1、 第三章第三章 水溶液中的離子平衡水溶液中的離子平衡第四節第四節 難溶電解質的溶解平衡難溶電解質的溶解平衡 （第二課時）（第二課時）沉淀反應的應用沉淀反應的應用1 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）應用）應用 生成難溶電解質的沉淀，是工業生產、生成難溶電解質的沉淀，是工業生產、環保工程和科學研究中環保工程和科學研究中除雜或提純除雜或提純物質的重物質的重要方法之一。要方法之一。3、沉淀的溶解與生成、沉淀的溶解與生成利用利用Q與與K判斷沉淀的生成與溶解判斷沉淀的生成與溶解 Q = Ksp時難溶電解質達到沉淀溶解平衡時難溶電解質達到沉淀溶解平衡狀態，溶液是飽和溶液。狀態，溶液是飽和溶液。 QKsp溶液

2、中將析出沉淀，直到溶液中溶液中將析出沉淀，直到溶液中的的Q = Ksp為止。為止。 QKsp溶液為不飽和溶液，將足量的難溶液為不飽和溶液，將足量的難溶電解質固體放入，固體將溶解，直到溶液溶電解質固體放入，固體將溶解，直到溶液中中Q = Ksp時，溶液達到飽和。時，溶液達到飽和。 以上規則稱為溶度積規則。沉淀的生成和溶解這兩個相反的過程它們相互以上規則稱為溶度積規則。沉淀的生成和溶解這兩個相反的過程它們相互轉化的條件是離子濃度的大小，控制離子濃度的大小，可以使反應向所需轉化的條件是離子濃度的大小，控制離子濃度的大小，可以使反應向所需要的方向轉化。要的方向轉化。（2）生成沉淀的方法）生成沉淀的方法

3、 調調pH值值如：工業原料如：工業原料NH4Cl中混有中混有FeCl3，使其溶解于，使其溶解于水，再加氨水調水，再加氨水調 pH值至值至78，可使，可使Fe3+轉變為轉變為Fe(OH)3沉淀而除去。沉淀而除去。Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 加沉淀劑加沉淀劑 如：沉淀如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀劑做沉淀劑 Cu2 + S2= CuS Hg2 + S2= HgS題題1、下列情況下，有無、下列情況下，有無CaCO3沉淀生成？沉淀生成？（1）往盛有往盛有1.0 L純水中加入純水中加入0.1 mL濃度為濃度為0.01 mol /L 的的CaCl2和

4、和Na2CO3；（2）改變改變CaCl2和和Na2CO3的濃度為的濃度為1.0 mol /L 呢？呢？ C(Ca2+) = C(CO32-) = 0.1 10-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = C(Ca2+)C(CO32-) = 10-12 Ksp CaCO3 因此無因此無 CaCO3沉淀生成。沉淀生成。因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。1、沉淀的生成（、沉淀的生成（Qc Ksp） 1、如果要除去某溶液中的、如果要除去某溶液中的SO42-，你選擇加入鋇，你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽？為什么？鹽還是鈣鹽？為什么？加入加入鋇鹽鋇鹽，因為，因為BaSO4比比CaSO4更難

5、溶，更難溶，使用鋇鹽可使使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全。沉淀更完全。思考思考題題2、向向1.0 10-3 mol L-1 的的K2CrO4溶液中滴加溶液中滴加AgNO3溶液溶液,求開求開始有始有Ag2CrO4沉淀生成時的沉淀生成時的C(Ag+)=? CrO42-沉淀完全時沉淀完全時, C(Ag+)=?解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp =C 2 (Ag+) C(CrO42-)提示：提示：CrO42-沉淀完全時的濃度為小于沉淀完全時的濃度為小于1.0 10-5 mol L-12、沉淀的完全（、沉淀的完全（小于小于1.0 10-5 mol L-1 ）氧化劑氧化劑H2SO4含

6、鐵含鐵廢銅廢銅CuSO4 （含（含Fe3+）Cu(OH)2Cu2(OH)2CO3調節溶液調節溶液PH=3-4Fe(OH)3(除去除去Fe3+)Cu2+3、控制、控制pH以實現分步沉淀以實現分步沉淀題題3：在：在1molL-1CuSO4溶液中含有少量的溶液中含有少量的Fe3+雜質，雜質，pH值控制值控制 在什么范在什么范 圍才能除去圍才能除去Fe 3+ ? （使（使c(Fe3+) 10-5molL-1） 已知：已知：Fe(OH)3的的 Ksp = 2.610-39 ，Cu(OH)2 的的KSP= 5.610-20 Fe (OH)3 Fe3+ + 3OH Ksp = c(Fe3+ ) c3(OH)

