202X年高中化学第3章物质在水溶液中的行为3.3沉淀溶解平衡第2课时课件3鲁科版选修4

1、鲁科版鲁科版 化学反响原理化学反响原理沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡生活生活自然界自然界生产生产溶液中的化学反应溶液中的化学反应【案例一】【案例一】 ：医院中进展钡餐透视时，用：医院中进展钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什么不用做内服造影剂，为什么不用BaCO3做做内服造影剂？内服造影剂？P92信息：信息：1.Ksp(BaSO1.Ksp(BaSO4 4)=1.1)=1.11010-10-10molmol2 2L L-2-2；Ksp(BaCOKsp(BaCO3 3)=5.1)=5.11010-9-9molmol2 2L L-2-22+2+有剧毒，；有剧毒，；3.3.胃酸的酸性很强，胃酸的酸性很

2、强，pHpH约为；约为； 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下，如果服下BaCO3,胃酸会与胃酸会与CO32-反响生成反响生成CO2和水，使和水，使CO32-离子浓度降低，离子浓度降低，使使Qc Ksp，使，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。浓度增大而引起人体中毒。BaCO3 （s） Ba2+ （aq） + CO32- （aq） + 2H+CO2+H2O所以，不能所以，不能用用BaCO3作作为内服造影为内服造影剂剂“钡餐。钡餐。而而SO42-不与不与H+结合生成硫酸，结合生成硫

3、酸，胃酸中的胃酸中的H+对对BaSO4的溶解的溶解平衡没有影响，平衡没有影响，Ba2+浓度保浓度保持在平安浓度标准下，所以用持在平安浓度标准下，所以用BaSO4 作作“钡餐。钡餐。【案例二】 ：吃糖后不刷牙：吃糖后不刷牙容易形成蛀牙。为什么容易形成蛀牙。为什么? ? 信息：信息： 1. 1.牙齿外表的牙釉质起着保护牙齿的用，其牙齿外表的牙釉质起着保护牙齿的用，其主要成分为主要成分为Ca5(PO4)3OHCa5(PO4)3OH羟基磷酸钙羟基磷酸钙, , 它是一种难溶电解质，它是一种难溶电解质， Ksp=2.5Ksp=2.510-59mol9L-910-59mol9L-9； 2.2.残留在牙齿上的

4、糖发酵会产生残留在牙齿上的糖发酵会产生H+H+；Ca5（PO4）3OH（S）5Ca2+（aq）+3PO43- （aq） +OH- （aq）糖发酵生成的有机酸能中和糖发酵生成的有机酸能中和OH-，使溶解平衡向溶解方向移动，使溶解平衡向溶解方向移动，加速腐蚀牙齿加速腐蚀牙齿 据平衡移动，对于在水中难溶的据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如能设法不断地移去溶电解质，如能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，解平衡体系中的相应离子，使使QKsp ，平衡向，平衡向沉淀溶解沉淀溶解方向移方向移动，就可使沉淀溶解。动，就可使沉淀溶解。 a. 1.取一支试管，向其中滴加取一支试管，向其中滴加2mL硝酸银溶

5、液，硝酸银溶液，然后向其中逐滴参加氯化钠溶液。然后向其中逐滴参加氯化钠溶液。2.向上述试管中滴加碘化钾溶液。向上述试管中滴加碘化钾溶液。3.向实验向实验2的试管中滴加硫化钠溶液。的试管中滴加硫化钠溶液。“白色白色黄色黄色黑色黑色 AgClAgIAg2S125时时AgCl、 AgI、Ag2S 的溶解度分别是的溶解度分别是10-4 g 、 10-7 g 、1.310-16 g ，分析上述，分析上述实验现象的产生原因。实验现象的产生原因。 2AgCl、 AgI和和Ag2S的的KSP分别为分别为1.810-10mol2L-2、8.310-17mol2L-2 、1.610-49mol3L-3 ，分析沉淀

6、转化的方向。，分析沉淀转化的方向。 讨讨 论论 沉淀的转化沉淀的转化示意图示意图 KI = I- + K+AgCl(S) Ag+ (aq) + Cl- (aq) +AgI(S)AgCl(S) + I- (aq) AgI(S) + Cl- (aq) KSP(AgCl*10-10KSP(AgI*10-17沉淀转化的沉淀转化的实质实质：沉淀转化的沉淀转化的条件条件：沉淀溶解平衡的沉淀溶解平衡的移动移动溶解度大的沉淀：溶解度大的沉淀：溶度积常数大的沉淀溶度积常数大的沉淀溶解度小的沉淀：溶解度小的沉淀：溶度积常数小的沉淀溶度积常数小的沉淀难溶电解质转化成更加难溶的物质难溶电解质转化成更加难溶的物质向更难

