鲁科版 化学 选修4 3.3沉淀溶解平衡（共24张ppt）
文档属性
| 名称 | 鲁科版 化学 选修4 3.3沉淀溶解平衡（共24张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 331.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-07-03 17:01:08 | ||
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文档简介
课件24张PPT。第3节 沉淀溶解平衡
（第二课时）
沉淀溶解平衡的应用高中化学鲁科版《化学反应原理》第三章学习目标： 1、能运用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解
2、知道沉淀转化的本质???
3、知道沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用 (沉淀的生成、溶解和转化)
4、通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的 某些现象的讨论，使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用，激发学生学习化学的热情复习回顾：
PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)
Ksp=[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3?L-3
Ksp=[Pb2+][I-]2 Q=c(Pb2+)·c2(I-)生成平衡溶解Q=Ksp饱和【思考一】1、如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，可用给硫酸钠溶液给患者洗胃，为什么?若要有效地除去胃中的Ba2+,所用NaSO4溶液的浓度是多少？
已知：Ksp（BaSO4)=1.1×10-10,且当剩余离子即平衡离子浓度<10-5mol·L-1时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。
2、某工厂将溶液pH调节到3～4，可除1mol·L-1
CuSO4溶液中的0.05mol·L-1Fe3+杂质，原因是什么？
已知25℃ 时，Cu(OH)2 Ksp=2.2×10-20，Fe(OH)3的Ksp=2.6×10-39 。二、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的生成（2）原则：生成沉淀进行得越完全越好。
Q>Ksp，生成沉淀（3）方法：（1）应用：除杂或提纯①加沉淀剂 ②调pH值【思考二】
BaCO3(s) CO32-(aq) + Ba2+(aq)钡餐为什么不用BaCO3?HCO3-+H++H +H2CO3H2O + CO2定性分析：定量分析？ 2. 沉淀的溶解
（1）原理：通过反应，使溶解平衡体系中的某种离子浓度减小，平衡向沉淀溶解的方向移动，就达到使沉淀溶解的目的，即使Q < Ksp , 沉淀溶解
（2）应用：
例如除水垢[主要成分为CaCO3、Mg(OH)2等]
[思考]：写出氢氧化镁的沉淀溶解平衡方程式. 1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可采取什么方法？Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)+2OH－(aq)思考讨论 2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。氯化 镁溶液、 NaOH溶液、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、 FeCl3溶液。
已知： Mg(OH)2的Ksp=5.6×10-12,
MgCO3的Ksp=6.8×10-6,
Fe(OH)3的Ksp=2.6×10-39
迅速溶解逐渐溶解完成实验,记录现象,写出Mg(OH)2反应的离子方程式。白色沉淀转变为红褐色沉淀Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2OMg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O3Mg(OH)2+2Fe3+=3Mg2++2Fe(OH)3【思考三】：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会有红褐色沉淀生成？
Mg(OH)2(s) ? Mg2＋(aq)+2OH－(aq)3、沉淀的转化沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化[讨论]:从实验中可以得到什么结论？【实验】有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色AgClAgIAg2S实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀的转化示意图KI = I- + K++AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16gAgCl(s)+I- == AgI(s) + Cl-思考与交流 1、根据你所观察到的现象，写出上述实验所发生的离 子反应方程式：
AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I- 2、重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重 要原料 :BaSO4不溶于酸，但可以用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3BaSO4 、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO31、 BaSO4的Ksp比 BaCO3小，为什么可以转化？
2、饱和Na2CO3溶液的作用是什么？
3、如何操作才能保证绝大多数BaSO4 转化为BaCO3？【小结】：沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡移动的过程，其基本依据是平衡移动原理，可根据平衡移动原理定性判断平衡移动的方向，也可根据浓度商Q与溶度积Ksp的关系定量判断平衡移动的方向。学以致用之化学与生活： 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水中获取Ca2＋和HCO3-，经反应形成石灰石外壳
Ca2++2HCO3- CaCO3+CO2+H2O 珊瑚周围的藻类植物的生长会通过光合作用吸收
二氧化碳促进碳酸钙的产生对珊瑚的形成贡献很大。
人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他
的化石燃料等因素都会造成二氧化碳浓度增大，使碳
酸钙溶解，干扰珊瑚的生长，污水的排放可直接导致
