1、专题3 水溶液中的离子反应第四单元 沉淀溶解平衡第2课时沉淀溶解平衡原理的应用一、导入新课 石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？这与化学平衡又有什么关系呢？二、沉淀的生成遇到不慎误食可溶性钡盐造成中毒的病人，应尽快用5.0%硫酸钠溶液给患者洗胃，为什么？交流讨论二、沉淀的生成BaCl2(aq)Ba2+(aq)+2Cl-(aq) 如何去除Ba2+？ 选用哪种离子与Ba2+结合生成沉淀？选用不受胃酸影响的SO42-，使其形成BaSO4的沉淀将Ba2+沉淀下来，排出体外交流讨论二、沉淀的生成BaCl2(aq)Ba2+(aq)+2Cl-(aq)c(
2、SO42-)Q(BaSO4)Ksp(BaSO4)BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移动 对SO42-浓度有何要求? 治疗方法：选用5.0的Na2SO4溶液给患者洗胃BaSO4(s)Ba2+SO42-交流讨论二、沉淀的生成要使沉淀溶解平衡向着沉淀生成的方向移动，必要条件是QKsp。可以增大难溶电解质沉淀溶解平衡系统中有关离子的浓度，使沉淀生成。沉淀生成的原理1.加沉淀剂法以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。二、沉淀的生成2.调节pH法三、沉淀的溶解利用X射线对钡元素穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X射线透视时，常采用钡盐作为内
3、服药剂，而Ba2+有剧毒，因此选择钡餐药剂应选择难溶性的钡盐，试用沉淀溶解平衡理论解释，为何钡餐药剂选择BaSO4而不是BaCO3呢？交流讨论三、沉淀的溶解比较两种物质的溶解性由溶度积可知，它们在饱和溶液中电离出的Ba2+的浓度相差并不是很大，但是BaCO3不可用作钡餐，这是为什么呢？BaSO4(s)Ba2+SO42-Ksp=1.110-10BaCO3(s)Ba2+CO32-Ksp=5.110-9交流讨论三、沉淀的溶解关注物质体系服下钡盐后进入胃部，胃酸的酸性很强(pH为0.9 1.5)，含有大量H+分析物质体系对平衡的影响BaSO4(s)Ba2+SO42-+2H+不反应Q=KspBa2+浓度
4、可以保持在安全范围内，因此可用作钡餐。交流讨论三、沉淀的溶解BaCO3的沉淀溶解平衡+2H+H2O+CO2平衡正向移动QKspBa2+浓度增大而导致人体中毒BaCO3(s)Ba2+CO32-分析物质体系对平衡的影响交流讨论三、沉淀的溶解要使沉淀溶解平衡向着沉淀溶解的方向移动，必要条件是QKsp。可以加入某种离子，降低难溶电解质沉淀溶解平衡系统中有关离子的浓度，使沉淀溶解。沉淀溶解的原理三、沉淀的溶解1.酸(碱)溶解法使沉淀转化为气体或弱电解质用强酸溶解难溶电解质，如CaCO3、Cu(OH)2、Mg(OH)2等2.盐溶液溶解法Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3H2O4.配位溶解法
5、AgCl溶于氨水AgCl+2NH3H2O=Ag(NH3)2+Cl-+2H2O三、沉淀的溶解拓展视野溶洞的形成溶洞是石灰岩地区的地下水长期侵蚀岩层而形成的。石灰岩的主要成分是碳酸钙。 石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙。+H2O+CO22HCO-3CaCO3沉淀溶解2-3CaCO3(s)Ca2+CO三、沉淀的溶解 溶有Ca(HCO3)2的水从岩洞顶滴下时，水分蒸发，二氧化碳逸出，导致CaCO3沉淀析出，形成奇形怪状的石笋和钟乳石。沉淀生成大自然经过长期、多次的重复上述两个过程，从而形成各种奇特壮观的溶洞。Ca2+2HCO3CaCO3+H2O+CO2-拓展视野溶洞的形
6、成四、沉淀的转化观察思考 完成下列实验，观察并记录实验现象，写出化学方程式。【实验1】取一支试管，向其中加入2mL0.01molL-1氯化钠溶液，再逐滴加入少量硝酸银溶液。【实验2】向实验1的试管中滴加0.01molL-1碘化钾溶液。【实验3】向实验2的试管中滴加0.01molL-1硫化钠溶液。四、沉淀的转化观察思考操作 象化学方程式生成白色沉淀白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀AgCl沉淀可以转化为AgI沉淀；AgI沉淀又可以转化为Ag2S沉淀四、沉淀的转化1.沉淀转化的原理AgCl(s)Ag+Cl-KI=I-+K+AgI(s)2AgI(s)2Ag+2I-Na2S=S2-+2Na+
7、Ag2S(s)向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中的Ag+和I-结合生成了更难溶解的AgI，溶液中Ag+浓度减小，促使AgCl的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移动，最终AgCl完全转化为AgI。AgI转化为Ag2S的原理相同。沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。四、沉淀的转化观察思考 已知在20时，AgCl、AgI、Ag2S在水中的溶解度分别为1.510-4g、2.110-7g、6.310-16g，你能根据它们溶解能力的差异分析上述现象产生的原因吗?三种物质的溶解能力为AgClAgIAg2S。沉淀转化的规律：一般来说，溶解能力相对较强的物质容易转化为溶解能力相对较弱的物质。四、沉淀的转化锅炉水垢