7、 = 2.610-39 得到：得到：pOH = 11.2 , pH = 2.8 所以要使所以要使Fe 3+ 沉淀完全必須沉淀完全必須pH 2.8 Cu(OH)2 Cu 2+ + 2OH Ksp = c(Cu 2+ ) c2(OH ) = 5.610-20 得到：得到：pOH = 9.6 , 要使要使Cu 2+開始沉淀需開始沉淀需 pH = 4.4 因此控制因此控制 pH：2.8 4.42.82c(Fe3+)10-5Fe3+沉淀完全沉淀完全Cu2+開始沉淀開始沉淀pH4.4(1)(1)原理：不斷移去溶解平衡體系中的相應離子，使原理：不斷移去溶解平衡體系中的相應離子，使 平衡向沉淀溶解的方向移動，

8、就達到使沉平衡向沉淀溶解的方向移動，就達到使沉 淀溶解的目的。淀溶解的目的。HCO3-H+加入H+H2CO3H2O + CO24 4、 沉淀的溶解沉淀的溶解例：例：CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq) 思考思考 若使氫氧化鎂沉淀溶解，有哪些方法？若使氫氧化鎂沉淀溶解，有哪些方法？Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)溶解溶解沉淀沉淀氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達式氫氧化鎂沉淀溶解平衡的表達式試管編試管編號號滴加試滴加試劑劑現象現象固體無明顯固體無明顯溶解現象，溶解現象，滴加酚酞后滴加酚酞后呈淺紅色呈淺紅色迅速溶解迅速溶解逐漸溶解逐漸溶解Mg(OH)2 + 2HC

9、l MgCl2 + 2H2OMg(OH)2 + 2NH4Cl MgCl2 + 2NH3H2O實驗實驗3-3：分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、酸、 鹽，觀察并記錄現象。鹽，觀察并記錄現象。2mL蒸餾水蒸餾水2mL鹽酸鹽酸3mL飽和飽和NH4Cl溶液溶液Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)溶解溶解沉淀沉淀滴加酚酞滴加酚酞（2 2）方法）方法a、酸溶解法：、酸溶解法：強酸強酸是常用的是常用的溶解溶解難溶電解質的難溶電解質的試劑試劑。 如可溶解難溶氫氧化物（如如可溶解難溶氫氧化物（如Al(OH)3）、難溶碳酸）、難溶碳酸 鹽鹽(如如CaCO3)、某些

10、難溶硫化物（如、某些難溶硫化物（如FeS）等。）等。b、鹽溶解法：鹽溶解法：某些某些鹽溶液鹽溶液也可用來溶解沉淀。（如也可用來溶解沉淀。（如 Mg(OH)2可溶于可溶于NH4Cl溶液中）溶液中）c、生成配合物法：、生成配合物法：如如Cu(OH)2可溶于可溶于NH3 . H2O溶液中溶液中, AgCl也可溶于也可溶于NH3 . H2O溶液中。溶液中。d、氧化還原法：氧化還原法：如如CuS、HgS等可溶于硝酸中等可溶于硝酸中思考思考：白色的白色的氯化銀沉淀加入碘化鉀溶液后，為什氯化銀沉淀加入碘化鉀溶液后，為什么會么會有黃色沉淀生成？有黃色沉淀生成？3 3、沉淀的轉化、沉淀的轉化【實驗實驗3-4】步

11、驟步驟 1mL NaCl和和10滴滴AgNO3溶混合（均溶混合（均為為0.1molL)向所得固液混合向所得固液混合物中滴加物中滴加10滴滴0.1molL KI溶溶液液向新得固液混合向新得固液混合物中滴加物中滴加10滴滴0.1molL Na2S溶液溶液現象現象 有白色沉淀有白色沉淀析出析出白色沉淀轉變白色沉淀轉變為黃色為黃色黃色沉淀轉變黃色沉淀轉變為黑色為黑色AgIAg2SAgClAgCl(s) Ag+(aq) +Cl-(aq)+KI = I- + K+AgI（s） 2AgI(s) 2Ag+ (aq)+2I-(aq) Na2S = S2- + 2Na+Ag2S（s）沉淀的轉化示意圖沉淀的轉化示意

12、圖AgCl (s) + I- AgI (s) + Cl- 2AgI (s) + S2- Ag2S(s) + 2I- 討論討論:從實驗中可以得到什么結論？從實驗中可以得到什么結論？實驗結論：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的實驗結論：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化，兩者差別越大，轉化越容易。方向轉化，兩者差別越大，轉化越容易。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化。物質物質溶解度溶解度/gAgCl1.510-4AgI 9.610-9Ag2S1.310-16向向MgCl2溶溶液中滴加液中滴加NaOH溶液溶液生成白生成白色沉淀色沉淀向有白色

