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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章物质在水溶液中的行为,第,3,节 沉淀溶解平衡第,2,课时,2,1,笃学二,沉淀溶解平衡的应用,1.,溶度积规则,(1),Q,K,sp,时,溶液中的离子,直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到,状态。,(2),Q,K,sp,时,沉淀溶解与离子生成沉淀处于,状态。,(3),Q,K,sp,从而析出沉淀。,在,AgNO,3,溶液中加入适量,K,2,CrO,4,溶液,当溶液中,Ag,2,CrO,4,2,K,sp,时,就会产生,Ag,2,CrO,4,沉淀。这里,K,2,CrO,4,是沉淀剂。,据此,可加入沉淀剂而析出沉淀,是分离、除杂常用的方法。如以,Na,2,S,、,H,2,S,等作沉淀剂,使某些金属离子如,Cu,2,、,Hg,2,等生成极难溶的硫化物,CuS,、,HgS,等沉淀。,4,一、沉淀的生成,2.,欲使某物质沉淀析出的条件,:,离子积,K,sp,a.,加沉淀剂,：如沉淀,Ba,2+,、,Cu,2+,、,Hg,2+,等,以,Na,2,SO,4,、,Na,2,S,、,H,2,S,做沉淀剂,Cu,2+,+S,2-,=CuS Hg,2+,+S,2-,HgS,Ba,2+,+SO,4,2-,=BaSO,4,3.,方法,1.,意义：在物质的检验、提纯及工厂废水的处,理等方面有重要意义。,5,水垢中的,Mg(OH),2,是怎样生成的,?,硬水,:,是含有较多,Ca,2+,、,Mg,2+,、,HCO,3,-,、,Cl,-,和,SO,4,2-,的水,.,加热时：,Ca,2+,+2HCO,3,-,=CaCO,3,+CO,2,+H,2,O,Mg,2+,+2HCO,3,-,=MgCO,3,+CO,2,+H,2,O,MgCO,3,+H,2,O=Mg(OH),2,+CO,2,为什么在水垢中镁主要以,Mg(OH),2,沉淀,形式存在,而,不是以,MgCO,3,沉淀,的形式存在？比较它们饱和时,Mg,2+,的大小。,6,因为,Q,c,K,sp,(Mg(OH),2,),所以有,Mg(OH),2,沉淀析出。即加热后,MgCO,3,沉淀转化为,Mg(OH),2,。,因此硬水加热后的水垢的主要成分是,CaCO,3,和,Mg(OH),2,而不是,CaCO,3,和,MgCO,3,.,洗涤水垢的方法：除出水垢中的,CaCO,3,和,Mg(OH),2,用食醋,CaCO,3,+2CH,3,COOH=(CH,3,COO),2,Ca+CO,2,+H,2,O,Mg(OH),2,+2CH,3,COOH=(CH,3,COO),2,Mg+2H,2,O,7,3,沉淀的溶解,要使沉淀溶解,必须,该难溶盐饱和溶液中某一离子的浓度。,。,降低,8,3,沉淀的溶解,根据溶度积规则,当,Q,K,sp,时,沉淀溶解平衡就向溶解的方向进行。因此,使沉淀溶解的总原则是：设法使组成该晶体的离子的浓度减小,使之满足,Q,K,sp,。常用的方法有：,(1),酸碱溶解法。加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解方向移动。如难溶于水的,BaCO,3,可溶于酸中。,(2),发生氧化还原反应使沉淀溶解。有些金属硫化物如,CuS,、,HgS,等,其溶度积特别小,在其饱和溶液中,c,(S,2,),特别小,不溶于非氧化性强酸,只溶于氧化性酸,(,如硝酸、王水等,),S,2,被氧化以减小其浓度,而达到沉淀溶解的目的。此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物。,9,(3),生成络合物使沉淀溶解,向沉淀溶解平衡体系中加入适当的络合剂,使溶剂中某种离子生成稳定的络合物,以减小其离子浓度,从而使沉淀溶解。如溶解,AgCl,可加入氨水以生成,Ag(NH,3,),2,而使,AgCl,溶解。,10,4,沉淀的转化,(1),在含有沉淀的溶液中,加入适当试剂,与某一离子结合成为,的物质。,(2),沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的,。