沉淀溶解平衡的应用(公开课用)课件

1、选修四 化学反应原理,专题三 溶液中的离子反应,第四单元 沉淀溶解平衡,沉淀溶解平衡的应用,1,PPT学习交流,认识1：生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成 物的溶解度很小。,认识2：溶解度小于0.01g的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：残留在溶液中的离子浓度小于110-5molL1,就认为反应完全了。,沉淀溶解平衡,溶度积规则: MmAn的饱和溶液 溶度积Ksp=c(Mn+)m c(Am-)n 离子积Qc=c(Mn+)m c(Am-)n Qc Ksp,溶液处于过饱和溶液状态,生成沉淀. Qc = Ksp,沉淀和溶解达到平衡,溶液为饱和溶液. Qc Ksp,溶

2、液未达饱和,沉淀发生溶解.,2,PPT学习交流,例：将410-3mol.L-1的AgNO3溶液与410-3mol.L-1 的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？ Ksp(AgCl)= 1.810-10,C(Ag+)=2 10-3, c(Cl-)= 2 10-3 Qc=2 10-3 2 10-3 =4.0 10-6 1.810-10,QcKsp,所以有AgCl沉淀析出。,解：,问题解决,3,PPT学习交流,沉淀溶解平衡的应用之一,沉淀的生成,加入沉淀剂、应用同离子效应、控制溶液的pH，当Qc Ksp 时有沉淀生成.,运用溶度积规则解释以下事实.,1.如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.

3、0 的硫酸钠溶液给患者洗胃.,2.精制食盐水时，可加入适量的氢氧化钠溶液除去氯 化钠溶液中的镁离子.,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),4,PPT学习交流,3.将溶液的pH调节到34，就可以除去硫酸铜溶液中 的铁离子。,沉淀溶解平衡的应用之一,沉淀的生成,Fe(OH)3 Ksp = 2.610-39 、Cu(OH)2 Ksp= 5.610-20,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(

4、OH-) =5.610-20 ,则铜离子开始沉淀时的C(OH-)=7.510-10 ，即PH=4.8；铜离子完全沉淀时的C(OH-)=2.410-7 ，即PH=6.6。,对于氢氧化铁来说，KSP= C(Fe3+) C3(OH-) =2.610-39 ,则铁离子开始沉淀时的C(OH-)=2.910-13 ，即PH=1.4；铁离子完全沉淀时的C(OH-)=1.3810-11 ，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。因此，在实际操作中常调节PH到34就可以出去硫酸铜溶液中的铁离子,5,PPT学习交流,1、如果要除去某溶液中的SO

5、42-，你选择加入钡盐还是钙盐？为什么？,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、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通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 不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去,沉淀的生成,问题解决,6,PPT学习交流,沉淀溶解平衡的应用之二,沉淀的溶解,根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断移去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，就可以使沉淀溶解。,7,PPT学习交流,【案例一】医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什么

6、不用BaCO3做内服造影剂？,沉淀溶解平衡的应用之二,沉淀的溶解,8,PPT学习交流,由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。,所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。,沉淀溶解平衡的应用之二,沉淀的溶解,9,PPT学习交流,沉淀的溶解,【案例二】 吃糖后不刷牙容易形成蛀牙。为什么？,信息： 1.牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用，其主要成分为Ca5(PO4)3OH（羟基磷酸钙）, 它是一种难溶电解质，Ksp=2.510-

7、59mol9L-9； 2.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+；,沉淀溶解平衡的应用之二,10,PPT学习交流,糖发酵生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿。,已知会与难溶于水的羟基磷酸钙 Ca5(PO4)3(OH)反应生成更难溶且耐酸的氟磷酸钙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。,沉淀溶解平衡的应用之二,沉淀的溶解,生成的氟磷酸钙覆盖在牙齿表面，抵抗+的侵袭,Ca5(PO4)3OH+FCa5(PO4)3F+ OH-,11,PPT学习交流,沉淀转化的 实质： 沉淀转化的 条件：,沉淀溶解平衡 的移动 难溶电解质转化成更加难溶的物质,溶解度

8、大的沉淀： 溶度积常数大的沉淀,溶解度小的沉淀： 溶度积常数小的沉淀,沉淀溶解平衡的应用之三,沉淀的转化,观察P82活动与探究,12,PPT学习交流,沉淀溶解平衡的应用之三,沉淀的转化,分步沉淀 在相同浓度的Cl-、Br-、I- 的溶液中逐滴加入AgNO3 溶液，AgI最先沉淀，其次是AgBr, 最后是AgCl。,13,PPT学习交流,沉淀溶解平衡的应用之三,沉淀的转化,沉淀的转化示意图,KI = I- + K+,+,AgI(S),KSP(AgCl)=1.8*10-10,KSP(AgI)=8.3*10-17,14,PPT学习交流,沉淀溶解平衡的应用之三,沉淀的转化,（1）已知25时AgCl、

9、AgI、Ag2S 的溶解度分别是1.510-4 g 、 2.110-7 g 、1.310-16 g ，分析上述实验现象的产生原因。 （2）已知AgCl、 AgI和Ag2S的KSP分别为1.810-10mol2L-2、8.310-17mol2L-2 、1.610-49mol3L-3 ，分析沉淀转化的方向。,讨 论,K差值越大，沉淀转化越彻底。即生成的沉淀Ksp越小，转化越彻底。,沉淀转化方向：AgCl AgBr AgI,15,PPT学习交流,情景：,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，造成安全隐患，因此要定期清除。,16,PPT学习交流,锅炉水垢的主要成分为CaC

10、O3、Mg(OH)2、CaSO4，在处理水垢时，通常先加入饱和Na2CO3溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中加入NH4Cl溶液，请你思考： 1.加入饱和Na2CO3溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由。 2.NH4Cl溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。,数据：1.几种物质的溶度积常数(Ksp) 2.Mg(OH)2饱和溶液中，Mg2+= 1.110-4mol/L MgCO3饱和溶液中，Mg2+= 2.610-3mol/L,沉淀溶解平衡的应用之三,沉淀的转化,17,PPT学习交流,化学法除锅炉水垢的流程图,CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+

11、H2O Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O,水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4,用饱和Na2CO3 溶液浸泡数天,疏松的水垢CaCO3 Mg(OH)2,写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式,用盐酸或 饱氯化铵液,除去水垢,沉淀溶解平衡的应用之三,沉淀的转化,18,PPT学习交流,重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料 ；BaSO4不溶于酸，但为什么可以用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3,问题解决,BaSO4 、BaCO3,Ba2+,BaSO4,BaCO3,19,PPT学习交流,水滴石穿,滴水成石,溶洞的形成：,20,PPT学习交流,溶洞的形成：,水滴石穿,21,PPT学习交流,滴水成石,溶洞的形成：,22,PPT学习交流,“看到”微粒,解决沉淀溶解平衡问题的一般思路：,“找到”平衡,“想到”移动,依据数据,23,PPT学习交流,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 Ksp = 2.610-39 ， Cu(OH)2 的Ksp= 5.61