3.4.2沉淀溶解平衡应用 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2025.11.27 Education And Teaching 3.4.2沉淀溶解平衡应用 HarmonyOS Sans SC Bold MiSans Medium 1 核心素养学习目标 1.了解沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用，能运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解和转化。（重点） 2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化的条件。（难点） 视频引入——《美丽的沉淀》 (2)溶度积规则——①判断给定条件下有无沉淀生成。 4.应用 (1)离子积（Q) AmBn (s) mAn+(aq) + nBm- (aq) Q ＝cm(An＋)·cn(Bm－) 任意时刻浓度 ①Q＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出。 ②Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； ③Q＜Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出。 若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 复习旧知 【思考】医院中常用硫酸钡这种钡盐(俗称钡餐)作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入5.0%硫酸钠溶液，为什么? BaSO4(s) ⇌Ba2+(aq)+(aq) Ksp=1.1×10-10 + Ba2+ = BaSO4 ↓ Q(BaSO4) ＞ Ksp(BaSO4) c( )增大 BaSO4 难溶沉淀 BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移动 所以用5.0% 的Na2SO4溶液可以给钡中毒的患者洗胃 知识运用 应用：无机物的制备和提纯、废水处理等领域。 目的：利用生成沉淀来分离物质或除去某些杂质离子。 工业废水的处理 锅炉内部水垢的处理 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.原理 任务一、沉淀的生成 (1)调节pH法 工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，除杂流程如下： ①调pH除铁时，当溶液中c(Fe3＋)＝10－5 mol·L－1时可认为Fe3＋沉淀完全，计算恰好完全沉淀时溶液的pH＝________。为使Fe3＋完全沉淀，常采取的措施为____________________。已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1×10－39。 2.7 调节溶液的pH大于2.7 2、方法 任务一、沉淀的生成 氢氧化物 开始沉淀时的pH (0.1 mol/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 Fe(OH)2 5.8 8.8 根据表中数据，如何除去CuCl2中混有的少量Fe3+？ 加入Cu(OH)2、CuO或碱式碳酸铜，调节2.81≤pH<4（或2.81~4.67） 使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。 先把Fe2+氧化成Fe3+，调节pH至2.81≤pH<4 使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀。 学以致用 如何除去CuCl2中混有的少量Fe2+？ 一般除铁：先把Fe2+氧化成Fe3+，调节pH至3～4使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀。 随堂检测 ①以Na2S作沉淀剂,使废水中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+等,生成极难溶的CuS、HgS等沉淀而除去。 分别写出除杂原理的离子方程式。 H2S除去Cu2＋： ； Na2S除去Hg2＋： 。 H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋ Hg2＋＋S2－===HgS↓ (2)加沉淀剂法 H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4 任务一、沉淀的生成 任务二、沉淀的溶解 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 1．沉淀溶解的原理 CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，解释碳酸钙溶于盐酸的原因。 2．应用举例 溶解的离子方程式：CaCO3＋2H＋ === Ca2＋＋CO2↑＋H2O 用强酸溶解的 难溶电解质还 有FeS、 AI(OH)3、 Cu(OH)2 Mg(OH)2等 向沉淀溶解方向移动。 Q(CaCO3)＜Ksp(CaCO3)，平衡向沉淀溶解的方向移动。 任务二、沉淀的溶解 操作 滴加的试剂 蒸馏水 NH4Cl 盐酸 现象 理论 分析 【实验3-3】实验探究Mg(OH)2沉淀的溶解 Mg(OH)2(s)向沉淀溶解的方向移动，最终完全溶解。 Mg(OH)2+2H+===Mg2+＋2H2O Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)＋2OH- (aq) 2NH4Cl===2Cl-＋2 2HCl === 2Cl-＋2H+ ＋ 2H2O ⇌ 2NH3·H2O ＋ ⇌ ①浑浊 ②缓慢澄清 ③澄清 【归纳总结】 任务二、沉淀的溶解 思考：你能解决水垢中的CaCO3的溶解问题吗？