3.4.2 沉淀溶解平衡的应用 课件（共20张PPT） 人教版（2019）高中化学选择性必修一

(共20张PPT)
第4节 沉淀溶解平衡
第2课时：沉淀溶解平衡的应用
第三章
沉淀的生成
01
沉淀的溶解
02
沉淀的转化
03
工业废水中的金属离子要如何除去呢？
沉淀的生成
沉淀的生成
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的
方法
调节pH法
加沉淀剂法
【例】除去氯化铵中的杂质氯化铁
加入氨水调节pH至7~8，
Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
【例】工业废水中Cu2+、Hg2+等离子的处理：
加入 Na2S、H2S 等作沉淀剂
S2- + Hg2+ = HgS↓
H2S + Cu2+ = CuS↓ + 2H+
沉淀的生成
利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生;其次希望沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。
【思考与讨论】
若要除去某溶液中的SO2，你选择加入钙盐还是钡盐 为什么
(2) 如何使沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小
加入钡盐，
因为K(BaSO4)增大所用沉淀剂的浓度
沉淀的溶解
沉淀的溶解
锅炉及其管道内的水垢
烧水壶的水垢
请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。
如何除去这些水垢？
水垢含有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4等
——“酸洗”(盐酸浸泡）
沉淀的溶解
CaCO3(s) CO32- (aq) + Ca2+ (aq)
H2CO3 H2O + CO2↑
+ H+
HCO3- (aq)
+ H+
沉淀溶解平衡解释稀盐酸除CaCO3的原理：
CO2气体的生成和逸出，使CO32- 的浓度不断减小，
Q ＜ Ksp，
平衡向沉淀溶解的方向移动
只要盐酸足够，沉淀完全溶解。
沉淀的溶解
(1)写出实验中有关反应的化学方程式。
(2)应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应。
【实验3-3】
滴加的试剂
水
盐酸
现象
Mg(OH)2+2HCl = MgCl2+2H2O
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq)
加盐酸, 中和OH-, 平衡正向移动，
促进Mg(OH)2(s)的溶解
沉淀不溶解
沉淀溶解
沉淀的溶解
如： CaCO3 、FeS、Al(OH)3、 Mg(OH)2、 Cu(OH)2等
① 酸溶解法：
沉淀溶解的方法
③盐溶液溶解法：
②配位溶解法:
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 + 2NH4+ = Mg2+ + 2NH3·H2O
沉淀的转化
沉淀的转化
【实验3-4】
步骤
（1）
（2）
现象
产生
白色沉淀
（3）
白色沉淀转化为
黄色沉淀
黄色沉淀转化为
黑色沉淀
Ag+ + Cl- = AgCl↓
AgCl(s) + I -
AgI(s) + Cl -
2AgI(s) + S 2-
Ag2S(s) + 2I-
沉淀的转化
【实验3-5】
滴加的试剂
（1）
（2）
现象
产生白色沉淀
白色沉淀转化为
红褐色沉淀
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓
3Mg(OH)2(s) + 2Fe3+
2Fe(OH)3(s) + 3Mg 2+
沉淀的转化
【沉淀的转化】
1）实质：
2）条件：
3）规律：
沉淀溶解平衡的移动
两种沉淀的溶解度不同
① 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。两者的溶解度差别越大，转化越容易。
② 当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时
所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。
沉淀的溶解
稀盐酸能除去CaSO4吗？
【思考】
不能
CaSO4(s) SO42- (aq) + Ca2+(aq)
用Na2CO3溶液浸泡一段时间，再辅以“酸洗”
沉淀溶解平衡解释其原理：
CaSO4(s) Ca2+(aq) + SO42- (aq)
+
CO32- (aq)
CaCO3(s)
平衡向溶解
的方向移动
CaSO4
溶解
Q ＜ Ksp
酸洗
除去
c(Ca2+ )
减小
CaSO4 → CaCO3 沉淀的转化
沉淀的转化
【沉淀转化的应用】
1）锅炉除水垢 ：
（含有CaSO4）
先加Na2CO3溶液，再加稀盐酸
CaSO4(s) + Na2CO3 CaCO3(s) + Na2SO4
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
2）水垢的生成 ：
硬水中MgHCO3
MgCO3
Mg(OH)2
3）自然界中
矿物的转化：
原生
铜的硫化物
CuSO4溶液
铜蓝（CuS）
CuSO4 (aq) + ZnS (s) CuS(s) + ZnSO4 (aq)
CuSO4 (aq) + PbS(s) CuS (s) + PbSO4(s)
【沉淀转化的应用】
4）氟化物
预防龋齿：
牙齿表面釉质层的主要成分——难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]
Ca5(PO4)3(OH)(s) + F-(aq) Ca5(PO4)3F(s) + OH-(aq)
氟离子与羟基磷灰石反应，生成溶解度更小的氟磷灰石
往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是(　　)
A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(H＋)均会增大
B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4)
C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸
D．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s) CaCO3(s)＋SO(aq)
D
沉淀溶解
平衡的应用
沉淀的生成
沉淀的转化
沉淀的溶解
调节pH法
加沉淀剂法
① 酸溶解法
③盐溶液溶解法
②配位溶解法
实质：
沉淀溶解平衡的移动
规律：
溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀
容易实现。