7、溶的方向反响填写实验填写实验(一一)各步的实验现象和离子方程式。各步的实验现象和离子方程式。 实验现象实验现象 离子方程式离子方程式 实验实验1 实验实验2 实验实验3 白色沉淀产生白色沉淀产生Ag+Cl-=AgCl白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色AgCl+I- AgI+Cl-黄色沉淀转化为黑色黄色沉淀转化为黑色2AgI+S2- Ag2S+2I-活动活动“看到看到微粒微粒解决沉淀溶解平衡问题的一般思路：解决沉淀溶解平衡问题的一般思路：“找到找到平衡平衡“想到想到移动移动依据数据依据数据我们学到了什么？我们学到了什么？沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用1. 1.沉淀的溶解与生成；沉淀的溶解

8、与生成；2.2.沉淀的转化；沉淀的转化；沉沉淀淀溶溶解解平平衡衡的的移移动动解决沉淀溶解决沉淀溶解平衡问题解平衡问题的一般思路的一般思路适用于水溶液适用于水溶液中的其他平衡中的其他平衡体系体系1、会与难溶于水的羟基磷酸钙、会与难溶于水的羟基磷酸钙 Ca5(PO4)3(OH)反响生成更难溶且耐酸的氟磷反响生成更难溶且耐酸的氟磷酸钙酸钙Ca5(PO4)3F。请解释含氟牙膏使牙齿变巩。请解释含氟牙膏使牙齿变巩固原因并写出此离子反响方程式。固原因并写出此离子反响方程式。课堂检测课堂检测2 2、重晶石主要成分是、重晶石主要成分是BaSO4BaSO4是制备钡化是制备钡化合物的重要原料合物的重要原料 ；Ba

9、SO4BaSO4不溶于酸，但为什不溶于酸，但为什么可以用饱和么可以用饱和Na2CO3Na2CO3溶液处理转化为易溶于溶液处理转化为易溶于酸的酸的BaCO3BaCO3？BaSOBaSO4 4 BaBa2+2+ + + SOSO4 42 2- - + +BaCOBaCO3 3(s)(s)BaSOBaSO4 4 (s)(s)+ + COCO3 3 2 2- - (aq) (aq) BaCOBaCO3 3 (s)(s)+ +SOSO4 42 2- - (aq) (aq) 饱和饱和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液移走上层溶液移走上层溶液H H+ +（重复操作）（重复操作）BaSOBaSO4 4 、B

10、aCOBaCO3 3BaBa2+2+BaSOBaSO4 4BaCOBaCO3 3NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2- - + + 2Na2Na+ + 2、生成的氟磷酸钙覆盖在牙齿外表，抵抗生成的氟磷酸钙覆盖在牙齿外表，抵抗+的侵袭的侵袭 1、Ca5(PO4)3OH+FCa5(PO4)3F+ OH- 3.3.沉淀的生成：调节溶液沉淀的生成：调节溶液pHpH值；参加某值；参加某些沉淀剂。些沉淀剂。 思考：如果误食可溶性钡盐，造成中毒，你选择5的硫酸钠溶液还是碳酸钠溶液给患者洗胃？请解释理由。(p93)1.Ksp(BaSO1.Ksp(BaSO4 4)=1.1)=1.11010-10-

11、10molmol2 2L L-2-2；Ksp(BaCOKsp(BaCO3 3)=5.1)=5.11010-9-9molmol2 2L L-2-22. 5%2. 5%硫酸钠C(SO(SO4 42-2-L L-1 -1解：依题意，当反响到达硫酸钡的沉淀溶解平衡后，C(SO42-L-1C(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/C(SO42-) =1.110-10mol2L-2/L-1 10-10molL-1 110-5molL-1提示提示：残留在溶液中的：残留在溶液中的离子浓度小于离子浓度小于1X10-5mol/L,就认为离就认为离子沉淀完全了。子沉淀完全了。 1应用：除杂或提纯物质应用：除杂或提纯物质

