化学人教版（2019）选择性必修1 3.4.2沉淀溶解平衡的应用 课件（共37张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修1 3.4.2沉淀溶解平衡的应用 课件（共37张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 15.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-14 07:55:20 | ||
图片预览
文档简介
(共37张PPT)
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
第二课时 沉淀溶解平衡的应用
素
养
目
标
1.变化观念与平衡思想：能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。
2.科学探究与创新意识：学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题，并设计实验探究方案，进行沉淀转化等实验探究。
学习目标 1min
自学指导 6min
阅读课本第79-83页，完成大本第 66-67页
自学检测 2min
P66
√
×
√
在AgBr饱和溶液中加入NaCl固体，
当Q(AgCl)＞Ksp(AgCl)时，就可以沉淀出AgCl
自学检测 2min
P66
MgCO3和Ca(OH)2的溶解度比CaCO3和Mg(OH)2大
A
应用：除杂或提纯物质
二、沉淀反应的应用
1.沉淀的生成
①原则
②方法
生成沉淀的反应能发生；且进行得越完全越好
(1)调节pH形成氢氧化物沉淀
如何除去NH4Cl中混有FeCl3
Fe3+ + 3NH3·H2O = Fe(OH)3↓+3NH4+
加氨水调pH至7-8
如何除去MgCl2中混有FeCl3
加MgO、MgCO3、Mg(OH)2
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
MgO+ 2H+ = Mg2+ + H2O
教师点拨 20min
交流讨论
已知Fe3+在pH3~4开始沉淀，在pH7~8沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8~9开始沉淀，在11~12沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？
先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调pH至7到8使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀。
硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等
常见氧化剂
氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）
氧化剂可用
氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜
调pH
氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）
调pH可用
工业废水
硫化物等
重金属离子(如Cu2+、Hg2+等)转化成沉淀
(2)加沉淀剂
Cu2++S2- = CuS↓ Hg2++S2- = HgS↓
一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时，则认为已经沉淀完全。
如果要除去某溶液中的SO42-，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。
【思考与交流】
选择使沉淀物的溶度积尽量小的沉淀剂，控制沉淀剂的使用量应适当过量。
(3) 同离子效应法
硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。
BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42- (aq)
分步沉淀
溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。
Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全；如AgCl、AgBr、AgI、Ag2S
交流讨论
CaCO3 Ca2+ + CO32-
+H+
HCO3- H2CO3 → H2O+CO2↑
+H+
CaCO3沉淀为什么可以溶于盐酸中？你能解释吗？
【思考交流】
沉淀的溶解
滴加试剂 蒸馏水 盐酸 NH4Cl溶液
现 象
Mg(OH)2+2HCl = MgCl2+2H2O
Mg(OH)2+2NH4Cl MgCl2+2NH3·H2O
沉淀不溶解
沉淀溶解
沉淀溶解
【实验3-3】向3支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸和NH4Cl溶液，观察并记录现象。
化学反应方程式:
（1）原理
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。Qc < Ksp
（2）举例
①难溶电解质溶于酸中
如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸
②难溶电解质溶于盐溶液
如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液
2.沉淀的溶解
FeS可溶于强酸，
H2S与Fe2+不反应
3Ag2S＋8H＋ ＋ 2NO3- = 6Ag＋＋3S＋2NO↑＋4H2O
AgCl + 2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
④氧化还原溶解法：
③配位溶解法:
如Ag2S溶于稀HNO3
如AgCl溶于氨水
沉淀的转化
【实验3-4】
