化学选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡优秀ppt课件

这是一份化学选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡优秀ppt课件，共29页。PPT课件主要包含了逆向进行有何现象，AgIs，沉淀的溶解，沉淀的转化等内容，欢迎下载使用。

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。(重点)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。
学习任务一　沉淀溶解平衡的应用
加入沉淀剂，应用同离子效应，控制溶液的pH，当 时有沉淀生成。
1、应用：利用生成沉淀来分离或除去某些离子。
化学沉淀法废水处理工艺流程示意图
例1：若某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 ml／L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?( Ksp(Fe(OH)3)= 4×10-39 Ksp(Mg(OH)2)= 1.8×10-11)
pOH = 10.8 , pH = 3.2
Mg2＋开始沉淀的pH值为:
pOH = 4.9, pH =9.1
因此, 只要控制pH值在3.2 ~ 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。
① 调pH形成氢氧化物沉淀
注：一般浓度小于10-5ml/L时,就认为该微粒不存在了，即沉淀完全。
CrO42-沉淀完全时的浓度为1.0 ×10-5 ml/L,故有
解：Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42-
Ksp = C2(Ag+) · C(CrO42-)
例2、向1×10-3 mlL-1 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的C(Ag+ )=? CrO42-沉淀完全时, C(Ag+ )=? 已知：Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-13
② 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂
Cu2＋+S2－= CuS↓ Hg2＋+S2－= HgS↓
硫酸中c(SO42-) 大，使平衡向沉淀的方向移动。
例：为什么硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？
将足量AgCl分别加入下列溶液中，AgCl溶解度由大到小的顺序是（　　 ①20ml0.01ml∕LKCl溶液 ②20ml0.02ml∕LCaCl2溶液③20ml蒸馏水 ④20ml0.03ml∕LHCl溶液⑤20ml0.05ml∕L AgNO3溶液 A.①＞②＞④＞③＞⑤ B.③＞①＞④＞②＞⑤ C.⑤＞③＞②＞①＞④ D.③＞④＞⑤＞②＞①
用等体积的蒸馏水和0.010ml/L稀硫酸洗涤BaSO4沉淀,用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量.
答案：先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调pH至3到4使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀，过滤除去沉淀。
此题可用：氯气、双氧水、氧气等（不引入杂质）
此题可用：氧化铜、碳酸铜等（不引入杂质）
(1)常用氧化剂:硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等
(2)调pH可用:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜
根据上表的数据，CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？
设法不断移去平衡体系中的相应离子，使平衡向溶解的方向移动。
如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸（常用试剂）。
S + NO + H2O
向三支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别加入适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象：
若有足量铵盐，沉淀可以完全溶解
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
Mg(OH)2+2NH4Cl===MgCl2+2NH3↑+2H2O
哪种解释合理呢？怎么通过实验验证？
请用平衡移动原理解释沉淀溶解的原因。
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”。
应用：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”?
已知BaCO3和BaSO4均为难溶电解质，其溶度积分别为Ksp(BaCO3) =5.1×10-9，Ksp(BaSO4) =1.1×10-10 ，则下列说法中正确的是（　　）A.BaSO4可做钡餐而BaCO3不能是因为Ksp(BaSO4) ＜Ksp(BaCO3) B.在制腈纶纤维的1 L溶液中含SO42-为1.0×10-3 ml，则加0.01 ml BaCl2不能使SO42-完全沉淀C.在清理有关仪器的BaSO4沉淀时，常加入饱和Na2CO3溶液，使BaSO4转化为BaCO3再用酸处理D.用稀H2SO4洗涤BaSO4效果比用水好，BaCO3也能用此法处理
1． 某溶液中含0.10 ml·L－1Cd2＋和0.10 ml·L－1Zn2＋。为使Cd2＋形成CdS沉淀而与Zn2＋分离，S2－离子的浓度应控制在什么范围？(已知：Ksp(CdS)＝3.6×10－29，Ksp(ZnS)＝1.2×10－23)
