1、2023年1月28日星期六1第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第四节第四节 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡第第2 2课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列选修选修4 4 化学反应原理化学反应原理2023年1月28日星期六2二、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或提纯除杂或提纯物质的重要方法之一。物质的重要方法之一。沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六3工业废水工业废水硫化
2、物等硫化物等重金属离子（如重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀等）转化成沉淀沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六4（2）方法）方法a、调调pH值值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调加氨水调pH值至值至7-8Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+b、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-=HgS沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六5 c、同离子效应法、同离子效应法 d、氧化还原法、氧化还原法（3）原则：）原则
3、：沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某种离子，沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某种离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去溶液的杂质离子还要便于除去生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难电解质以便分式，促使其转变为溶解度更小的难电解质以便分离出去离出去沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六6 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂
4、均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。叫作分步沉淀。对同一类型的沉淀，对同一类型的沉淀，KspKsp越小越先沉淀，且越小越先沉淀，且KspKsp相差越大分步沉淀越完全相差越大分步沉淀越完全;如如AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI 对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。如过计算才能确定。如AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4 一般认为沉淀离子浓度小于一般认为沉淀离子浓度小于1.01.01010-5-5 molmol
5、/L/L时时,则认为已经沉淀完全则认为已经沉淀完全沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六7思考与交流思考与交流1、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 入钡盐还是入钡盐还是钙盐？为什么？钙盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSO4比比CaSO4更难溶，使用钡更难溶，使用钡盐可使盐可使SO42-沉淀更完全沉淀更完全2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪、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沉淀反应方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部全部除去？说明原因。除去？说明原因。从溶
6、解度是否足够小考虑，可判断沉淀能否生成，然后从溶解度是否足够小考虑，可判断沉淀能否生成，然后选择合适沉淀剂或不断破坏溶解平衡向生成沉淀方向移选择合适沉淀剂或不断破坏溶解平衡向生成沉淀方向移动。动。沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六8 要要除去除去MgCl2酸性溶液中少量的酸性溶液中少量的FeCl3，不，不宜选用的试剂是（宜选用的试剂是（）A.MgO B.MgCO3 C.NaOH D.Mg(OH)2C沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六92、沉淀的溶解、沉淀的溶解（1）原理）原理设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉设法不断移去溶解平衡体系中的相应
7、离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动淀溶解的方向移动（2）举例）举例a、难溶于水的盐溶于酸中、难溶于水的盐溶于酸中如：如：CaCO3溶于盐酸，溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸溶于强酸b、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：如：Mg(OH)2溶于溶于NH4Cl溶液溶液沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六10b.难溶于水的电解质溶于某些盐溶液难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：如：Mg(OH)2溶于溶于NH4Cl溶液溶液c.发生氧化还原反应使沉淀溶解发生氧化还原反应使沉淀溶解如有些金属氧化物如有些金属氧化物(CuS、HgS等）不溶于
8、非氧等）不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减少化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减少C（S2-）而达到沉淀溶解而达到沉淀溶解 3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2Od.生成络合物使沉淀溶解生成络合物使沉淀溶解如如AgCl可溶于可溶于NH3.H2O沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六11 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。例如衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解
9、。例如难溶于水的难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：沉淀可以溶于盐酸中：CaCO3 Ca2+CO32-+H+HCO3-H2CO3 H2O+CO2 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。例如衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。例如难溶于水的难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：沉淀可以溶于盐酸中：沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六12思考与交流思考与交流用平衡移动的原理分析用平衡移动