向盛有2滴0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加2mL0.1mol/L NaCl 溶液，至不再有白色沉淀产生。向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，观察、记录现象；再向其中滴加8滴0.1mol/L的Na2S溶液，观察并记录现象。
AgCl
AgI
Ag2S
KI
Na2S
白色
沉淀
黄色
沉淀
黑色
沉淀
AgNO3溶液
NaCl溶液
KI溶液
Na2S溶液
①
②
③
KI = I- + K+
AgCl(s) Ag+ + Cl-
+
AgI(s)
s(AgCl)=1.5×10-4g
s(AgI)=3.7×10-7g
AgCl(s)+I- AgI(s) + Cl-
沉淀的转化示意图
s(Ag2S)=1.3×10-16g
Q(AgI)＞Ksp(AgI) AgI沉淀
Q(AgCl)＜Ksp(AgCl) AgCl溶解
Na2S = S2- + 2Na+
AgI(s) Ag+ + I-
+
Ag2S(s)
2AgI(s)+S2- AgS(s) + 2I-
沉淀的转化示意图
s(AgCl)=1.5×10-4g
s(AgI)=3.7×10-7g
s(Ag2S)=1.3×10-16g
Q(Ag2S)＞Ksp(Ag2S) Ag2S沉淀
Q(AgI)＜Ksp(AgI) AgI溶解
FeCl3
静置
白色沉淀析出
白色沉淀变为红褐色
红褐色沉淀析出，溶液变无色
3Mg(OH)2+2FeCl3 2Fe(OH)3+3MgCl2
沉淀的转化
【实验3-5】
向盛有2mL0.1mol/L MgCl2溶液的试管中滴加2-4滴2mol/LNaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加4滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置。观察并记录现象。
（1）实质：
溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，溶解度差别越大，转化越容易。
沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。
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）一般规律：
（3）沉淀转化的应用：
3.沉淀的转化
锅炉水垢中除了CaCO3、Mg(OH) 2外，还含有难溶于水和酸的 CaSO4 ，如何清除？
沉淀转化的应用——锅炉除水垢
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
用盐酸或
饱氯化铵液
除去水垢
CaSO4+CO32- CaCO3+SO42-
CaCO3+2H+ = Ca2++CO2↑+H2O
Mg(OH)2+2H+ = Mg2++2H2O
CaSO4 SO42- + Ca2+
+
CO32-
CaCO3
沉淀转化
自然界中矿物的转化：S小的矿物 S更小的
转化
CuSO4＋ZnS CuS＋ZnSO4
CuSO4＋PbS CuS＋PbSO4
CuS(铜蓝)
如原生铜硫化物
氧化
淋滤
CuSO4(溶液)
ZnS
PbS
含氟牙膏的使用 ，发生沉淀的转化
氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀，使牙齿更坚固
龋齿和含氟牙膏
Ca5(PO4) 3OH+4H+ 5Ca2++3HPO4-+H2O
Ca5(PO4) 3OH + F-
Ca5(PO4)3F +OH-
羟磷灰石
氟磷灰石
(耐酸腐蚀)
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＋的离子方程式：
FeS(s)+Hg2+(aq) HgS(s)+ Fe2+(aq)
工业废水处理
自学检测 2min
P67
颜色变化是由于AgCl转化成AgI，AgI再转化成Ag2S，其转化的原因是溶解度：AgCl>AgI>Ag2S。
当溶液中c(Ag＋)·c(Br－)＜Ksp(AgBr)而c(Cl－)·c(Ag＋)＞Ksp(AgCl)时，就会使AgBr转化为AgCl沉淀。
在AgBr饱和溶液中加入NaCl固体，
当Q(AgCl)＞Ksp(AgCl)时，就可以沉淀出AgCl
自学检测 2min
P67
D
只与温度有关
AgBr(s)＋I－(aq) AgI(s)＋Br－(aq)
沉淀反应的应用
由于胃酸的酸性很强(pH为0.9～1.5)，胃酸可与CO32-反应生成CO2和H2O，使CO32-的浓度降低，Q＜Ksp，此时BaCO3的沉淀溶解平衡正向移动，使Ba2＋浓度增大而导致人体中毒，因此不能用BaCO3作钡餐。
SO42-与Ba2＋结合生成BaSO4沉淀，可缓解Ba2＋对人体的毒害。
FeCl3水解显酸性：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，选择CuO或CuCO3，消耗Fe3＋水解生成的H＋，调节溶液pH于3.7～4.4之间，从而促进Fe3＋完全以Fe(OH)3形式沉淀出来，过滤。
D
Q(AgI)=c(Ag+) c(I-)＞Ksp(AgI)
过量
C
Cu不能置换Fe
Cu2+ 也会沉淀
H2S与Fe2+不反应，与Cu2+反应生成CuS
B
D
2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O
必须能与酸反应，使c(H＋)减小，且不引入新的杂质离子
当堂训练 5min
大本P56
C
沉淀转化的方向是难溶物向生成更难溶物的方向转化，所以沉淀的溶解度差别越大，越易转化
B
Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，溶解度ZnS＞CuS，
沉淀向更难溶的方向进行。
C
Ksp(FeS)＞Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)
易溶
c(S2－)将减至非常小，而c(Zn2+)远远大于1.6×10－23 mol·L－1
沉淀向更难溶的方向转化
不变
D
减小
c(Ag＋)≈[0.1×(1/20)]/5＝0.001 mol·L－1，Q(AgCl)≈0.001×1.8×10－5＝1.8×10－8＞Ksp(AgCl)
8mol/L ≈ c(Cl-)＞ ＝2.5×10-4 mol/L
1.8×10-10
洗去沉淀中附着的SO42-
