沉淀溶解平衡的应用课件-高二上学期化学人教版选择性必修()

第四节沉淀溶解平衡选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡第2课时沉淀溶解平衡的应用学习目标：1.了解沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用，能运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解和转化。2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化的条件。一、沉淀的生成（1）应用：在无机物的制备和提纯、废水处理等领域。

利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。（2）方法：调节pH法加沉淀剂法氧化还原法要能生成沉淀(Q＞Ksp)。沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。（3）利用生成沉淀分离或除去某些离子的原则2.判断完全分离或除去某些离子的标准是什么？

这种物质的离子浓度小于10-5mol/L时，沉淀完全。1.利用沉淀生成的方法来除去或者分离某种离子的理论依据是什么？

难溶电解质的溶解平衡及其移动。①调节pH法工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，除杂流程如下：Fe3++3NH3·H2O

=

Fe(OH)3↓+3NH4+

原理：加入氨水调节pH，使Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1×10－39。1.调pH除铁时，当溶液中c(Fe3＋)＝10－5mol·L－1时可认为Fe3＋沉淀完全，计算恰好完全沉淀时溶液的pH＝________。为使Fe3＋完全沉淀，常采取的措施为____________________。2.7调节溶液的pH大于2.72.调pH时能否用NaOH溶液，简述理由：____________________

不能，引入杂质离子Na＋已知Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38，Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20，298K时，2mol/L氯化铜溶液中含有0.010mol/L的FeCl3杂质。（1）计算Fe3+开始沉淀和沉淀完全时溶液的pH。（2）计算Cu2+开始沉淀的pH。（3）若要除去上述溶液中的Fe3+，该如何操作？【归纳】①氢氧化物沉淀不一定在碱性环境；②不同氢氧化物的Ksp不同，金属离子沉淀的pH也不同，因此可通过控制pH分离金属离子。③调节pH可选择氨水、氢氧化钠或者金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐等。②加沉淀剂法以Na2S、H2S等作沉淀剂，使废水中Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS沉淀，使废水中Cu2＋、Hg2＋浓度降得很低。除杂原理:H2S除去Cu2＋：

；Na2S除去Hg2＋：

。H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋Hg2＋＋S2－===HgS↓沉淀剂的选择原则①一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。②不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质离子。

1.利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次希望沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。(1)如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钙盐还是钡盐?为什么?(2)如何使沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小?(1)钡盐，因为Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4),向溶液分别加入等物质的量的钡盐和钙盐，钡盐使溶液中剩余的c(SO42-)较小。(2)增大所用沉淀剂的浓度，有利于反应向沉淀生成的方向进行。3.已知：Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-13向1×10-3mol

L-1

的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的c(Ag+)=?CrO42-沉淀完全时,c(Ag+)=?2.若某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10mol／L,使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?(Ksp(Fe(OH)3)=4×10-39Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11)pH值在3.2~9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。3×10-5mol

L-1

，3×10-4mol

L-1

。腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L-1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤①通入足量Cl2（H2O2、O2等）将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO(Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等)调节溶液的pH至3.2≦PH<4.7③过滤［除去Fe（OH）3］氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe3+Fe2+Cu2+1.97.04.73.29.06.7提供的药品：Cl2

浓H2SO4

NaOH溶液

CuOCu③氧化还原法④同离子效应

加入硫酸，硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。将足量AgCl分别加入下列溶液中，AgCl溶解度由大到小的顺序是:

①20ml0.01mol∕LKCl溶液②20ml0.02mol∕LCaCl2溶液

③20ml蒸馏水

④20ml0.03mol∕LHCl溶液

⑤20ml0.05mol∕L

AgNO3溶液

③＞①＞④＞②＞⑤用等体积的蒸馏水和0.010mol/L稀硫酸洗涤BaSO4沉淀。损失量：水洗>稀硫酸洗锅炉内结垢不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，严重时还可能引起爆炸，查阅资料可知：水垢主要成分有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4等。那么应该如何解决水垢问题呢？Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+

2OH-(aq)CaCO3(s)Ca2+

(aq)+CO32-(aq)CaSO4(s)Ca2+

(aq)+SO42-(aq)二、沉淀的溶解（1）原理：不断减少溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就达到使沉淀溶解的目的。（2）方法：加酸、碱、盐、强氧化剂等CaCO3为什么能溶于稀盐酸？使Q

＜Ksp①酸溶解法：CaCO3(s)Ca2+

(aq)+CO32-(aq)HCO3-(aq)＋H＋+H＋

H2CO3H2O＋CO2↑实验3-3向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水和盐酸，观察并记录现象添加的试剂蒸馏水盐酸现象沉淀不溶解沉淀溶解②盐溶解法原理：加入盐溶液，与沉淀溶解平衡体系中的某种离子生成弱电解质，从而使平衡向沉淀溶解的方向移动。如：Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液。Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq)

Mg(OH)2+2NH4+＝Mg2+

+2NH3·H2O+2NH4+③配合物溶解法原理：加入某试剂，与沉淀溶解平衡体系中的某种离子形成稳定配合物，从而使平衡向沉淀溶解的方向移动。如：在有固态AgCl存在的饱和溶液中，加入NH3·H2O溶液AgCl溶解。AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]+

+Cl-+2H2OAgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)

+NH3·H2O④氧化还原法原理：加入氧化剂或还原剂，与沉淀溶解平衡体系中的某种离子发生氧化还原反应，从而使平衡向沉淀溶解的方向移动。如：不溶于盐酸的Ag2S、CuS、HgS等硫化物，一定条件下可溶于硝酸中。CuS＋10HNO3(浓)

=Cu(NO3)2＋H2SO4＋8NO2↑＋4H2OCuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2-(aq)

+HNO3三、沉淀的转化【实验3-4】步骤向2mL0.1mol/LNaCl溶液加2滴0.1mol/LAgNO3溶液再滴加4滴0.1mol/LKI溶液再滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色【思考】1.写出上述反应的离子方程式，并利用平衡移动原理解释。2.已知：AgCl、AgI、Ag2S的Ksp分别为：1.8×10-10、8.5×10-17、6.3×10-50，试从定量角度解释上述转化发生的可能性。

向2ml0.1mol/L氯化镁溶液中加入2-4滴2mol/LNaOH溶液；再滴加4滴0.1mol/L氯化铁溶液观察现象，试写出相关方程式，并用平衡移动原理解释。沉