沉淀溶解平衡的應用公開課用省名師優(yōu)質課賽課獲獎課件市賽課一等獎課件

選修四化學反應原理專題三溶液中離子反應第四單元沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡應用第1頁認識1：生成沉淀離子反應之所以能夠發(fā)生，在于生成物溶解度很小。認識2：溶解度小于0.01g電解質稱為難溶電解質，溶解度盡管很小，但不會為0。認識3：殘留在溶液中離子濃度小于1×10-5mol·L－1,就認為反應完全了。沉淀溶解平衡溶度積規(guī)則:

MmAn飽和溶液

溶度積Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n離子積Qc=c(Mn+)m·c(Am-)nQc>

Ksp,溶液處于過飽和溶液狀態(tài),生成沉淀.Qc=Ksp,沉淀和溶解到達平衡,溶液為飽和溶液.Qc<

Ksp,溶液未達飽和,沉淀發(fā)生溶解.第2頁例：將4×10-3mol.L-1AgNO3溶液與4×10-3mol.L-1

NaCl溶液等體積混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)=1.8×10-10C(Ag+)=2×10-3,c(Cl-)=2×10-3Qc=2×10-3×

2×10-3

=4.0×10-6

>1.8×10-10Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。解：問題處理第3頁沉淀溶解平衡應用之一沉淀生成

加入沉淀劑、應用同離子效應、控制溶液pH，當Qc＞Ksp時有沉淀生成.利用溶度積規(guī)則解釋以下事實.

1.假如誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應盡快用5.0％硫酸鈉溶液給患者洗胃.

2.精制食鹽水時，可加入適量氫氧化鈉溶液除去氯化鈉溶液中鎂離子.

增大c(OH-)，使Qc＞Ksp以產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀.

增大c(SO42-)，使Qc＞Ksp以產(chǎn)生BaSO4沉淀.Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)BaSO4(S)

Ba2++SO42-

第4頁3.將溶液pH調(diào)整到3－4，就能夠除去硫酸銅溶液中鐵離子。沉淀溶解平衡應用之一沉淀生成Fe(OH)3Ksp=2.6×10-39

、Cu(OH)2Ksp=5.6×10-20

設溶液中銅離子濃度和鐵離子濃度均為0.1mol.L-1對于氫氧化銅來說，KSP=C(Cu2+)C2(OH-)

=5.6×10-20

,則銅離子開始沉淀時C(OH-)=7.5×10-10，即PH=4.8；銅離子完全沉淀時C(OH-)=2.4×10-7

，即PH=6.6。對于氫氧化鐵來說，KSP=C(Fe3+)C3(OH-)

=2.6×10-39

,則鐵離子開始沉淀時C(OH-)=2.9×10-13，即PH=1.4；鐵離子完全沉淀時C(OH-)=1.38×10-11

，即PH=2.8。

從理論上說，當PH=2.7時，鐵離子已完全沉淀，而當PH=4.7時，銅離子才開始轉化為沉淀。所以，在實際操作中常調(diào)整PH到3—4就能夠出去硫酸銅溶液中鐵離子第5頁1、假如要除去某溶液中SO42-，你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽？為何？加入鋇鹽，因為BaSO4比CaSO4更難溶，使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全2、以你現(xiàn)有知識，你認為判斷沉淀能否生成可從哪方面考慮？是否可能使要除去離子經(jīng)過沉淀反應全部除去？說明原因。從溶解度方面可判斷沉淀能否生成不可能使要除去離子經(jīng)過沉淀完全除去沉淀生成問題處理第6頁沉淀溶解平衡應用之二沉淀溶解依據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶電解質，假如能設法不停移去溶解平衡體系中對應離子，使平衡向沉淀溶解方向移動，就能夠使沉淀溶解。第7頁【案例一】醫(yī)院中進行鋇餐透視時，用BaSO4做內(nèi)服造影劑，為何不用BaCO3做內(nèi)服造影劑？信息：1.Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2；Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-22.Ba2+有劇毒，；3.胃酸酸性很強，pH約為0.9～1.5；沉淀溶解平衡應用之二沉淀溶解第8頁

因為人體內(nèi)胃酸酸性較強(pH0.9-1.5)，假如服下BaCO3,胃酸會與CO32-反應生成CO2和水，使CO32-離子濃度降低，使BaCO3沉淀溶解平衡向右移動，使體內(nèi)Ba2+濃度增大而引發(fā)人體中毒。BaCO3Ba2++CO32-+2H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H+結合生成硫酸，胃酸中H+對BaSO4溶解平衡沒有影響，Ba2+濃度保持在安全濃度標準下，所以用BaSO4作“鋇餐”。沉淀溶解平衡應用之二沉淀溶解第9頁沉淀溶解【案例二】吃糖后不刷牙輕易形成蛀牙。為何？信息：1.牙齒表面牙釉質起著保護牙齒作用，其主要成份為Ca5(PO4)3OH（羥基磷酸鈣）,它是一個難溶電解質，Ksp=2.5×10-59mol9·L-9；2.殘留在牙齒上糖發(fā)酵會產(chǎn)生H+；沉淀溶解平衡應用之二第10頁Ca5（PO4）3OH（S）5Ca2+（ag）+3PO43-（ag）

