第二課時沉淀反應(yīng)的應(yīng)用第1頁，共48頁。（優(yōu)選）第二課時沉淀反應(yīng)的應(yīng)用第2頁，共48頁。（2）沉淀的方法①調(diào)pH值如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，使其溶解于水，再加氨水調(diào)

pH值至7~8，可使Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。Fe3＋

+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋

②加沉淀劑如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓第3頁，共48頁?；瘜W(xué)沉淀法廢水處理工藝流程示意圖第4頁，共48頁。思考與交流1、如果要除去某溶液中的SO42-，你選擇加入鋇鹽還是鈣鹽？為什么？加入鋇鹽，因為BaSO4比CaSO4更難溶，使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全2、以你現(xiàn)有的知識，你認(rèn)為判斷沉淀能否生成可從哪些方面考慮？是否可能使要除去的離子通過沉淀反應(yīng)全部除去？說明原因。從溶解度方面可判斷沉淀能否生成；不可能使要除去的離子通過沉淀完全除去，因為不溶是相對的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。第5頁，共48頁。2.沉淀的溶解根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，就可使沉淀溶解。⑴強酸溶液中沉淀的溶解:例如，難溶于水的CaCO3沉淀可溶于鹽酸中，其溶解過程可用方程式表示為：鹽酸溶解平衡體系中的沉淀溶解相應(yīng)離子第6頁，共48頁。①CaCO3Ca2++CO32-

②CO32-+H+HCO3-③HCO3-+H+H2CO3

④H2CO3H2O+CO2↑總方程式：

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑由此可見，沉淀的溶解過程也就是溶解平衡的移動過程。CaCO3Ca2++CO32-

CO32-+H+HCO3-

HCO3-+H+H2CO3

H2CO3H2O+CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑第7頁，共48頁。【思考與交流】①人們都知道水滴石穿的道理，你能用化學(xué)方程表示其原理嗎？CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2②寫出用強酸(非強氧化性酸)溶解FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等難溶電解質(zhì)的離子方程式:FeS+2H+=Fe2++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第8頁，共48頁。實驗探究試管編號①②③對應(yīng)試劑少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2少許Mg(OH)2滴加試劑2ml蒸餾水，滴加酚酞溶液2ml鹽酸3ml飽和NH4Cl溶液現(xiàn)象固體無明顯溶解現(xiàn)象，溶液變淺紅迅速溶解逐漸溶解[實驗3-3]

分別向氫氧化鎂沉淀中加入蒸餾水、鹽酸和氯化銨，根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論。第9頁，共48頁。在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)2）加入鹽酸時，H＋中和OH－，使c(OH－)減小，平衡右移，從而使Mg(OH)2溶解。3）加入NH4Cl時，NH4＋與OH－結(jié)合，生成弱電解質(zhì)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?！舅伎寂c交流】應(yīng)用平衡移動原理分析、解釋實驗中發(fā)生的反應(yīng)，并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律。【解釋】1）說明有溶解第10頁，共48頁。[思考]：白色的氫氧化鎂沉淀加入氯化鐵溶液后，為什么會有紅褐色沉淀生成？Mg(OH)2(s)?Mg2＋(aq)+2OH－(aq)，F(xiàn)eCl3靜置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓3、沉淀的轉(zhuǎn)化第11頁，共48頁。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溶液白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色靜置紅褐色沉淀析出，溶液變無色【實驗3-5】第12頁，共48頁。AgClAgIAg2S【實驗3-4】步驟NaCl和AgNO3溶混合向所得固液混合物中滴加KI溶液向新得固液混合物中滴加Na2S溶液現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色KI

Na2S第13頁，共48頁。（實驗3－4、3－5沉淀轉(zhuǎn)化）AgClAgIAg2SKINa2SFeCl3靜置Mg(OH)2Fe(OH)3第14頁，共48頁。[討論]:從實驗中可以得到什么結(jié)論？實驗說明：沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。沉淀一般從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。物質(zhì)溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16第15頁，共48頁。沉淀的轉(zhuǎn)化示意圖KI=I-+K+AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-第16頁，共48頁。思考與交流1.根據(jù)你所觀察到的現(xiàn)象，寫出所發(fā)生的反應(yīng)。2.如果將上述兩個實驗中的沉淀生成和轉(zhuǎn)化的步驟顛倒順序，會產(chǎn)生什么結(jié)果？試用平衡移動原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋，找出這類反應(yīng)發(fā)生的特點。溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀。兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+轉(zhuǎn)化不會發(fā)生第17頁，共48頁。CaSO4

