《課時2 沉淀溶解平衡的應用》參考課件

第三章水溶液中的離子反應與平衡第四節(jié)沉淀溶解平衡第二課時沉淀溶解平衡的應用1、了解沉淀的生成、溶解與轉化。能結合實例說明pH調控的沉淀生成、溶解與轉化等在工農業(yè)生產和科學研究中的重要作用。2、能綜合運用離子反應和沉淀溶解平衡理論，分析和解決生產、生活中有關沉淀溶解平衡的實際問題課程目標情景引入鍋爐水垢CaSO4既會降低燃料的利用率，造成能源浪費，也會影響鍋爐的使用壽命，造成安全隱患，因此要定期清除。硫酸鈣在硫酸、鹽酸中的溶解度小，如何除去鍋爐水垢呢？（一）沉淀的生成2、應用：在無機物的制備和提純、廢水處理等領域，常利用生成沉淀來達到分離或除去某些離子的目的。一、沉淀溶解平衡反應的應用1、原理：生成溶解度小的電解質，越小越好。3、沉淀生成時沉淀劑的選擇原則

①使生成沉淀的反應進行得越完全越好(被沉淀離子形成沉淀的Ksp盡可能地小，即沉淀溶解度越小越好)。如除去廢水中的Cu2＋，可以使Cu2＋轉化成CuCO3、Cu(OH)2或CuS，依據(jù)三者溶解度的大小可知，應選擇沉淀劑使廢水中的Cu2＋轉化成溶解度最小的CuS。

②不能影響其他離子的存在，由沉淀劑引入溶液的雜質離子要便于除去或不引入新的雜質離子。

(1)調pH：工業(yè)原料氯化銨中含雜質氯化鐵，將含雜質的氯化銨溶解于水，再加入

調節(jié)pH，可使Fe3+生成

而除去。離子反應方程式為：

Fe3＋+3NH3?H2O==Fe(OH)3↓+3NH4＋

。（一）沉淀的生成氨水Fe(OH)3沉淀4、方法一、沉淀溶解平衡反應的應用調節(jié)pH形成氫氧化物沉淀氫氧化物開始沉淀時的pH值(0.1mol/L)沉淀完全時的pH值(＜10-5mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？加入氫氧化銅或堿式碳酸銅或氧化銅，調節(jié)pH至3~4，促進Fe3+水解，轉化為氫氧化鐵沉淀。［思考與交流］(2)加沉淀劑法加入的沉淀劑與Cu2＋反應的離子方程式與Hg2＋反應的離子方程式Na2S____________________________________H2S____________________________________________Cu2＋＋S2－===CuS↓Hg2＋＋S2－===HgS↓Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋化學沉淀法廢水處理工藝流程示意圖［生產實際］（3）氧化還原法議一議：在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質Fe2+，在提純時，為了除去Fe2+，常用什么方法？(溶液中Fe2+、Cu2+、Fe3+完全沉淀為氫氧化物，需要的pH分別為9.6、6.4、3.2)常加少量的H2O2，使Fe2+氧化為Fe3+，然后再加少量堿至溶液（5）多種方法綜合處理(4)同離子效應法

加入硫酸，硫酸根濃度大，使平衡左移有利于沉淀生成。1、原理：不斷減少溶解平衡體系中的相應離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，就達到使沉淀溶解的目的。（二）沉淀的溶解例如：CaCO3為什么能溶于稀鹽酸？（1）酸溶解法：強酸是常用的溶解難溶電解質的試劑分析：CO2氣體逸出，_______不斷減小，離子積Q(CaCO3)__Ksp(CaCO3)，導致平衡向_________的方向移動。溶解的離子方程式：________________________。類似的可用強酸溶解的難溶電解質還有FeS、_______、_______和__________等。<沉淀溶解CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2OAl(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2(2)鹽溶解法如在有固態(tài)Mg(OH)2存在的飽和溶液中，存在著如下平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)向該飽和溶液中分別加入鹽酸CH3COONaNH4Cl時固體Mg(OH)2的質量有什么變化？實驗探究1實驗操作向兩支盛有少量Mg(OH)2固體的試管中分別滴加適量的蒸餾水和鹽酸，觀察并記錄現(xiàn)象。滴加試劑蒸餾水鹽酸實驗現(xiàn)象解釋Mg(OH)2難溶于水；鹽酸中的H+與OH-結合生成弱電解質H2O，使Mg(OH)2沉淀溶解平衡體系中的OH-濃度不斷減小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡右移，直至Mg(OH)2完全溶解沉淀不溶解沉淀溶解1、已知：25℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10-12，Ksp(MgF2)＝7.42×10-11。下列說法正確的是(

)A．25℃時，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B．25℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2+)增大C．25℃時，Mg(OH)2固體在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小D．25℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉化為MgF2［對點練習］(3)配位溶解法如AgCl也可溶于NH3·H2O溶液中,在有固態(tài)AgCl存在的飽和溶液中，存在著如下平衡：(4)氧化還原法如不溶于鹽酸的Ag2S、CuS、HgS等硫化物加熱條件下可溶于硝酸中。實驗操作1.向盛有2mL0.1mol/LNaCl溶液的試管中滴加2滴0.1mol/LAgNO3，溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。2.振蕩試管，然后向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。3.振蕩試管，然后再向其中滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象結論溶解度由小到大：

。Ag2S＜AgI＜AgCl有白色沉淀生成白色沉淀轉為黃色沉淀黃色沉淀轉為黑色沉淀實驗探究2AgClAgIAg2S結論解釋：Ksp(AgCl)＜Ksp(AgI)，即AgI在水中的溶解度遠比AgCl的溶解度小，當向AgCl沉淀中滴加KI溶液中，溶液中Ag+和I-的離子積Q(AgI)

Ksp(AgI)，因此，Ag+和I-結合成AgI沉淀，導致AgCl的沉淀溶解平衡向

的方向移動，直至建立新的沉淀溶解平衡。>溶解（三）沉淀的轉化（四）沉淀轉化的實質與規(guī)律

①實質：沉淀的轉化是指由種沉淀轉化為另一種沉淀的過程，其實質是沉淀溶解平衡的移動。歸納小結②規(guī)律a.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)。兩者的溶解度差別越大，轉化越容易。b.當一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時，生成沉淀所需要試劑離子濃度越小的越先沉淀。c.如果生成各種沉淀所需要試劑離子的濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達到分離離子的目的。歸納小結（五）沉淀轉化的應用化學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用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢②一些自然現(xiàn)象的解釋

各種原生銅的硫化物經氧化、淋濾變成CuSO4溶液，向深部滲透，遇到深層閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)，便慢慢地轉變?yōu)殂~藍(CuS)。（五）沉淀轉化的應用2、工業(yè)上常先以MnO2為原料制得粗MnCl2溶液，通過添加過量難溶電解質MnS，使溶液中含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子形成硫化物沉淀，經過濾除去包括MnS在內的沉淀，再