溶解平衡的应用1课件

【案例一】【案例一】：医院中进行钡餐透视时，用：医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什么不用做内服造影剂，为什么不用BaCO3？信息：信息：1.Ksp(BaSO4)=1.110-10Ksp(BaCO3)=5.110-92.Ba2+有剧毒，；有剧毒，；3.胃酸的酸性很强，胃酸的酸性很强，pH约为约为0.91.5；【案例一】：医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂1 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，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，使和水，使CO32-离离子浓度降低，使子浓度降低，使Qc Ksp，使，使BaCO3的沉淀溶解平衡向的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的右移动，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-+2H+CO2+H2O而而SO42-不与不与H+结合生成硫酸，结合生成硫酸，胃酸中的胃酸中的H+对对BaSO4的溶解的溶解平衡没有影响，平衡没有影响，Ba2+浓度保浓度保持在安全浓度标准下，所以持在安全浓度标准下，所以用用BaSO4作作“钡餐钡餐”。【讨论讨论】如果误食了可溶性钡盐，如何急救如果误食了可溶性钡盐，如何急救?由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下2CaCO3（s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)2HCO3-+H2O+CO2【案例二】溶洞的形成【案例二】溶洞的形成山东淄博博山溶洞山东淄博博山溶洞陕西商洛柞水县柞水溶洞陕西商洛柞水县柞水溶洞来自大气来自大气难电离难电离CaCO3+CO2+H2O Ca2+2HCO3-CaCO3（s)Ca2+(aq)+3【案例三案例三】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)牙齿表面由一层硬的组成为牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH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：分析产生龋齿的原因：分析产生龋齿的原因：Ca5(PO4)3OH(s)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，有机进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，有机酸能中和酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿牙齿。【案例三】龋齿的形成原因及防治方法(1)牙齿表面由一层硬的4(2)已知已知Ca5(PO4)3F的的KSP=2.810-61，比，比Ca5(PO4)3OH更难溶，牙膏里的氟离子会与更难溶，牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。请用离子方程式表示使反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因。用含氟牙膏防止龋齿的原因。生成的氟磷酸钙覆盖在牙齿表面，抵抗生成的氟磷酸钙覆盖在牙齿表面，抵抗+的侵袭的侵袭 Ca5(PO4)3OH+FCa5(PO4)3F+OH-(2)已知Ca5(PO4)3F的KSP=2.810-61，5据平衡移动，对于在水中难溶据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如能的电解质，如能设法不断地移去设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子溶解平衡体系中的相应离子，使，使QcAgBrAgI向一含向一含Cl-、Br-、I-的混合溶液（离子浓度相的混合溶液（离子浓度相同）中滴加同）中滴加AgNO3，求离子的沉淀顺序？，求离子的沉淀顺序？思考：思考：已知 Ksp：AgClAgBrAgI思考：11学以致用学以致用 锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成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，能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，造成安全隐患，因此要定期清除。造成安全隐患，因此要定期清除。学以致用 锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影12锅炉水垢的主要成分为锅炉水垢的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4，在处理水垢，在处理水垢时，通常先加入时，通常先加入饱和饱和Na2CO3溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中加溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中加入入NH4Cl溶液溶液，请你思考：，请你思考：1.