,更难溶,移动,11,沉淀的转化,沉淀转化实质就是沉淀溶解平衡的移动,一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。,(1),沉淀转化包括两个过程：一是沉淀的溶解,二是沉淀的生成。,第一个过程必须满足,Q,K,sp,。,例如：,K,sp,(AgCl),1.810,10,mol,2,L,2,K,sp,(AgI),9.310,17,mol,2,L,2,因此,可实现从,AgCl,到,AgI,的转化。,12,(2),应用,锅炉除水垢,锅炉中的水垢含有,CaSO,4,较难清除,可用,Na,2,CO,3,溶液处理,使,CaSO,4,转化为疏松可溶于酸的,CaCO,3,沉淀,这样锅垢就易于清除。,对一些自然现象的解释。在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。,工业上处理重晶石。在重晶石中存在平衡：,BaSO,4,(s),Ba,2,(aq),SO,4,2,(aq),在溶液中加入过量,Na,2,CO,3,难溶的,BaSO,4,就转化成较易溶的,BaCO,3,然后用盐酸处理得到了易溶的钡盐。,氟化物防治龋齿。,13,沉淀剂的选择和使用,1,利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次希望沉淀生成反应进行得越完全越好。如要除去溶液中的,Mg,2,应使用,NaOH,等使之转化为溶解度较小的,Mg(OH),2,。,2,不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于,110,5,mol,L,1,时,沉淀就达完全。由,K,sp,的表达式可知,要使除去的离子在溶液中残留的浓度尽可能地小,要,加入过量的沉淀剂。,14,工业废水的处理,工业废水,硫化物等,重金属离子（如,Cu,2+,、,Hg,2+,等）转化成沉淀,15,b.,调,PH,值,例,.,如何除去酸性硫酸铜溶液中的,Fe,3+,开始沉淀时,pH,完全沉淀时,pH,Fe(OH),3,2.7,3.7,Cu(OH),2,5.2,6.4,16,c.,同离子效应法,例：硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。,BaSO,4,(S),Ba,2+,(aq),+,SO,4,2,-,(aq),硫酸中硫酸根浓度大,使平衡左移有利于沉淀生成。,17,糖吃多了易患龋齿,请大家完成,教科书问题解决。,问题,1,：,（,1,）钙、磷在骨骼牙齿中的存在形式,（,2,）存在的溶解平衡,（,3,）吃糖为何会出现龋齿？,（,4,）含氟牙膏的使用,18,龋齿和含氟牙膏,（,1,）钙、,磷,在骨骼牙齿中的存在形式,Ca,5,(PO,4,),3,OH,羟基磷灰石,（,2,）存在的溶解平衡,Ca,5,(PO,4,),3,OH(s),5Ca,2+,(aq)+3PO,4,3,-,(aq)+OH,-,(aq),19,（,3,）吃糖为何会出现龋齿？,沉淀溶解平衡理论,（,4,）含氟牙膏的使用,5Ca,2+,+3PO,4,3,-,+F,-,=Ca,5,(PO,4,),3,F,使用含氟牙膏,可以使难溶物转化为更难溶物质。氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,使牙齿更坚固,注：,氟过量会导致氟斑牙,因此,生活在水中含氟量,较高的地区的人,不宜使用含氟牙膏,Ca,5,(PO,4,),3,OH(s),5Ca,2+,(aq)+3PO,4,3,-,(aq)+OH,-,(aq),提示,:,糖在酶的作用下产生了一种有机弱酸,20,实验一：取一支试管,向盛有,2mL 0.1mol/LNaCl,溶液的,试管中加入几滴,AgNO,3,(0.1mol/L),溶液,观察现象并记录。,实验二：将所得悬浊液分成两份,向其中一份悬浊液中滴加,KI,溶液对比,观察滴加,KI,溶液前后沉淀颜色的变化并纪录。,实验三：向实验,2,的试管中滴加硫化钠溶液。,有人认为,盐与盐在溶液中发生复分解反应的条件之一是两种盐均为可溶性盐,请你利用下面的实验验证这一结论是否正确,并利用沉淀溶解平衡的相关知识和所提供的信息对实验现象进行解释。