1、第4节 难溶电解质的溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡 第三章 水溶液中的离子平衡石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它们是如何形成的吗？学习目标1.能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。2.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。学习重点沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质学习难点沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质QCKSP=QCKSPQCKSP溶液过饱和，有沉淀析出溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态溶液未饱和，可继续溶解该难溶电解质溶度积（Ksp）与 离子积（QC）温故知新 1、沉淀的生成（1）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产
2、、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。（2）沉淀的方法 调pH值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加氨水调 pH值至78，可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 加沉淀剂如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2+S2=CuS Hg2+S2=HgS1、除去NaCl溶液中的SO42-，选择加 入CaCl2还是BaCl2做沉淀剂？为什么？加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全沉淀离子浓度小于10-5mol/L交流研讨 混合 溶液 滴加氨水调节溶液至pH1 静置
3、，过滤 溶液1 沉淀1 滴加氨水调节溶液至pH2 静置，过滤 溶液2 沉淀2 2、除去并回收NH4Cl溶液中的FeCl3和MgCl2杂质的实验流程（部分）如下：（已知：回收液中杂质离子Fe3+和Mg2+的物质的量浓度均为0.1mol/L）（1）pH1的范围：，沉淀1的成分：。（2）pH2的范围：，沉淀2的成分：。3pH19Fe(OH)3pH211Mg(OH)23、在粗制CuSO45H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时，为了出去Fe2+，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化为Fe3+，然后再加少量碱至溶液PH=4，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。试解释原因。沉淀物Fe（OH）3Fe（O
4、H）2Cu（OH）2开始沉淀的pH2.37.64.4完全沉淀的pH3.29.76.4从以下数据分析，能找出原因：2.沉淀的溶解 原理：不断减少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，就达到使沉淀溶解的目的。CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)HCO3-+H+H+H2CO3H2O+CO2例如：CaCO3为什么能溶于稀盐酸 思考：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.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？Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)溶解沉淀根据勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动可采取的方法有：升温、加水、加盐酸.还可以加
5、什么物质呢？交流研讨 试管编号对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2滴加试剂2ml蒸馏水，滴加酚酞溶液2ml盐酸3ml饱和NH4Cl溶液2mlFeCl3溶液现象固体无明显溶解现象，溶液变浅红迅速溶解逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl MgCl2+2NH3H2O完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。有红褐色沉淀生成说明溶解实验探究：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、盐酸、NH4Cl、FeCl3溶液，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(a
6、q)加入盐酸时，H中和OH，使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。加入NH4Cl时，NH4与OH结合，生成弱电解质NH3H2O（它在水中比Mg（OH）2更难电离出OH-），使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。【思考与交流】：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。【解释】思考：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会有红褐色沉淀生成？Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)，Fe(OH)3这就是-沉淀的转化 FeCl3 =3Cl +Fe3Fe(OH)3的Ksp远小于Mg(OH)2的Ksp，
7、说明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶。参见P65页表3-5【实验3-4】步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶混合(均为0.1molL)向所得固液混合物中滴加10滴0.1molLKI溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1molL Na2S溶液现象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色AgClAgIAg2S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3-5】（实验34、35 沉淀转化）AgCl AgI Ag2S KI Na2S FeCl3 静置 Mg(OH)2 Fe(OH)3 讨论
8、: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。物质溶解度/gAgCl1.510-4AgI9.610-9Ag2S1.310-16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解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-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
9、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沉淀。两者差别越大，转化越容易。AgCl+I-=AgI+Cl-2AgI+S2-=Ag2S+2I-3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+转化不会发生交流研讨 沉淀转化的实质 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。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。1.向盛有0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成为止。取其中澄清溶液，逐滴加入饱和Na2S溶液，有无沉淀生
10、成？如果先向AgNO3溶液中加Na2S溶液至沉淀完全，再向上层清液中滴加NaCl，情况又如何？试解释原因。没有沉淀生成。Ag2S饱和溶液中Ag太少，不能生成AgCl沉淀。有黑色沉淀生成。学以致用 CaSO4 SO42+Ca2+CO32CaCO3应用1：锅炉除水垢：P64锅炉的水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。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CaCO3Mg(OH)2CaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡数天疏松的水垢C
11、aCO3Mg(OH)2写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式用盐酸或饱氯化铵液除去水垢应用2：一些自然现象的解释 CaCO3Ca2+CO32-2HCO3-+H2O+CO2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。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用 后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。应用3：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而
12、不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：BaSO4 Ba2 SO42s=2.4 104BaCO3 Ba2 CO32s=2.2 103由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.91.5)，如果服下BaCO3，胃酸会与CO32反应生成CO2和水，使CO32浓度降低，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。BaCO3 Ba2+CO32-+H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42不与H结合生成硫酸，胃酸中的H对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡
13、餐”。沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动的过程，其基本依据主要有：浓度：加水，平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。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，使平衡向溶解的方向移动。归纳总结 牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，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，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是。已知Ca5(PO4)3F（s）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中配有氟化物
14、添加剂后能防止龋齿的原因：因。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5Ca23PO43FCa5(PO4)3F学以致用 归纳总结 1 除去 NaCl 中的 FeCl3 需加入的试剂是()ANaOH B石灰水C铜片D氨水A当堂检测 2.某温度时，BaSO4在水中的 沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（）A加入Na2SO4可以使溶液由a点变 到b点 B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 Cd点无BaSO4沉淀生成 Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp C 210-3 410-3 c(SO42-)/(molL-1)210-3 410-3 c(Ba2+)/(molL-1)a b c d 3.下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？Ksp(CaCO3)=2.8 10-9 mol2L-2（1）往1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 molL-1的 CaCl2溶液和Na2CO3溶液；【提示】c(Ca2+)=c(CO )=0.110-3 0.01/1.0=10-6 molL-1 Q=c(Ca2+)c(CO )=10-12 mol2L-2 Ksp(CaCO3)。故有 CaCO3沉淀生成。2323要铭记在心：每天都是一生中最美好的日子。