【高中化学】沉淀溶解平衡的应用 课件 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.pptx

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1、第三章 水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡第2课时沉淀溶解平衡的应用1.了解沉淀的生成、溶解与转化，能用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化，会应用沉淀的生成、溶解与转化。2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。1.沉淀的生成和溶解。2.从定量角度分析沉淀的生成与转化。问题导学医院中常用硫酸钡这种钡盐(俗称钡餐)作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入5.0%硫酸钠溶液，为什么?Q(BaSO4)Ksp(BaSO4)BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移动所以用5.0%的Na2SO4溶液可以给钡中毒的患者洗胃BaSO4 难溶沉淀(2)沉淀生成的方法一

2、、沉淀的生成和溶解1沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用：分离或除去某些离子调节pH法：工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，如何除去其杂质？写出反应离子方程式问题讨论加沉淀剂法：如何选择合适的沉淀剂，除去Cu2、Hg2等某些金属离子？写出反应离子方程式问题思考a.通入H2S除去Cu2的离子方程式：H2SCu2=CuS2H。b.加入Na2S除去Hg2的离子方程式：Hg2S2=HgS。CuS、HgS为极难溶的硫化物一、沉淀的生成和溶解(2)沉淀生成的方法1沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用：分离或除去某些离子相同离子法：增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度，使平衡向生成沉淀 的方向移动。如向AgCl饱和溶液中

3、加入饱和食盐水可继续生成AgCl沉淀。氧化还原法：改变离子的存在形式，促使其转化为溶解度更小的难溶电解质，便于分离出来。如通过氧化还原反应将Fe2氧化为Fe3，从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。一、沉淀的生成和溶解(2)沉淀生成的方法1沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用：分离或除去某些离子氢氧化物开始沉淀时的pH(0.1 mol/L)沉淀完全时的pH(10-5 mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81Fe(OH)25.88.8根据表中数据，如何除去CuCl2中混有的少量Fe3+？如何除去CuCl2中混有的少量Fe2+？加入Cu(OH)2、CuO或碱式碳酸铜，调节

4、pH至34使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。先把Fe2+氧化成Fe3+，调节pH至34使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀。学以致用一、沉淀的生成和溶解 特别提醒：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。当离子浓度小于1105 molL1时，认为该离子已完全沉淀。一、沉淀的生成和溶解2沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动原理，移去平衡体系中的相应离子，平衡向沉淀溶解的方向移动，可使沉淀溶解。(2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解a操作 b现象 c理论分析视频导学一、沉淀的生成和溶解(2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解a操作 b现象

5、 c理论分析仍浑浊澄清一、沉淀的生成和溶解2沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动原理，移去平衡体系中的相应离子，平衡向沉淀溶解的方向移动，可使沉淀溶解。视频导学一、沉淀的生成和溶解2沉淀的溶解(3)沉淀溶解的实例请完成学案上的导思导思授课老师可根据授课老师可根据需要选择使用需要选择使用1.正误判断(1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好()(2)为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水()(3)除去废水中的某些重金属离子如Cu2、Hg2时，常用Na2S等，是因为生成的CuS、HgS极难溶，使废水中Cu2、Hg2浓度降的很低()(4)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是

6、因为稀硫酸不与CaCO3反应()(5)除去MgCl2溶液中的Fe2，先加入双氧水，再加入MgO即可()导思2.(1)应用平衡移动原理，解释为什么Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液？(2)BaCO3和BaSO4都难溶于水，在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么？导思导思3.已知常温下，CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分别为1.41010、2.21020、6.31036。要除去溶液中的Cu2，选用下列哪种沉淀剂更好？为什么？Na2CO3NaOHNa2S选用Na2S更好。原因是CuS的Ksp最小，溶解度最小，Cu2沉淀得更完全，溶液中剩余的Cu2最少。导思4.(1

7、)常温下，要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3，可以通过调节溶液的pH来实现，试通过计算确定，当调节溶液的pH超过多少时可认为Fe3沉淀完全？已知：KspFe(OH)311039，溶液中c(Fe3)105 molL1时可认为Fe3沉淀完全。导思(2)常温下，如何去除ZnSO4溶液中混有的Fe2?已知：KspFe(OH)24.91017，KspZn(OH)21.21017先加入氧化剂如H2O2把Fe2氧化成Fe3，再加入ZnO等调节溶液的pH大于2.7。1沉淀转化的过程探究(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化a操作 b现象 c反应原理白色沉淀沉淀白黄沉淀黄黑NaClAgNO3=AgClN

8、aNO3AgClKI AgIKCl2AgINa2S Ag2S2NaI二、沉淀的转化视频导学通过上述实验，你能比较出AgCl、AgI、Ag2S三者溶解度的大小及Ksp的大小顺序吗？溶解度的大小顺序为AgClAgIAg2S，Ksp的大小顺序为Ksp(AgCl)Ksp(AgI)Ksp(Ag2S)。思考讨论已知常温下Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017，试应用平衡移动原理解释为什么AgCl能转化成AgI？写出该沉淀转化反应的离子方程式。当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中Q(AgI)Ksp(AgI)，因此Ag与I结合生成沉淀，导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，

