(优选)第二课时沉淀反应的应用课件.ppt

1、（优选）第二课时沉淀反应的应用（2 2）沉淀的方法）沉淀的方法 调调pH值值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加氨水调解于水，再加氨水调 pH值至值至78，可使，可使Fe3+转变为转变为Fe(OH)3沉淀而除去沉淀而除去。Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 加沉淀剂加沉淀剂 如：沉淀如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做做沉淀剂沉淀剂Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS化学沉淀法废水处理工艺流程示意图化学沉淀法废水处理工艺流程示意图思考与交流思考与交流1 1、如果要除去某溶液中的、如果要除去某溶液

2、中的SO42-，你选择，你选择加入钡盐还是钙盐？为什么？加入钡盐还是钙盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSOBaSO4 4比比CaSOCaSO4 4更难溶，使更难溶，使用钡盐可使用钡盐可使SOSO4 42-2-沉淀更完全沉淀更完全2 2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪些方面考虑？是否可能使要否生成可从哪些方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。原因。从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不使要除去的离子通

3、过沉淀完全除去，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。2.沉淀的溶解沉淀的溶解根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法移去解质，如果能设法移去溶解平衡体系中的相溶解平衡体系中的相应离子应离子，使平衡向，使平衡向沉淀溶解沉淀溶解的方向移动，就的方向移动，就可使沉淀溶解。可使沉淀溶解。强酸溶液中沉淀的溶解强酸溶液中沉淀的溶解:例如，难溶于水的CaCO3沉淀可溶于盐酸盐酸中，其溶解过程可用方程式表示为： 盐酸盐酸溶解平衡体系中的溶解平衡体系中的沉淀溶解沉淀溶解相应离子相应离子CaCO3 Ca2+CO32-

4、CO32- +H+ HCO3- HCO3-+H+ H2CO3 H2CO3 H2O+CO2总方程式： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2由此可见，沉淀的溶解过程也就是溶解平衡的移动过程。CaCO3 Ca2+CO32- CO32- +H+ HCO3- HCO3-+H+ H2CO3 H2CO3 H2O+CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2【思考与交流】人们都知道水滴石穿的道理，你能用化学方程表示其原理吗？ CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2写出用强酸(非强氧化性酸)溶解FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质的离子方程式: FeS+2H+= Fe

5、2+H2S Al(OH)3 +3H+= Al3+3H2OCu(OH)2+2H+= Cu2+2H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2FeS+2H+= Fe2+H2S Al(OH)3 +3H+= Al3+3H2OCu(OH)2+2H+= Cu2+2H2O实验探究试管试管编号编号对应对应试剂试剂少许少许Mg(OH)Mg(OH)2 2少许少许Mg(OH)Mg(OH)2 2少许少许Mg(OH)Mg(OH)2 2滴加滴加试剂试剂2ml2ml蒸馏水，滴蒸馏水，滴加酚酞溶液加酚酞溶液2ml2ml盐酸盐酸3ml3ml饱和饱和NHNH4 4ClCl溶液溶液 现象现象固体无明显固体无明显溶解现象，溶解

6、现象，溶液变浅红溶液变浅红迅速溶解迅速溶解逐渐溶解逐渐溶解实验实验3-3 分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、盐分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、盐酸和氯化铵，根据实验现象，得出结论。酸和氯化铵，根据实验现象，得出结论。在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)2 2）加入盐酸时，）加入盐酸时，H中和中和OH，使使c(OH)减减小，平衡小，平衡右右移，从而使移，从而使Mg(OH)2溶解。溶解。3 3）加入）加入NH4Cl时，时，NH4与与OH结合，生成弱电结合，生成弱电解质解质NH3H2O（它在水中比（它在水中比Mg(OH)2更难电离出更难电离出OH

7、-），使），使c(OH)减小，平衡减小，平衡右右移，从而使移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向的沉淀溶解平衡向溶解方向移动溶解方向移动。【思考与交流】【思考与交流】 应用平衡移动原理分析、解应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。溶解的规律。【解释】1 1）说明有溶解）说明有溶解思考思考：白色的白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会为什么会有红褐色沉淀生成？有红褐色沉淀生成？Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)，FeCl3静置静置Mg(OH)2Fe(OH)33 3、沉

8、淀的转化、沉淀的转化向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液白色沉淀转变为红褐色静置红褐色沉淀析出，溶液变无色【实验【实验3-5】AgClAgIAg2S【实验【实验3-43-4】步骤步骤NaCl和和AgNO3溶混合溶混合向所得固液混合物向所得固液混合物中滴加中滴加KI溶液溶液向新得固液混合物向新得固液混合物中滴加中滴加Na2S溶液溶液现象现象有白色沉淀析出有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色 黄色沉淀转化为黑色黄色沉淀转化为黑色KI Na2S（实验（实验3 34 4、3 35 5沉淀转化）沉淀转化）AgClAgClAgIAgIAgAg