10、的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸溶于盐酸和和NH4Cl溶液的原因溶液的原因滴加试剂滴加试剂蒸馏水蒸馏水盐酸盐酸氯化铵氯化铵现象现象向向3支盛有少量支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别滴加适量沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。的蒸馏、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六13解释解释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，平衡右移，减小，平衡右移，从而使从而使Mg(OH)2
11、溶解溶解加入加入NH4Cl时，时，1、NH4+直接结合直接结合OH-,使使c(OH-)减小，平衡右移，从减小，平衡右移，从而使而使Mg(OH)2溶解溶解2、NH4+水解，产生的水解，产生的H+中和中和OH-,使使c(OH-)减小，平减小，平衡右移，从而使衡右移，从而使Mg(OH)2溶解溶解沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六14小结：难溶电解质溶解的规律小结：难溶电解质溶解的规律不断减小溶解平衡体系中的相应离子，不断减小溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解使沉淀溶解沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日
12、星期六15牙齿表面由一层硬的、组成为牙齿表面由一层硬的、组成为CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3OHOH的物质的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：保护着，它在唾液中存在下列平衡：CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3OH(s)5CaOH(s)5Ca2+2+3PO+3PO4 43-3-+OH+OH-进进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 。已知已知CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3F(s)F(s)的溶解度比上面的矿化产物更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
13、牙膏中配小、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有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因因 。生成的有机酸能中和生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿 5Ca2+3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F 沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六16【实验实验3-4】步骤步骤1mLNaCl和和10滴滴AgNO3溶液混合溶液混合向所得固液混合物中滴加向所得固液混合物中滴加10滴滴KI溶液溶液向新得固液混合物中滴加向新得固液混合物中滴加10滴滴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
14、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溶解度溶解度/g 1.510-4 310-7 1.310-16沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六17沉淀的转化沉淀的转化示意图示意图KIKI =I I-+K+K+AgCl(SAgCl(S)Ag+Cl-+AgI(SAgI(S)AgCl(S)+I-AgI(S)+Cl-KSP(AgCl)=1.8*10-10KSP(AgI)=8.3*10-17沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六18步骤步骤1mLNa2S 和和10滴滴AgNO3溶液混溶液混合合向所得固液混合物向所得固液混
15、合物中滴加中滴加10滴滴KI溶液溶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NaCl 溶溶现象现象有有黑色黑色沉淀析出沉淀析出黑色沉淀黑色沉淀没变化没变化黑色沉淀黑色沉淀没变化没变化逆向进行，有何现象逆向进行，有何现象？沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六19【实验实验3-5】步骤步骤向向MgCl2溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液溶液向有白色沉淀的溶液中滴加向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液溶液静置静置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红褐白色沉淀转化为红褐色色红褐色沉淀析出，溶红褐色沉淀析出，溶液褪至无色液褪至无色沉淀反应的应用沉淀反应的应用
16、2023年1月28日星期六203、沉淀的转化、沉淀的转化沉淀反应的应用沉淀反应的应用（1）沉淀转化的方法）沉淀转化的方法对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。淀。（2）沉淀转化的实质）沉淀转化的实质沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般溶解溶解度小的沉淀度小的沉淀转化成转化成溶解度更小的沉淀溶解度更小的沉淀容易实现。容易实现。（3）沉淀转化的应用）沉淀转化的应用沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。沉淀的转化在科研和
17、生产中具有重要的应用价值。锅炉除水垢锅炉除水垢2023年1月28日星期六21锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。要定期清除。沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六22信息信息:锅炉水垢中还含有锅炉水垢中还含有CaSOCaSO4 4，难溶于水难溶于水和酸，如何清除？和酸，如何清除？难难溶物溶物CaSOCaSO4 4CaCOCaCO3 3溶解度溶解度/g/g2.12.110101 11.5 1.5 10103 3沉淀反应的应用沉淀反应的
18、应用2023年1月28日星期六23锅炉中水垢中含有锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用，可先用Na2CO3溶液溶液处理，使处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4 SO42-+Ca2+CO32-CaCO3沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六24化学法除锅炉水垢的流程图化学法除锅炉水垢的流程图CaSOCaSO4 4+CO+CO3 32-2-CaCO CaCO3 3+SO+SO4 42-2-CaCOCaCO3 3+2H+2H+=Ca=Ca2+2+CO+CO2 2+H+H2 2O OMg(OH)Mg(OH)2 2+2H+2H+=Mg=Mg2+2
19、+2H+2H2 2O O水垢成分水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用用饱和饱和Na2CO3溶液溶液浸泡数天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化铵和氯化铵溶液溶液除去水垢除去水垢沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六25CaCO3 Ca2+CO32-2HCO3-+H2O+CO2各种奇形异状的各种奇形异状的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的吗？。你知道它是如何形成的吗？对一些自然现象的解释对一些自然现象的解释沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日