+OH-（ag）

糖發(fā)酵生成有機酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒。

已知Ｆ－會與難溶于水羥基磷酸鈣[Ca5(PO4)3(OH)]反應生成更難溶且耐酸氟磷酸鈣[Ca5(PO4)3F]。請解釋含氟牙膏使牙齒變堅固原因并寫出此離子反應方程式。沉淀溶解平衡應用之二沉淀溶解生成氟磷酸鈣覆蓋在牙齒表面，抵抗Ｈ+侵襲

Ca5(PO4)3OH+F－＝Ca5(PO4)3F+OH-

第11頁沉淀轉化實質：沉淀轉化條件：沉淀溶解平衡移動難溶電解質轉化成愈加難溶物質溶解度大沉淀：溶度積常數(shù)大沉淀溶解度小沉淀：溶度積常數(shù)小沉淀沉淀溶解平衡應用之三沉淀轉化觀察P82活動與探究第12頁試驗現(xiàn)象離子方程式試驗1試驗2試驗3白色沉淀產(chǎn)生Ag++Cl-=AgCl↓白色沉淀轉化為黃色AgCl+I-AgI+Cl-黃色沉淀轉化為黑色2AgI+S2-Ag2S+2I-沉淀溶解平衡應用之三沉淀轉化

分步沉淀

在相同濃度Cl-、Br-、I-溶液中逐滴加入AgNO3溶液，AgI最先沉淀，其次是AgBr,最終是AgCl。第13頁沉淀溶解平衡應用之三沉淀轉化沉淀轉化示意圖KI=I-+K+AgCl(S)Ag+

+Cl-+AgI(S)AgCl(S)+I-AgI(S)+Cl-KSP(AgCl)=1.8*10-10KSP(AgI)=8.3*10-17第14頁沉淀溶解平衡應用之三沉淀轉化（1）已知25℃時AgCl、AgI、Ag2S溶解度分別是1.5×10-4g

、

2.1×10-7g、1.3×10-16g

，分析上述試驗現(xiàn)象產(chǎn)生原因。

（2）已知AgCl、AgI和Ag2SKSP分別為1.8×10-10mol2?L-2、8.3×10-17mol2?L-2、1.6×10-49mol3?L-3，分析沉淀轉化方向。

討論

K差值越大，沉淀轉化越徹底。即生成沉淀Ksp越小，轉化越徹底。沉淀轉化方向：AgCl→AgBr→AgI第15頁情景：

鍋爐水垢既會降低燃料利用率，造成能源浪費，也會影響鍋爐使用壽命，造成安全隱患，所以要定時去除。第16頁

鍋爐水垢主要成份為CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4，在處理水垢時，通常先加入飽和Na2CO3溶液浸泡，然后再向處理后水垢中加入NH4Cl溶液，請你思索：1.加入飽和Na2CO3溶液后，水垢成份發(fā)生了什么改變？說明理由。2.NH4Cl溶液作用是什么？請描述所發(fā)生改變。

數(shù)據(jù)：1.幾個物質溶度積常數(shù)(Ksp)

2.Mg(OH)2飽和溶液中，[Mg2+]=1.1×10-4mol/LMgCO3飽和溶液中，[Mg2+]=2.6×10-3mol/L物質CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO3Ksp7.1×10-52.8×10-95.6×10-126.8×10-6沉淀溶解平衡應用之三沉淀轉化第17頁化學法除鍋爐水垢流程圖CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成份CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過程中發(fā)生全部離子方程式用鹽酸或飽氯化銨液除去水垢沉淀溶解平衡應用之三沉淀轉化第18頁重晶石（主要成份是BaSO4）是制備鋇化合物主要原料

；BaSO4不溶于酸，但為何能夠用飽和Na2CO3溶液處理轉化為易溶于酸BaCO3問題處理BaSO4

Ba2+

+SO42-

+BaCO3(s)BaSO4+CO32-BaCO3+SO42-①飽和Na2CO3溶液②移走上層溶液H+BaSO4、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO3Na2CO3CO32-

+2Na+（重復①②操作）第19頁水滴石穿滴水成石溶洞形成：第20頁CaCO3Ca2++CO32-+2HCO3-H2O+CO2溶洞形成：CaCO3+H2O+CO2+2HCO3-Ca2+水滴石穿第21頁CaCO3+H2O+CO2Ca（HCO3）2滴水成石溶洞形成：第22頁“看到”微粒處理沉淀溶解平衡問題普通思緒：“找到”平衡“想到”移動依據(jù)數(shù)據(jù)第23頁例：在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少許Fe3+

雜質，pH值控制在什么范圍才能除去Fe3+?[使c(Fe3+)≤10-5mol·L-1]解：Fe(OH)3Ksp=2.6×10-39，Cu(OH)2Ksp=5.6×10-20