现在你能用我们今天学习的知识加以解释吗？
虽然溶洞都是十分坚硬的碳酸盐质岩石，但由于长期沉浸在地下水中被溶解，特别是当水中含有二氧化碳时，其溶解速度更加迅速。这样一年又一年，坚硬的岩层就会被溶蚀出一个个洞穴。当溶有石灰质的地下水再次滴入洞中时，由于环境中压力、温度的变化，使水中的二氧化碳逸出，从而降低了水对石灰质的溶解力，这样原本溶解在水中的部分石灰质，会因为过于饱和而沉淀析出，长时间的累积就会形成一根根形态各异的石钟乳、石柱和石笋
AgNO3 + NaCl === AgCl↓ + NaNO3
AgCl + KI === AgI + KCl
2AgI + Na2S === Ag2S + 2NaI
[思考与交流]: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。
KI = I- + K+
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。
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。
向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液
向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液
红褐色沉淀析出，溶液变无色
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，溶解度相差越大，这种转化的趋势越大
在ZnS沉淀中加入10mL0.001ml/L的CuSO4溶液是否有CuS沉淀生成？已知：Ksp(ZnS)=1.6×10-24 Ksp(CuS)=1.3×10-36
解：ZnS沉淀中的硫离子浓度为：[S2-]=[Zn2+]=(Ksp)1/2=(1.6×10-24)1/2=1.26×10-12(ml/L)
Qc=[Cu2+][S2-]=1.0×10-3×1.26×10-12 =1.26×10-15
因为：Qc(CuS) > Ksp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀
ZnS沉淀为什么转化为CuS沉淀的定量计算
1． 现向含AgBr的饱和溶液中：(1)加入固体AgNO3，则c(Ag＋) (填“变大”、“变小”或“不变”，下同)；(2)加入更多的AgBr固体，则c(Ag＋) ；(3)加入AgCl固体，则c(Br－) ，c(Ag＋) ；(4)加入Na2S固体，则c(Br－) ，c(Ag＋) 。
解析　本题考查了难溶电解质溶解平衡的影响因素。(1)向AgBr饱和溶液中加入AgNO3固体，沉淀溶解平衡逆向移动，但c(Ag＋)增大。
变小　 变大
变大 　 变小
应用1、锅炉水垢浪费燃料、影响安全运行、污染蒸汽品质、破坏水循环、腐蚀锅炉金属。
学习任务二　应用沉淀溶解平衡解决实际问题的一般方法
化学法除锅炉水垢的流程图
水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4
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
据有关资料介绍,全国目前有近40万余台锅炉,在每年的事故统计中,因水质不良、水垢严重引起的事故超过事故数的20%。由于结生水垢,每年要浪费燃料达千万吨,并造成了几亿元的经济损失。
龋齿的形成1. 牙釉质:主要成分为Ca5(PO4)3OH（羟基磷灰石）；是一种难溶电解质。 2. 残留在牙齿上的糖发酵会产生H+。
Ca5(PO4)3OH 5Ca2++ 3PO43- + OH-
龋齿的预防 氟离子会与 Ca5(PO4)3OH (羟基磷灰石)反应生成Ca5(PO4)3F (氟磷灰石) 。
Ca5(PO4)3OH+F- Ca5(PO4)3F + OH-
技巧方法 沉淀溶解平衡图像题的解题策略(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点，均表示不饱和溶液。(2)从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
[典例导航]溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．溴酸银的溶解是放热过程B．温度升高时溴酸银溶解速度加快C．60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10－4D．若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯
[体验训练1．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C．d点无BaSO4沉淀生成D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
【解析】　A项中加入Na2SO4，溶液中c(SO42-)增大，导致c(Ba2＋)减小，而a、b两点c(Ba2＋)相同，故A项错误；蒸发时由于水分的减少，使c(Ba2＋)和c(SO42-)都增大，而d、c两点c(SO42-)相同，故B项错误；d点在平衡曲线的下方，即溶液中c(Ba2＋)·c(SO42-)2．某温度时，Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
请回答下列问题： (1)A点表示Ag2SO4是________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。(2)B点对应的Ksp________(填“>”、“<”或“＝”)C点对应的Ksp。
(3)现将足量的Ag2SO4分别放入A．40 mL 0.01 ml·L－1 K2SO4溶液B．10 mL蒸馏水C．10 mL 0.02 ml·L－1 H2SO4溶液则Ag2SO4的溶解程度由大到小的排列顺序为________(填字母)。