内容正文:
第2讲 沉淀溶解平衡的应用
新人教版 化学 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
新课导入
模块一 沉淀的生成
一、沉淀的生成
通过加入沉淀剂,或应用同离子效应,或控制溶液的pH,使Q>Ksp,生成溶解度小的电解质(沉淀),越小越好。
1.沉淀生成的原理
2.沉淀生成的方法
调节pH法
如加入氨水调节pH至7~8,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。
Fe3++3NH3·H2O = Fe(OH)3↓+3NH4+
一、沉淀的生成
2.沉淀生成的方法
加沉淀剂法
如以Na2S、H2S等作沉淀剂,
使Cu2+、Hg2+等生成极难容的硫化物CuS、HgS沉淀。
一、沉淀的生成
3.废水的处理
一、沉淀的生成
4.沉淀剂的选择原则
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
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
例如,除去SO42-,选择Ba2+比Ca2+好
溶液中沉淀物的溶解度越小,离子沉淀越完全,
要注意沉淀剂的电离程度
一、沉淀的生成
答:(1)加入钡盐。因为K(BaSO4)<K(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)可以增大所用沉淀剂的浓度。
模块二 沉淀的溶解
二、沉淀的溶解
1.原理
不断减少溶解平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就达到使沉淀溶解的目的。
即Q< Ksp 时,沉淀发生溶解
二、沉淀的溶解
2.方法
CaCO3(s) ⇌CO32-(aq) + Ca2+(aq)
+H+
HCO3-(aq)
+H+
H2CO3
CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑
酸溶法
FeS、Al(OH)3、 Mg(OH)2、 Cu(OH)2也可溶于强酸
强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂。
eg:CaCO3溶于盐酸
H2O + CO2↑
二、沉淀的溶解
实验3-3
二、沉淀的溶解
答:(1)Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O
(2)Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),向其中加入盐酸,中和了OH-,使沉淀溶解平衡向正反应方向移动,促进Mg(OH)2(s)的溶解。
二、沉淀的溶解
2.方法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液
eg:Ag2S溶于稀HNO3
AgCl + 2NH3·H2O ===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
eg:AgCl溶于氨水
配位溶解法
氧化还原溶解法
3Ag2S+8H+ + 2NO3- = 6Ag++3S+2NO↑+4H2O
盐溶液溶解法
模块三 沉淀的转化
三、沉淀的转化
实验3-4
三、沉淀的转化
实验3-4
步骤 1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均为0.1mol/L) 向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol/LKI溶液 向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol/L Na2S溶液
现象
有白色沉淀析出
白色沉淀转化为黄色
黄色沉淀转化为黑色
三、沉淀的转化
实验3-5
三、沉淀的转化
1.实质
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
2.原则
一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两者的溶解度差别越大,转化越容易。
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。
如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能实现分步沉淀,从而达到提纯、分离的目的。
三、沉淀的转化
3.常见的转化
AgCl↓(白)
AgBr↓(浅黄色)
AgI↓(黄色)
Ag2S↓(黑色)
Ag2CrO4 ↓(砖红色)
三、沉淀的转化
CaCO3
CaCl2
MgCO3
Mg(OH)2
原生铜的硫化物
CuSO4溶液
铜蓝(CuS)
4.沉淀转化的应用
锅炉除水垢:
水垢的生成:硬水中
自然界中矿物的转化:
CaSO4
MgHCO3
课堂检测
1.可溶性钡盐有毒,医院中常用无毒BaSO4作为内服造影剂。医院抢救钡中毒者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入Na2SO4溶液。已知:25 ℃时,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是( )A.不用BaCO3作为内服造影剂,是因为BaCO3比BaSO4更难溶B.可以用0.36 mol·L-1Na2SO4溶液给钡中毒者洗胃C.抢救钡中毒者时,若没有Na2SO4溶液也可以用Na2CO3溶液代替D.误饮c(Ba2+