12、(2)(2)原那么：生成沉淀的反响能发生，且原那么：生成沉淀的反响能发生，且 进展得越完全越好。进展得越完全越好。 3方法方法加沉淀剂：如沉淀加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2=CuS Hg2+S2HgS提示提示：残留在溶液中的：残留在溶液中的离子浓度小于离子浓度小于1X10-5mol/L,就认为离子沉淀完全了。就认为离子沉淀完全了。工业废水工业废水FeSFeS等难溶物质等难溶物质重金属离子如重金属离子如Cu2+、Hg2+等转化成沉淀等转化成沉淀溶洞中美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反响能转

13、化为微溶性的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。CaCO3 (s) Ca2+(aq) + CO32-(aq)2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成：情景：情景： 锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成平安隐患，因此要定期去除。造成平安隐患，因此要定期去除。 锅炉水垢的主要成分为锅炉水垢的主要成分为CaCO3CaCO3、Mg(OH)2Mg(OH)2

14、、CaSO4CaSO4，在处理水垢，在处理水垢时，通常先参加饱和时，通常先参加饱和Na2CO3Na2CO3溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中参溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中参加加NH4ClNH4Cl溶液，请你思考：溶液，请你思考：1.1.参加饱和参加饱和Na2CO3Na2CO3溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由4Cl4Cl溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。 数据：数据：1. 1.几种物质的溶度积常数几种物质的溶度积常数(Ksp)(Ksp) 2.Mg(OH)2.Mg(OH)2 2饱和溶液中，饱和溶液中，M

15、gMg2+2+= 1.1= 1.11010-4-4mol/Lmol/L MgCO MgCO3 3饱和溶液中，饱和溶液中，MgMg2+2+= 2.6= 2.61010-3-3mol/L mol/L 物质物质CaSOCaSO4 4CaCOCaCO3 3Mg(OH)Mg(OH)2 2MgCOMgCO3 3KspKsp7.17.11010-5-52.82.81010-9-95.65.61010-12-126.86.81010-6-6应用举例应用举例:化学法除锅炉水垢的流程图化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+

16、2H+=Mg2+2H2O水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用用饱和饱和Na2CO3溶液浸泡数天溶液浸泡数天疏松的水垢疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式用用盐酸盐酸或醋酸或醋酸饱和氯化铵液饱和氯化铵液除去水垢除去水垢例：在1molL-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+ 杂质，pH值控制在什么范 围才能除去 Fe3+ ? 使c(Fe3+) 10-5molL-1解： Fe(OH)3的 Ksp10-39 ， Cu(OH)2 的Ksp10-20 Fe (OH)3 (s) Fe3+ (aq) + 3OH (

17、aq)Ksp = c(Fe3+ )c3(OH10-39 通过通过调节调节pH3 35 539393 33 33939101010106 62 210106 62 2 .)Fe( c.)OH( c)Lmol(.1 11 12 21 10 04 46 6 pH = 2.8 Ksp = c(Fe3+ )c3(OH10-39 Cu(OH)2 Cu 2+ + 2OH Ksp = c(Cu 2+ )c2(OH ) = 5.610-20 1 11 10 06 65 51 10 06 65 52 20 02 22 20 0 .)Cu( c.)OH( c)Lmol(.1 11 10 01 10 04 42 2

18、pH = 4.4 控制 pH：2.8 4.4 .氢氧化物氢氧化物开始沉淀时的开始沉淀时的pH值（值（0.1mol/L）沉淀完全时的沉淀完全时的pH值值(10-5 mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81例：根据上表的数据，例：根据上表的数据，CuCl2中混有少量中混有少量Fe3+如如何除去？何除去？通过通过调节调节pH参加氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜，调参加氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜，调节节pH至，铁离子全部转化为氢氧化至，铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去铁沉淀除去 为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下参加一种试剂,过滤后,再参加适量的HCl,这种试剂是() 3H2O 2CO33 FMg(OH)2氧化复原法氧化复原法根据上表，根据上表，CuCl2中混有少量中混有少量Fe2+如如何除去？何除去？氢氧化物氢氧化物开始沉淀时的开始沉淀时的pH值值（0.1mol/L）沉淀完全时的沉淀完全时的pH值值(10-5 mol/L)Fe(OH)26.348.34Cu(OH)24.86.4Fe(OH)32.73.7先