第3章　第3节　第2课时　沉淀溶解平衡的应用 课件(共26张PPT)2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修第一册

(共26张PPT)
第2课时　沉淀溶解平衡的应用
第3章　第3节　
1.了解沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用，能运用化学平衡理
论分析沉淀的生成、溶解和转化(重点)。
2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化的条件(难点)。
学习目标
新课导入
水
滴
石
穿
？
滴
水
成
石
？
溶洞的形成—水与石的关系
沉淀的溶解与生成
一
1.沉淀溶解与生成的条件
Q＜Ksp
Q=Ksp
Q＞Ksp
若体系中有足量固体，则固体溶解，直至平衡
溶液中的离子生成沉淀，直至平衡
沉淀溶解与离子生成沉淀处于平衡
2.沉淀的溶解与生成在生产、生活中的重要应用
[实例1—沉淀的溶解]医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”的原因？
思考讨论
BaCO3 (s) Ba2 +(aq) + (aq) Ksp=5.1×10-9 mol2·L－2
胃酸中：2HCl ===2 +2H＋
人体重金属中毒
c()降低
BaSO4 (s) Ba2+(aq) + (aq) Ksp=1.1×10-10 mol2·L－2
Q(BaCO3)c(Ba2＋)增大
不与H＋反应，对沉淀溶解无影响。
＋
CO2+H2O

小结　沉淀溶解的常用方法
沉淀溶解的常用方法
酸溶解法
配位溶解法
盐溶液溶解法
如CaCO3、 FeS 、 Al(OH)3 、Mg(OH)2 、Cu(OH)2等
如AgCl溶于氨水:
AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液:
Mg(OH)2+2===Mg2++2NH3·H2O
[实例2—沉淀的生成]误食可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2]可用5%的Na2SO4溶液洗胃解毒的理由。
定性分析
思考讨论
服用5.0%的Na2SO4溶液
使Ba2+浓度降低而解除毒性。
10－10 mol·L－1
小结　生成沉淀的常用方法
①通过调节pH，使弱碱阳离子生成沉淀；
②加沉淀剂，使某些离子生成难溶物质而沉淀；
③增大沉淀溶解平衡体系中某种离子浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动；
④通过氧化还原反应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，如将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而生成更难溶的Fe(OH)3。
思考交流
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)常用Na2S等除去废水中某些重金属离子如Cu2＋、Hg2＋，是因为CuS、HgS的Ksp都很小
(4)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO3反应
×
√
√
×
思考交流
2.溶洞里美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹，请从沉淀溶解平衡的角度解释这一现象。
溶有Ca(HCO3)2的水从洞顶滴落时，水分蒸发，压强减小，温度升高，CO2的溶解量减小，导致上述平衡逆向移动而析出CaCO3，日积月累就形成了这些奇迹。
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
CaCO3 (s) Ca2+ (aq) + (aq)
沉淀溶解
＋
CO2＋H2O

