优质课选修4-第三章《难溶电解质的溶解平衡》(第2课时)课件.ppt

1、二、沉淀反应的应用二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）应用：）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中业生产、环保工程和科学研究中除杂除杂或或提纯提纯物质的重要方法之一。物质的重要方法之一。（2）方法：）方法：调调pH值值如：工业原料如：工业原料氯化铵氯化铵中混有中混有氯化铁氯化铁，使其溶解，使其溶解于水，再加氨水调于水，再加氨水调pH值至值至78Fe3+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做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2=CuS Hg2+S2=HgSB

2、aSOBaSO4 4(s)(s)Ba Ba2+2+(aq)(aq)+SO+SO4 42-2-(aq)(aq)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 P63 如果要除去某溶液中的如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加，你选择加 入钡入钡盐还是钙盐？为什么？盐还是钙盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSO4比比CaSO4更难溶，使更难溶，使用钡盐可使用钡盐可使SO42-沉淀更完全。沉淀更完全。以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过可从哪方面考虑？是否可能使要除去的

3、离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。沉淀反应全部除去？说明原因。从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使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，因为不溶是要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。2、沉淀的溶解、沉淀的溶解原理原理 根据根据勒夏特列原理勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡使沉淀溶解平衡向向溶解溶解方向移动方向移动分析：难溶于水的盐能溶于酸中分析：难溶于水的盐能溶于酸中如：如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶溶 于盐酸。于盐酸。设法不断设法不断移去移去溶解平衡体系中的相

4、应溶解平衡体系中的相应离子离子，使平衡向沉淀，使平衡向沉淀溶解溶解的方向移动的方向移动方法方法思考思考：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？所依据的原理是什么？所依据的原理是什么？Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)溶解溶解沉淀沉淀2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。蒸馏水、盐酸、饱和蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、溶液、NaOH溶液、溶液、NaCl溶液、溶液、Na2CO3溶液、溶液、FeCl3溶液溶液试管试管编

5、号编号对应对应试剂试剂少许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2少许少许Mg(OH)2滴加滴加试剂试剂2ml蒸馏水，蒸馏水，滴加酚酞溶液滴加酚酞溶液2ml盐酸盐酸3ml饱和饱和NH4Cl溶液溶液 2mlFeCl3溶液溶液现象现象固体无明显固体无明显溶解现象，溶解现象，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Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl MgCl2+2NH3H2O完成实验完成实验,记录现象记录现象,写出反应的化学方程式。写出反应的化学方程式。有红褐有红褐色沉淀色沉淀生成生成说明说明溶解溶解实验方案：实验方案：分别向

6、氢氧化镁固体中加入蒸馏水、酸、分别向氢氧化镁固体中加入蒸馏水、酸、盐，根据实验现象，得出结论。盐，根据实验现象，得出结论。在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：的溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)加入盐酸时，加入盐酸时，H中和中和OH，使使c(OH)减小，减小，平衡平衡右右移，从而使移，从而使Mg(OH)2溶解。溶解。加入加入NH4Cl时，时，NH4与与OH结合，生成结合，生成弱电弱电解质解质NH3H2O（它在水中比（它在水中比Mg(OH)2更难电离更难电离出出OH-），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

7、平衡向溶解方向移动。的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。【思考与交流】：【思考与交流】：应用平衡移动原理分析、解释实验中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溶解的规律。发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。【解释【解释】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？试用平衡移动原理解释之。试用平衡移动原理解释之。Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)，FeCl3静置静置Mg(OH)2Fe(OH)33、沉淀的转化、沉淀的转化【实验【实验3-4】步骤步骤1mLNaCl和和10

8、滴滴AgNO3溶液溶液混合混合向所得固液混合物向所得固液混合物中滴加中滴加10滴滴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10滴滴Na2S溶溶液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AgClAgIAg2SKINa2S思考与交流思考与交流:根据实验现象和下表中的数据，可根据实验现象和下表中的数据，可以得到什么结论？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

9、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)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-沉淀转化的实质沉淀转化的实质 沉淀转化的实质是沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度一般溶解

10、度小的沉淀转化成溶解度更小更小的沉的沉淀容易实现。淀容易实现。沉淀的转化在科研和生产中具有重要的沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。应用价值。沉淀转化的应用沉淀转化的应用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+=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垢疏松的水垢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用盐酸用盐酸或或饱饱和氯

11、化铵和氯化铵液液除去水垢除去水垢应用应用2 2：一些自然现象的解释一些自然现象的解释CaCO3 Ca2+CO32-2HCO3-+H2O+CO2当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石石灰石岩层岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的种奇形异状的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的。你知道它是如何形成的吗？吗？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“钡钡餐餐”，而不用，而不用BaCO3作为内服造影剂作为内服

12、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 Ksp=1.11010 s=2.4 104g BaCO3 Ba2 CO32 Ksp=5.1109 s=2.2 103g 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)，如果服下如果服下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浓浓度降低，使度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的使体内的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

13、+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”。【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。加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向难电离或气体的离子，使平衡向溶解溶解的方向移动。的方向移动。