沉淀溶解平衡的應(yīng)用課件

第三章水溶液中的離子平衡第四節(jié)沉淀溶解平衡第二課時(shí)沉淀溶解平衡的應(yīng)用1.理解沉淀溶解平衡的應(yīng)用：沉淀的生成和沉淀的溶解；2.掌握調(diào)節(jié)pH值除雜的具體方法與注意事項(xiàng)。學(xué)習(xí)目標(biāo)1’1.牙齒的表面有一薄層釉質(zhì)保護(hù)著，釉質(zhì)層的主要成分是難溶的羥基磷灰石Ca5(PO4)3OH。進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因什么？2.如何預(yù)防齲齒？

問(wèn)題導(dǎo)學(xué)6’閱讀課本P79-80頁(yè)的內(nèi)容，思考下列問(wèn)題：1.沉淀的生成生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是生活、工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保和科學(xué)研究中除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一。溶解或酸浸等目標(biāo)產(chǎn)品原料Ⅰ預(yù)處理Ⅱ核心反應(yīng)Ⅲ除雜分離副產(chǎn)品Q(chēng)>Ksp點(diǎn)撥精講22’(1)調(diào)pH：如工業(yè)原料氯化銨中混有雜質(zhì)氯化鐵加氨水調(diào)pH值，可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+

調(diào)pH時(shí)不能引入新的雜質(zhì)：故選用氨水。氨水氫氧化鈉H++NH3·H2O==NH4+

+H2O

Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓

+3NH4+

1.沉淀的生成Q>Ksp例：已知Fe3+在pH2-3之間開(kāi)始沉淀，在pH4-5之間沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8-9之間開(kāi)始沉淀，11-12之間沉淀完全，若CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？先把Fe2+氧化成Fe3+，然后調(diào)pH至4-5，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾除去沉淀。★選擇的氧化劑須不引入雜質(zhì)：Cl2、O2、H2O2★調(diào)pH時(shí)不引入雜質(zhì)：氧化銅，碳酸銅等①氧化劑：HNO3、KMnO4、Cl2、O2、H2O2、NaClO等②調(diào)pH：氨水、氫氧化鈉、氧化銅、碳酸銅(2)氧化還原法（先氧化再調(diào)節(jié)pH）H2O2還原產(chǎn)物為水，不會(huì)引入雜質(zhì)，為綠色氧化劑1.沉淀的生成Q>Ksp如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑。Cu2++S2-==CuS↓Hg2++S2-==HgS↓Cu2++H2S

==CuS↓+2H+(3)加沉淀劑：1.沉淀的生成Q>Ksp工業(yè)廢水硫化物等重金屬離子（如Cu2+、Hg2+等）轉(zhuǎn)化成沉淀原則：生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且進(jìn)行得越完全越好(4)同離子效應(yīng)法：如硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小。硫酸中硫酸根濃度大，使平衡向左移動(dòng)有利于沉淀生成，故洗滌BaSO4沉淀要用稀硫酸，減少沉淀?yè)p失。BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)1.沉淀的生成Q>Ksp★沉淀溶解平衡對(duì)于定量分離沉淀時(shí)如何選擇洗滌劑具有指導(dǎo)作用。如：現(xiàn)制得0.1gBaSO4沉淀，常溫下如果用100mL蒸餾水洗滌該沉淀以除掉雜質(zhì)，將損失2.4×10-4gBaSO4；如果改用100mL0.01mol/L硫酸洗滌該沉淀，僅損失2.6×10-7gBaSO4。利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生；其次希望沉淀反應(yīng)完成后，溶液中剩余離子的濃度能夠盡量小。(1)如果要除去某溶液中的SO42-，選擇加鈣鹽還是鋇鹽？為什么?(2)如何使沉淀反應(yīng)完成后，溶液中剩余離子的濃度能夠盡量小?鋇鹽，因?yàn)榱蛩徜^的KSP小于硫酸鈣。

選擇KSP更小的沉淀。

【思考與討論】一般情況下沉淀離子濃度小于1.0×10-5mol/L時(shí)認(rèn)為沉淀完全。CaCO3(s)CO32-(aq)

