視，而不能用BaCO3的原因是什么？【思考】應(yīng)用平衡移動(dòng)原理，解釋為什么Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液？方法:加酸、堿、鹽、強(qiáng)氧化劑等，使Q＜Ksp【分析】CaCO3(s)?Ca2＋(aq)+

CO32?(aq)，CO32?＋2H＋===H2O＋CO2↑，c(CO32?)降低，Q(CaCO3)＜Ksp(CaCO3)，導(dǎo)致平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。用強(qiáng)酸溶解的難溶電解質(zhì)還有FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等。1．沉淀轉(zhuǎn)化的過程探究(1)實(shí)驗(yàn)探究AgCl、AgI、Ag2S的轉(zhuǎn)化a操作b現(xiàn)象c反應(yīng)原理白色沉淀沉淀白→黃沉淀黃→黑NaCl＋AgNO3==AgCl↓＋NaNO3AgCl＋KI?

AgI＋KCl2AgI＋Na2S?

Ag2S＋2NaI任務(wù)三：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化【思考】①通過上述實(shí)驗(yàn)，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?yàn)锳gCl＞AgI＞Ag2S，Ksp的大小順序?yàn)镵sp(AgCl)＞Ksp(AgI)＞Ksp(Ag2S)。②已知常溫下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17，試應(yīng)用平衡移動(dòng)原理解釋為什么AgCl能轉(zhuǎn)化成AgI？寫出該沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式?！痉治觥緼gCl(s)?Ag＋(aq)＋Cl－(aq)+I－(aq)

?AgI(s)加入足量KI溶液，絕大部分AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgI沉淀I－(aq)＋AgCl(s)?AgI(s)＋Cl－(aq)任務(wù)三：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化MgCl2＋2NaOH==Mg(OH)2↓＋2NaCl3Mg(OH)2＋2FeCl3

?

2Fe(OH)3＋3MgCl21．沉淀轉(zhuǎn)化的過程探究(2)實(shí)驗(yàn)探究Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化a操作b現(xiàn)象c反應(yīng)原理白色沉淀沉淀白→紅褐已知：Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，試應(yīng)用平衡移動(dòng)原理解釋為什么Mg(OH)2能轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3任務(wù)三：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化2．沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)與條件(1)實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)

(2)條件：兩種沉淀的溶解度不同(3)規(guī)律：一般來說，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)，

兩者溶解度相差越大，轉(zhuǎn)化越容易。任務(wù)三：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化【思考】向BaSO4的飽和溶液中加入Na2CO3溶液，能否使BaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀？（已知Ksp(BaSO4)=1.1×10－10，Ksp(BaCO3)=2.58×10－9）?特別提醒：

當(dāng)兩種難溶物溶解度相差不大時(shí)，溶解度相對較小的沉淀在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為溶解度相對較大的沉淀。【計(jì)算】當(dāng)CO32-的濃度達(dá)到SO42-濃度的多少倍數(shù)時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化。【分析】BaSO4＋CO32-?BaCO3＋SO42-，Qc＜K，

＞23.5）3．沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)鍋爐除水垢(含有CaSO4)：

CaCO3水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢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

任務(wù)三：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化【思考】硫酸鈣在硫酸、鹽酸中的溶解度小，如何除去鍋爐水垢呢？3．沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(2)解釋自然界中礦物的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化原理用FeS等難溶物轉(zhuǎn)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)。任務(wù)三：認(rèn)識、應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化鏈接教材P85：齲齒的形成原因及防治方法(1)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：進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會受到腐蝕，其原因是Ca5(PO4)3OH(s)?5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)KSP=2.5×10-59發(fā)酵生成的有機(jī)酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動(dòng)，加速腐蝕牙齒(2)已知Ca5(PO4)3F的KSP=2.8×10-61，比Ca5(PO4)3OH更難溶，牙膏里的氟離子會與Ca5(PO4)3OH反應(yīng)。請用離子方程式表示使用含氟牙膏防止齲齒的原因

5Ca2++3PO43-+F-=Ca5（PO4）3F

導(dǎo)練1.如表所示是三種物質(zhì)的溶解度(20℃)，下列說法中正確的是√物質(zhì)MgCl2Mg(OH)2MgCO3溶解度(g/100gH2O)54.89×10－40.01導(dǎo)練2.化工生產(chǎn)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(cuò)誤的是A.MnS的溶解度比CuS的溶解度大B.該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)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(dòng)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(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(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(zhì)√1234自我測試2.某小組研究沉淀之間的轉(zhuǎn)化，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)①和②說明Ag＋(aq)與Cl－(aq)

的反應(yīng)是有限度的C.實(shí)驗(yàn)③中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgID.實(shí)驗(yàn)①和③可以證明AgI比AgCl更難溶√1234自我測試3.某研究小組進(jìn)行Mg(OH)2的沉淀溶解平衡的實(shí)驗(yàn)探究。[查閱資料]25℃時(shí)，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?shí)驗(yàn)現(xiàn)象。試管編號加入試劑實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)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(jìn)氫氧化鎂沉淀溶解平衡正向移動(dòng)(3)為驗(yàn)證猜想，同學(xué)們?nèi)∩倭肯嗤|(zhì)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(shí)驗(yàn)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(shí)，幾種難溶電解質(zhì)的溶度積：難溶電解質(zhì)CaCO3CaSO4MgCO3Ksp3.4×10－94.9×10－56.8×10－6某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①