鲁科版高中化学选择性必修1 第3章物质在水溶液中的行为 3.3.2沉淀溶解平衡的应用 教学课件

第2课时沉淀溶解平衡的应用第3章

物质在水溶液中的行为第3节沉淀溶解平衡1、能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。2、了解沉淀溶解平衡的移动在生产、生活中的应用学习目标Q>KspQ＝KspQ<Ksp溶度积Ksp与溶液的浓度商Q的相对大小溶液过饱和，有沉淀析出溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态溶液未饱和，无沉淀析出复习回顾:沉淀生成与溶解例：用Na2S、H2S等做沉淀剂，使Cu2＋、Hg2＋等生成硫化物沉淀。①通入H2S除去Cu2＋的离子方程式：

。②加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式：

。H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋Hg2＋＋S2－=HgS↓1、沉淀的生成Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出

调节pH法加沉淀剂法例：加入氨水调节pH至4左右，除去NH4Cl溶液中的FeCl3。反应离子方程式为：

。Fe3++3NH3∙H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+应用：生成沉淀是除杂或提纯物质的重要方法之一思考：沉淀Cu2＋，可将其转化成CuCO3、CuS或Cu(OH)2沉淀，转化成哪种沉淀将其除去更好？已知：Ksp(CuS)=6.3ⅹ10-36

mol2/L2

Ksp(Cu(OH)2)=2.2ⅹ10-20

mol3/L3Ksp(CuCO3)=1.4ⅹ10-10

mol2/L2解析：溶液中沉淀物的溶解度越小，离子沉淀越完全，CuS的溶解度最小，沉淀成CuS时Cu2＋除去得最完全。注意：沉淀剂的选择：组成类型相同时，沉淀物Ksp越小越好分步沉淀(生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀)组成类型相同的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全。组成类型不同的沉淀，所需试剂离子浓度越小越先沉淀。例：Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)例：AgCl和Ag2CrO4思考：同浓度的NaCl、NaBr、NaI的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，优先生成什么沉淀？已知：Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)1、已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10mol2/L2，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13mol2/L2，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12mol3/L3。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO42-，浓度均为0.010mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()

A.Cl－、Br－、CrO42- B.CrO42-

、Br－、Cl－C.Br－、Cl－、CrO42- D.Br－、CrO42-

、Cl－课堂练习C2、沉淀的溶解Q<Ksp，沉淀溶解

酸/碱溶解：盐溶液溶解：例：CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸例：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液离子方程式为

。CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)

+CO32-(aq)

2H++CO32-=H2O+CO2↑Mg(OH)2+2

NH4+

=Mg2++2NH3∙H2O

(减小平衡体系中相应离子浓度)生成配位化合物使沉淀溶解例：银氨溶液的制取利用生成稳定的可溶配位化合物[Ag(NH3)2]OH来溶解沉淀AgOH2、沉淀的溶解Q<Ksp，沉淀溶解

(减小平衡体系中相应离子浓度)氧化还原反应使沉淀溶解常用于溶解某些具有明显氧化性或还原性的难溶物沉淀溶解平衡：CaCO3(s)

⇌

Ca2+(aq)

+CO32-(aq)

CO2+H2O+CO32-=2HCO3-使沉淀溶解平衡右移滴水成石：Ca(HCO3)2=

CaCO3+H2O+CO2↑∆思考：溶洞的形成与沉淀溶解平衡思考：医疗上的内服造影剂钡餐为BaSO4，为什么不选用BaCO3？BaCO3(s)

⇌Ba2+(aq)

+CO32-(aq)

2H++CO32-=H2O+CO2↑BaSO4(s)

⇌

Ba2+(aq)

+SO42-(aq)

沉淀溶解平衡基本无影响,Ba2+浓度保持在安全浓度标准以下胃酸中的H+与CO32-反应，致使BaCO3的沉淀溶解平衡右移牙齿表面由一层牙釉质Ca5(PO4)3OH的物质保护进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿Ca5(PO4)3OH(s)⇌5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)

思考：龋齿的形成与沉淀溶解平衡实验步骤实验现象离子方程式结论观察思考：沉淀的转化S2－＋Zn2＋=ZnSZnS(s)＋Cu2＋(aq)

=CuS(s)＋Zn2＋(aq)溶解能力小的沉淀可以转化为溶解能力更小的沉淀有白色沉淀(ZnS)有黑色沉淀(CuS)Ksp(ZnS)=1.6×10-24mol2/L2Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2/L-2ZnS溶解产生的S2-与CuSO4溶液中的Cu2+足以满足Qc>Ksp(CuS)的条件思考：在ZnS沉淀加入10mL0.001mol/L的CuSO4溶液是否有CuS沉淀生成？已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24mol2/L2，Ksp(CuS）=1.3×10-36mol2/L2解析：ZnS沉淀中的硫离子浓度为[S2-]=[Zn2+]=(Ksp)1/2=(1.6×10-24)1/2=1.26×10-12mol/LQ=c(Cu2+)c(S2-)=1.0×10-3mol/L×1.26×10-12mol/L=1.26×10-15mol2/L2Q(CuS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀。实验步骤实验现象沉淀溶解能力AgCl>AgI>Ag2S沉淀的转化有白色沉淀生成(AgCl)白色沉淀转化为黄色沉淀(AgI)黄色沉淀转化为黑色沉淀(Ag2S)Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2/L2Ksp(AgI)=5.0×10-13mol2/L23、沉淀的转化一般，溶解能力小的沉淀转化为溶解能力更小的沉淀容易实现；两者差别越大，沉淀转化越完全。实质：结论：沉淀溶解平衡的移动注意：①组成类型相同的沉淀，Ksp较大容易转化为Ksp较小的。②Ksp相差不大的沉淀，Ksp较小的在一定条件下也可以转化为Ksp较大的(满足Qc＞Ksp)。例：在BaSO4饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，也可以转化成BaCO3。硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2沉淀转化的应用：水垢的形成Ca(HCO3)2=

CaCO3+H2O+CO2↑∆Mg(HCO3)2=

MgCO3+H2O+CO2↑∆MgCO3+H2O=

Mg(OH)2↓+CO2↑∆硬水中主要含Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2沉淀转化的应用：锅炉除水垢水垢CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)

Na2CO3

盐酸

CaCO3+2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑CaSO4(s)+Na2CO3(aq)=CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。FeS(s)

+Hg2+(aq)

=HgS(s)+Fe2+(aq)沉淀转化的应用：工业废水处理2、向5mLNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为()

A.AgCl＝AgI＝Ag2S B.AgCl<AgI<Ag2SC.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S课堂练习C课堂小结1、(2018·河南平顶山联考)T℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20mol3/L3，Ksp[Fe(OH)3]＝1.1×10－38mol4/L4。此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3，可以边搅拌边加入一种试剂，这种试剂是()

A.CuO B.NaOH溶液C.氨水 D.CuSO4溶液A达标检测2、已知如下物质的溶度积常数：Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2/L2，Ksp(CuS)＝6.3×10－36mol2/L2。下列说法正确的是()A.同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B.同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeSD.除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS做沉淀剂D达标检测3、(2018·郑州一中质检)实验：①0.1mol/LAgNO3溶液和0.1mol/LNaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；②向滤液b中滴加0.1mol/LKI溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加0.1mol/LKI溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B.滤液b中不含有Ag＋C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶达标检测B4、①已知t℃时AgCl的Ksp＝2×10－10mol2/L2；②在t℃时Ag2CrO4的溶解平衡曲线如右图所示。下列说法正确的是()

A.在t℃时，Ag2CrO4的K