3.4.2 沉淀溶解平衡的应用课件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 1 锅炉水垢CaSO4既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。硫酸钙在硫酸、盐酸中的溶解度小，如何除去锅炉水垢呢？ 2 工业废水的处理 工业废水 硫化物等 重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀 3 1．应用：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。 2．方法 实例 操作及原理 ①调节 pH法 除去NH4Cl中的FeCl3 溶于水，加氨水调节pH至7~8 Fe3＋＋3NH3·H2O === Fe(OH)3↓＋3 除去CuCl2中的FeCl3 Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ 加Cu(OH)2：Cu(OH)2 + 2H+ === Cu2+ + 2H2O 加CuO：CuO + 2H+ === Cu2+ + 2H2O 一、沉淀的生成 氢氧化物 开始沉淀时的pH值（0.1mol/L） 沉淀完全时的pH值 (＜10-5 mol/L) Cu(OH)2 4.67 6.7 Fe(OH)3 1.48 3.7 根据上表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？ 加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜，调节pH至3～4，促进 Fe3+水解，转化为氢氧化铁沉淀 【练1】若使Fe3＋（当c(Fe3＋) ≤ 10－5mol·L－1 时认为已完全沉淀，已知Fe (OH)3的Ksp＝2.6×10－39 ）完全沉淀，pH至少应为多少？ Fe (OH)3（S）⇌Fe3＋（aq）＋3OH－（aq） Ksp＝c(Fe3＋)c3(OH－)＝2.6×10－39 pH＝2.8 解： 6 ②加沉淀剂法 如：沉淀Cu2＋、Hg2＋等，以Na2S或H2S做沉淀剂 Cu2＋＋S2－＝CuS↓ Hg2＋＋S2－＝HgS↓ H2S + Cu2+=== CuS↓ + 2H+ H2S + Hg2+=== HgS↓ + 2H+ 答：(1)加入钡盐。因为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(SO42-)较小。 （2）①选择沉淀物的溶度积尽量小的沉淀剂；②沉淀剂应适当过量 7 （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，如沉淀NaNO3溶液中的Ag+，可用NaCl作沉淀剂。 （2）溶液中沉淀物的溶解度越小，离子沉淀越完全，例如，除去SO42-，选择Ba2+比Ca2+好。 （3）要注意沉淀剂的电离程度，如欲使Mg2+沉淀为Mg(OH)2，用NaOH作沉淀剂比用氨水的效果要好。 8 ③同离子效应法 硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。 硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小 例：将足量AgCl分别加入下列溶液中，AgCl溶解度由大到小的顺序是（ ） ①20ml0.01 molL-1 KCl溶液 ②20ml0.02 molL-1 CaCl2溶液 ③20ml蒸馏水 ④20ml0.03 molL-1 HCl溶液 ⑤20ml0.05 molL-1 AgNO3溶液 A.①＞②＞④＞③＞⑤ B.③＞①＞④＞②＞⑤ C.⑤＞③＞②＞①＞④ D.③＞④＞⑤＞②＞① B BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq)+SO42- (aq) ④氧化还原法 已知Fe3+在pH3~4之间开始沉淀，在pH7~8之间沉淀完全，Fe2+、Cu2+在8~9之间开始沉淀，11~12之间沉淀完全，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？ 氧化剂可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质） 调pH可用：氧化铜，碳酸铜等（不引入杂质） 废铜（含杂质Fe）制备胆矾的流程 含铁废铜 氧化剂 H2SO4 CuSO4 (含Fe3+) 调节溶液 pH=3-4 CuSO4 Fe(OH)3 【练2】在NaCl溶液中含有少量的Na2S，欲将S2－除去，最好加入 (　　) A．HCl　　　　　 B．AgCl C．NaOH D．CuCl2 A 11 HCO3－ ＋H+ ＋H＋ H2CO3 H2O＋CO2↑ 例如：CaCO3为什么能溶于稀盐酸 1.原理 根据平衡移动原理，不断 溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向 的方向移动，就达到使沉淀溶解的目的。 CaCO3(s) ⇌CO32－(aq)＋Ca2＋(aq) 二、沉淀的溶解 移去 沉淀溶解 Q < Ksp 时,沉淀发生溶解，要