加入饱和加入饱和Na2CO3溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由溶液后，水垢的成分发生了什么变化？说明理由2.NH4Cl溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。数据：数据：1.1.几种物质的溶度积常数几种物质的溶度积常数(Ksp)(Ksp)2.Mg(OH)2.Mg(OH)2 2饱和溶液中，饱和溶液中，c(Mgc(Mg2+2+)=1.110)=1.110-4-4mol/Lmol/L MgCO MgCO3 3饱和溶液中，饱和溶液中，c(Mgc(Mg2+2+)=2.610)=2.610-3-3mol/L mol/L 应用举例应用举例:锅炉水垢的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2、Ca13CaSO4SO42+Ca2+CO32CaCO3锅炉除水垢：锅炉除水垢：锅炉中水垢中含有锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用，可先用Na2CO3溶液处理，使溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸之转化为疏松、易溶于酸的的CaCO3。CaSO4 SO42+Ca2+CaCO3锅炉14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+2NH4+=Mg2+2NH3.H2O水垢成分水垢成分CaCO3Mg(OH)2CaSO4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和氯化铵液饱和氯化铵液除去水垢除去水垢化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32-15重晶石（主要成分是重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的）是制备钡化合物的重要原料重要原料:BaSO4不溶于酸，但为什么可以用饱和不溶于酸，但为什么可以用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3？BaSOBaSO4 4 BaBa2+2+SOSO4 42 2-+BaCOBaCO3 3(s)(s)BaSOBaSO4 4+COCO3 32 2-BaCOBaCO3 3+SOSO4 42 2-饱和饱和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液移走上层溶液移走上层溶液H H+（重复（重复操作）操作）BaSOBaSO4 4、BaCOBaCO3 3BaBa2+2+BaSOBaSO4 4BaCOBaCO3 3NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2-+2Na2Na+1、BaSO4的的ksp=1.110-10比比 BaCO3ksp=8.110-9小，为什么可以小，为什么可以转化？转化？2、饱和、饱和Na2CO3溶液的作用是什么溶液的作用是什么？3、如何操作才能保证绝大多数、如何操作才能保证绝大多数BaSO4转化为转化为BaCO3？重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料:B16工业废水工业废水FeSFeS等难溶物质等难溶物质重金属离子（如重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀等）转化成沉淀FeS+Cu2+CuS+Fe2+FeS+Hg2+HgS+Fe2+FeS+Pb2+PbS+Fe2+工业废水的处理工业废水FeS等难溶物质重金属离子（如Cu2+17a、加沉淀剂：如沉淀、加沉淀剂：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 沉淀的生成沉淀的生成b、调、调pH值值例例1：工业原料氯化铵中混有氯化铁，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78Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+a、加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H218例例2：已知已知Fe3+在在pH3到到4之间开始沉淀，之间开始沉淀，Cu2+在在8到到9之间开始沉淀之间开始沉淀11到到12之间沉淀完之间沉淀完全，全，CuSO4中混有少量中混有少量Fe3+如何除去？如何除去？Cu(OH)2或或CuOCu2(OH)2CO3pH=34调节溶液调节溶液Cu2+Fe(OH)3(除去除去Fe3+)CuSO4(aq)(Fe3+)例2：已知Fe3+在pH3到4之间开始沉淀，Cu2+在8到919练习练习1：为除去为除去MgCl2溶液中的溶液中的FeCl3，可在加，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（热搅拌的条件下加入的一种试剂是（）A.NaOHB.Na2CO3C.