3.4 沉淀溶解平衡（第二课时）课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦沉淀溶解平衡的应用，涵盖沉淀的生成、溶解与转化，通过锅炉水垢处理问题导入新课，结合粗盐提纯温故知新，以溶度积规则为理论支架衔接知识点。 其亮点在于融合实验探究（如Mg(OH)₂溶解、AgCl转化实验）与生活生产实例（水垢处理、龋齿预防、废水处理），运用科学思维（定量比较Q与Ksp）和科学探究，培养学生分析问题能力。小结“微粒-平衡-移动”模型助力知识结构化，提升学生核心素养，为教师提供丰富教学资源。

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡的应用 目 录 CONTENTS 1 沉淀的溶解 2 沉淀的生成 3 沉淀的转化 学习目标 1.从日常生活、生产、实验中了解沉淀的生成、溶解和转化，并能用勒夏特列原理解释其过程。 2.了解沉淀的生成、溶解与转化在实际生产生活中的应用，并能运用其原理解决实际问题。 3.学会从定量（比较Q、Ksp 的大小）的角度分析沉淀的生成、溶解和转化。 Q＞Ksp 有沉淀析出 (平衡向沉淀析出方向移动） Q=Ksp 处于平衡状态 Q＜Ksp 无沉淀析出 （平衡向沉淀溶解方向移动） 溶度积规则 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 粗盐中含有Ca2+、Mg2+和SO42-，如何除去？ 第一步：加入BaCl2溶液——除去SO42-。 第二步：加入Na2CO3溶液——除去Ca2+和Ba2+。 第三步：加入NaOH溶液——除去Mg2+。 第四步：加入稀盐酸——除去CO32-和OH-。 温故知新 锅炉内结垢浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，严重时还可能引起爆炸。 有没有大神，帮忙处理下：如何去除水垢呢? 引·新课导入 （1）应用：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。 （2）原理：通过加入沉淀剂、调节溶液的PH、氧化还原法、应用同离子效应，使Q>Ksp，生成溶解度小的沉淀，溶解度越小越好。 除杂原则：①不增：不引入新的杂质离子；②不减：不减少目标物质； ③易分：杂质易分离； ④易复原：目标物质可恢复原状 一、沉淀的生成——Q＞Ksp 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 进水 预处理设备 混合 投药 药剂设备 部分回流 沉淀物 处理设备 沉淀物排除 反应沉淀 补充处理 出水 化学沉淀法废水处理工艺流程示意图 Na2S、H2S溶液等 Cu2+、Hg2+等 工业废水的处理 工业废水中的金属离子Cu2+、Hg2+，如何除去？ 方法1：加沉淀剂 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 加沉淀 剂法 离子方程式： 试剂：Na2S或H2S溶液 Cu2＋＋H2S＝CuS↓＋2H＋ Cu2＋＋S2-＝CuS↓ Hg2＋＋H2S＝HgS↓＋2H＋ Hg2＋＋S2-＝HgS↓ 沉淀剂的选择原则 ①形成的沉淀物的溶解度越小，离子沉淀越完全； ②一般来说，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，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。 ③不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质离子。   方法2：调节PH法 除去氯化铵中的氯化铁可加入氨水调节溶液的pH，使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去 调pH：氨水、氢氧化钠、氧化铜、碱式碳酸铜等 方法3：氧化还原法 在粗制CuCl2溶液中含有杂质Fe2+，在提纯时，怎样出去Fe2+？ 先少量的H2O2（Cl2、O2等），使Fe2+氧化为Fe3+，然后再加CuO(Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等)调节溶液pH 氧化剂: 硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等 Fe3+＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3 【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 是强酸的酸根离子，不与H+结合，胃酸中的H+对BaSO4的溶解平衡没有影响向中毒者胃中灌入5.0%硫酸钠溶液 c( )增大，Q(BaSO4) ＞ Ksp(BaSO4) 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 主题1: 沉淀的收成与溶解 方法4：同离子效应 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，查阅资料可知：水垢主要成分有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4 等。那么应该如何解决水垢问题呢？ Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq) CaCO3(s) Ca2+ (aq) + CO32-(aq) CaSO4(s) Ca2+ (aq) + SO42-(aq) 如何除去这些水垢？ 水垢的处理方法？ 生活中，我们可以用可乐除去烧水壶里的水垢(碳酸钙)，什么原理呢? CaCO3＋H2O＋CO2＝Ca(HCO3)2 陈年老水垢，可用白醋和柠檬酸等或者换个水壶 探·知识奥秘 CaCO3(s) CO32- (aq) + Ca2+ (aq) H2CO3 H2O + CO2↑ + H+ HCO3- (aq) + H+ 沉淀溶解平衡解释稀盐酸除CaCO3的原理： CO2气体的生成和逸出，使CO32- 的浓度不断减小， Q ＜ Ksp 平衡向沉淀溶解的方向移动 只要盐酸足够，沉淀完全溶解。 CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑　 沉淀的溶解 实验3-3：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 沉淀的溶解 实验现象： ①Mg(OH)2沉淀几乎不溶解于水，溶液浑浊； ②Mg(OH)2沉淀溶解于盐酸，溶液澄清。 