課時2沉淀溶解平衡的應用第四節

沉淀溶解平衡

01學習目標

CONTENT沉淀的生成02沉淀的溶解03沉淀的轉化新課導入：讓蛀牙遠離1、應用：在無機物的制備和提純、廢水處理等領域，常利用生成沉淀來達到分離或除去某些離子的目的。進水預處理設備混合投藥藥劑設備部分回流沉淀物處理設備沉淀物排除反應沉淀補充處理出水化學沉淀法廢水處理工藝流程示意圖沉淀的生成1．應用：在無機物的制備和提純、廢水處理等領域，常利用生成沉淀來

達到分離或除去某些離子的目的。2．方法實例操作及原理調節pH法除去NH4Cl中的FeCl3溶于水，加氨水調節pH

除去CuCl2中的FeCl3

加Cu(OH)2：Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O加CuO：CuO

+2H+===Cu2++2H2O沉淀的生成1．應用：在無機物的制備和提純、廢水處理等領域，常利用生成沉淀來達到分離或除去某些離子的目的。2．方法實例操作及原理沉淀劑法除去廢水中的Hg2+加入Na2S：S2-+Hg2+===HgS↓除去廢水中的Cu2＋通入H2S：H2S+Cu2+===CuS↓+2H+沉淀的生成利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應能夠發生;其次希望沉淀反應完成后，溶液中剩余離子的濃度能夠盡量小。(1)如果要除去某溶液中的SO42-，你選擇加入鈣鹽還是鋇鹽?為什么?(2)如何使沉淀反應完成后，溶液中剩余離子的濃度能夠盡量小?鋇鹽，因為Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4),向溶液分別加入等物質的量的鋇鹽和鈣鹽，鋇鹽使溶液中剩余的c(SO42-)較小。增大所用沉淀劑的濃度，有利于反應向沉淀生成的方向進行【思考與討論】1、原理：設法不斷地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，就可以使沉淀溶解。使Qc

<KspQ>Ksp時，溶液中有沉淀析出Q=Ksp時，沉淀與溶解處于平衡狀態Q<Ksp時，溶液中無沉淀析出沉淀的溶解鍋爐及其管道內的水垢燒水壺的水垢請運用沉淀溶解平衡的原理解釋原因。如何除去這些水垢？水垢含有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4等——“酸洗”(鹽酸浸泡）沉淀的溶解

H2CO3H2O

+

CO2↑+

H+

HCO3-

(aq)+

H+沉淀溶解平衡解釋稀鹽酸除CaCO3的原理：

CO2氣體的生成和逸出，使CO32-的濃度不斷減小，Q

＜Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移動只要鹽酸足夠，沉淀完全溶解。沉淀的溶解(1)寫出實驗中有關反應的化學方程式。(2)應用平衡移動原理分析、解釋實驗中發生的反應?！緦嶒?-3】滴加的試劑水鹽酸現象Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

加鹽酸,中和OH-,平衡正向移動，促進Mg(OH)2(s)的溶解沉淀不溶解沉淀溶解沉淀的溶解在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)加入鹽酸時，H＋中和OH－，使c(OH－)減小，平衡右移，從而Mg(OH)2溶解。加入NH4Cl時，NH4＋與OH－結合，生成弱電解質NH3·H2O(它在水中比Mg(OH)2更難電離出OH-，使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移動。應用平衡移動原理分析、解釋實驗中發生的反應，并試從中找出使沉淀溶解的規律?！舅伎寂c討論】思考：為什么醫學上常用BaSO4作為內服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內服造影劑“鋇餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：

BaSO4?Ba2++SO42-Ksp=1.1×10-10BaCO3?Ba2++CO32-Ksp=5.1×10-9人體內胃酸的酸性較強(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸會與CO32-反應生成CO2和水，使CO32-離子濃度降低，使Qc<Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，使體內的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。胃酸中的H＋對BaSO4的溶解平衡沒有影響，Ba2＋濃度保持在安全濃度標準下，所以用BaSO4作“鋇餐”。Ag2S＋8H＋＋2NO3-=6Ag＋＋3S＋2NO↑＋4H2ONaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O(c)鹽溶法：(b)氧化還原溶解法：(a)堿溶法:如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液如Ag2S溶于稀HNO3用NaOH能溶解H2SiO3、Al(OH)3等物質1.AgCl、AgI、Ag2S的轉化【實驗現象】①有白色沉淀析出【實驗原理】Ag++Cl-==AgCl↓沉淀的轉化1.AgCl、AgI、Ag2S的轉化【實驗現象】②白色沉淀轉化為黃色沉淀【實驗原理】

沉淀的轉化1.AgCl、AgI、Ag2S的轉化【實驗現象】③黃色沉淀轉化為黑色沉淀【實驗原理】

沉淀的轉化MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl

3Mg(OH)2(s)+2FeCl3(aq)

?2Fe(OH)3(s)+3MgCl2(aq)

溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀，兩者溶解度差別越大，轉化越容易。3Mg(OH)2(s)==3Mg2++6OH-

+2Fe3+2Fe(OH)3↓?沉淀轉化的實質：沉淀溶解平衡的移動。沉淀的轉化沉淀的轉化——預防齲齒(1)牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH的物質保護著，它在唾液中存在下列平衡：進食后，細菌和酶作用于食物，產生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是Ca5(PO4)3OH(s)?5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)Ksp=2.5×10-59發酵生成的有機酸能中和OH-，使平衡向脫礦方向移動，加速腐蝕牙齒(2)已知Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61，比Ca5(PO4)3OH更難溶，牙膏里的氟離子會與Ca5(PO4)3OH反應生成Ca5(PO4)3F。請用離子方程式表示使用含氟牙膏防止齲齒的原因。

5Ca2++3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F沉淀的轉化——預防齲齒沉淀溶解平衡的應用沉淀的生成沉淀的轉化沉淀的溶解調節pH法加沉淀劑法①

酸溶解法③鹽溶液溶解法②配位溶解法實質：沉淀溶解平衡的移動規律：溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀容易實現。課堂小結1、化工生產中含Cu2＋的廢水常用MnS(s)作沉淀劑，其反應原理為Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。一定溫度下，下列有關該反應的推理正確的是(

)A．該反應達到平衡時：c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)B．平衡體系中加入少量CuS(s)后，c(Mn2＋)變小C．平衡體系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)變大D．該反應平衡常數表達式：K＝Ksp(CuS)/Ksp(MnS)C【課堂練習】2、工業上常先以MnO2為原料制得粗MnCl2溶液，通過添加過量難溶電解質MnS，使溶液中含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子形成硫化物沉淀，經過濾除去包括MnS在內的沉淀，再經蒸發、結晶，可得純凈的MnCl2，根據上述實驗事實，下列分析正確的是(

)

A.MnS的Ksp小于CuS、PbS、CdS等硫化物的Ksp

B.除雜試劑MnS也可用FeS代替

C.MnS與Cu2+反應的離子方程式是

Cu2+(aq)+MnS(s)?CuS(s)+Mn2+(aq)

D.整個過程中涉及的反應類型只有復分解反應C【課堂練習】3、要使工業