20、星期六26龋齿的形成原因及防治方法龋齿的形成原因及防治方法(1)1)牙齿表面由一层硬的组成为牙齿表面由一层硬的组成为CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3OHOH的物质的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)KSP=2.510-59进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时进食后，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：牙齿就会受到腐蚀，其原因是：。发酵生成的有机酸能中和发酵生成的有机酸能中和OHOH-，使平衡向脱矿方向移动加速腐蚀牙齿，使平衡向脱矿方向移动
21、加速腐蚀牙齿 沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六27(2)(2)已知已知CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3F F的的K KSPSP=2.8=2.81010-61-61，比，比CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3OHOH更难更难溶，牙膏里的氟离子会与溶，牙膏里的氟离子会与CaCa5 5(PO(PO4 4)3 3OHOH反应。请用离子反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因 5Ca2+3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六28如何吃菠菜？如何吃菠菜？菠菜中含有一种叫草
22、酸的物质，其学名是乙二酸，结构菠菜中含有一种叫草酸的物质，其学名是乙二酸，结构简式为简式为HOOC-COOHHOOC-COOH，味苦涩，溶于水，是二元弱酸：味苦涩，溶于水，是二元弱酸：HOOC-HOOC-COOHHOOC-COOCOOHHOOC-COO+H+H+HOOC-COOHOOC-COOOOCOOCCOOCOO+H+H+草酸进入人体后，在胃酸作用下，电离平衡向左移动。草酸进入人体后，在胃酸作用下，电离平衡向左移动。以分子形式存在的草酸，从药理上看，是一种有毒的物质，以分子形式存在的草酸，从药理上看，是一种有毒的物质，过量的草酸会腐蚀胃黏膜，还会对肾脏造成伤害，另外，草过量的草酸会腐蚀胃黏
23、膜，还会对肾脏造成伤害，另外，草酸会跟人体内的酸会跟人体内的CaCa2+2+形成草酸钙沉淀，使摄入的钙质不易被形成草酸钙沉淀，使摄入的钙质不易被利用，造成人体缺钙。假如你是一位营养师，你对如何既科利用，造成人体缺钙。假如你是一位营养师，你对如何既科学又营养地吃菠菜有什么好的建议？学又营养地吃菠菜有什么好的建议？沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六29 一种方法是除去草酸，即在油炒前，先将菠菜一种方法是除去草酸，即在油炒前，先将菠菜用热水烫一烫，草酸溶于水而除去，且这样炒的菠用热水烫一烫，草酸溶于水而除去，且这样炒的菠菜没有苦涩味。菜没有苦涩味。另一种方法是把草酸转化为沉淀，这
24、就是另一种方法是把草酸转化为沉淀，这就是“菠菠菜烧豆腐菜烧豆腐”的方法。每的方法。每100 g100 g菠菜中含菠菜中含300 mg300 mg草酸，草酸，每每100 g100 g豆腐约含豆腐约含240 mg240 mg钙，因此，每钙，因此，每70 g70 g豆腐中的豆腐中的CaCa2+2+，可以结合可以结合100 g100 g菠菜中的草酸菠菜中的草酸(不含菠菜自身不含菠菜自身的钙的钙)，当大部分草酸跟钙结合，可使涩味大大降低，当大部分草酸跟钙结合，可使涩味大大降低，菜肴更加美味可口。草酸钙进入人体，部分被胃酸菜肴更加美味可口。草酸钙进入人体，部分被胃酸溶解，溶解后形成的溶解，溶解后形成的Ca
25、Ca2+2+仍能被人体吸收，未溶解仍能被人体吸收，未溶解的部分则排出体外。因此，食物中的的部分则排出体外。因此，食物中的CaCa2+2+正好是草正好是草酸的解毒剂，豆腐中损失的钙可以由其他食物补充。酸的解毒剂，豆腐中损失的钙可以由其他食物补充。沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六30随堂练习随堂练习1 1、已知、已知K Kspsp Cu(OH)Cu(OH)2 2 =2.0 x10=2.0 x10-20-20(1)(1)某某CuSOCuSO4 4溶液里，溶液里，c(Cuc(Cu2+2+)=0.02mol/L)=0.02mol/L，如要生成，如要生成Cu(OH)Cu(OH)2 2
26、沉淀，应调整溶液的沉淀，应调整溶液的pHpH，使之大于（，使之大于（）才能达到目的。才能达到目的。(2)(2)要使要使0.2mol/LCuSO0.2mol/LCuSO4 4溶液中溶液中CuCu2+2+沉淀较为完全（使沉淀较为完全（使CuCu2+2+浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加入浓度降至原来的千分之一），则应向溶液里加入NaOHNaOH溶液，使溶液的溶液，使溶液的pHpH为（为（）。）。56沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六31 沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六323、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Cu
27、2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的的MnCl2。根据上述实验事实，可推知。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相具有的相关性质是（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、CdS D.溶解度小于溶解度小于CuS、PbS、CdSC沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1
28、月28日星期六331、表达式：以、表达式：以Mg(OH)2为例为例Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)Ksp=c(Mg2+)c(OH-)2、沉淀的生成、沉淀的生成Cu2+H2S=CuS +2H+3、沉淀的转化、沉淀的转化AgCl AgBr AgI Ag2SAgCl(s)+Br-=AgBr(s)+Cl-知识网络知识网络沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六34电电离平衡、水解平衡、溶解平衡的比较离平衡、水解平衡、溶解平衡的比较类型类型电离平衡电离平衡水解平衡水解平衡溶解平衡溶解平衡实例实例升温升温加水加水加入原加入原溶质溶质CH3COOH NH4+H2O Fe(
29、OH)3(s)CH3COO-+H+NH3H2O +H+Fe3+(aq)+3OH-(aq)+平衡右移平衡右移,K增增大大,c(H+)增大增大,电离度增大电离度增大平衡右移平衡右移,K不不变变,c(H+)减小减小,电离度增大电离度增大平衡右移平衡右移,K不不变变,c(H+)增大增大,电离度减小电离度减小平衡右移平衡右移,K增增大大,c(H+)增大增大,水解程度增大水解程度增大平衡右移平衡右移,K不不变变,c(H+)减小减小,水解程度增大水解程度增大平衡右移平衡右移,K不不变变,c(H+)增大增大,水解程度减小水解程度减小平衡右移平衡右移,Ksp增大增大平衡右移平衡右移,Ksp不不变变,c(OH-)不变不变平衡不移动平衡不移动,Ksp不变不变,c(OH-)不不变变沉淀反应的应用沉淀反应的应用2023年1月28日星期六35Thanks 谢谢您的观看！