珊瑚虫死亡。 应用：利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用 等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。 Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2?L-2
Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2?L-2
Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2
Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2?L-2
学以致用之化学与生产：FeS(s)练习：写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。 FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+ (aq) FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+ (aq) FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+ (aq) 例1：在100mL 0.01mol·L-1KCl 溶液中，加入 100mL 0.01mol·L -1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl Ksp=1.8×10-10) （ ）
A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀
C.无法确定 D.有沉淀但不是AgClAc(Cl-)=(0.01×0.1) ÷0.2=5×10-3mol·L-1c(Ag+)=(0.01×0.1) ÷0.2=5×10-3mol·L-1Qc =5×10-3×5×10-3=2.5×10-5>Ksp例2： 在1L含1.0×10-3mol·L-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10 mol2·L-2解：c(Ba2+)=0.01mol·L-1,c(SO42-)=0.001mol·L-1,生成BaSO4沉
淀后，Ba2+过量，剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol·L-1.
[SO42-]=Ksp/[Ba2+]= 1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8mol·L-1
因为，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol·L-1<1.0×10-5mol·L-1
所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：当剩余离子即平衡离子浓度﹤10-5mol/L时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。课后练习3：为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，下列不宜选用的试剂是（ ）
A.NaOH B.MgCO3
C.氨水 D.MgO E.Mg(OH)2AC课后练习4.已知HF的Ka＝3.6×10－4，CaF2的Ksp＝1.46×10－10。向1 L 0.1 mol·L-1的HF溶液中加入11.1 g CaCl2，下列有关说法正确的是( )
A．通过计算知，HF与CaCl2反应生成白色沉淀
B．通过计算知，HF与CaCl2不反应
C．因为HF是弱酸，HF与CaCl2不反应
D．如果升高温度，HF的Ka、CaF2的Ksp可能增 大，也可能减小A
（第二课时）
沉淀溶解平衡的应用高中化学鲁科版《化学反应原理》第三章学习目标： 1、能运用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解
2、知道沉淀转化的本质???
3、知道沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用 (沉淀的生成、溶解和转化)
4、通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的 某些现象的讨论，使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用，激发学生学习化学的热情复习回顾：
PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)
Ksp=[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3?L-3
Ksp=[Pb2+][I-]2 Q=c(Pb2+)·c2(I-)生成平衡溶解Q=Ksp饱和【思考一】1、如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，可用给硫酸钠溶液给患者洗胃，为什么?若要有效地除去胃中的Ba2+,所用NaSO4溶液的浓度是多少？
已知：Ksp（BaSO4)=1.1×10-10,且当剩余离子即平衡离子浓度<10-5mol·L-1时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。
2、某工厂将溶液pH调节到3～4，可除1mol·L-1
CuSO4溶液中的0.05mol·L-1Fe3+杂质，原因是什么？
已知25℃ 时，Cu(OH)2 Ksp=2.2×10-20，Fe(OH)3的Ksp=2.6×10-39 。二、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的生成（2）原则：生成沉淀进行得越完全越好。
Q>Ksp，生成沉淀（3）方法：（1）应用：除杂或提纯①加沉淀剂 ②调pH值【思考二】
BaCO3(s) CO32-(aq) + Ba2+(aq)钡餐为什么不用BaCO3?HCO3-+H++H +H2CO3H2O + CO2定性分析：定量分析？ 2. 沉淀的溶解
（1）原理：通过反应，使溶解平衡体系中的某种离子浓度减小，平衡向沉淀溶解的方向移动，就达到使沉淀溶解的目的，即使Q < Ksp , 沉淀溶解
（2）应用：
例如除水垢[主要成分为CaCO3、Mg(OH)2等]
[思考]：写出氢氧化镁的沉淀溶解平衡方程式. 1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可采取什么方法？Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)+2OH－(aq)思考讨论 2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。氯化 镁溶液、 NaOH溶液、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、 FeCl3溶液。
