1、3-4-2沉淀溶解平衡原理的應用蘇教版高二（選修四） 化學3-4-2沉淀溶解平衡原理的應用蘇教版高二（選修四） 化學學習目標1、能用平衡移動原理分析理解沉淀的溶解、沉淀的生成和沉淀轉化的實質。2、學會用沉淀溶解平衡的原理來解決生產、生活中的實際問題。學習目標1、能用平衡移動原理分析理解沉淀的溶解、沉淀的生成和你能運用沉淀溶解平衡的原理來解釋溶洞的形成過程嗎？你能運用沉淀溶解平衡的原理來解釋溶洞的形成過程嗎？CaCO3 Ca2+ + CO32-2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成：CaCO3 Ca2+ + CO32-2HC1.沉淀的溶解實質 設法不斷移去溶解平衡體系中的相應離子，使平衡向沉淀溶

2、解的方向移動如：CaCO3易溶于H2CO3,易溶于HCla.酸（堿）溶解法一、沉淀的溶解如：Al(OH)3既溶于HCl，又溶于NaOHb.難溶于水的電解質溶于某些鹽溶液 如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液2.欲使某物質溶解的必要條件：QcKsp3.常用方法1.沉淀的溶解實質 如：CaCO3易溶于H2CO3,易溶c、其它沉淀溶解的方法利用氧化還原反應使沉淀溶解CuS、HgS等不能溶于非氧化性強酸（如鹽酸），只能溶于氧化性的強酸（如硝酸），其間發生了氧化還原反應生成配位化合物使沉淀溶解銀氨溶液的制取就是典型的例子。利用生成穩定的可溶配位化合物Ag(NH3)2OH來溶解沉淀AgOHS + NO +

3、 H2OHNO3 CuS Cu2+ + S2-c、其它沉淀溶解的方法利用氧化還原反應使沉淀溶解CuS、Hg 請運用沉淀溶解平衡原理來解釋，汽車尾氣的排放和化石燃料的燃燒為什么會干擾珊瑚（主要成分為難溶性碳酸鹽）的生長？聚焦生活 請運用沉淀溶解平衡原理來解釋，汽車尾氣的排放和化石燃料 醫院中進行鋇餐透視時，用BaSO4做內服造影劑，為什么不用BaCO3做內服造影劑？信息提示：1.Ksp(BaSO4)=1.110-10， Ksp(BaCO3)=5.110-9；2.Ba2+有劇毒；3.胃酸的酸性很強，pH約為0.91.5；聚焦生活 醫院中進行鋇餐透視時，用BaSO4做內服造影劑，為什 由于人體內胃酸

4、的酸性較強(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸會與CO32-反應生成CO2和水，使CO32-離子濃度降低，使Qc Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，使體內的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3 Ba2+ + CO32- + 2H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作為內服造影劑“鋇餐”。而SO42-不與H+結合生成硫酸，胃酸中的H+對BaSO4的溶解平衡沒有影響，Ba2+濃度保持在安全濃度標準下，所以用BaSO4 作“鋇餐”。如果誤服了BaCO3 ，應采取什么措施？ 由于人體內胃酸的酸性較強(pH0.9-1.5)，如果服下1.欲使某物質沉淀析出的條件: Qc Ks

5、pa、加沉淀劑：如沉淀Ba2+ 、Cu2+、Hg2+等，以Na2SO4、 Na2S 、H2S做沉淀劑Cu2+S2- =CuSHg2+S2-HgSBa2+SO42- =BaSO4 2.常用方法二、沉淀的生成1.欲使某物質沉淀析出的條件: Qc Kspa、加沉淀劑工業廢水的處理工業廢水硫化物等重金屬離子（如Cu2+、Hg2+等）轉化成沉淀聚焦生產工業廢水的處理工業廢水硫化物等重金屬離子（如Cu2+、Hg2b、調pH值例1：工業原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調pH至3-4（請寫出離子方程式）Fe3+ + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+例2：如何除去硫酸銅溶液中的Fe3+信息提示開始沉淀時

6、pH完全沉淀時pHFe(OH)3 2.7 3.7Cu(OH)2 5.2 6.4調節溶液的pH為3.7 pH 5.2向該溶液中加入CuO 或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3b、調pH值例1：工業原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調pH至再現生產 物質開始沉淀時pH完全沉淀時pHFe(OH)3 2.7 3.7Fe(OH)2 7.6 9.6Cu(OH)2 5.2 6.4再現生產 物質開始沉淀時pH完全沉淀時pHFe(OH)3 已知AgI的Ksp=8.510-17,AgCl的Ksp=1.810-10.在含有0.01mol/L NaI和0.01mol/L NaCl的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，

7、先析出什么沉淀？兩種沉淀能否有效分離？(假設加入的AgNO3濃度較大，引起的體積變化不計）試一試解：由Ksp知，在混合溶液中產生 AgI沉淀時，c(Ag+)=Ksp(AgI)/c(I-)=8.510-17/0.01=8.510-15mol/L AgCl沉淀時，c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=1.810-10/0.01=1.810-8mol/LAgI先沉淀當某離子濃度小于10-5mol/L，認為沉淀完全。 當AgI完全沉淀時，c(Ag+)=Ksp(AgI)/c(I-)=8.510-17/10-5=8.510-12mol/L此時，Qc(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=8.5

