高中化学第三章水溶液中的离子平衡3.4难溶电解质的溶解平衡第2课时沉淀溶解平衡课件新人教版.ppt

组织建设 3 4 2沉淀溶解平衡 复习巩固 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 1 沉淀的生成 1 应用 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7 8 可使Fe3 转变为Fe OH 3沉淀而除去 Fe3 3NH3 H2O 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 HgS 思考与交流 1 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 4 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 3 pH1 9 Fe OH 3 pH2 11 Mg OH 2 3 在粗制CuSO4 5H2O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 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 H2CO3 H2O 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 讨论 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 还可以加什么物质呢 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 2H2O Mg OH 2 2NH4Cl MgCl2 2NH3 H2O 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 aq 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NH3 H2O 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 Fe3 Fe OH 3的Ksp远小于Mg OH 2的Ksp 说明Fe OH 3比Mg OH 2更难溶 参见P65页表3 5 实验3 4 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 AgCl AgI Ag2S 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3 4 3 5沉淀转化 AgCl AgI Ag2S Mg OH 2 Fe OH 3 讨论 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 沉淀的转化示意图 KI I K AgI s s AgCl 1 5 10 4g s AgI 3 7 10 7g s Ag2S 1 3 10 16g 沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化 思考与交流 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 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 练习 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 CaSO4SO42 Ca2 CO32 CaCO3 应用1 锅炉除水垢 P 64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CaCO3Mg 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 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 而不用BaCO3作为内服造影剂 钡餐 由于人体内胃酸的酸性较强 pH 0 9 1 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 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 钡餐 小结 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 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 5Ca2 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 5Ca2 3PO43 F Ca5 PO4 3F 思考 例3 已知Ksp AgCl 1 8 10 10 Ksp Ag2CrO4 9 0 10 12 试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度 用g L表示 解 1 设AgCl的溶解度为S1 mol L 则 AgCl s Ag aq Cl aq 平衡S1S1 2 设Ag2CrO4的溶解度为S2 mol L 则 Ag2CrO4 s 2Ag aq CrO42 aq 平2S2S2 在水中 AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度 由以上例题的结果可得到如下结论 同种类型的难溶电解质 在一定温度下 Ksp越大则溶解度越大 不同类型则不能用Ksp的大小来比较溶解度的大小 必须经过换算才能得出结论