SO42－+

Ca2＋

+CO32－CaCO3

應(yīng)用1：鍋爐除水垢：P—64鍋爐的水垢中含有CaSO4

，可先用Na2CO3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。第18頁，共48頁。用鹽酸或飽氯化銨液化學(xué)法除鍋爐水垢的流程圖CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2CaSO4

用飽和Na2CO3溶液浸泡數(shù)天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2寫出除去水垢過程中發(fā)生的所有離子方程式除去水垢第19頁，共48頁。應(yīng)用2：一些自然現(xiàn)象的解釋第20頁，共48頁。ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀(1).在1試管中加入ZnSO4溶液，再滴入Na2S溶液，觀察現(xiàn)象。(2).靜置后傾去上層清液，蒸餾水洗滌沉淀2-3次。(3).向沉淀中滴加適量的CuSO4溶液，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：有白色沉淀出現(xiàn)，白色沉淀轉(zhuǎn)化成為黑色沉淀。為什么白色的ZnS沉淀會轉(zhuǎn)化成為黑色的CuS沉淀？觀察思考第21頁，共48頁。ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀ZnS(s)Zn2+(aq）+S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向右移動總反應(yīng)：ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+

ZnS與CuS是同類難溶物，CuS的溶解度遠(yuǎn)小于ZnS的溶解度。第22頁，共48頁。

BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：

BaSO4Ba2＋＋SO42－

s=2.4×10－4BaCO3Ba2＋＋CO32－

s=2.2×10－3應(yīng)用3：為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?

由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(pH=0.9～1.5)，如果服下BaCO3，胃酸會與CO32－反應(yīng)生成CO2和水，使CO32－濃度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。第23頁，共48頁。應(yīng)用3：為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分別為：

BaSO4Ba2＋＋SO42－

s=2.4×10－4BaCO3Ba2＋＋CO32－

s=2.2×10－3

由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(pH=0.9～1.5)，如果服下BaCO3，胃酸會與CO32－反應(yīng)生成CO2和水，使CO32－濃度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3Ba2++CO32-+H+CO2↑+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。而SO42－不與H＋結(jié)合生成硫酸，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(biāo)準(zhǔn)下，所以用BaSO4作“鋇餐”。第24頁，共48頁。思考：

如果誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應(yīng)盡快用5.0％的Na2SO4溶液給患者洗胃，為什么？能用Na2CO3溶液嗎？第25頁，共48頁?！拘〗Y(jié)】：沉淀的生成、溶解、轉(zhuǎn)化實質(zhì)上都是沉淀溶解平衡的移動的過程，其基本依據(jù)主要有：①濃度：加水，平衡向溶解方向移動。②溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。③加入相同離子，平衡向沉淀方向移動。④加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子，使平衡向溶解的方向移動。第26頁，共48頁。三、溶度積KSP對于溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)

+nAm-(aq)有：KSP=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n在一定溫度下，

KSP是一個常數(shù)。1、溶度積（Ksp）：難溶電解質(zhì)的溶解平衡中，離子濃度冪的乘積。第27頁，共48頁。三、溶度積KSPQCKSP=QCKSP>QCKSP<溶液過飽和，有沉淀析出溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)溶液未飽和，可繼續(xù)溶解該難溶電解質(zhì)2、溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積—離子積QC（任意時刻溶液中離子濃度冪的乘積）。第28頁，共48頁。例1：在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列說法正確的是(AgClKsp=1.8×10-10)（）

A.有AgCl沉淀析出B.無AgCl沉淀C.無法確定D.有沉淀但不是AgClAc(Cl-)=(0.01×0.1)÷0.101=9.9×10-3mol/Lc(Ag+)=(0.01×0.001)÷0.101=9.9×10-5mol/LQC=9.9×10-3×9.9×10-5=9.8×10-7>KSP解析第29頁，共48頁。例2：在1L含1.0×10-3mol˙L-1

的SO42-溶液中，注入0.01molBaCl2溶液（假設(shè)溶液體積不變）能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2˙L-2解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后，Ba2+過量，剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)

