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）选择性必修一

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 沉淀溶解平衡 3.4.2 沉淀溶解平衡的应用 【教学目标】 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．学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。 【教学重难点】 教学重点：沉淀的生成、溶解与转化 教学难点：应用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解与转化 【辅助工具】 多媒体、实验试剂 【教学过程】 【导入】旧知识回顾 1、影响难溶物溶解平衡的因素： （1）内因：难溶电解质本身的性质，这是决定因素。 （2）外因： 2、通过离子积Q与溶度积Ksp的相对大小，判断该温度下的溶液溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况。 Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出； Q=Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态； Q<Ksp，溶液不饱和，无沉淀析出。 【提问】难溶电解质的沉淀溶解是动态平衡，我们可以通过改变条件，使平衡向着需要的方向移动。比如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尽量小。 【思考】 （1）如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？ （2）如何使沉淀反应完成后，溶液中剩余的离子的浓度能够尽量小？ 【提问】工业废水如何除去？ 【师】Na2S作沉淀剂，重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成极难溶的CuS 、 HgS沉淀而除去。 【师】这就是今天我们要学习的第一个内容------沉淀的生成。 一、沉淀的生成 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。 【讲解】方法： 调pH值 如：工业原料氯化铵中混有氯化铁 使其溶解于水，再加氨水调 pH，可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。 离子方程式：Fe3＋ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋ 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S做沉淀剂 离子方程式：Cu2＋+S2－= CuS↓ Hg2＋+S2－= HgS↓ H2S + Cu2+ = CuS↓ + 2H+ 【过渡】：实验探究：若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？ Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq) 二、沉淀的溶解 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，设法移去平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。 【学生活动】 加入物质 平衡移动 现象 水 盐酸 【小结】强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。 【师】以CaCO3的溶解为例进行分析 【思考】向Mg(OH)2（s）中加入NH4Cl溶液，沉淀能溶解吗？ 【学生活动】 【小结】Mg(OH)2（s）能溶解在NH4Cl等酸性盐溶液中。NH4+和OH-反应，使沉淀溶解平衡向正反应方向移动，促进Mg(OH)2(s)的溶解。 【过渡】锅炉水垢（CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4)危害性很大，如何除去？ 【图片展示】 三、沉淀的转化 【实验探究3-4】 步骤 现象 离子方程式 【小结】AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀，说明溶解度由小到大的顺序为Ag2S＜AgI＜AgCl 【实验探究3-5】 【小结】Mg（OH）2沉淀转化为Fe（OH）3沉淀，说明溶解度：Fe（OH）3＜Mg（OH）2 【思考】从上述实验中能得出什么结论？ 【师】沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化（当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀时所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。） 当沉淀的Ksp相差不大时，在一定条件下，Ksp较小的沉淀也可以转化为Ksp较大的沉淀。 【过渡】接下来请同学们思考：锅炉水垢（CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4)危害性很大，如何除去？ 四、沉淀转化的应用 1.除水垢 用Na2CO3溶液浸泡一段时间，再辅以“酸洗” 2. 自然界中原生铜的硫化物的转化 原生铜的硫化物CuSO4（溶液）CuS（铜蓝） 方程式： Cu2+(aq) ＋ ZnS(s) ⇌CuS(s)＋Zn2+(aq) Cu2+(aq) ＋ PbS(s) ⇌CuS(s)＋Pb2+(aq) 3. 防治龋齿 离子方程式：Ca5(PO4)3(OH)(s)＋F-(aq) ⇌ Ca5(PO4)3F(s)＋OH-(aq) 【课堂小结】 【板书设计】 3.4.2沉淀溶解平衡的应用 1、沉淀的生成 2、沉淀的溶解 3、沉淀的转化 4、沉淀的转化的应用 1