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
大
洗去沉淀中附着的SO42-
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(合理即可)
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
第二课时 沉淀溶解平衡的应用
素
养
目
标
1.变化观念与平衡思想：能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。
2.科学探究与创新意识：学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题，并设计实验探究方案，进行沉淀转化等实验探究。
学习目标 1min
自学指导 6min
阅读课本第79-83页，完成大本第 66-67页
自学检测 2min
P66
√
×
√
在AgBr饱和溶液中加入NaCl固体，
当Q(AgCl)＞Ksp(AgCl)时，就可以沉淀出AgCl
自学检测 2min
P66
MgCO3和Ca(OH)2的溶解度比CaCO3和Mg(OH)2大
A
应用：除杂或提纯物质
二、沉淀反应的应用
1.沉淀的生成
①原则
②方法
生成沉淀的反应能发生；且进行得越完全越好
(1)调节pH形成氢氧化物沉淀
如何除去NH4Cl中混有FeCl3
Fe3+ + 3NH3·H2O = Fe(OH)3↓+3NH4+
加氨水调pH至7-8
如何除去MgCl2中混有FeCl3
加MgO、MgCO3、Mg(OH)2
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
MgO+ 2H+ = Mg2+ + H2O
教师点拨 20min
交流讨论
已知Fe3+在pH3~4开始沉淀，在pH7~8沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8~9开始沉淀，在11~12沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？
先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调pH至7到8使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀。
硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等
常见氧化剂
氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）
氧化剂可用
氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜
调pH
氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）
调pH可用
工业废水
硫化物等
重金属离子(如Cu2+、Hg2+等)转化成沉淀
(2)加沉淀剂
Cu2++S2- = CuS↓ Hg2++S2- = HgS↓
一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时，则认为已经沉淀完全。
如果要除去某溶液中的SO42-，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。
【思考与交流】
选择使沉淀物的溶度积尽量小的沉淀剂，控制沉淀剂的使用量应适当过量。
(3) 同离子效应法
硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。
BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42- (aq)
分步沉淀
溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。
Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全；如AgCl、AgBr、AgI、Ag2S
交流讨论
CaCO3 Ca2+ + CO32-
+H+
HCO3- H2CO3 → H2O+CO2↑
+H+
CaCO3沉淀为什么可以溶于盐酸中？你能解释吗？
【思考交流】
沉淀的溶解
滴加试剂 蒸馏水 盐酸 NH4Cl溶液
现 象
Mg(OH)2+2HCl = MgCl2+2H2O
Mg(OH)2+2NH4Cl MgCl2+2NH3·H2O
沉淀不溶解
沉淀溶解
沉淀溶解
【实验3-3】向3支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸和NH4Cl溶液，观察并记录现象。
化学反应方程式:
（1）原理
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。Qc < Ksp
（2）举例
①难溶电解质溶于酸中
如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸
②难溶电解质溶于盐溶液
如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液
2.沉淀的溶解
FeS可溶于强酸，
H2S与Fe2+不反应
3Ag2S＋8H＋ ＋ 2NO3- = 6Ag＋＋3S＋2NO↑＋4H2O
AgCl + 2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
④氧化还原溶解法：
③配位溶解法:
如Ag2S溶于稀HNO3
如AgCl溶于氨水
沉淀的转化
【实验3-4】
向盛有2滴0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加2mL0.1mol/L NaCl 溶液，至不再有白色沉淀产生。向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，观察、记录现象；再向其中滴加8滴0.1mol/L的Na2S溶液，观察并记录现象。
AgCl
AgI
Ag2S
KI
Na2S
白色
沉淀
黄色
