3.4.2 沉淀溶解平衡的应用2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第2课时 沉淀溶解平衡的应用 第四节 沉淀溶解平衡 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 学习目标 1 能运用化学平衡理论理解沉淀的生成、溶解与转化 2 通过沉淀的生成、溶解、转化在生产生活和科学研究中的应用，认识化学对人类社会发展的重大贡献，并能解释生产生活中的实际问题 2 溶洞的形成 氢氧化物 开始沉淀时的pH (0.1 mol/L) 沉淀完全时的pH (＜10-5 mol/L) Cu(OH)2 4.67 6.67 Fe(OH)3 1.48 2.81 Fe(OH)2 根据表中数据，如何除去CuCl2中混有的少量Fe3+？如何除去CuCl2中混有少量Fe2+？ 加入氢氧化铜、碱式碳酸铜或氧化铜，调节pH至3～4使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀 先把Fe2+氧化成Fe3+，调节pH至3～4使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀 思考与讨论 一、沉淀的生成 1．调节pH法 除去氯化铵中的杂质氯化铁可加入氨水调节溶液的pH，使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去 调pH：氨水、氢氧化钠、氧化铜、碱式碳酸铜等 Fe3+＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3 沉淀溶解平衡的应用 以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀 Cu2＋＋S2－=== CuS↓ Cu2＋＋H2S === CuS↓＋2H＋ Hg2＋＋S2－ === HgS↓ Hg2＋＋H2S === HgS↓＋2H＋ 应用与意义：生成难溶电解质的沉淀原理，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 原则：生成沉淀的反应能发生且进行得越完全越好 一、沉淀的生成 2．加沉淀剂法 沉淀溶解平衡的应用 3．废水处理工艺流程 一、沉淀的生成 沉淀溶解平衡的应用 (1)加入钡盐。Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4)，向溶液中分别加入等物质的量的钡盐和钙盐，钡盐使溶液中剩余的c()较小。 (2)可以增大所用沉淀剂的浓度。 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。 (1)如果要除去某溶液中的，你选择哪一种盐？ (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？ 思考与讨论 (1) 要能除去溶液中指定的离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。 (2) 溶液中沉淀物的溶解度越小，离子沉淀越完全。 (3) 要注意沉淀剂的电离程度。 选择沉淀剂的原则 沉淀NaNO3溶液中的Ag+： 除去： 使Mg2+沉淀为Mg(OH)2，NaOH作沉淀比氨水的效果要好 可用NaCl作沉淀剂 Ba2+比Ca2+好 沉淀溶解平衡的应用 CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸 CaCO3(s) (aq) + Ca2+(aq) ＋ H+ + H+ H2CO3 H2O + CO2↑ CaCO3＋2H＋ === Ca2＋＋H2O＋CO2↑　 不稳定 沉淀溶解平衡的应用 对于在水中难溶的电解质，不断移去溶解平衡体系中的相应离子，平衡向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解 1．原理 二、沉淀的溶解 沉淀溶解平衡的应用 实验目的：探究Mg(OH)2的溶解 试管编号 ① ② ③ 对应试剂 少许Mg(OH)2 少许Mg(OH)2 少许Mg(OH)2 滴加试剂 2 mL蒸馏水，滴加酚酞溶液 2 mL盐酸 3 mL饱和NH4Cl溶液 现象 固体无明显溶解现象，溶液变浅红 迅速溶解 逐渐溶解 Mg(OH)2 + 2HCl === MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2NH4Cl === MgCl2 + 2NH3·H2O 说明Mg(OH)2溶于水 沉淀溶解平衡的应用 Mg(OH)2沉淀溶于浓NH4Cl溶液中： 沉淀溶解平衡的应用 2．沉淀溶解的方法 (1) 酸(碱)溶解法 使沉淀转化为气体或弱电解质 用强酸溶解难溶电解质CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2、Mg(OH)2等 3Ag2S＋8H＋ ＋ 2 === 6Ag＋＋3S＋2NO↑＋4H2O AgCl + 2NH3·H2O ===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O (3) 氧化还原溶解法 (4) 配位溶解法 Ag2S溶于稀HNO3 AgCl溶于氨水 (2) 盐溶液溶解法 Mg(OH)2 + 2NH4Cl === MgCl2 + 2NH3·H2O 二、沉淀的溶解 沉淀溶解平衡的应用 14 医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3 化学与生活 + H+ BaSO4 Ba2++ Ksp=1.1×10-10 BaCO3