3.3.2 沉淀溶解平衡 第2課時 名師課件

沉淀溶解平衡(2)

高二年級化學

鋇餐造影是指用BaSO4作為造影劑，病人服下BaSO4后，在X射線照射下顯示消化道有無病變的一種檢查方法。由于Ba2+有劇毒，水溶性鋇鹽不能用作造影劑，但BaSO4和BaCO3都難溶于水，為什么選用BaSO4作為造影劑而不用選用BaCO3呢？一、沉淀溶解平衡的應用——鋇餐【思考路徑】1.關注兩種物質的溶解性差異BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO（aq)

Ksp=1.1×10-10mol2L-2

2-4BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO（aq)

Ksp=5.1×10-9mol2L-2

2-3

由溶度積可知，它們在飽和溶液中電離出的Ba2+的濃度相差并不是很大，但是BaCO3不可用作鋇餐，這是為什么呢？病人服下鋇鹽后進入胃部，胃酸的酸性很強（pH為0.9

～1.5)，含有大量

H+2.關注物質體系3.分析物質體系對平衡的影響B(tài)aSO4(s)Ba2+(aq)+SO（aq)

SO

是強酸的酸根離子在溶液中難以與H+結合成硫酸分子

2-42-4BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO（aq)2-3+2H+CO2+H2Oc(CO)2-3Q

＜

Ksp

BaCO3沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移動Ba2+進入人體導致中毒

沉淀溶解平衡在鋇餐中的應用對我們的啟示：要使沉淀溶解平衡向著沉淀溶解的方向移動，必要條件是Q

＜

Ksp

?？梢约尤肽撤N離子，降低難溶電解質沉淀溶解平衡系統(tǒng)中有關離子的濃度，使沉淀溶解。BaCl2(aq)Ba2+(aq)+2Cl-(aq)二、沉淀溶解平衡的應用——鋇鹽中毒的治療方法

如果誤食可溶性鋇鹽如BaCl2，造成鋇中毒，如何選用解毒藥呢？【思考路徑】1.如何去除Ba2+？

將Ba2+沉淀下來，排出體外2.選用哪種離子與Ba2+結合成沉淀呢？選用不受胃酸影響的SO，使其形成BaSO4的沉淀2-4c(SO)

Q(BaSO4)＞

Ksp(BaSO4)

BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移動2-4BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)2-43.確定選用SO后，對其濃度有何要求呢?2-4選用5.0％的Na2SO4溶液給患者洗胃利用沉淀溶解平衡處理鋇中毒的應用對我們的啟示：要使沉淀溶解平衡向著沉淀生成的方向移動，必要條件是Q

＞

Ksp

?？梢栽龃箅y溶電解質沉淀溶解平衡系統(tǒng)中有關離子的濃度，使沉淀生成。

北京房山有美麗的石花洞，洞內的自然景觀玲瓏剔透、絢麗多彩，溶洞是如何形成的呢？三、沉淀溶解平衡的應用——溶洞的形成

二氧化碳溶解在雨水中使雨水呈酸性。雨水降落到石灰?guī)r土地上，與石灰?guī)r的主要成分碳酸鈣發(fā)生反應，形成碳酸氫鈣。CaCO3+H2O+CO2

Ca(HCO3)2CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO（aq)2-3+H2O+CO2HCO-3如何用沉淀溶解平衡的原理解釋？CaCO3

沉淀溶解

溶有碳酸氫鈣的水從溶洞頂向下滴落時，水分蒸發(fā)、二氧化碳壓強減小及溫度的變化都會使二氧化碳溶解量減小，致使碳酸鈣沉淀析出，堆積起來。

Ca2++2HCOCaCO3+H2O+CO2-3沉淀生成

大自然經過長期、多次的重復上述兩個過程，從而形成各種奇特壯觀的溶洞。四、沉淀溶解平衡的應用——珊瑚的形成

珊瑚的形狀千姿百態(tài)，顏色鮮艷美麗，不僅可以作裝飾品，并且還有很高的藥用價值。珊瑚是如何形成的呢？c(CO2)

Ca2++2HCOCaCO3+H2O+CO2珊瑚蟲(腔腸動物）珊瑚(CaC03)光合作用沉淀生成-3c(CO2)人口增長人類大規(guī)?？撤ド秩紵汉推渌剂铣恋砣芙釩a2+