已知： Mg(OH)2的Ksp=5.6×10-12,
MgCO3的Ksp=6.8×10-6,
Fe(OH)3的Ksp=2.6×10-39
迅速溶解逐渐溶解完成实验,记录现象,写出Mg(OH)2反应的离子方程式。白色沉淀转变为红褐色沉淀Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2OMg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O3Mg(OH)2+2Fe3+=3Mg2++2Fe(OH)3【思考三】：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会有红褐色沉淀生成？
Mg(OH)2(s) ? Mg2＋(aq)+2OH－(aq)3、沉淀的转化沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化[讨论]:从实验中可以得到什么结论？【实验】有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色AgClAgIAg2S实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀的转化示意图KI = I- + K++AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16gAgCl(s)+I- == AgI(s) + Cl-思考与交流 1、根据你所观察到的现象，写出上述实验所发生的离 子反应方程式：
AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I- 2、重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重 要原料 :BaSO4不溶于酸，但可以用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3BaSO4 、BaCO3Ba2+BaSO4……BaCO31、 BaSO4的Ksp比 BaCO3小，为什么可以转化？
2、饱和Na2CO3溶液的作用是什么？
3、如何操作才能保证绝大多数BaSO4 转化为BaCO3？【小结】：沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡移动的过程，其基本依据是平衡移动原理，可根据平衡移动原理定性判断平衡移动的方向，也可根据浓度商Q与溶度积Ksp的关系定量判断平衡移动的方向。学以致用之化学与生活： 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水中获取Ca2＋和HCO3-，经反应形成石灰石外壳
Ca2++2HCO3- CaCO3+CO2+H2O 珊瑚周围的藻类植物的生长会通过光合作用吸收
二氧化碳促进碳酸钙的产生对珊瑚的形成贡献很大。
人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他
的化石燃料等因素都会造成二氧化碳浓度增大，使碳
酸钙溶解，干扰珊瑚的生长，污水的排放可直接导致
珊瑚虫死亡。 应用：利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用 等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。 Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2?L-2
Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2?L-2
Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2
Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2?L-2
学以致用之化学与生产：FeS(s)练习：写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。 FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+ (aq) FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+ (aq) FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+ (aq) 例1：在100mL 0.01mol·L-1KCl 溶液中，加入 100mL 0.01mol·L -1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl Ksp=1.8×10-10) （ ）
A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀
C.无法确定 D.有沉淀但不是AgClAc(Cl-)=(0.01×0.1) ÷0.2=5×10-3mol·L-1c(Ag+)=(0.01×0.1) ÷0.2=5×10-3mol·L-1Qc =5×10-3×5×10-3=2.5×10-5>Ksp例2： 在1L含1.0×10-3mol·L-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10 mol2·L-2解：c(Ba2+)=0.01mol·L-1,c(SO42-)=0.001mol·L-1,生成BaSO4沉
淀后，Ba2+过量，剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol·L-1.
[SO42-]=Ksp/[Ba2+]= 1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8mol·L-1
因为，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol·L-1<1.0×10-5mol·L-1
所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：当剩余离子即平衡离子浓度﹤10-5mol/L时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。课后练习3：为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，下列不宜选用的试剂是（ ）
A.NaOH B.MgCO3
C.氨水 D.MgO E.Mg(OH)2AC课后练习4.已知HF的Ka＝3.6×10－4，CaF2的Ksp＝1.46×10－10。向1 L 0.1 mol·L-1的HF溶液中加入11.1 g CaCl2，下列有关说法正确的是( )
A．通过计算知，HF与CaCl2反应生成白色沉淀
B．通过计算知，HF与CaCl2不反应
C．因为HF是弱酸，HF与CaCl2不反应
D．如果升高温度，HF的Ka、CaF2的Ksp可能增 大，也可能减小A