水垢中的成分还有CaSO4，又该如何处理呢？ 工业处理方法如下： CaCO3 CaSO4 用饱和Na2CO3溶液浸泡数天 疏松的水垢CaCO3 用盐酸溶液 除去水垢 加入饱和Na2CO3溶液后，水垢的成分由CaSO4转化为CaCO3 CaSO4 (s)⇌ Ca2+(aq)+SO42-(aq) + CO32-(aq) ⇌ CaCO3(s) 一般地，溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀。 Ksp(CaCO3)=3.4×10-9 Ksp(CaSO4)=4.9×10-5 锅炉内部水垢的处理 实验操作   实验现象 原理分析 /离子方程式 实验结论 【实验3-4】实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化。 白色沉淀 白色沉淀转为黄色沉淀 黄色沉淀转为黑色沉淀 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ AgCl(s)＋I－(aq) ⇌AgI(s) ＋Cl－(aq) 2AgI(s) ＋S2－ (aq) ⇌ Ag2S(s) ＋2I－(aq) ①溶解度大小： ；Ksp大小 。 AgCl＞AgI＞Ag2S Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)＞Ksp(Ag2S) AgCl(s) ⇌Ag+(aq) + Cl-(aq) + I- AgI(s) AgI(s) ⇌Ag+(aq) + I-(aq) + S2- Ag2S(s) ②溶解度 的沉淀可以转化成溶解度 的沉淀。 Ag2S：Ksp＝6.3×10-50 AgCl：Ksp＝1.8×10-10 AgI：Ksp＝8.5×10-17 思考交流 实验操作   实验现象 离子方程式 结论 溶解度更小。 【实验3-5】实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 Mg2+＋2OH-===Mg(OH)2↓ 3Mg(OH)2(s)＋2Fe3+ (aq) ⇌ 2Fe(OH)3(s)＋3Mg2+(aq) 【视频导学】 Fe(OH)3 (1)锅炉除水垢(含有CaSO4)，常温下CaCO3、CaSO4的Ksp分别为3.4×10－9、4.9×10－5，处理流程如下。 ①写出沉淀转化Ⅰ的离子方程式：______________________________________________，该温度下转化的平衡常数K＝________。 1.4×104 任务四、沉淀的转化应用 思考交流 (2)自然界中矿物的转化：各种原生铜的硫化物 CuSO4溶液 铜蓝(CuS)。 氧化、淋滤 渗透、遇闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS) ZnS和PbS转化为CuS的离子方程式分别为                       、                         。 (2)实质：沉淀溶解平衡的移动。 (3)条件：两种沉淀的溶解度不同。 (1)沉淀的转化：指将一种难溶物转化为另一种难溶物的过程。 (4)原则： 2．沉淀转化的实质与条件 小 结 资料卡片 3.牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在着如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋(aq)＋ ＋OH－(aq) 。 (1)进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，此时，牙齿就会受到腐蚀，其原因是_________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。请用离子方程式表示牙膏配有氟化物添加剂能防止龋齿的原因： _________________________________________________________。 有机酸电离出的H＋与Ca5(PO4)3OH电离出的OH－发生反应：H＋＋OH－ H2O，使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向右移动 Ca5(PO4)3OH(s)＋F－(aq) Ca5(PO4)3F(s)＋OH－(aq) 加酸使沉淀溶解 H＋ H2O + ⇌ H＋ Lavf59.27.100 小 更小 Lavf59.27.100 b.已知AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)　Ksp=1.8×10-10, AgI(s)Ag+(aq)+ I-(aq)　Ksp=8.5×10-17。 反应AgCl+I-AgI+Cl-的平衡常数是多少? 二、沉淀溶解平衡的应用 1.沉淀的生成。 (1)调节pH法。 加入氨水调节pH,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。 (2)加沉淀剂法。 以Na2S作沉淀剂,使废水中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+等,生成极难溶的CuS、HgS等沉淀而除去。反应的离子方程式为 , 。 a.当向AgCl沉淀中加入KI溶液时,Q(AgI)和Ksp(AgI)哪个更大? 答案:Q(AgI)更大。 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 CaSO4(s)＋CO(aq) CaCO3(s)＋SO(aq) ZnS+Cu2+CuS+Zn2+ PbS+Cu2+CuS+Pb2+ (1):要能除去溶液中的某种离子,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也要便于除去。如沉淀Ca2+时选用C而不选用S。 (2)沉淀转化的一般原则:溶解度小的沉淀易转化成溶解度更小的沉淀。 $