沉淀的溶解 理论分析 Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)＋2OH-(aq) ＋H+ H2O 加 盐酸 消耗 OH- c(OH-) 减小 Q ＜ Ksp 平衡向溶解的方向移动 Mg(OH)2 溶解 解释：对于Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，H+与OH-反应，使c(OH-)减小，使Q＜Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移动，只要盐酸足够，沉淀完全溶解。 二、沉淀的溶解——Q＜Ksp (1)原理：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溶解平衡体系中的相应离子，使Q< Ksp平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 （2）沉淀溶解的方法 a.酸溶法：如用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2、Mg(OH)2等。 b.碱溶法:如用NaOH能溶解H2SiO3、Al(OH)3等物质 d.配位溶解法：加入某试剂，与沉淀溶解平衡体系中的某种离子形成稳定配合物，从而使平衡向沉淀溶解的方向移动。如AgCl溶于氨水 AgCl + 2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O e. 氧化还原溶解法：加入氧化剂或还原剂，与沉淀溶解平衡体系中的某种离子发生氧化还原反应，从而使平衡向沉淀溶解的方向移动。 如Ag2S溶于稀HNO3 3Ag2S＋8H＋ ＋ 2NO3-=6Ag＋＋3S＋2NO↑＋4H2O c. 盐溶液溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液 Mg(OH)2 + 2NH4+ ＝ Mg2+ +2NH3·H2O 【实验3-4】 步骤 现象 产生AgCl白色沉淀 AgCl白色沉淀转化为AgI黄色沉淀 AgI黄色沉淀转化为Ag2S黑色沉淀 Ag+ + Cl- = AgCl↓ 结论 注意：Ag+少量（或者保证Ag+不过量） 三、沉淀的转化 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) AgI(s) Ag+(aq) + I-(aq) Na2S = S2- + 2Na+ KI = I- + K+ AgI ＋ Ag2S ＋ 溶解度/g： 1.5×10-4 2.1×10-7 1.3×10-16 沉淀转化方向：AgCl (白)→ AgI (黄)→ Ag2S(黑) 实质：沉淀溶解平衡的移动 沉淀转化的定性分析 Q＞Ksp(AgI)，平衡向沉淀方向移动 Q＜Ksp(AgCl)，平衡向溶解方向移动 Q＞Ksp(Ag2S)，平衡向沉淀方向移动 Q＜Ksp(AgI)，平衡向溶解方向移动 【结论】沉淀由溶解度小的向溶解度更小的方向转化；同类型的沉淀向Ksp更小的进行转化；两种难溶物的溶解能力差别越大，这种转化的趋势就越大。 步骤 （1） （2） 现象 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓ 实验3-5 FeCl3 溶解度：Fe(OH)3<Mg(OH)2 原理 【结论】沉淀由溶解度小的向溶解度更小的方向转化 (1)原理：指将一种难溶物转化为另一种难溶物的过程。 (2)实质：沉淀溶解平衡的移动 (3)条件：两种难溶物的溶解度不同,Q(溶液中的离子浓度幂之积)大于Ksp (4)规律：①一般来说，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。 ② 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。 ③反常：当两种沉淀的溶解度相差不太大时，溶解度小的沉淀在一定条件下能够转化为溶解度较大的沉淀。 三、沉淀的转化 沉淀转化的应用 溶洞的形成 CaCO3 + Ca2+ + H2O + CO2 当溶有CO2的浓度较大时，平衡右移，生成Ca(HCO3)2，沉淀溶解； 当溶有CO2的浓度较小或温度升高时，平衡左移，重新析出CaCO3沉淀。 我国拥有世界上规模最大、最壮观的喀斯特地貌。究其原因是难溶的CaCO3和微溶的Ca(HCO3)2随着环境的变化而变换形式，经过漫长岁月的积聚、溶蚀而产生的钟乳石奇景。请写出上述过程中涉及的化学方程式，并从沉淀溶解平衡的角度进行解释。 石灰岩主要成分是碳酸钙，难溶于水，当溶有CO2的水流经石灰岩时，能够发生和建立如下平衡： 2HCO3- (aq) 总反应的离子方程式为：CaCO3＋H2O＋CO2＝Ca2+ ＋HCO3- 自然界中矿物的转化： 原生 铜的硫化物 CuSO4溶液 铜蓝（CuS） CuSO4 (aq) + ZnS (s) CuS(s) + ZnSO4 (aq) CuSO4 (aq) + PbS(s) CuS (s) + PbSO4(s) 氧化 淋滤 闪锌矿 方铅矿 闪锌矿 (ZnS) 方铅矿 (PbS) 铜蓝 (CuS) 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)。请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。 氟化物预防龋齿： 牙齿表面釉质层的主要成分——难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)] Ca5(PO4)3(OH)(s) + F-(aq) Ca5(PO4)3F(s) + OH-(aq) 含氟牙膏中的氟离子与羟基磷灰石反应，生成溶解度更小的氟磷灰石 注：氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量较高的地区的人，不宜使用含氟牙膏 课堂小结 沉淀的生成、溶解与转化实质：沉淀溶解平衡的移动 “看到”微粒→“找到”平衡→“想到”移动 应用 沉淀溶解平衡 沉淀的 生成 沉淀的 溶解 沉淀的 转化 向沉淀生成方向进行 向沉淀溶解方向进行 比较Q、Ksp 改变条件 寻找平衡 某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH＝4。在调节溶液pH时，应选用的试剂是(　　) A．NaOH B．ZnO C．ZnSO4 D．Fe2O3 B 练·技能实战 $