8、10-120.01=8.510-14 Ksp (AgCl)兩沉淀可以有效分離 已知AgI的Ksp=8.510-17,AgCl的Ks齲齒的形成原因及防治方法(1)牙齒表面由一層硬的組成為Ca5(PO4)3OH（羥基磷灰石）的物質保護著，它在唾液中存在下列平衡： 進食后，細菌和酶作用于食物，產生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，容易形成齲齒，其原因是：_。 Ksp=2.510-59 Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+ OH-(aq) 聚焦生活有機酸(H+)能中和OH-，使平衡向沉淀溶解（脫礦）方向移動，加速腐蝕牙齒 脫礦礦化齲齒的形成原因及防治方法(1)牙齒表面由

9、一層硬的組成為Ca5為何使用含氟牙膏可以預防齲齒？ 為何使用含氟牙膏可以預防齲齒？ (2)已知Ca5(PO4)3F（氟磷灰石）的Ksp=2.810-61，比Ca5(PO4)3OH （羥基磷灰石）更難溶，牙膏里的F-會與Ca5(PO4)3OH溶液中的離子反應。請用離子方程式表示使用含氟牙膏防止齲齒的原因。Ca5(PO4)3OH + F- Ca5(PO4)3F + OH-5Ca2+ + 3PO43- + F- = Ca5(PO4)3F注：氟過量會導致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量較高的地區的人，不宜使用含氟牙膏Ksp=2.810-61Ksp=2.510-59轉化(2)已知Ca5(PO4)3F（氟磷

10、灰石）的Ksp=2.8活動與探究步驟在1mL0.1mol/L NaCl滴加10滴0.1mol/LAgNO3溶液向所得固液混合物中滴加10滴0.1mol/L KI 溶液向新得固液混合物中滴加10滴0.1mol/L Na2S溶液現象有白色沉淀析出白色沉淀轉化為黃色黃色沉淀轉化為黑色AgClAgIAg2S活動與探究步驟在1mL0.1mol/L NaCl滴加10滴0Na2S = S2- + 2Na+ AgCl Ag+ + Cl- Ksp差值越大，沉淀轉化越徹底。即生成的沉淀Ksp越小，轉化越徹底。 AgI Ag+ + I-KI = I- + K+AgIAg+ + I-Ag2S 2Ag+ + S2-難溶

11、物(25)Ksp溶解度/gAgCl1.810-101.510-4AgI8.510-172.110-7Ag2S6.310-506.210-16一般而言,難溶電解質轉化成更加難溶的物質Na2S = S2- + 2Na+ 1.實質是沉淀溶解平衡的移動一般溶解能力相對較強的物質易轉化為溶解能力相對較弱的物質,即Ksp大的沉淀可以向Ksp小的沉淀轉化。2.沉淀轉化的類型三、沉淀的轉化1.實質是沉淀溶解平衡的移動一般溶解能力相對較強的物質易 BaSO4(s) Ba2+ + SO42- +BaCO3(s)BaSO4 (s)+ CO32- BaCO3 (s)+SO42- Na2CO3 CO32- + 2Na+

12、 交流與討論Ksp小的BaSO4能轉化成Ksp大的BaCO3嗎？ Ksp(BaSO4) =1.01010 = c (Ba2+)c (SO42-) Ksp(BaCO3) =26.01010 =c(Ba2+)c (CO32-) BaSO4(s) Ba 飽和Na2CO3溶液 移走上層溶液H+（重復操作）BaSO4 、BaCO3Ba2+BaSO4BaCO3 工業上，重晶石（主要成分是BaSO4）是制備鋇的重要原料，但BaSO4既不溶于水又不溶于酸，可以用飽和碳酸鈉溶液處理即可轉化為易溶于酸的碳酸鋇。再現生產 飽和Na2CO3溶液 移走上層溶液H+（重復操1.實質是沉淀溶解平衡的移動一般溶解能力相對較強

13、的物質易轉化為溶解能力相對較弱的物質,即Ksp大的沉淀可以向Ksp小的沉淀轉化。兩種同類難溶強電解質的Ksp相差不大時，通過控制離子濃度，Ksp小的沉淀也可以向Ksp大的沉淀轉化。2.沉淀轉化的類型三、沉淀的轉化總之，沉淀溶解平衡是暫時的、有條件的，只要改變條件，沉淀和溶解這對矛盾可以相互轉化。1.實質是沉淀溶解平衡的移動一般溶解能力相對較強的物質易 鍋爐水垢的主要成分為CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4，在處理水垢時，通常先加入飽和Na2CO3溶液浸泡，然后再向處理后的水垢中加入NH4Cl溶液，請你思考：1.加入飽和Na2CO3溶液后，水垢的成分發生了什么變化？說明理由。2.NH4Cl溶液的作用是什么？請描述所發生的變化。 數據：幾種物質的溶度積常數(Ksp)物質CaSO4CaCO3Mg(OH)2MgCO3Ksp7.110-52.810-95.610-126.810-6聚焦生產(1)加入飽和Na2CO3溶液后，水垢中的CaSO4轉化為CaCO3;(2)NH4Cl溶液的作用是溶解CaCO3、Mg(OH)2，水垢逐漸溶解， 產生氨的氣味 鍋爐水垢的主要成分為CaCO3、