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

化学组 秦文平 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 沉淀溶解平衡 第二课时 沉淀溶解平衡的应用 学习目标 1、了解沉淀的生成、溶解与转化。能结合实例说明pH调控的沉淀生成、溶解与转化等在工农业生产和科学研究中的重要作用。 2、能综合运用离子反应和沉淀溶解平衡理论，分析和解决生产、生活中有关沉淀溶解平衡的实际问题 新课导入 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？ 新知探究 一、沉淀的生成 在无机物的制备和提纯、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到 分离或除去某些离子的目的。 例如：工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，将其溶解于水，再加入氨水调节pH至4，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3 沉淀而除去。 2、沉淀生成的方法： Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ 1、沉淀生成的应用： (1)调节pH法： 新知探究 【例1】根据下表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？ 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 加入氧化铜(CuO)或氢氧化铜(Cu(OH)2)或碳酸铜(CuCO3) 或碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)，调节pH至3～4，促进 Fe3+水解， 转化为氢氧化铁沉淀。 新知探究 【例2】根据下表的数据，CuCl2中混有少量Fe2+、Fe3+如何除去？ 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 Fe(OH)2 5.85 8.35 先向溶液中滴加适量的过氧化氢溶液（或氯水），再加入氧化铜(CuO)或氢氧化铜(Cu(OH)2)或碳酸铜(CuCO3)或碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)，调节pH至3～4，促进 Fe3+水解，转化为氢氧化铁沉淀。 新知探究 例如：以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些重金属离子如Cu2+、Hg2+等，生成极难溶的CuS、HgS沉淀从而除去。 (2)加沉淀剂法： 一、沉淀的生成 2、沉淀生成的方法： 新知探究 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。 一、沉淀的生成 (2)加沉淀剂法：选择沉淀剂的原则 2、沉淀生成的方法： 新知演练 【例3】要使工业废水中的重金属离子Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下： A 新知探究 增大沉淀溶解平衡体系中某种离子浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动。例如：向AgCl的饱和溶液中加入NaCl可以继续生成AgCl的沉淀。 (3)同离子效应法： 一、沉淀的生成 2、沉淀生成的方法： 新知探究 二、沉淀的溶解 1、沉淀溶解原理： 根据沉淀溶解平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，不断的移去平衡体系中相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 新知探究 (1)酸(碱)溶解法： a:医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3，为什么？ BaCO3(s) Ba2+（aq）+ CO32-（aq） +H+ HCO3- +H+ H2CO3 →H2O+CO2↑ 总反应BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋H2O＋CO2↑　 可见，胃酸消耗CO32－，使溶液中的CO32－浓度降低，则Q<Ksp，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使Ba2＋浓度增大而引起人体重金属中毒。 二、沉淀的溶解 2、沉淀溶解方法： 新知探究 【实验3-3】类似的可用强酸溶解的难溶电解质还有FeS、Mg(OH)2、 Cu(OH)2和Al(OH)3等。 Mg(OH)2加水 Mg(OH)2加HCl 不溶解 溶解 (1)Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O (2)Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入盐酸，中和了OH-,使沉淀溶解平衡向正方向(沉淀溶解)移动，促进Mg(OH)2(s)的溶解。 新知探究 【思考】向Mg(OH)2（s）中加入NH4Cl溶液，沉淀能溶解吗？ Mg(OH)2加入NH4Cl溶液中 Mg(OH)2（s）能溶解在N