13、沉淀的溶液中向有白色沉淀的溶液中滴加滴加FeCl3溶液溶液白色沉淀轉變為紅褐色白色沉淀轉變為紅褐色靜置靜置紅褐色沉淀紅褐色沉淀析出，溶液析出，溶液變無色變無色【實驗實驗3-5】 例：在例：在ZnS沉淀加入沉淀加入10mL0.001mol/L的的CuSO4溶液是否有溶液是否有CuS沉淀生成？已知沉淀生成？已知:Ksp(ZnS)=1.610-24 Ksp(CuS)=1.310-36mol2L-2 解：解：ZnS沉淀中的硫離子濃度為：沉淀中的硫離子濃度為：S2-=Zn2+=(Ksp)1/2=(1.610-24)1/2=1.2610-12(mol/L)Qc=Cu2+S2-=1.010-3mol/L1.

14、2610-12mol/L =1.2610-15mol2L-2因為：因為：Qc(CuS) Ksp(CuS),所以所以ZnS沉淀會轉化為沉淀會轉化為CuS沉淀沉淀練習練習:已知已知Ksp(MnS)=2.510-13 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2通過計算說明通過計算說明MnS沉淀中滴加沉淀中滴加0.01mol/L的的Pb(NO3)2溶液是否有溶液是否有PbS沉淀析出。沉淀析出。(2).ZnS沉淀為什么轉化為沉淀為什么轉化為CuS沉淀的定量計算沉淀的定量計算作業作業:已知已知Ksp(MnS)=2.510-13 Ksp(PbS)=3.410-28mol2L-2通過計算說明通過計算說明

15、MnS沉淀中滴加沉淀中滴加0.01mol/L的的Pb(NO3)2溶液是否有溶液是否有PbS沉淀析出。沉淀析出。沉淀轉化的實質沉淀轉化的實質v沉淀轉化的實質是沉淀轉化的實質是沉淀溶解平衡移動沉淀溶解平衡移動。一。一般溶解度小的沉淀轉化成溶解度般溶解度小的沉淀轉化成溶解度更小更小的沉的沉淀容易實現。淀容易實現。沉淀轉化的應用沉淀轉化的應用v沉淀的轉化在科研和生產中具有重要的應沉淀的轉化在科研和生產中具有重要的應用價值。用價值。CaSO4 (s) SO42(aq) + Ca2(aq) +CO32CaCO3 應用應用1：鍋爐除水垢：鍋爐除水垢：P64鍋爐的水垢中含有鍋爐的水垢中含有CaSO4可先用可先

16、用Na2CO3溶液處理，使之轉化為疏松、溶液處理，使之轉化為疏松、易溶于酸的易溶于酸的CaCO3。化學法除鍋爐水垢的流程圖化學法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4 + CO32- CaCO3 + SO42- CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2+ H2OMg(OH)2 + 2H+ = Mg2+ + 2H2O水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用用飽和飽和Na2CO3溶液浸泡數天溶液浸泡數天疏松的水垢疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過程中發生的所有離子方程式寫出除去水垢過程中發生的所有離子方程式用鹽酸用鹽酸除去水垢除去水垢應用應用2：一些自然現象的解釋：一

17、些自然現象的解釋自然界也發生著溶解度小的礦物轉化為自然界也發生著溶解度小的礦物轉化為溶解度更小的礦物的現象。溶解度更小的礦物的現象。各種原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后可變成各種原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后可變成CuSOCuSO4 4溶液，并向深部滲透，遇到深層閃鋅礦溶液，并向深部滲透，遇到深層閃鋅礦( (ZnSZnS) )和方鉛礦和方鉛礦( (PbSPbS) )，便慢慢地使之轉變為銅藍，便慢慢地使之轉變為銅藍( (CuSCuS) )。ZnS沉淀轉化為沉淀轉化為CuS沉淀的沉淀的總反應總反應：ZnS(s) + Cu2+(aq) CuS(s) + Zn2+(aq)【小結小結】：沉淀的生成、溶解、轉化沉淀的生成、溶解、轉化實質實質上上都是都是沉淀溶解平衡的移動沉淀溶解平衡的移動的過程，其基本依的過程，其基本依據主要有：據主要有：濃度濃度：加水，平衡向：加水，平衡向溶解溶解方向移動。方向移動。溫度溫度：升溫，多數平衡向：升溫，多數平衡向溶解溶解方向移動。方向移動。加入相同離子加入相同離子，平衡向，平衡向沉淀沉淀方向移動。方向移動。加入加入可與體系中某些離子反應可與體系中某些離子反應生