3.4.2 沉淀溶解平衡的应用 同步教学课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 沉淀溶解平衡 课时2 沉淀溶解平衡的应用 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 课堂导入 课堂学习 沉淀的生成 原理：通过加入沉淀剂、应用同离子效应和控制溶液的pH等方法，使溶液中Q > Ksp，生成溶解度小的电解质(沉淀)，越小越好。 应用：生成难溶电解质(沉淀)，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。 加沉淀剂法 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。 沉淀剂的选择原则 除去溶液中指定的离子时，不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子也要便于除去，如需沉淀NaNO3溶液中的Ag+，可用NaCl作沉淀剂； 形成的沉淀物的溶解度越小，离子沉淀越完全，如除去SO42-，选择Ba2+比Ca2+好； 要注意沉淀剂的电离程度，如需将Mg2+沉淀为Mg(OH)2，用NaOH作沉淀剂比用氨水的效果要好。 课堂学习 调pH法 加入氨水调节pH，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。 Fe3+ + 3NH3·H2O = Fe(OH)3↓ + 3NH4+ 沉淀的生成 同离子效应 通过增大加入沉淀剂的浓度，使剩余离子的浓度尽量小。 离子 Fe3+ Fe2+ Co2+ Mn2+ 开始沉淀的pH 1.9 7.0 7.2 8.1 完全沉淀的pH 3.2 9.0 9.2 10.1 课堂学习 沉淀的生成 氢氧化物 开始沉淀时的pH (0.1mol/L) 沉淀完全时的pH (＜10-5 mol/L) Cu(OH)2 4.67 6.67 Fe(OH)3 1.48 2.81 根据右表的数据，CuCl2溶液中混有少量Fe3+，应如何除去？ 加入Cu(OH)2或CuO，调节pH，促进 Fe3+水解，转化为Fe(OH)3沉淀。 CuCl2溶液中混有少量Fe2+如何除去？ 先加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+，在调节溶液pH除去。 氧化剂：硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水； 调pH试剂：氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜。 可用氧化剂：氯气、双氧水、氧气(不引入杂质)； 可用调pH试剂：氧化铜、碳酸铜(不引入杂质)。 课堂学习 沉淀的溶解 锅炉内结垢不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，严重时还可能引起爆炸，那么应该如何解决水垢问题呢？ 查阅资料可知水垢主要成分有Mg(OH)2、CaCO3和CaSO4等，请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。 Mg(OH)2(s) ⇌ Mg2+(aq) + 2OH-(aq) CaCO3(s) ⇌ Ca2+(aq) + CO32-(aq) CaSO4(s) ⇌ Ca2+(aq) + SO42-(aq) 课堂学习 沉淀的溶解 向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中滴加适量的蒸馏水和酚酞试剂。 向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水和盐酸，观察并记录现象。 结论：加水对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡影响不明显，加盐酸，沉淀溶解完全。 课堂学习 课堂学习 应用同样的原理，你能解决水垢中的CaCO3的溶解问题吗？ 沉淀的溶解 常见的沉淀溶解方法 酸、盐溶解法：用强酸溶解FeS、Al(OH)3等沉淀； 配位溶解法：用氨水溶解AgCl、Cu(OH)2等沉淀； 氧化还原溶解法：用硝酸溶解Ag2S、CuS等沉淀。 水垢中的成分还有CaSO4，又该如何处理呢？ 处理方法：用Na2CO3溶液浸泡一段时间，再以盐酸浸泡，便可除去CaSO4。 课堂学习 沉淀的溶解 原理分析：对于CaSO4的沉淀溶解平衡，CO32-与Ca2+反应，使c(Ca2+)减小，使Q ＜ Ksp，平衡向CaSO4溶解的方向移动，生成的CaCO3，可用盐酸除去。 沉淀转化的原理：CaSO4(s) + CO32-(aq) ⇌ CaCO3(s) + SO42-(aq)。 课堂学习 沉淀的转化 相关原理：CaSO4(s) + CO32-(aq) ⇌ CaCO3(s) + SO42-(aq)。 25℃时的溶度积 CaSO4 4.9×10-5 CaCO3 3.4×10-9 根据该转化原理和相关数据，如何判断沉淀转化的程度？ 相关结论：溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀。 如何设计实验验证上述结论？ 课堂学习 课堂学习 沉淀的转化 实验细节：若Ag+过量，加入KI溶液后，I-与过量Ag+生成沉淀AgI，无法证明AgI是由AgCl沉淀通过平衡移动转化成的。同理，加入Na2S溶液后，S2-与过量Ag+生成沉淀Ag2S，无法证明Ag2S是由AgI沉淀通过平衡移动转化成的。 课堂学习 课堂学习 沉淀的转化 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。 注意：当两种难溶物溶解能力差别不大时，溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。 自然界中，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地使它们转化为铜蓝(CuS)。请你运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。 课堂学习 沉淀的转化 工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化的原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。 用FeS除去Hg2+的方程式：FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+。 尝试解决下面两个问题： 由于Ba2+有剧毒，水溶钡餐透视性钡盐不能用作钡餐。而BaCO3与BaSO4都是难溶于水的，它们在饱和溶液中电离出的Ba2+的浓度相差并不大，解释BaCO3不可用作钡餐，而BaSO4可以的原因。 为什么水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，说明他们形成的主要原因，并用化学方程式表示。 在AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq)。已知常温下，Ksp(AgCl) = 1.8×10-10。下列叙述中正确的是 (　　) A．常温下，AgCl悬浊液中c(Cl-) ≈ 1.34×10-5 mol·L-1 B．保持温度不变，向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动， Ksp(AgCl)减小 C．向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr) D．常温下，将0.001 mol·L-1 AgNO3溶液与0.001 mol·L-1KCl溶液等体积混合，无沉淀析出 课堂巩固 A CoHPO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A．温度一定时，Ksp(CoHPO4)随c(HPO42-) 的增大而减小 B．三个不同温度中，313 K时Ksp(CoHPO4) 最大 C．283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液 D．283 K下的CoHPO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液 课堂巩固 B 课堂小结 谢谢观看 THANKS 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 20 Traveling Light Joel Hanson Traveling Light, track 1 Other 208783.17 XXX - 163 key(Don't modify):L64FU3W4YxX3ZFTmbZ+8/TWA8gDlYn/6k9D9xIGo8WXAZ2QiReq2dElL2Uype/05125txy+290yas1na7fVnhLNI+TRhJ61mPhQ1c9cVRJh2tcPYpsqK//UpSWshiZeqtOF5yXaMvFmZLtNMPmHEmWm5zXCbrAgPrcwUiXRZDfBSjdG7+PZv7n9jmrmmXjQNRN7cKgWMidXn/sXnSCWlbL4OWWRI0MBVM5M6UmSUfd5QL+2EbGGtlVDyf6a3kWlh0LVau7yMZUcFzrdeTIrpSoBphMBpsXvzNeBTWAEoolH+2NNQ5qjYw2Ehhy2hVDLv3ktDcgTMGFT2jUCNSlV8bgfzS0LMEGUm8HMdJ2VEZeYIQkVSAVX2yUn/tNcrWGU20lDWCql1jdByW0uuVqLcw1pO4+/9BtqUHjnMYmjcswHCOUm+418eufzpVOdj7Xm47yxOOXjIJXEOCqdGBZQ6bBFwfBf2be2ISzvN7pF2sRM= Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$