因為，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L

所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。注意：當(dāng)剩余離子即平衡離子濃度﹤10-5mol/L時，認(rèn)為離子已沉淀完全或離子已有效除去。第30頁，共48頁。例3：若某溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10mol／L,使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH條件是什么?(Ksp(Fe(OH)3)=4×10-39Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11)pOH=10.8,pH=3.2解:Fe(OH)3Fe3++3OH-Fe3+

沉淀完全時的[OH-]為:第31頁，共48頁。Mg2＋開始沉淀的pH值為:pOH=4.9,pH=9.1因此,只要控制pH值在3.2~9.1之間即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11第32頁，共48頁?！揪毩?xí)】1.向盛有0.1mol/LAgNO3溶液的試管中滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成為止。取其中澄清溶液，逐滴加入飽和Na2S溶液，有無沉淀生成？如果先向AgNO3溶液中加Na2S溶液至沉淀完全，再向上層清液中滴加NaCl，情況又如何？試解釋原因。是否可以用Na2SO4代替Na2S？沒有沉淀生成。Ag2S飽和溶液中Ag＋太少，不能生成AgCl沉淀。有黑色沉淀生成。第33頁，共48頁。不可以，設(shè)c(SO42-)=0.1mol/L，為使而之沉淀，c(Ag+)=(1.4×10-5/0.1)1/2=1.18×10-2mol/L。而在AgCl飽和溶液中c(Ag+)=(1.8×10-10)1/2=1.34×10-5mol/L第34頁，共48頁。2.在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+

。在提純時，為了除去Fe2+，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化為Fe3+，然后再加少量堿到溶液pH=4，可以達(dá)到除去鐵離子而不損失硫酸銅的目的。試解釋原因。溶解性：Fe(OH)2>Cu(OH)2>Fe(OH)3。3.小結(jié)Ksp的大小與沉淀轉(zhuǎn)化的關(guān)系。對于同類型的難溶電解質(zhì)，Ksp的大小與溶解度的大小一致，Ksp較大的沉淀可以轉(zhuǎn)化為Ksp較小的沉淀。第35頁，共48頁。交流與討論閱讀P66氟化物防治齲齒的化學(xué)原理+F-氟磷灰石難溶物溶解度(25℃)Ca5(PO4)3(OH)1.5×10-10gCa5(PO4)3F9.5×10-11g羥基磷灰石第36頁，共48頁。牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s）5Ca2++3PO43-+OH-

進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是

。已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小、質(zhì)地更堅固。用離子方程表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因：因

。

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5Ca2＋＋3PO43－＋F－＝Ca5(PO4)3F↓

思考：第37頁，共48頁。例1：已知25℃時，AgCl的溶解度是1.92×10-3g/L，求它的溶度積。已知AgCl的摩爾質(zhì)量為143.5g/mol。解：依題意可知25℃時AgCl飽和溶液中

c(Ag+)=c(Cl-)=0.00192/143.5mol/L=1.34×10-5mol/L則KSP,AgCl=c(Ag+).c(Cl-)=(1.34×10-5)2=1.8×10-103.溶度積與溶解度之間的換算第38頁，共48頁。例2：已知25℃時KSP(AgCl)=1.8×10-10,把足量的AgCl放入1L

1.0mol／L的鹽酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：設(shè)AgCl在鹽酸中的溶解度為S（mol／L),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡SS＋11AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。第39頁，共48頁。例3：已知Ksp,AgCl＝1.810-10，Ksp,Ag2CrO4＝9.010-12，試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：（1）設(shè)AgCl的溶解度為S1（mol／L),則：

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡S1S1

(2)設(shè)Ag2CrO4的溶解度為S2（mol/L),則：

Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

平2S2S2在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度第40頁，共48頁。由以上例題的結(jié)果可得到如下結(jié)論：

①同種類型的難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，Ksp越大則溶解度越大。

②不同類型則不能用Ksp的大小來比較溶解度的大小，必須經(jīng)過換算才能得出結(jié)論。第41頁，共48頁。課堂練習(xí)練習(xí)1：下列說法中正確的是（）

A.不溶于水的物質(zhì)溶解度為0B.絕對不溶解的物質(zhì)是不存在的

C.某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0