内容正文:
第三章 物质在水溶液中的行为 第三节 沉淀溶解平衡
第2课时 沉淀溶解平衡的应用
一、导入新课
加热可以使天然水中的Ca(HCO3)2与Mg(HCO3) 2分别分解形成CaCO3与MgCO3沉淀。有的同学可能认为水垢的成分应为CaCO3与MgCO3的混合物,但实际上水垢的主要成分却是CaCO3与Mg(OH) 2的混合物,你知道其中的Mg(OH) 2是怎样生成的吗?
联想·质疑
锅炉管道内的水垢
一、导入新课
在处理污水时,可以向其中加入FeS固体,以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。在此过程中发生了哪些化学反应?
联想·质疑
二、沉淀的溶解与生成
1. 钡餐
利用X射线对钡元素穿透能力较差的特性,医学上在进行消化系统的X射线透视时,常采用钡盐作为内服药剂,而Ba2+有剧毒,因此选择钡餐药剂应选择难溶性的钡盐,试用沉淀溶解平衡理论解释,为何钡餐药剂选择BaSO4而不是BaCO3呢?
【思考讨论】
二、沉淀的溶解与生成
1. 钡餐
比较两种物质的溶解性
由溶度积可知,它们在饱和溶液中电离出的Ba2+的浓度相差并不是很大,但是 BaCO3 不可用作钡餐,这是为什么呢?
BaSO4(s) Ba2+(aq)+ SO42- (aq) Ksp=1.1×10-10 mol2L-2
BaCO3(s) Ba2+(aq)+ CO32- (aq) Ksp=5.1×10-9 mol2L-2
二、沉淀的溶解与生成
1. 钡餐
关注物质体系
服下钡盐后进入胃部,胃酸的酸性很强(pH为0.9 ~1.5),含有大量 H+
分析物质体系对平衡的影响
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42- (aq)
+
2H+
不反应
Q=Ksp
Ba2+浓度可以保持在安全范围内,因此可用作钡餐。
二、沉淀的溶解与生成
1. 钡餐
BaCO3的沉淀溶解平衡
+
2H+
H2O + CO2
平衡正向移动
Q<Ksp
Ba2+浓度增大而导致人体中毒
BaCO3(s) Ba2+(aq) + CO32-(aq)
分析物质体系对平衡的影响
二、沉淀的溶解与生成
要使沉淀溶解平衡向着沉淀溶解的方向移动,必要条件是 Q < Ksp。
可以加入某种离子,降低难溶电解质沉淀溶解平衡系统中有关离子的浓度,使沉淀溶解。
沉淀溶解的原理
1. 钡餐
二、沉淀的溶解与生成
2. 钡盐中毒的治疗方法
思考讨论:如果误食可溶性钡盐如BaCl2,造成钡中毒,如何选用解毒药呢?
二、沉淀的溶解与生成
2. 钡盐中毒的治疗方法
BaCl2(aq) Ba2+(aq) + 2Cl-(aq)
如何去除Ba2+?
选用哪种离子与Ba2+结合生成沉淀呢?
选用不受胃酸影响的SO42-,使其形成BaSO4的沉淀
将Ba2+沉淀下来,排出体外
二、沉淀的溶解与生成
2. 钡盐中毒的治疗方法
BaCl2(aq) Ba2+(aq) + 2Cl-(aq)
c(SO42-)
Q(BaSO4) > Ksp(BaSO4)
BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀
生成的方向移动
对SO42-浓度有何要求呢?
治疗方法:选用5.0%的Na2SO4溶液给患者洗胃
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)
二、沉淀的溶解与生成
2. 钡盐中毒的治疗方法
要使沉淀溶解平衡向着沉淀生成的方向移动,必要条件是 Q > Ksp。
可以增大难溶电解质沉淀溶解平衡系统中有关离子的浓度,使沉淀生成。
沉淀生成的原理
二、沉淀的溶解与生成
3. 溶洞的形成
石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙。
CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2
+ H2O + CO2
HCO
-
3
如何用沉淀溶解平衡的原理解释?
CaCO3 沉淀溶解
2-
3
CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO (aq)
二、沉淀的溶解与生成
3. 溶洞的形成
溶有Ca(HCO3)2的水从岩洞顶滴下时,水分蒸发,二氧化碳逸出,导致CaCO3沉淀析出,形成奇形怪状的石笋和钟乳石。
沉淀生成
大自然经过长期、多次的重复上述两个过程,从而形成各种奇特壮观的溶洞。
Ca2+ + 2HCO3 CaCO3 + H2O + CO2
-
二、沉淀的溶解与生成
4. 珊瑚的形成
珊瑚的形状千姿百态,颜色鲜艳美丽,不仅可以作装饰品,并且还有很高的药用价值。珊瑚是如何形成的呢?
二、沉淀的溶解与生成
4. 珊瑚的形成
堆积
珊