9、2 2S SKIKINaNa2 2S SFeClFeCl3 3静置静置Mg(OH)Mg(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3讨论讨论:从实验中可以得到什么结论？从实验中可以得到什么结论？实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。物质物质溶解度溶解度/gAgCl1.510-4AgI 9.610-9Ag2S1.310-16沉淀的转化示意图沉淀的转化示意图KI = I- + K+AgCl(s

10、) Ag+ + Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.510-4gs(AgI)=3.710-7gs(Ag2S)=1.310-16g沉淀从溶解度小的向溶沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化解度更小的方向转化。AgCl(s)+I- AgI(s) + Cl-思考与交流思考与交流 1.根据你所观察到的现象，写出所发生的反应。 2.如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的步骤颠倒顺序，会产生什么结果？试用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释，找出这类反应发生的特点。溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀沉淀。两者差别越大，转化越容易。两者差别越大，转化越容易。Ag

11、Cl+I- -=AgI+Cl- -2AgI+S2- -=Ag2S+2I- -3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+转化不会发生CaSO4 SO42 + Ca2 +CO32CaCO3 应用应用1：锅炉除水垢：锅炉除水垢：P64锅炉的水垢中含有锅炉的水垢中含有CaSO4 ，可先用，可先用Na2CO3溶液处理，使溶液处理，使 之转化为疏松、易之转化为疏松、易溶于酸的溶于酸的CaCO3。用盐酸用盐酸或或饱氯化铵液饱氯化铵液化学法除锅炉水垢的流程图化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=

12、Mg2+2H2O水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用用饱和饱和Na2CO3溶液浸泡数天溶液浸泡数天疏松的水疏松的水垢垢CaCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式除去水垢除去水垢应用应用2：一些自然现象的解释一些自然现象的解释ZnS沉淀转化为沉淀转化为CuS沉淀沉淀(1).在在1试管中加入试管中加入ZnSO4溶液，再滴入溶液，再滴入Na2S溶液，观察现象。溶液，观察现象。(2).静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀淀2-3次。次。(3).向沉淀中滴加适量的向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液

13、，观溶液，观察现象。察现象。实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。转化成为黑色沉淀。为什么白色的为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑沉淀会转化成为黑色的色的CuS沉淀？沉淀？观察观察 思考思考ZnS沉淀转化为沉淀转化为CuS沉淀沉淀ZnS(s) Zn2+(aq） + S2-(aq) +Cu2+(aq)CuS(s) 平衡向右移动平衡向右移动总反应：总反应：ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+ ZnS与与CuS是同类难溶物，是同类难溶物，CuS的溶的溶解度远解度远小于小于ZnS的溶解度的溶解度。 BaSO4 和和BaCO3

14、的沉淀溶解平衡分别为：的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4 Ba2 SO42 s=2.4 104 BaCO3 Ba2 CO32 s=2.2 103应用应用3：为什么医学上常用为什么医学上常用BaSO4作为内服作为内服造影剂造影剂“钡餐钡餐”，而不用，而不用BaCO3作为内服作为内服造影剂造影剂“钡餐钡餐”? 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.91.5)，如果服如果服下下BaCO3，胃酸会与，胃酸会与CO32反应生成反应生成CO2和水，和水，使使CO32浓度降低，使浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，的沉淀溶解平衡向右移动，使体内使体内的的Ba2+浓度增大而引起

15、人体中毒。浓度增大而引起人体中毒。应用应用3：为什么医学上常用为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”，而，而不用不用BaCO3作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”? BaSO4 和和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4 Ba2 SO42 s=2.4 104 BaCO3 Ba2 CO32 s=2.2 103 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.91.5)，如果服如果服下下BaCO3，胃酸会与，胃酸会与CO32反应生成反应生成CO2和水，和水，使使CO32浓度降低，使浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，

16、的沉淀溶解平衡向右移动，使体内使体内的的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。浓度增大而引起人体中毒。BaCO3 Ba2+ + CO32- + H+CO2+H2O所以，不能用所以，不能用BaCO3作为内作为内服造影剂服造影剂“钡钡餐餐”。而而SO42不与不与H结合生成硫结合生成硫酸，酸，胃酸中的胃酸中的H对对BaSO4的的溶解平衡没有影响，溶解平衡没有影响，Ba2浓浓度保持在安全浓度标准下，所度保持在安全浓度标准下，所以用以用BaSO4 作作“钡餐钡餐”。思考思考： 如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用应尽快用5.0的的Na2SO4溶液给患者溶液给患者洗胃洗胃，为

