1、第第3 3章物质在水溶液中的行为章物质在水溶液中的行为第第3 3节沉淀溶解平衡节沉淀溶解平衡第第2 2课时沉淀平衡的应用课时沉淀平衡的应用 知识体系知识体系学习目标学习目标核心素养培养核心素养培养1. 1.知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素以及沉知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素以及沉淀溶解平衡的移动淀溶解平衡的移动, ,能多角度、动态地分析难溶电解质的能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。溶解平衡。变化观念与平衡思想变化观念与平衡思想知道溶度积的意义知道溶度积的意义, ,建立根据溶度积和离子积的大小关系建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。判断反应进行方
2、向的思维模型。证据推理与模型认知证据推理与模型认知学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题题, ,并设计实验探究方案并设计实验探究方案, ,进行沉淀转化等实验探究。进行沉淀转化等实验探究。科学态度与社会责任科学态度与社会责任分别向分别向Mg(OH)2悬浊液中滴加盐酸、悬浊液中滴加盐酸、NH4Cl溶液。观察并记录溶液。观察并记录象。象。 ， 。1 1、沉淀的溶解与生成、沉淀的溶解与生成沉淀的溶解沉淀的溶解(Q Ksp )沉淀溶解溶液澄清沉淀溶解溶液澄清沉淀溶解溶液澄清沉淀溶解溶液澄清利用沉淀溶解平衡的移动来解释现象的产生。利用沉淀溶解平衡
3、的移动来解释现象的产生。Mg(OH)2在溶液中存在溶解平衡在溶液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)，加入盐酸，使，加入盐酸，使c(OH-) ，Q Ksp，平衡向平衡向 方方向移动，向移动，Mg(OH)2沉淀溶解。沉淀溶解。减小减小溶解溶解(正正)二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用加入加入NH4Cl溶液后，溶液后，NH4+ + OH NH3 H2O，c(OH) ，Q Ksp，平衡向平衡向 方向移动，方向移动，Mg(OH)2沉淀溶解。沉淀溶解。减小减小溶解溶解(正正)阅读课本第阅读课本第110页，了解页，了解为什么医学上常用为什么医学上常用BaSO4
4、作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”，而不用，而不用BaCO3作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”?BaCO3 Ba2+ + CO32- 所以，不能用所以，不能用BaCO3作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”。 SO42-是强酸的酸根离子，很难与是强酸的酸根离子，很难与H+结合生成硫酸，胃酸中的结合生成硫酸，胃酸中的H+对对BaSO4的溶解平衡基本没有影响，的溶解平衡基本没有影响，Ba2+浓度保持在安全浓度浓度保持在安全浓度标准内，所以用标准内，所以用BaSO4 作作为内服造影剂为内服造影剂“钡餐钡餐”。 + H+H2O+CO2平衡向右移动，平衡向右移动，Q Ksp(BaSO4),
5、。SO42-和和Ba2+结合生成结合生成BaSO4沉淀沉淀，使使Ba2+浓度降浓度降低而解除毒性。低而解除毒性。CaCO3 Ca2+ + CO32-2HCO3-+H2O+CO2课本第课本第111111页交流研讨：页交流研讨：1 1、用难溶电解质溶解平衡原理解释、用难溶电解质溶解平衡原理解释“溶洞溶洞”形成的原因。形成的原因。解释：解释：石灰石灰岩中的岩中的CaCO3存在溶解平衡，存在溶解平衡，水中溶解的水中溶解的CO2和水与和水与CO32-反应生成反应生成HCO3-使使使使CO32-离子浓度降低离子浓度降低,使使Q Ksp,使使CaCO3的沉淀溶解平衡向右移动的沉淀溶解平衡向右移动,CaCO3
6、不断溶解而形成的溶洞。不断溶解而形成的溶洞。平衡向右移动，平衡向右移动，CaCO3溶解溶解CaCO3+H2O+CO2= Ca2+ +2HCO3-2 2、利用沉淀溶解平衡的原理解释人类活动造成珊瑚虫的死亡、利用沉淀溶解平衡的原理解释人类活动造成珊瑚虫的死亡、影响珊瑚生长的原因？影响珊瑚生长的原因？解释：珊瑚是珊瑚虫从周围海水中获取解释：珊瑚是珊瑚虫从周围海水中获取Ca2+和和HCO3-生成生成CaCO3而不断生长。而不断生长。CaCO3存在溶解平衡，人类活动使空气中的存在溶解平衡，人类活动使空气中的CO2浓浓度增大，海水度增大，海水水中溶解的水中溶解的CO2增多，与更多的增多，与更多的CO32-
7、反应生成反应生成HCO3-,使使Q Ksp)如沉淀如沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S作沉淀剂。作沉淀剂。Cu2+ + S2 = CuSCu2+ + H2S = CuS+ 2H+加沉淀剂加沉淀剂 分步沉淀分步沉淀 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀有溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀有先后顺序，叫分步沉淀。离子浓度相等时，需要先后顺序，叫分步沉淀。离子浓度相等时，需要沉淀剂的沉淀剂的浓度小浓度小(先符合先符合Qc Ksp)的的先先沉淀。沉淀。氢氧化物氢氧化物开始开始沉淀时的沉淀时的pH值值(0.1mol/L) 沉淀沉淀完全完全时的时的pH值值(1