氨水氨水D.MgOD练习1：为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条20 c、同离子效应法、同离子效应法,例如硫酸钡在硫酸中例如硫酸钡在硫酸中 的溶解度比在纯水中小。的溶解度比在纯水中小。硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有硫酸中硫酸根浓度大，使平衡左移有利于沉淀生成。利于沉淀生成。d、氧化还原反应、氧化还原反应 c、同离子效应法,例如硫酸钡在硫酸中硫酸中硫酸根浓度大，使212、P159（7）、工工业业上上制制氯氯化化铜铜时时，是是将将浓浓盐盐酸酸用用蒸蒸气气加加热热至至80左左右右，慢慢慢慢加加入入粗粗制制氧氧化化铜铜粉粉(含含杂杂质质氧氧化化亚亚铁铁)，充充分分搅搅拌拌使使之之溶溶解解，反反应应如如下下：CuO+2HCl=CuCl2+H2O，FeO+2HCl=FeCl2+H2O。已已知知：pH9.6时时，Fe2+以以Fe(OH)2的的形形式式完完全全沉沉淀淀；pH6.4时时，Cu2+以以Cu(OH)2的的形形式式完完全全沉沉淀淀；pH在在34时时，Fe3+以以Fe(OH)3的形式完全沉淀。的形式完全沉淀。1为除去溶液中的为除去溶液中的Fe2+，可以采用的方法是，可以采用的方法是A.直接加碱，调整溶液直接加碱，调整溶液pH9.6B.加纯铜粉，将加纯铜粉，将Fe2+还原出来还原出来C.先将先将Fe2+氧化成氧化成Fe3+，再调整，再调整pH在在34D.通入硫化氢，使通入硫化氢，使Fe2+直接沉淀直接沉淀2工工业业上上为为除除去去溶溶液液中中的的Fe2+，常常使使用用NaClO，当当向向溶溶液液中中加加入入NaClO后，溶液后，溶液pH变化情况是变化情况是A.肯定减小肯定减小B.肯定增大肯定增大C.可能减小可能减小D.可能增大可能增大3若若此此溶溶液液中中只只含含有有Fe3+时时，要要调调整整pH在在34之之间间，此此时时最最好好向溶液中加入向溶液中加入A.NaOH溶液溶液B.氨水氨水C.CuCl2溶液溶液D.CuO固体固体2、P159（7）、工业上制氯化铜时，是将浓盐酸用蒸气加热223、（、（P156例题例题5）、工艺上制取纯净的、工艺上制取纯净的CuCl22H2O的主要过程是：的主要过程是：将粗将粗CuO（含少量（含少量Fe）溶解于稀盐）溶解于稀盐酸中，加热、过滤，调节滤液的酸中，加热、过滤，调节滤液的pH为为3；对对所得所得滤液按下列步骤进行操作：滤液按下列步骤进行操作：已知已知Cu2、Fe2在在pH为为45时不水解，而时不水解，而Fe3却几却几乎完全水解而沉淀。乎完全水解而沉淀。回答下列问题：回答下列问题：（1）X是是（填写化学式），其反应的离子方程（填写化学式），其反应的离子方程式是式是。（2）生产中）生产中Y可选用可选用（填写化学式），其目（填写化学式），其目的是的是。（3）溶液乙在蒸发结晶过程中必须采取的措施是）溶液乙在蒸发结晶过程中必须采取的措施是3、（P156例题5）、工艺上制取纯净的CuCl22H2O231.(08山东山东)某温度时，某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图曲线如图所示。下列说法正确的是所示。下列说法正确的是A加入加入Na2SO4可以使溶液可以使溶液由由a点变到点变到b点点B通过蒸发可以使溶液由通过蒸发可以使溶液由d点变到点变到c点点Cd点无点无BaSO4沉淀生成沉淀生成Da点对应的点对应的Ksp大于大于c点对点对应的应的KspC课堂检测课堂检测1.(08山东)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲242.25时，在含有时，在含有大量大量PbI2的饱和溶液中存在平衡的饱和溶液中存在平衡PbI2Pb2+2I-，加入，加入KI溶液，下列说法正确的是溶液，下列说法正确的是()A.溶液中溶液中Pb2+和和I-浓度都增大浓度都增大B.溶度积常数溶度积常数KSP增大增大C.沉淀溶解平衡向左移动沉淀溶解平衡向左移动 D.PbI2固体质量不变固体质量不变 3.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡 Mg(OH)2 Mg2+2OH-,为使固体的量减少，可加入少量的（为使固体的量减少，可加入少量的（）A.NH4NO3 B.NaOH C.MgSO4 D.NaHSO42.25时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在平衡3.当254.非结合胆红素（非结合胆红素（VCB）分子中有羟基，被氧化后）分子中有羟基，被氧化后（生成羧基）与钙离子结合形成胆红素钙的反应，（生成羧基）与钙离子结合形成胆红素钙的反应，就是一个沉淀生成的离子反应，从动态平衡的角就是一个沉淀生成的离子反应，从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是（度分析能预防胆结石的方法是（）A.大量使用纯碱可使钙离子沉淀完全，防止胆结大量使用纯碱可使钙离子沉淀完全，防止胆结石生成石生成 B.不食用含钙的食品不食用含钙的食品 C.适量服用低维生素适量服用低维生素E、低维生素、低维生素C等抗氧化自由等抗氧化自由基可防止胆结石基可防止胆结石 D.常喝水稀释钙离子，溶解沉淀常喝水稀释钙离子，溶解沉淀4.非结合胆红素（VCB）分子中有羟基，被氧化后（生成羧基）26