沉淀生成
思考交流
3.已知三种化合物的溶解度：PbSO4　1.03×10－4 g，PbCO3　1.81×
10－7 g，PbS　1.84×10－14 g，为了除去工业废水中的重金属离子Pb2＋，应选用哪种沉淀剂？理由是什么？
提示　应选用硫化物作为沉淀剂，因为生成的PbS更难溶，可以更好地除去Pb2＋。
思考交流
4.(2023·湖北黄冈高二期中)从含Cl－和I－的混合溶液中得到AgCl和AgI的流程如图：
(1)“沉淀Ⅰ”步骤中发生的反应有___________________、_________
_________。
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
Ag＋＋I－
===AgI↓
(2)AgCl可溶于4 mol·L－1的氨水，原因是生成配离子[Ag(NH3)2]＋，写出该反应的离子方程式：______________________________________
_______。
AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－
＋2H2O
(3)已知[Ag(NH3)2]＋ Ag＋＋2NH3，“沉淀Ⅱ”步骤中能否用盐酸代替硝酸，简述理由：__________________________________________
________________________________________________________________________________________。
思考交流
能用盐酸代替硝酸，H＋与[Ag(NH3)2]＋电离的
NH3反应使溶液中c(Ag＋)增大，且盐酸使c(Cl－)增大，Q(AgCl)>
Ksp(AgCl)，重新产生AgCl沉淀
返回
沉淀的转化
二
1.实验探究沉淀的转化
ZnS沉淀转化为CuS沉淀
产生白色沉淀
S2－(aq)＋Zn2＋(aq)===ZnS(s)
产生黑色沉淀
ZnS(s)＋Cu2＋(aq)===CuS(s)＋Zn2＋(aq)
结论：溶解能力小的沉淀可以转化成溶解能力更小的沉淀
2.沉淀转化的实质和条件
(1)实质：沉淀溶解平衡的移动。
(2)条件：两种沉淀的溶解度不同。
即将溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。
通常，溶解能力小的沉淀转化为溶解能力更小的沉淀容易实现；
两者溶解能力差别越大，沉淀转化越容易。
特别提醒　浓度差别大也可以反向转化。
3.沉淀转化的应用
(1)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除去，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)
(2)水垢的形成
硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，反应方程式：
，
说明Mg(OH)2比MgCO3更难溶。
Mg(HCO3)2 MgCO3↓＋H2O＋CO2↑、Ca(HCO3)2 CaCO3↓＋H2O＋CO2↑、MgCO3＋H2O Mg(OH)2＋CO2↑
思考交流
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)(3)可用FeS除去废水中的Hg2＋、Ag＋等，是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶
×
√
√
思考交流
2.沉淀转化在工、农业生产中有广泛的应用。
(1)锅炉除水垢(含有CaSO4)：常温下CaCO3、CaSO4的Ksp分别为3.4×10－9 mol2·L－2、4.9×10－5 mol2·L－2，处理流程如下。
①写出沉淀转化Ⅰ的离子方程式：______________________________
__________，该温度下转化的平衡常数K＝________。
②沉淀溶解Ⅱ主要反应的化学方程式为__________________________
________。
1.4×104
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O
＋CO2↑
思考交流
上述沉淀转化的方程式为____________________________、________
___________________。
(3)难溶性的FeS可用于处理工业废水中的Pb2＋等重金属离子，处理Pb2＋
的离子方程式为_________________________________。
CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4
CuSO4＋
PbS===CuS＋PbSO4
FeS(s)＋Pb2＋(aq)===PbS(s)＋Fe2＋(aq)
1
2
3
自我测试
1.(2023·深圳高二期末)为了除去CuCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加热并搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再向滤液中加入适量盐酸，这种试剂是
A.Na2CO3
B.NaOH
C.NH3·H2O
D.CuCO3
√
均能降低 c(H+)，调节pH，促进Fe3＋转化成Fe(OH)3
但应注意使用Na2CO3、NaOH、NH3·H2O都会引入新的杂质。
1
2
3
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①和②说明Ag＋(aq)与Cl－(aq)的反应是有限度的
C.实验③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验①和③可以证明AgI比AgCl更难溶
√
① Ag＋＋Cl－===AgCl↓
Ag＋过量
Ag＋
无法判断反应是否有限度
AgI
AgCl
③ AgCl(s)＋I－(aq) AgI(s)＋Cl－(aq)
1
2
3
自我测试
3.牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在着如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋(aq)＋3 ＋OH－(aq)。
(1)进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，此时，牙齿就会受到腐蚀，其原因是__________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。请用离子方程式表示牙膏配有氟化物添加剂能防止龋齿的原因：
______________________________________________。
有机酸电离出的H＋与Ca5(PO4)3OH电离出的OH－发生反
应：H＋＋OH－ H2O，使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向右移动
Ca5(PO4)3OH(s)＋F－(aq)===Ca5(PO4)3F(s)＋OH－(aq)
加酸使沉淀溶解
H＋
H2O
+

H＋