沉淀溶解平衡的应用公开课用省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

选修四化学反应原理专题三溶液中离子反应第四单元沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡应用第1页认识1：生成沉淀离子反应之所以能够发生，在于生成物溶解度很小。认识2：溶解度小于0.01g电解质称为难溶电解质，溶解度尽管很小，但不会为0。认识3：残留在溶液中离子浓度小于1×10-5mol·L－1,就认为反应完全了。沉淀溶解平衡溶度积规则:

MmAn饱和溶液

溶度积Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n离子积Qc=c(Mn+)m·c(Am-)nQc>

Ksp,溶液处于过饱和溶液状态,生成沉淀.Qc=Ksp,沉淀和溶解到达平衡,溶液为饱和溶液.Qc<

Ksp,溶液未达饱和,沉淀发生溶解.第2页例：将4×10-3mol.L-1AgNO3溶液与4×10-3mol.L-1

NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)=1.8×10-10C(Ag+)=2×10-3,c(Cl-)=2×10-3Qc=2×10-3×

2×10-3

=4.0×10-6

>1.8×10-10Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。解：问题处理第3页沉淀溶解平衡应用之一沉淀生成

加入沉淀剂、应用同离子效应、控制溶液pH，当Qc＞Ksp时有沉淀生成.利用溶度积规则解释以下事实.

1.假如误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0％硫酸钠溶液给患者洗胃.

2.精制食盐水时，可加入适量氢氧化钠溶液除去氯化钠溶液中镁离子.

增大c(OH-)，使Qc＞Ksp以产生Mg(OH)2沉淀.

增大c(SO42-)，使Qc＞Ksp以产生BaSO4沉淀.Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)BaSO4(S)

Ba2++SO42-

第4页3.将溶液pH调整到3－4，就能够除去硫酸铜溶液中铁离子。沉淀溶解平衡应用之一沉淀生成Fe(OH)3Ksp=2.6×10-39

、Cu(OH)2Ksp=5.6×10-20

设溶液中铜离子浓度和铁离子浓度均为0.1mol.L-1对于氢氧化铜来说，KSP=C(Cu2+)C2(OH-)

=5.6×10-20

,则铜离子开始沉淀时C(OH-)=7.5×10-10，即PH=4.8；铜离子完全沉淀时C(OH-)=2.4×10-7

，即PH=6.6。对于氢氧化铁来说，KSP=C(Fe3+)C3(OH-)

=2.6×10-39

,则铁离子开始沉淀时C(OH-)=2.9×10-13，即PH=1.4；铁离子完全沉淀时C(OH-)=1.38×10-11

，即PH=2.8。

从理论上说，当PH=2.7时，铁离子已完全沉淀，而当PH=4.7时，铜离子才开始转化为沉淀。所以，在实际操作中常调整PH到3—4就能够出去硫酸铜溶液中铁离子第5页1、假如要除去某溶液中SO42-，你选择加入钡盐还是钙盐？为何？加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全2、以你现有知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去离子经过沉淀反应全部除去？说明原因。从溶解度方面可判断沉淀能否生成不可能使要除去离子经过沉淀完全除去沉淀生成问题处理第6页沉淀溶解平衡应用之二沉淀溶解依据平衡移动原理，对于在水中难溶电解质，假如能设法不停移去溶解平衡体系中对应离子，使平衡向沉淀溶解方向移动，就能够使沉淀溶解。第7页【案例一】医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为何不用BaCO3做内服造影剂？信息：1.Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2；Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-22.Ba2+有剧毒，；3.胃酸酸性很强，pH约为0.9～1.5；沉淀溶解平衡应用之二沉淀溶解第8页

因为人体内胃酸酸性较强(pH0.9-1.5)，假如服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使BaCO3沉淀溶解平衡向右移动，使体内Ba2+浓度增大而引发人体中毒。BaCO3Ba2++CO32-+2H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42-不与H+结合生成硫酸，胃酸中H+对BaSO4溶解平衡没有影响，Ba2+浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4作“钡餐”。沉淀溶解平衡应用之二沉淀溶解第9页沉淀溶解【案例二】吃糖后不刷牙轻易形成蛀牙。为何？信息：1.牙齿表面牙釉质起着保护牙齿作用，其主要成份为Ca5(PO4)3OH（羟基磷酸钙）,它是一个难溶电解质，Ksp=2.5×10-59mol9·L-9；2.残留在牙齿上糖发酵会产生H+；沉淀溶解平衡应用之二第10页Ca5（PO4）3OH（S）5Ca2+（ag）+3PO43-（ag）

