3.4.2 沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用（同步課件）-第二輯：蘇教版2019選擇性必修1高二化學(xué)課件+練習(xí) 特供省重點(diǎn) 2021-2022學(xué)年高中化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修一課件+練習(xí)

第四節(jié)

沉淀溶解平衡課時(shí)2

沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用

第三章

水溶液中的離子反應(yīng)授課人：學(xué)習(xí)目標(biāo)1．能用平衡移動(dòng)原理分析理解沉淀的溶解與生成、沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。2．通過學(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。BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)增大c(SO42-)，使Qc>Ksp以產(chǎn)生BaSO4沉淀。思考遇到不慎誤食可溶性鋇鹽造成中毒的病人，應(yīng)盡快用5.0%硫酸鈉溶液給患者洗胃，為什么？課程導(dǎo)入在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常常需要將某種沉淀轉(zhuǎn)化為其他沉淀。在什么條件下能夠?qū)崿F(xiàn)沉淀的轉(zhuǎn)化呢？一、沉淀的轉(zhuǎn)化與溶解一、沉淀的轉(zhuǎn)化與溶解根據(jù)溶解度數(shù)據(jù)可知三種沉淀溶解能力從大到小的順序是：理論分析AgCl＞AgI＞Ag2S向AgCl沉淀中滴加KI溶液時(shí)，溶液中的Ag＋和I－結(jié)合生成了更難溶解的AgI，溶液中Ag＋濃度減小，促使AgCl的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移動(dòng)，最終AgCl完全轉(zhuǎn)化為AgI。AgI轉(zhuǎn)化為Ag2S的原理相同。一、沉淀的轉(zhuǎn)化與溶解KII-+K+AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)+AgI(s)AgCl(s)＋I(xiàn)－

?

AgI(s)＋Cl－；沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式：一、沉淀的轉(zhuǎn)化與溶解Na2SS2-+2Na+2AgI(s)2Ag+(aq)+2I-(aq)+Ag2S(s)2AgI(s)＋S2-

?

Ag2S(s)＋2I－；沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式：一、沉淀的轉(zhuǎn)化與溶解在特殊情況下，控制反應(yīng)條件，也可使溶解能力相對較弱的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)。沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀溶解平衡的移動(dòng)沉淀轉(zhuǎn)化的條件溶液中的離子濃度冪之積大于Ksp一般是溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。兩種沉淀的溶解度差別越大，沉淀轉(zhuǎn)化越容易。12一、沉淀的轉(zhuǎn)化與溶解(1)一般來說，當(dāng)溶液中有多種可以沉淀的離子且生成相同類型的沉淀時(shí)，Ksp越小的越先沉淀。(2)當(dāng)離子濃度小于1×10－5mol·L－1時(shí)，認(rèn)為已完全沉淀。注意事項(xiàng)一、沉淀的轉(zhuǎn)化與溶解重晶石（主要成分是BaSO4）是制備鋇化合物的重要原料，但是BaSO4不溶于水也不溶于酸、堿，難以直接利用。沉淀轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)和科研中具有極其重要的應(yīng)用。在分析化學(xué)中常常先將難溶強(qiáng)酸鹽轉(zhuǎn)化為難溶弱酸鹽，然后用酸溶解，使陽離子進(jìn)入溶液。應(yīng)用一二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用處理方法用飽和Na2CO3溶液處理，可將其轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3。

Na2CO3

CO32-+2Na+BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)+BaCO3(s)BaSO4(s)＋CO32-

?

BaCO3(s)＋SO42-；沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式：二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用重晶石（主要成分是BaSO4）多次重復(fù)飽和Na2CO3溶液

BaCO3(s)鹽酸Ba2+(aq)轉(zhuǎn)化過程是用飽和Na2CO3溶液處理BaSO4沉淀，一段時(shí)間后移走上層溶液；再加入飽和Na2CO3溶液，重復(fù)處理多次，可使大部分BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3，最后加入鹽酸，Ba2+便轉(zhuǎn)入到溶液中。二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用除去水垢中的CaSO4等，需要“堿洗”。即用Na2CO3溶液等浸泡一段時(shí)間，再輔以“酸洗”，可除去CaSO4。請運(yùn)用沉淀溶解平衡的原理解釋原因。應(yīng)用二二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用核心物質(zhì)：CaSO4、Na2CO3、HCl尋找平衡：平衡向溶解的方向移動(dòng)CaSO4溶解加Na2CO3Q

＜Ksp生成CaCO3酸洗除去CaSO4(s)

SO42-

(aq)

+

Ca2+

(aq)消耗Ca2+c(Ca2+

)減小二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用CaSO4

→

CaCO3

沉淀的轉(zhuǎn)化對于CaSO4的沉淀溶解平衡，CO32-

與Ca2+反應(yīng)，使c(Ca2+)減小，使Q

＜Ksp，平衡向CaSO4溶解的方向移動(dòng)。生成的CaCO3，可用鹽酸除去。CaSO4(s)