9、直至建立新的沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)+I(aq)AgI(s)加入足量KI溶液，绝大部分AgCl沉淀转化为AgI沉淀I(aq)AgCl(s)AgI(s)Cl(aq)二、沉淀的转化MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl3Mg(OH)22FeCl3 2Fe(OH)33MgCl21沉淀转化的过程探究(2)实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化a操作 b现象 c反应原理白色沉淀沉淀白红褐二、沉淀的转化已知：KspMg(OH)25.61012，KspFe(OH)32.81039，试应用平衡移动原理解释为什么Mg(OH)2能转化成Fe(OH)3?当向Mg(OH)2沉

10、淀中加入FeCl3溶液时，溶液中QFe(OH)3KspFe(OH)3，因此，Fe3与OH结合生成Fe(OH)3沉淀，导致Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡。如加入足量的FeCl3溶液，绝大部分Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀。思考讨论二、沉淀的转化1沉淀转化的过程探究(2)实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化2沉淀转化的实质与条件(1)沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。(2)条件：一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，两者溶解度相差越大，转化越容易。特别提醒：沉淀的转化也可以由

11、溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀。二、沉淀的转化3沉淀转化的应用(1)锅炉除水垢(含有CaSO4)：CaCO3水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 饱和Na2CO3溶液浸泡疏松的水垢CaCO3 Mg(OH)2用盐酸或饱氯化铵溶液除去水垢CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O二、沉淀的转化3沉淀转化的应用(2)自然界中矿物的转化：CuSO4ZnS CuSZnSO4 CuSO4PbS CuSPbSO4(3)工业废水处理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。用FeS除去Hg2的离

12、子方程式：FeS(s)Hg2(aq)HgS(s)Fe2(aq)。二、沉淀的转化请完成学案上的导练导练1.正误判断(1)溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉淀()(2)向 AgCl沉 淀 中 加 入 KI溶 液，由 白 色 沉 淀 转 变 成 黄 色 沉 淀，是 由 于Ksp(AgI)Ksp(AgCl)()(3)可用FeS除去废水中的Hg2、Ag等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶()授课老师可根据授课老师可根据需要选择使用需要选择使用导练2.如表所示是三种物质的溶解度(20)，下列说法中正确的是物质MgCl2Mg(OH)2MgCO3溶解度(g/100 g H2O)54.891040.0

13、1导练3.化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2：Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，下列说法错误的是A.MnS的溶解度比CuS的溶解度大B.该反应达平衡时c(Mn2)c(Cu2)C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2)变大D.也可以用FeS作沉淀剂自我测试1.下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是A.相同温度下，AgCl在水中的溶解度大于在氯化钠溶液中的溶解度B.浓FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体C.自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液向下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)D.加入少量AgCl固体可以

14、除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质1234自我测试2.某小组研究沉淀之间的转化，实验设计如下(已知：AgCl为白色固体，AgI为黄色固体)：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.实验和说明Ag(aq)与Cl(aq)的反应是有限度的C.实验中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验和可以证明AgI比AgCl更难溶1234自我测试3.(2022重庆高二期末)某研究小组进行Mg(OH)2的沉淀溶解平衡的实验探究。查阅资料 25 时，KspMg(OH)25.61012，KspFe(OH)32.81039。制备试剂向2支均盛有1 mL 0.1 molL1

15、 MgCl2溶液的试管中分别加入2滴2 molL1 NaOH溶液，制得等量Mg(OH)2沉淀。(1)分别向两支试管中加入不同试剂，请填写下表中的实验现象。试管编号加入试剂实验现象2滴0.1 molL1 FeCl3溶液4 mL 2 molL1 NH4Cl溶液白色沉淀溶解，得无色溶液白色沉淀转化为红褐色沉淀1234自我测试 铵根离子水解使溶液显酸性，消耗氢氧化镁电离出的氢氧根离子，促进氢氧化镁沉淀溶解平衡正向移动(3)为验证猜想，同学们取少量相同质量的氢氧化镁固体盛放在两支试管中，一支试管中加入V mL醋酸铵溶液(pH7)，另一支试管中加入V mL NH4Cl和氨水混合液(pH8)，两支试管中氢氧

16、化镁均溶解。该实验证明(2)中_(填“猜想1”或“猜想2”)正确。猜想11234自我测试4.已知25 时，几种难溶电解质的溶度积：难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Ksp3.41094.91056.8106某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：向100 mL 0.1 molL1的CaCl2溶液中加入0.1 molL1的Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。向中加入3 g 固体Na2CO3，搅拌，静置后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。_。1234自我测试(1)由题中信息知Ksp越大，表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)写出第步发生反应的化学方程式：_。(3)设计第步的目的是：_。(4)请补充第步操作及发生的现象：_。(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：_。大Na2SO4(aq)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体 将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去1234