+OH-（ag）

糖发酵生成有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿。

已知Ｆ－会与难溶于水羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3(OH)]反应生成更难溶且耐酸氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F]。请解释含氟牙膏使牙齿变坚固原因并写出此离子反应方程式。沉淀溶解平衡应用之二沉淀溶解生成氟磷酸钙覆盖在牙齿表面，抵抗Ｈ+侵袭

Ca5(PO4)3OH+F－＝Ca5(PO4)3F+OH-

第11页沉淀转化实质：沉淀转化条件：沉淀溶解平衡移动难溶电解质转化成愈加难溶物质溶解度大沉淀：溶度积常数大沉淀溶解度小沉淀：溶度积常数小沉淀沉淀溶解平衡应用之三沉淀转化观察P82活动与探究第12页试验现象离子方程式试验1试验2试验3白色沉淀产生Ag++Cl-=AgCl↓白色沉淀转化为黄色AgCl+I-AgI+Cl-黄色沉淀转化为黑色2AgI+S2-Ag2S+2I-沉淀溶解平衡应用之三沉淀转化

分步沉淀

在相同浓度Cl-、Br-、I-溶液中逐滴加入AgNO3溶液，AgI最先沉淀，其次是AgBr,最终是AgCl。第13页沉淀溶解平衡应用之三沉淀转化沉淀转化示意图KI=I-+K+AgCl(S)Ag+

+Cl-+AgI(S)AgCl(S)+I-AgI(S)+Cl-KSP(AgCl)=1.8*10-10KSP(AgI)=8.3*10-17第14页沉淀溶解平衡应用之三沉淀转化（1）已知25℃时AgCl、AgI、Ag2S溶解度分别是1.5×10-4g

、

2.1×10-7g、1.3×10-16g

，分析上述试验现象产生原因。

（2）已知AgCl、AgI和Ag2SKSP分别为1.8×10-10mol2•L-2、8.3×10-17mol2•L-2、1.6×10-49mol3•L-3，分析沉淀转化方向。

讨论

K差值越大，沉淀转化越彻底。即生成沉淀Ksp越小，转化越彻底。沉淀转化方向：AgCl→AgBr→AgI第15页情景：

锅炉水垢既会降低燃料利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉使用寿命，造成安全隐患，所以要定时去除。第16页

锅炉水垢主要成份为CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4，在处理水垢时，通常先加入饱和Na2CO3溶液浸泡，然后再向处理后水垢中加入NH4Cl溶液，请你思索：1.加入饱和Na2CO3溶液后，水垢成份发生了什么改变？说明理由。2.NH4Cl溶液作用是什么？请描述所发生改变。

数据：1.几个物质溶度积常数(Ksp)

2.Mg(OH)2饱和溶液中，[Mg2+]=1.1×10-4mol/LMgCO3饱和溶液中，[Mg2+]=2.6×10-3mol/L物质CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO3Ksp7.1×10-52.8×10-95.6×10-126.8×10-6沉淀溶解平衡应用之三沉淀转化第17页化学法除锅炉水垢流程图CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成份CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用饱和Na2CO3溶液浸泡数天疏松水垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生全部离子方程式用盐酸或饱氯化铵液除去水垢沉淀溶解平衡应用之三沉淀转化第18页重晶石（主要成份是BaSO4）是制备钡化合物主要原料

；BaSO4不溶于酸，但为何能够用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸BaCO3问题处理BaSO4

Ba2+

+SO42-

+BaCO3(s)BaSO4+CO32-BaCO3+SO42-①饱和Na2CO3溶液②移走上层溶液H+BaSO4、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO3Na2CO3CO32-

+2Na+（重复①②操作）第19页水滴石穿滴水成石溶洞形成：第20页CaCO3Ca2++CO32-+2HCO3-H2O+CO2溶洞形成：CaCO3+H2O+CO2+2HCO3-Ca2+水滴石穿第21页CaCO3+H2O+CO2Ca（HCO3）2滴水成石溶洞形成：第22页“看到”微粒处理沉淀溶解平衡问题普通思绪：“找到”平衡“想到”移动依据数据第23页例：在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少许Fe3+

杂质，pH值控制在什么范围才能除去Fe3+?[使c(Fe3+)≤10-5mol·L-1]解：Fe(OH)3Ksp=2.6×10-39，Cu(OH)2Ksp=5.6×10-20