SO42-

(aq)

+

Ca2+

(aq)CO32-

+CaCO3(s)二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用齲齒與含氟牙膏齲齒的成因可能是食物在口腔細(xì)菌和酶的作用下產(chǎn)生的有機(jī)酸（例如糖類分解產(chǎn)生的乳酸）穿透牙釉質(zhì)表面，使牙齒表面的礦物質(zhì)羥基磷灰石［Ca5(PO4)3(OH)］溶解。由于細(xì)菌在牙齒表面形成一層黏膜——齒斑（或稱菌斑），有機(jī)酸能夠長時(shí)間與牙齒表面密切接觸，羥基磷灰石持續(xù)溶解，最終形成齲齒。二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用含氟牙膏中少量的氟離子能與羥基磷灰石發(fā)生反應(yīng)，生成更難溶解的氟磷灰石［Ca5(PO4)3F］。氟磷灰石比羥基磷灰石更能抵抗酸的侵蝕，并且氟離子還能抑制口腔細(xì)菌產(chǎn)生有機(jī)酸。含氟牙膏的使用顯著降低了齲齒的發(fā)生率，使人們的牙齒更健康。Ca5(PO4)3(OH)(s)＋F－

?Ca5(PO4)3F(s)＋OH－應(yīng)用三二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3+，可向溶液中加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，調(diào)節(jié)溶液的pH至3~4，F(xiàn)e3+就會(huì)全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。在無機(jī)化合物制備與提純、廢水處理等領(lǐng)域中，常利用生成沉淀的方法分離或除去某些離子。應(yīng)用四二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用由于Fe(OH)3的溶解度比Cu(OH)2小得多，調(diào)節(jié)溶液的pH至3～4時(shí)，Cu2＋留在溶液中，F(xiàn)e3＋水解生成Fe(OH)3而析出，達(dá)到除去Fe3＋的目的。二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用應(yīng)用五銅藍(lán)礦的形成過程在銅藍(lán)礦的形成過程中，CuSO4與ZnS、PbS作用轉(zhuǎn)化為CuS的過程，實(shí)質(zhì)上就是沉淀的轉(zhuǎn)化過程，可從ZnS和PbS的Ksp遠(yuǎn)大于CuS的Ksp得以解釋。［Ksp(ZnS)＝2.93×10-25，Ksp(PbS)＝9.04×10-29，Ksp(CuS)＝1.27×10-36］二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用生成銅藍(lán)的有關(guān)化學(xué)方程式：ZnS(s)＋CuSO4

?

CuS(s)＋ZnSO4，PbS(s)＋CuSO4

?CuS(s)＋PbSO4。CuS(銅藍(lán))原生銅的硫化物氧化淋濾CuSO4(溶液)ZnSPbS二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用應(yīng)用六工業(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。二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用用FeS除去Hg2＋的離子方程式：FeS(s)＋Hg2＋

HgS(s)＋Fe2＋典例解析例

下列說法正確的是(

)A．向AgI沉淀中加入飽和KCl溶液，有白色沉淀生成，說明AgCl比AgI更難溶B．向濃度均為0.1mol?L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，若先生成藍(lán)色Cu(OH)2沉淀，則Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2]C．向BaSO4飽和溶液中加入飽和Na2CO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)D．向1mL0.2mol?L－1NaOH溶液中滴入1mL0.1mol?L－1MgCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀后，再滴加2滴0.1mol?L－1FeCl3溶液，又生成紅褐色沉淀，說明在相同溫度下的溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3D課堂小結(jié)沉淀的轉(zhuǎn)化與溶解沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用不良反應(yīng)沉淀的轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)沉淀的轉(zhuǎn)化條件重晶石的轉(zhuǎn)化清除水垢防治齲齒工業(yè)除雜質(zhì)離子銅藍(lán)礦的形成過程工業(yè)廢水處理隨堂練習(xí)1．下表是五種銀鹽的溶度積常數(shù)(25℃)，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(

)化學(xué)式Ag2SAg2SO4AgClAgBrAgI溶度積6.3×10－501.2×10－51.8×10－105.4×10－138.5×10－17A．五種物質(zhì)在常溫下的飽和溶液中c(Ag＋)最大的是Ag2SO4B．將AgCl固體加入水中形成懸濁液，再向其中加入幾滴Na2S溶液，白色沉淀變?yōu)楹谏腁g2S沉淀C．沉淀溶解平衡的建立是有條件的，外界條件改變時(shí)，平衡也會(huì)發(fā)生移動(dòng)D．常溫下，AgCl、AgBr和AgI三種物質(zhì)的溶解度逐漸增大D隨堂練習(xí)2.已知在pH為4～5的環(huán)境中，Cu2＋、Fe2＋幾乎不水解，而Fe3＋幾乎完全水解。工業(yè)上制CuCl2溶液