内容正文:
第四节 沉淀溶解平衡
课时2 沉淀溶解平衡原理的应用
第三章 水溶液中的离子反应
授课人:
学习目标
1.能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。
2.通过学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题,并设计实验探究方案,进行沉淀转化等实验探究。
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)
增大c(SO42-),使Qc>Ksp以产生BaSO4沉淀。
思考
遇到不慎误食可溶性钡盐造成中毒的病人,应尽快用5.0%硫酸钠溶液给患者洗胃,为什么?
课程导入
在发电、采暖、机械、冶金等很多行业,都需要锅炉供给大量的热能。
在科学研究和工农业生产中,常常需要将某种沉淀转化为其他沉淀。在什么条件下能够实现沉淀的转化呢?
一、沉淀的转化与溶解
一、沉淀的转化与溶解
根据溶解度数据可知三种沉淀溶解能力从大到小的顺序是:
理论分析
AgCl>AgI>Ag2S
向AgCl沉淀中滴加KI溶液时,溶液中的Ag+和I-结合生成了更难溶解的AgI,溶液中Ag+浓度减小,促使AgCl的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移动,最终AgCl完全转化为AgI。
AgI转化为Ag2S的原理相同。
一、沉淀的转化与溶解
KI I- + K+
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
+
AgI(s)
AgCl(s)+I- ⇌ AgI(s)+Cl-;
沉淀转化的离子方程式:
一、沉淀的转化与溶解
Na2S S2- + 2Na+
2AgI(s) 2Ag+(aq) + 2I-(aq)
+
Ag2S(s)
2AgI(s)+S2- ⇌ Ag2S(s)+2I-;
沉淀转化的离子方程式:
一、沉淀的转化与溶解
在特殊情况下,控制反应条件,也可使溶解能力相对较弱的物质转化为溶解能力相对较强的物质。
沉淀转化的实质
沉淀溶解平衡的移动
沉淀转化的条件
溶液中的离子浓度幂之积大于Ksp
一般是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。
1
2
一、沉淀的转化与溶解
(1)一般来说,当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时,Ksp越小的越先沉淀。
(2)当离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,认为已完全沉淀。
注意事项
一、沉淀的转化与溶解
重晶石(主要成分是BaSO4)是制备钡化合物的重要原料,但是BaSO4不溶于水也不溶于酸、碱,难以直接利用。
沉淀转化在生产和科研中具有极其重要的应用。在分析化学中常常先将难溶强酸盐转化为难溶弱酸盐,然后用酸溶解,使阳离子进入溶液。
应用一
二、沉淀溶解平衡原理的应用
处理方法
用饱和Na2CO3溶液处理,可将其转化为易溶于酸的BaCO3。
Na2CO3 CO32- + 2Na+
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)
+
BaCO3(s)
BaSO4(s)+CO32- ⇌ BaCO3(s)+SO42-;
沉淀转化的离子方程式:
二、沉淀溶解平衡原理的应用
重晶石
(主要成分是BaSO4)
多次重复
饱和Na2CO3溶液
BaCO3(s)
盐酸
Ba2+(aq)
转化过程是用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀,一段时间后移走上层溶液;再加入饱和Na2CO3溶液,重复处理多次,可使大部分BaSO4转化为BaCO3,最后加入盐酸,Ba2+便转入到溶液中。
二、沉淀溶解平衡原理的应用
除去水垢中的CaSO4等,需要“碱洗”。 即用Na2CO3溶液等浸泡一段时间,再辅以“酸洗”,可除去CaSO4。
请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。
应用二
二、沉淀溶解平衡原理的应用
除去水垢中的硫酸钙等,需要另一种方法——“碱洗”。 即用Na2CO3溶液等浸泡一段时间,再辅以“酸洗”,可以除去。
请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。
核心物质:CaSO4、Na2CO3、HCl
寻找平衡:
平衡
向溶解的方向
移动
CaSO4
溶解
加
Na2CO3
Q < Ksp
生成CaCO3
酸洗
除去
CaSO4(s) SO42- (aq) + Ca2+ (aq)
消耗
Ca2+
c(Ca2+ )
减小
二、沉淀溶解平衡原理的应用
根据资料,首先找出核心物质CaSO4、Na2CO3、HCl,再根据物质找出涉及的化学平衡。
我们发现,在水溶液中,CaSO4固体存在沉淀溶解平衡。
那么,加入Na2CO3溶液是如何导致CaSO4溶解的呢?(翻)
观察平衡表达式,发现CaSO4