,21,实验现象,化学方程式,实验,1,实验,2,实验,3,产生白色沉淀,Ag,+,+Cl,-,=AgCl,沉淀由白色转化为黄色,沉淀由黄色转化为黑色,AgCl+I,-,AgI+Cl,_,2AgI+S,2-,Ag,2,S+2I,-,结论：,实验告诉我们不同的,沉淀,之间在,一定的条件,下,是可以相互,转化,的！,沉淀转化的实质：,沉淀溶解平衡的移动,沉淀转化的条件：,一般而言,难溶电解质转化成更加难溶的物质,说明硫化银的溶解度小于碘化银,碘化银的溶解度小于氯化银,22,二、沉淀的,转化,1.,实质是,沉淀溶解,平衡的移动,一般,溶解能力相对,较强,的物质易转化为溶解能力相对,较弱,的物质,即,K,sp,大的沉淀可以向,K,sp,小的沉淀转化。,2.,沉淀转化的类型,23,二、沉淀的,转化,两种,同类,难溶强电解质的,K,sp,相差不大,时,通过控制离子浓度,K,sp,小的沉淀也可以向,K,sp,大的沉淀转化。,如：,将难溶物转化为能够,易于处理,的沉淀,适用于不易被酸或碱所溶解、不易形成离子、也无明显氧化性、还原性的难溶盐。,2.,沉淀转化的类型,24,饱和,Na,2,CO,3,溶液,移走上层溶液,H,+,（重复操作）,BaSO,4,、,BaCO,3,Ba,2+,BaSO,4,BaCO,3,25,CaSO,4,Ca,2+,+,SO,4,2,-,+,CaCO,3,(s),CaSO,4,+,CO,3,2,-,CaCO,3,+,SO,4,2,-,Na,2,CO,3,CO,3,2,-,+,2Na,+,问题,3,：,锅炉的水垢中除了,CaCO,3,和,Mg(OH),2,外,还有,CaSO,4,使得水垢结实,用酸很难快速除去,要快速除去水垢,可以用饱和,Na,2,CO,3,溶液处理,使之转化为易溶于酸的,CaCO,3,而快速除去。,26,分步沉淀,如何除去混在,NaCl,溶液中的铜离子？,如何除去硫酸铜溶液中的铁离子？,提示：虽然加碱,两种离子均会沉淀,但溶解度小的会优先沉淀。根据溶解度的差异考虑沉淀的先后顺序。,可以通过控制,pH,的方法,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,而将铜离子保留下来。,27,CaCO,3,Ca,2+,+,CO,3,2-,2HCO,3,-,+,H,2,O+CO,2,溶洞的形成：,28,难溶性钡盐转化的实验探究,重晶石,(,主要成分为,BaSO,4,),是制备钡的化合物的重要原料,由重晶石制备,BaCl,2,的大致流程如图。,29,【,思考探究,】,(1),由重晶石转化为,BaCO,3,时,所加试剂,a,应是什么物质？该步转化为什么能够实现？,提示：,选用的是饱和,Na,2,CO,3,溶液。,BaSO,4,Na,2,CO,3,(,饱和,),BaCO,3,Na,2,SO,4,若要使,BaCO,3,沉淀,应使溶液中,Ba,2,CO,3,2,K,sp,(BaCO,3,),。虽然,BaSO,4,溶液中,Ba,2,很小,但可通过增大,CO,3,2,来达到目的。,(2),操作所指的是哪种具体操作？,提示：,多次重复移走上层清液。,30,(3),由,BaCO,3,转化为,BaCl,2,的过程中,所加入的试剂,b,应是什么试剂？操作所指的是哪种具体操作？,提示：,BaCO,3,2HCl=BaCl,2,CO,2,H,2,O,所以试剂,b,为,HCl,溶液,从,BaCl,2,溶液中获得,BaCl,2,固体可采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤的操作。,31,同步练习,32,1.,将,AgCl,与,AgBr,的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓,AgNO,3,溶液,发生的反应为,(),A,只有,AgBr,沉淀生成,B,AgCl,和,AgBr,沉淀等量生成,C,AgCl,和,AgBr,沉淀都有,但以,AgCl,沉淀为主,D,AgCl,和,AgBr,沉淀都有,但以,AgBr,沉淀为主,C,33,【,解析,】,选,C,。在,AgCl,和,AgBr,的饱和溶液中存在：,AgCl(s)Ag,(aq),Cl,(aq)
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