内容正文:
化学反应原理
第四节 沉淀溶解平衡
第3课时 沉淀溶解平衡的应用
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
1、通过实验了解沉淀的生成、溶解与转化,能应用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化。
2、学会通过比较Q与Ksp的大小判断难溶电解质的沉淀与溶解,学会从定量角度分析沉淀的生成与转化。
学习目标
XUE XI MU BIAO
应用化学平衡理论解释沉淀生成、溶解和转化。
应用化学平衡理论解释沉淀生成、溶解和转化。
知识导航
ZHI SHI DAO HANG
本节重点
1
本节难点
2
溶度积规则
环节1、课前引入
‹#›
Q>Ksp
有沉淀析出
Q=Ksp
处于平衡状态
Q<Ksp
无沉淀析出
2
沉淀的生成
Q>Ksp
沉淀的溶解
Q<Ksp
沉淀的转化
更难溶
一种溶液转化为另一种沉淀
沉淀转化为溶液中的离子
难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡,我们可以通过改变条件,使平衡向着需要的方向移动。
生成难溶电解质的沉淀,是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。
溶液中的离子转化为沉淀
1
3
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环节2、知识精讲
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进水
预处理设备
混合
投药
药剂设备
部分回流
沉淀物
处理设备
沉淀物排除
反应沉淀
补充处理
出水
化学沉淀法废水处理工艺流程示意图
Na2S、H2S溶液等
Cu2+、Hg2+等
工业废水的处理
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加沉淀
剂法
例1、工业废水中的金属离子Cu2+、Hg2+,如何除去?
离子方程式:
Na2S或H2S溶液
试剂:
Cu2++H2S=CuS↓+2H+
Cu2++S2-=CuS↓
Hg2++H2S=HgS↓+2H+
Hg2++S2-=HgS↓
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环节2、知识精讲
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例2、粗盐中含有Ca2+、Mg2+和SO42-,如何除去?
第一步:过滤——除去泥沙。
第二步:加入BaCl2溶液——除去SO42-。
第三步:加入Na2CO3溶液——除去Ca2+和Ba2+。
第四步:加入NaOH溶液——除去Mg2+。
第五步:加入稀盐酸——除去CO32-和OH-。
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环节2、知识精讲
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原理
目的
试剂
例3、除去NH4Cl溶液中含有的杂质FeCl3。
加入试剂后,消耗H+使Fe3+的水解平衡正向移动。
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
NH3·H2O
加入NH3·H2O会消耗Fe3+水解生成的H+,水解平衡向正向移动,即使Fe3+转化为Fe(OH)3而除去。
切忌:前门驱虎,后门引狼
调pH
值法
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原理
目的
试剂
例4、除去MgCl2溶液中的杂质FeCl3。
加入MgO等会消耗Fe3+水解生成的H+,水解平衡向正向移动,即使Fe3+转化为Fe(OH)3而除去。
加入试剂后,消耗H+使Fe3+的水解平衡正向移动。
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
MgO、Mg(OH)2、MgCO3
切忌:前门驱虎,后门引狼
调pH
值法
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环节2、知识精讲
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加沉淀剂法
如Cu2+、Hg2+加入S2-;Ba2+加入SO42-;Mg2+加入OH-等
调pH值法
利用水解原理,加入对应氧化物、氢氧化物,碳酸盐等使水解平衡正向移动。
沉淀的
生成
一、沉淀的生成——Q>Ksp
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环节2、知识精讲
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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。
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?
1、如果要除去某溶液中的SO42-,你选择加入钙盐还钡盐?为什么?
增大所用沉淀剂的浓度。
加入钡盐。因为Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4),向溶液中加入等物质的量的钡盐和钙盐,钡盐使溶液中剩余的c(SO42-)较小。
思考与讨论
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在实际应用中,常常会