8、05 mol/L)Fe2+6.958.95Cu2+4.676.67Fe3+1.873.2根据上表根据上表的数据的数据,如何除去如何除去CuCl2中混有的中混有的Fe3+?(不引入其他杂质不引入其他杂质,不能将主体离子除去不能将主体离子除去)练习练习1、分析下表中的数据，回答下列问题：、分析下表中的数据，回答下列问题：根据上表的数据，如何除去根据上表的数据，如何除去CuCl2中混有的中混有的Fe2+？加入加入Cu(OH)2或或CuO或或Cu2(OH)2CO3调节调节pH至至3 - 4范围，使范围，使 Fe3+ 全部转化为全部转化为 Fe(OH)3沉淀，过滤除去。沉淀，过滤除去。先使用氧化剂先使用
9、氧化剂(Cl2、氯水、氯水、H2O2)把把Fe2+氧化成氧化成Fe3+，再加入，再加入Cu(OH)2或或CuO或或Cu2(OH)2CO3 ，调节，调节pH至至3 4，使，使 Fe3+ 全部转化为全部转化为 Fe(OH)3沉淀，过滤除去。沉淀，过滤除去。2、常温下、常温下,在某溶液中在某溶液中,Fe2+的浓度为的浓度为0.1mol/L,使得使得 Fe2+ 刚好开始刚好开始沉淀为沉淀为Fe(OH)2 时的时的 c(OH-)= ；完全沉淀为；完全沉淀为Fe(OH)2 时的时的 c (OH-)= 。(常温下常温下Fe(OH)2的的Ksp为为8.0 X 1016)8.94 X 10-8mol/L8.94
10、 X 10-6mol/L3、已知、已知AgI的的Ksp=8.51017，AgCl的的Ksp=1.81010。在含有。在含有0.01mol/L NaI 和和 0.01mol/L NaCl 的溶液中，逐滴加入的溶液中，逐滴加入 AgNO3溶溶液，先析出液，先析出 沉淀。沉淀。AgI4.己知己知Ksp(AgCl)=1.5610-10 、Ksp(AgBr)= 7.7 10-11、Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12,某溶液中含有某溶液中含有Cl-, Br-和和CrO42-,浓度均为浓度均为0.010mo1L-,向该溶液中逐滴加入向该溶液中逐滴加入0.010molL-1的的AgNO3溶液时溶液时,
11、三三种阴离子产生沉淀的先后顺序为种阴离子产生沉淀的先后顺序为( ) A. Cl- 、Br-、CrO42- B. CrO42-、Br-、Cl- C. Br-、Cl-、CrO42- D. Br- 、CrO42-、Cl-C白色沉淀转化成为黑色沉淀白色沉淀转化成为黑色沉淀有白色沉淀出现有白色沉淀出现阅读课本第阅读课本第112页实验：页实验：ZnS转化为转化为CuS白色的白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀。沉淀。实验过程：实验过程：实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：实验分析：实验分析：阅读课本第阅读课本第112-113页对白色的页对白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的沉淀会
12、转化成为黑色的CuS沉淀的分析与解释。沉淀的分析与解释。ZnS与与CuS是同类难溶物是同类难溶物,Ksp(CuS) Ksp(ZnS) , CuS的溶解度的溶解度远小于远小于ZnS的溶解度。的溶解度。2 2、沉淀的转化、沉淀的转化通常，溶解度通常，溶解度( 或或Ksp )小的沉淀可向溶解度小的沉淀可向溶解度 (或或Ksp)更小的沉更小的沉淀转化；淀转化；溶解度差别越大，转化越容易；若相差不大，则可相互转化。溶解度差别越大，转化越容易；若相差不大，则可相互转化。存在沉淀存在沉淀A的溶解平衡的溶解平衡,写方程式；写方程式；加入加入B的离子，对于的离子，对于B，Q Ksp(B)，生成沉淀，生成沉淀B；
13、 对于对于A，QKsp(A)，沉淀沉淀A的溶解；的溶解；沉淀沉淀A转化为沉淀转化为沉淀B,反应的方程式。反应的方程式。沉淀的转化沉淀的转化一般规律一般规律:沉淀转化解释沉淀转化解释: : 阅读课本第阅读课本第113页，了解沉淀转化的实质和在生产生活中的页，了解沉淀转化的实质和在生产生活中的应用应用“工业废水中，重金属离子工业废水中，重金属离子Cu2+、Hg2+、Pb2+的处理方法的处理方法”。写出写出FeS(s)与废水中的与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。的反应离子方程式。 FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+(aq)FeS(s) + Pb2
14、+(aq) = PbS(s) + Fe2+(aq)FeS(s) + Hg2+(aq)= HgS(s) + Fe2+(aq) 阅读课本阅读课本第第113-114页页“身边的化学身边的化学”水垢中的水垢中的Mg(OH)2是怎样是怎样生成的，水垢的主要成分是什么？如何除水垢？生成的，水垢的主要成分是什么？如何除水垢？锅炉水垢生成和去除锅炉水垢生成和去除水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2CaSO4 MgCO3(s) Mg2+(aq) + CO32-(aq)Mg2+2OH-=Mg(OH)2Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2MgSO4 CaSO4 MgCl2CaCl2 水垢成分水垢成分CaCO3 MgCO3CaSO4 加热长期烧煮化学法除锅炉水垢的流程：化学法除锅炉水垢的流程：用饱和用饱和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除去水垢CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 + H2OMg(OH)2 + 2H+ = Mg2+ + 2H2O用盐酸或饱用盐酸或饱和氯化铵液和氯化铵液CaSO4(s)+CO32- (aq) = CaCO3(s)+SO42-(aq) 水垢成分水垢成分CaCO3 MgCO3CaSO4 课下作业：课下作业： 课本第课本第114页第页第1、2、3、4、5题题