17、什么？为什么？能用能用Na2CO3溶液溶液吗？吗？【小结】：【小结】：沉淀的生成、溶解、转化沉淀的生成、溶解、转化实质实质上上都是都是沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动的过程，其基本依的过程，其基本依据主要有：据主要有：浓度浓度：加水，平衡向：加水，平衡向溶解溶解方向移动。方向移动。温度温度：升温，多数平衡向：升温，多数平衡向溶解溶解方向移动。方向移动。加入相同离子加入相同离子，平衡向，平衡向沉淀沉淀方向移动。方向移动。加入加入可与体系中某些离子反应可与体系中某些离子反应生成更难溶或更生成更难溶或更难电离或气体的离子难电离或气体的离子，使平衡向，使平衡向溶解溶解的方向移动。的方向移动。三、溶

18、度积三、溶度积KSP对于溶解平衡：对于溶解平衡： MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)有：有：KSP=c(Mn+)mc(Am-)n在一定温度下，在一定温度下， KSP是一个常数。是一个常数。1 1、溶度积、溶度积（Ksp）：难溶电解质的溶解：难溶电解质的溶解平平衡衡中，离子中，离子浓度浓度幂幂的乘积。的乘积。三、溶度积三、溶度积KSPQCKSP=QCKSPQCKSPKSP解析例例2 2： 在在1L1L含含1.010-3molL-1 的的SO42-溶液溶液中，注入中，注入0.01mol BaCl2溶液（假设溶液体积溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去不变）能否有效除去SO42-

19、? ?已知已知: :Ksp(BaSO4)= 1.110-10 mol2L-2解：解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成生成BaSO4沉沉淀后淀后，Ba2+过量，剩余的即过量，剩余的即Ba2+=0.01-0.001=0.009mol/L. SO42-=Ksp/Ba2+= 1.110-10/9.010-3=1.210-8(mol/L) 因为因为，剩余的即，剩余的即SO42-=1.210-8mol/LCu(OH)Cu(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3。 3.3.小结小结K Kspsp的大小与沉淀转化的关系。的大小与沉淀转化的关系。 对于同类型的

20、难溶电解质，对于同类型的难溶电解质， K Kspsp的大小与溶的大小与溶解度的大小一致，解度的大小一致， K Kspsp较大的沉淀可以转化较大的沉淀可以转化为为K Kspsp较小的沉淀。较小的沉淀。交 流 与 讨 论阅读阅读P66 氟化物防治龋齿的化学原理氟化物防治龋齿的化学原理+ F- -54 3Ca (PO ) F氟磷灰石氟磷灰石难溶物溶解度(25)Ca5(PO4)3(OH) 1.510-10g Ca5(PO4)3F 9.510-11g羟基磷灰石羟基磷灰石2+3-54 34Ca (PO ) (OH) 5Ca 3PO OH 牙齿表面由一层硬的、组成牙齿表面由一层硬的、组成为为Ca5(PO4)

21、3OH的的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH（s） 5 Ca2+ +3PO43-+OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 。 已知已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：因因 。 生成的有机酸能中和生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方

22、向移动，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿加速腐蚀牙齿 5Ca23PO43FCa5(PO4)3F 思考：例例1 1：已知已知2525时，时，AgCl的溶解度是的溶解度是1.9210-3g/L，求它的溶度积。，求它的溶度积。已知已知AgClAgCl的摩尔质量为的摩尔质量为143.5g/mol143.5g/mol。 解解 ：依题意可知依题意可知25时时AgCl饱和溶液中饱和溶液中 c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L =1.3410-5mol/L 则则KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-) =(1.3410-5)2 =1.810-10例例2：已知已知25时时KSP

23、(AgCl)=1.810-10,把足量的把足量的AgCl放入放入1L 1 .0 mol L的的 盐酸溶液中溶解度是多少？（盐酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：解：设设AgCl 在盐酸中的溶解度为在盐酸中的溶解度为S（molL), AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡 S S 1 1LgLgSLgLmolSLmolKSsp/1092. 1/1058. 2/5 .143108 . 1/108 . 1/108 . 1138101010AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的在盐酸溶液中溶解度比在水中的小小。例例3 3：已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl1.81.8 1010

24、-10-10， K Ksp,Agsp,Ag2 2CrOCrO4 49.09.0 1010-1-12 2，试试 求求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度（用的溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）设）设AgCl的溶解度为的溶解度为S1（molL),则：则： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡平衡 S1 S1 1021108.1 SKspLgLgLmolS/1092.1/5.1431034.1/1034.1355112322221094)2(SSSKspLgLgLmolS/1035.4/3321031.1/1031.12442(2)2)设设A