+

Ca2+(aq)+H+HCO3-H2CO3CaCO3+

2H+==Ca2++H2O+CO2↑+H+H+與CO32-反應(yīng)生成CO2氣體并逸出，CO32-濃度不斷減小，平衡正向移動(dòng)，從而使CaCO3溶解。平衡移動(dòng)答題模版：存在……平衡，改變……條件，使平衡向……移動(dòng)，結(jié)果……2.沉淀的溶解Q<Ksp↓H2O+CO2↑(1)酸溶解法：用強(qiáng)酸溶解的難溶電解質(zhì)有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2、Mg(OH)2等。如CaCO3難溶于水，卻易溶于鹽酸。【實(shí)驗(yàn)3-3】向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的試管中分別加入適量的鹽酸、氯化銨溶液和蒸餾水，觀察并記錄現(xiàn)象：滴加試劑鹽酸氯化銨溶液蒸餾水現(xiàn)象2.沉淀的溶解Q<Ksp(2)鹽溶液溶解法：無(wú)明顯現(xiàn)象沉淀溶解沉淀溶解2.沉淀的溶解Q<Ksp【實(shí)驗(yàn)3-3】向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的試管中分別加入適量的鹽酸、氯化銨溶液和蒸餾水，觀察并記錄現(xiàn)象：滴加試劑鹽酸氯化銨溶液蒸餾水現(xiàn)象(2)鹽溶液溶解法：(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)3-3中的有關(guān)離子方程式Mg(OH)2+2NH4+==Mg2++2NH3·H2OMg(OH)2+2H+==Mg2++2H2OMg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq)，加入氯化銨時(shí)，NH4+與OH-反應(yīng)，使c(OH-)減小，平衡正向移動(dòng)，從而使Mg(OH)2溶解2.沉淀的溶解Q<Ksp(2)應(yīng)用平衡移動(dòng)原理分析、解釋實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)，并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律?！緦?shí)驗(yàn)3-3】向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的試管中分別加入適量的鹽酸、氯化銨溶液和蒸餾水，觀察并記錄現(xiàn)象：(2)鹽溶液溶解法：(1)原理：根據(jù)勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)。(2)方法：設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)2.沉淀的溶解【思考】為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?由于人體內(nèi)胃酸酸性較強(qiáng)(pH：0.9-1.5)，如果服下BaCO3，胃酸會(huì)與CO32-反應(yīng)生成CO2和水，使c(CO32-)減小，Qc<Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。防治齲齒的化學(xué)原理牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH的難溶物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(s)

5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)(1)進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因是？發(fā)酵生成的有機(jī)酸中和OH-，使平衡向溶解方向移動(dòng)，腐蝕牙齒。(2)有哪些方法可以防止蛀牙嗎？

牙膏中添加適量的Ca2+或PO43-，會(huì)促使Ca5(PO4)3OH的溶解，平衡向左移動(dòng)，

有利于牙齒的保護(hù)。沉淀溶解平衡的應(yīng)用1：2HCO3-+H2O+CO2CaCO3(s)Ca2++CO32-喀斯特地貌石灰?guī)r中的碳酸氫鈣被水溶解帶走，經(jīng)過(guò)幾十萬(wàn)、百萬(wàn)年甚至上千萬(wàn)年的沉積鈣化，石灰?guī)r地表就會(huì)形成溶溝、溶槽，地下就會(huì)形成空洞。當(dāng)這種含鈣的水，在流動(dòng)中失去壓力，或成份發(fā)生變化，鈣有一部分會(huì)以石灰?guī)r的堆積物形態(tài)沉淀下來(lái)，由于免受自然外力的破壞，便形成了石鐘乳、石筍、石柱等自然景觀。一些自然現(xiàn)象的解釋沉淀溶解平衡的應(yīng)用2：解決沉淀溶解平衡問(wèn)題的基本思路：沉淀溶解平衡移動(dòng)沉淀溶解沉淀生成外界條件2.沉淀的溶解沉淀溶解平衡的應(yīng)用1.沉淀的生成課堂小結(jié)1’1.為除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是

A.NaOHB.Na2CO3C.氨水D.MgOD2.下列化學(xué)原理的應(yīng)用，主要用沉淀溶解平衡原理來(lái)解釋的是①純堿溶液洗滌油污的能力比冷純堿溶液強(qiáng)；②誤將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]當(dāng)作食鹽食用時(shí)，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒；

③石灰?guī)r(喀斯特地貌)的溶洞形成；④BaCO3不能做“鋇餐”，而B(niǎo)aSO4則可以；⑤使用泡沫滅火器時(shí)“泡沫”生成的原理。A.②③④ B.①②③ C.③④⑤ D.①②③④⑤A當(dāng)堂檢測(cè)15’3.將AgCl分別加入盛有：①5mL水；②6mL0.5mol/LNaCl溶液；③10mL0.2mol/LCaCl2溶液；④50mL0.1mol/L鹽酸的燒杯中，均有固體剩余，各溶液中c(Ag＋)從大到小的順序排列正確的是A．④③②① B．②③④①C．