沉淀
黑色
沉淀
AgNO3溶液
NaCl溶液
KI溶液
Na2S溶液
①
②
③
KI = I- + K+
AgCl(s) Ag+ + Cl-
+
AgI(s)
s(AgCl)=1.5×10-4g
s(AgI)=3.7×10-7g
AgCl(s)+I- AgI(s) + Cl-
沉淀的转化示意图
s(Ag2S)=1.3×10-16g
Q(AgI)＞Ksp(AgI) AgI沉淀
Q(AgCl)＜Ksp(AgCl) AgCl溶解
Na2S = S2- + 2Na+
AgI(s) Ag+ + I-
+
Ag2S(s)
2AgI(s)+S2- AgS(s) + 2I-
沉淀的转化示意图
s(AgCl)=1.5×10-4g
s(AgI)=3.7×10-7g
s(Ag2S)=1.3×10-16g
Q(Ag2S)＞Ksp(Ag2S) Ag2S沉淀
Q(AgI)＜Ksp(AgI) AgI溶解
FeCl3
静置
白色沉淀析出
白色沉淀变为红褐色
红褐色沉淀析出，溶液变无色
3Mg(OH)2+2FeCl3 2Fe(OH)3+3MgCl2
沉淀的转化
【实验3-5】
向盛有2mL0.1mol/L MgCl2溶液的试管中滴加2-4滴2mol/LNaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加4滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置。观察并记录现象。
（1）实质：
溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，溶解度差别越大，转化越容易。
沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。
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）一般规律：
（3）沉淀转化的应用：
3.沉淀的转化
锅炉水垢中除了CaCO3、Mg(OH) 2外，还含有难溶于水和酸的 CaSO4 ，如何清除？
沉淀转化的应用——锅炉除水垢
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
用盐酸或
饱氯化铵液
除去水垢
CaSO4+CO32- CaCO3+SO42-
CaCO3+2H+ = Ca2++CO2↑+H2O
Mg(OH)2+2H+ = Mg2++2H2O
CaSO4 SO42- + Ca2+
+
CO32-
CaCO3
沉淀转化
自然界中矿物的转化：S小的矿物 S更小的
转化
CuSO4＋ZnS CuS＋ZnSO4
CuSO4＋PbS CuS＋PbSO4
CuS(铜蓝)
如原生铜硫化物
氧化
淋滤
CuSO4(溶液)
ZnS
PbS
含氟牙膏的使用 ，发生沉淀的转化
氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀，使牙齿更坚固
龋齿和含氟牙膏
Ca5(PO4) 3OH+4H+ 5Ca2++3HPO4-+H2O
Ca5(PO4) 3OH + F-
Ca5(PO4)3F +OH-
羟磷灰石
氟磷灰石
(耐酸腐蚀)
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＋的离子方程式：
FeS(s)+Hg2+(aq) HgS(s)+ Fe2+(aq)
工业废水处理
自学检测 2min
P67
颜色变化是由于AgCl转化成AgI，AgI再转化成Ag2S，其转化的原因是溶解度：AgCl>AgI>Ag2S。
当溶液中c(Ag＋)·c(Br－)＜Ksp(AgBr)而c(Cl－)·c(Ag＋)＞Ksp(AgCl)时，就会使AgBr转化为AgCl沉淀。
在AgBr饱和溶液中加入NaCl固体，
当Q(AgCl)＞Ksp(AgCl)时，就可以沉淀出AgCl
自学检测 2min
P67
D
只与温度有关
AgBr(s)＋I－(aq) AgI(s)＋Br－(aq)
沉淀反应的应用
由于胃酸的酸性很强(pH为0.9～1.5)，胃酸可与CO32-反应生成CO2和H2O，使CO32-的浓度降低，Q＜Ksp，此时BaCO3的沉淀溶解平衡正向移动，使Ba2＋浓度增大而导致人体中毒，因此不能用BaCO3作钡餐。
SO42-与Ba2＋结合生成BaSO4沉淀，可缓解Ba2＋对人体的毒害。
FeCl3水解显酸性：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，选择CuO或CuCO3，消耗Fe3＋水解生成的H＋，调节溶液pH于3.7～4.4之间，从而促进Fe3＋完全以Fe(OH)3形式沉淀出来，过滤。
D
Q(AgI)=c(Ag+) c(I-)＞Ksp(AgI)
过量
C
Cu不能置换Fe
Cu2+ 也会沉淀
H2S与Fe2+不反应，与Cu2+反应生成CuS
B
D
2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O
必须能与酸反应，使c(H＋)减小，且不引入新的杂质离子
当堂训练 5min
大本P56
C
沉淀转化的方向是难溶物向生成更难溶物的方向转化，所以沉淀的溶解度差别越大，越易转化
B
Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，溶解度ZnS＞CuS，
沉淀向更难溶的方向进行。
C
Ksp(FeS)＞Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)
易溶
c(S2－)将减至非常小，而c(Zn2+)远远大于1.6×10－23 mol·L－1
沉淀向更难溶的方向转化
不变
D
减小
c(Ag＋)≈[0.1×(1/20)]/5＝0.001 mol·L－1，Q(AgCl)≈0.001×1.8×10－5＝1.8×10－8＞Ksp(AgCl)
8mol/L ≈ c(Cl-)＞ ＝2.5×10-4 mol/L
1.8×10-10
洗去沉淀中附着的SO42-
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
大
洗去沉淀中附着的SO42-
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(合理即可)