+2HCOCaCO3+H2O+C02

-3珊瑚死亡面臨消失的危機五、沉淀溶解平衡的應用——工業(yè)廢水處理

工業(yè)上可用難溶的FeS作為沉淀劑除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子

為什么可以用難溶物做沉淀劑？一種難溶性鹽可以生成另一種難溶性鹽？

我們選用實驗室常見的ZnS來進行實驗驗證現(xiàn)象：向白色ZnS沉淀中加入CuSO4溶液有黑色的CuS沉淀生成提出疑問：黑色CuS沉淀是如何生成的呢？1.預測黑色CuS沉淀產生的原因

不成立，加入CuSO4前ZnS沉淀用蒸餾水洗滌2-3次，已經洗去溶液中過量的S2-及沉淀表面殘留的S2-ZnS(s)

Zn2+(aq)+

S2-(aq)+Cu2+(aq)CuS(s)預測②:ZnS沉淀溶解產生的S2-與Cu2+生成黑色CuS沉淀2.ZnS沉淀轉化為CuS的定量計算ZnS（s)

Zn2+(aq)+

S2-(aq)Ksp(ZnS)=c(Zn2+)

c(S2-)ZnS沉淀中的硫離子濃度為：

c(S2-)=c(Zn2+)=(Ksp)1/2=(1.6×10-24)1/2我們估算一下，硫離子濃度的數(shù)量級約為10-12Ksp=1.6×10-24mol2L-2向ZnS中加入0.1mol·L-1的CuSO4Q(CuS)＞＞Ksp(CuS)Q=c(Cu2+)

c(S2-)CuS(s）

Cu2+(aq)+

S2-(aq)

Ksp=1.3×10-36mol2L-2

Cu2+和S2-的濃度商的數(shù)量級約為10-13ZnS(s)

Zn2+(aq)+

S2-(aq)+Cu2+(aq)CuS(s)

Q

＞

Ksp（CuS生成）

Q

＜

Ksp（ZnS溶解）

ZnS(s）+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)

通過定量分析我們發(fā)現(xiàn)：小結1.沉淀轉化的實質：沉淀溶解平衡的移動。2.沉淀轉化的規(guī)律：通常，一種沉淀可以轉化為更難溶的沉淀兩種難溶物的溶解能力差別越大，轉化趨勢越大。請運用所學知識判斷，向1mL0.1mol

L-1AgNO3

溶液中依次滴加1mL0.1mol

L-1

的NaCl、NaBr、KI溶液時會發(fā)生什么變化？學以致用【思考路徑】1.判斷題目中所給物質之間可能存在的化學反應AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3AgNO3+NaBrAgBr↓+NaNO3AgNO3+KIAgI↓+KNO3

2.定量分析水溶液中可能發(fā)生的反應1mL0.1mol

L-1AgNO3

+1mL0.1mol

L-1NaCln(AgNO3):n(NaCl)=1:1AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3預測:AgNO3完全反應，只有白色AgCl生成3.沉淀轉化的原理分析分析三種沉淀的溶度積化學式Ksp（mol2·L-2

）AgCl1.8×10-10AgBr5.4×10-13AgI8.5×10-17Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)通常，一種沉淀可以轉化為更難溶的沉淀Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)離子方程式現(xiàn)象AgCl(s）+Br-(aq)AgBr(s）+Cl-(aq)白色沉淀轉化為淡黃色沉淀AgBr(s）+I-(aq)AgI(s）+Br-(aq)淡黃色沉淀轉化為黃色沉淀六、水垢中的Mg(OH)2是怎樣生成的

MgCO3和Mg(OH)2中陰、陽離子的個數(shù)比不同，屬于不同類型的難溶電解質，它們的溶解能力不能直接用Ksp來比較，但可以通過計算各自處于沉淀溶解平衡狀態(tài)的飽和溶液中的共同離子——Mg2+的濃度來比較。

Mg(OH)2飽和溶液中的Mg2+濃度比MgCO3飽和溶液中的小，表明Mg(OH)2更難溶。

天然水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、MgSO4、CaSO4

、CaCl2、MgCl2等鈣鹽和鎂鹽，在煮沸過程中可發(fā)生以下反應：Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2OMg(HCO3)2MgCO3

↓+CO2↑+H2O△△反應生成的MgCO3在水中建立起以下平衡MgCO3(s)

Mg2+(aq)

+CO(aq)

2-3弱酸酸根離子CO發(fā)生水解反應2-3CO+H2OHCO

+OH-

2-3-3使水中OH-濃度增大，對于Mg(OH)2

的沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)

+2OH-(aq)

Q>Ksp

Mg(OH)2生成

因此，持續(xù)加熱可以使碳酸鎂逐漸轉化為更難溶的氫氧化鎂。這樣，水垢的主要成分就成為碳酸鈣和氫氧化鎂的混合物。通常家用的自來水在受熱過程中會