25、gAg2 2CrOCrO4 4的溶解度为的溶解度为S S2 2（mol/L),mol/L),则：则： AgAg2 2CrOCrO4 4(s) 2Ag(s) 2Ag+ +(aq) + CrO(aq) + CrO4 42-2-(aq)(aq) 平平 2S2S2 2 S S2 2在水中：在水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4的溶解度的溶解度由以上例题的结果可得到如下结论：由以上例题的结果可得到如下结论：同种类型的难溶电解质，在一定温度下，同种类型的难溶电解质，在一定温度下，Ksp越大则溶解度越大。越大则溶解度越大。不同类型则不能用不同类型则不能用Ksp的大小来比较溶解度的大小来比较溶解度

26、的大小，必须经过换算才能得出结论。的大小，必须经过换算才能得出结论。练习练习1：下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ） A.不溶于不溶于水水的物质溶解度为的物质溶解度为0 B.绝对不溶解的物质是不存在的绝对不溶解的物质是不存在的 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为浓度为0 D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B练习练习2：在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后，恢复至原来温度下列说法正确的是后，恢复至原来温度下列说法正确的是( )A.溶液中钙离子浓度变大溶液中钙离子浓度变大

27、B.溶液中氢氧化钙的质量分数增大溶液中氢氧化钙的质量分数增大C.溶液的溶液的PH不变不变D.溶液中钙离子的物质的量减少溶液中钙离子的物质的量减少.C D练习练习3：为除去为除去MgCl2溶液中的溶液中的FeCl3，可在加，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，下列不宜选热搅拌的条件下加入一种试剂，下列不宜选用的试剂是（用的试剂是（ ） A.NaOH B.MgCO3 C.氨水氨水 D.MgO E.Mg(OH)2AC 同离子效应同离子效应硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移，不利于沉淀溶解不利于沉淀溶解练习练习4：硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？硫酸钡在硫酸中的溶解度比在

28、纯水中小？练习练习5：以以MnO2为原料制得的为原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶等金属离子，通过添加过量难溶电解质电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推。根据上述实验事实，可推知知MnS具有的相关性质是（具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度与溶解度与CuS、PbS、CdS等相同等相同 C.溶解度大于溶解度大于CuS、PbS

29、、CdS D.溶解度小于溶解度小于CuS、PbS、CdSC练习练习6 6：已知已知K KSPSP【Ca(OH)Ca(OH)2 2】=5.5=5.51010-6-6molmol3 3.L.L3 3则其饱和溶液的则其饱和溶液的PHPH值是多少？值是多少？ 解：解：设设Ca(OH)Ca(OH)2 2 的溶解度为的溶解度为S S（molmolL),L),则：则： Ca(OH)Ca(OH)2 2 CaCa2+2+2OH+2OH- - 平衡平衡 S 2SS 2S K KSPSP=S=S(2S)(2S)2 2=4S=4S3 3=5.5=5.51010-6-6 S=1.1 S=1.11010-2-2 即即 c

30、(OHc(OH-)-)= 2.2= 2.21010-2-2 mol/L mol/L c(Hc(H+)+)= 10= 10-14-14 /2.2 /2.21010-2-2 =4.5 =4.51010-13-13 mol/L mol/L PH=12 PH=12练习练习7 7：现将足量现将足量AgClAgCl固体分别放入下列物质中，固体分别放入下列物质中，AgClAgCl溶解度由大到小的排列顺序为（溶解度由大到小的排列顺序为（ ） 20ml0.01mol/LKCl20ml0.01mol/LKCl溶液溶液30ml0.02mol/LCaCl30ml0.02mol/LCaCl2 2溶液溶液40ml0.03

31、mol/LHCl40ml0.03mol/LHCl溶液溶液10ml10ml蒸馏水蒸馏水 50ml0.05mol/LAgNO50ml0.05mol/LAgNO3 3溶液溶液 A A、 B B 、 C C、 D D 、B B 练习练习8 8：将足量将足量BaCOBaCO3 3分别加入分别加入 30ml30ml水水 10ml0.2mol/LNa10ml0.2mol/LNa2 2COCO3 3溶液溶液50ml0.01mol/LBaCl50ml0.01mol/LBaCl2 2溶液溶液100ml0.01mol/LHCl100ml0.01mol/LHCl中溶解至溶液饱和。请确定各中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中溶液中BaBa2+2+的浓度有大到小的顺序为：的浓度有大到小的顺序为：