8、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，还存在安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。有人建议，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，再用酸除去。 上述除去CaSO4水垢的方法有何理论依据?加Na2CO3消耗Ca2+c(Ca2+)减小QKsp平衡向溶解方向移动CaSO4溶解生成CaCO3酸洗除去2.沉淀转化的应用(1)水垢的去除四、沉淀的转化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，还存在安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。有人建议，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
9、的CaCO3，再用酸除去。 写出除去水垢中的CaSO4的化学方程式和离子方程式。CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO42.沉淀转化的应用(1)水垢的去除多次重复饱和Na2CO3溶液四、沉淀的转化(2)重晶石转化为可溶性钡盐2.沉淀转化的应用Ba2+重晶石BaSO4(s)BaCO3(s)盐酸多次重复饱和Na2CO3溶液四、沉淀的转化(2)重晶石转化为可溶性钡盐2.沉淀转化的应用Ba2+重晶石BaSO4(s)BaCO3(s)盐酸沉淀溶解：用盐酸溶解碳酸钡，使钡离子转入溶液中。四、沉淀的转化(3)物质的提纯-除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3+2.沉淀转化的应用由于Fe(OH)3的溶解度
10、比Cu(OH)2小得多，向溶液中加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，调节溶液的pH至34，Cu2+留在溶液中，Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。四、沉淀的转化在工业废水处理过程中为何可用FeS等作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子?FeS溶解能力远远大于CuS、HgS、PbS的溶解能力，因此可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。FeS(s)Hg2HgS(s)Fe2(4)工业废水的处理2.沉淀转化的应用四、沉淀的转化生活向导龋齿与含氟牙膏牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3(OH)的矿物质保护着，它在唾液中存在下列平衡
11、：进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸。生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，羟基磷灰石溶解，最终形成龋齿。含氟牙膏中少量的氟离子能与羟基磷灰石发生反应，生成更难溶解的氟磷灰石。已知Ca5(PO4)3F的Ksp=2.810-61，比Ca5(PO4)3(OH)更坚固。Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-Ca5(PO4)3F(s)+OH-四、沉淀的转化跨学科链接自然界铜蓝矿的形成 铜蓝是一种成分为硫化铜(CuS)的矿物，含铜量高达66%，是提炼铜的矿石。铜蓝主要产在其他铜矿床附近，铜蓝矿的形成过程如下：四、沉淀的转化跨学科链接自然界铜蓝矿的形成闪锌矿(ZnS)存在沉淀溶解平衡：ZnS
12、(s)S2-+Zn2+Cu2+CuSZnS(s)+Cu2+CuS(s)+Zn2+Ksp(ZnS)=2.9310-25Ksp(CuS)=1.2710-36五、课堂练习1.下列化学原理的应用，主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是()热纯碱溶液洗涤油污的能力强误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当成食盐食用后，常用5.0%的Na2SO4溶液解毒溶洞、珊瑚的形成碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡能泡沫灭火器灭火的原理ABCD全部A2.Cu(OH)2在水中存在着沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)Cu22OH，在常温下，Ksp210-20。某CuSO4溶液中，c(Cu2)0.02molL1，在常温下如果要生成C
13、u(OH)2沉淀，需要向CuSO4溶液中加入碱来调节pH(溶液体积变化可忽略)，使溶液的pH大于()A2 B3C4D5五、课堂练习D3.已知CaCO3的Ksp2.8109，现将浓度为2104molL1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于( )A2.8102molL1B1.4105molL1C2.8105molL1D5.6105molL1五、课堂练习D4.向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液，得到白色沉淀，然后向白色沉淀中滴加CuSO4溶液，发现沉淀变为黑色，则下列说法不正确的是()A白色沉淀为ZnS，黑色沉淀为CuSB上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的KspC利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀D该过程破坏了ZnS的溶解平衡五、课堂练习B六、课堂小结敬请各位老师提出宝贵意见！
