1、第四节 沉淀溶解平衡第2课时第三章 水溶液中的离子反应与平衡一、导入新课1. 难溶电解质的溶解平衡具有哪些特征？逆、等、动、定、变温度、 难溶电解质浓度及相关离子的浓度2. 难溶电解质的溶解平衡受哪些外界因素影响？复习复习提问提问二、讲授新课二、沉淀反应的应用1.沉淀生成 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。二、讲授新课【思考】水垢中含有CaCO3和Mg(OH)2为什么不是MgCO3和Ca(OH)2?提示：CaCO3和Mg(OH)2都是难溶物，它们的溶解度都很小，而MgCO3和Ca(OH)2都是微溶物质，它们的溶解度比CaCO3和Mg(OH)2大
2、。以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。二、讲授新课生成难溶电解质的离子反应的限度(1)25 时，溶解性与溶解度的关系(2)反应完全的标志对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1105 molL1时，沉淀就达完全。二、讲授新课如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钡盐还是钙盐？为什么？从溶解度大小考虑，应选择钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全。思考思考 交流交流二、讲授新课(2)加入沉淀剂法：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S作沉淀剂：Cu2+S2
3、+=CuS Hg2+S2-=HgS(3)同离子效应法：增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动。(4)氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转化为溶解度更小的难溶电解质，便于分离出来，例如通过氧化还原反应将Fe2+氧化为Fe3+，从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。2.沉淀生成的方法二、讲授新课沉淀剂的选择：1.要能除去溶液中指定的离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去，如沉淀 NaNO3溶液中的Ag+，可用 NaCl作沉淀剂。2.溶液中沉淀物的溶解度越小，离子沉淀越完全，如沉淀Ca2+，可将其转化成 CaCO3、CaSO4或CaC
4、2O4沉淀，但这三种沉淀中CaC2O4的溶解度最小，因此，沉淀成CaC2O4时Ca2+除去得最完全。3.要注意沉淀剂的电离程度，如欲使Mg2+沉淀为Mg(OH)2，用 NaOH作沉淀剂比用氨水的效果要好。二、讲授新课2.沉淀的溶解(1)原理 设法不断移去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。CaCO3(s)CO32-(aq)+ Ca2+(aq) H+HCO3-H2CO3H2O + CO2H+可用强酸溶解部分难溶电解质如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2。二、讲授新课【实验3-3】向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液，观
5、察并记录现象Mg(OH)2沉淀滴加试剂蒸馏水盐酸氯化铵溶液现象固体无明显溶解现象迅速溶解可溶溶于盐酸：Mg(OH)2+2HCl = MgCl2+H2O1.试写出有关反应的化学方程式：溶于氯化铵：Mg(OH)2+2NH4Cl = MgCl2+2NH3H2O二、讲授新课2.应用平衡移动原理分析，解释上面实验发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。 在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+ 2OH-(aq) 在盐酸溶液中：H+(aq)+ 2OH-(aq) = H2O 在氯化铵溶液中：NH4+(aq)+ 2OH-(aq) = NH3H2O设法从沉淀溶解平衡体系
6、中不断移去沉淀溶解、电离出的离子，如使生成弱电解质，可达到使沉淀溶解的目的。 二、讲授新课酸溶解法：难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中。难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等也可溶于强酸，其反应的离子方程式分别为：FeS +2H+=Fe2+H2SAl(OH)3+3H+= A13+3H2OCu(OH)2+2H+= Cu2+2H2O沉淀溶解的方法：二、讲授新课氧化还原法：有些金属硫化物(CuS，Hg等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减小c(S2-)而达到使沉淀溶解的目的：3CuS+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O二、讲授新课试比较CaCO3和C
7、aSO4在盐酸中的溶解性，用化学用语表达。 当堂检测当堂检测二、讲授新课试比较CaCO3和CaSO4在盐酸中的溶解性，用化学用语表达。 当堂检测当堂检测CaCO3(s)CO32-(aq)+ Ca2+(aq) H+HCO3-H2CO3H2O + CO2H+CaSO4(s)SO42-(aq)+ Ca2+(aq) 二、讲授新课【实验3-4】(1)向盛有2mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.l mol/L AgNO3溶液，观察并记录现象。(2)振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液，观察并记录现象。(3)振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1 mol/L Na2S
8、溶液，观察并记录现象。二、讲授新课步骤NaCl和AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加KI溶液向新得固液混合物中滴加Na2S溶液现象 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实验实验 探究探究化学方程式：NaCl+AgNO3 = AgCl+ NaNO3AgCl+KI = AgI+ KCl2AgI+Na2S = Ag2S+ 2NaII- (aq) AgI(s)+AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)【实验结论】AgCl沉淀转化为AgI沉淀，Ag沉淀又转化为AgS沉淀，说明溶解度由小到大的顺序为Ag2SAgAgCl。二、讲授新课【实验3-5】(1)向盛有2mL 0.1
9、mol/L MgCl2溶液的试管中滴加24滴2mol/L NaOH溶液，观察并记录现象。(2)向上述试管中滴加4滴0.1 mol/L FeCl3溶液，静置，观察并记录现象。二、讲授新课步骤向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向白色沉淀中滴加FeCl3溶液静置现象有白色沉淀析出 白色沉淀变为红褐色红褐色沉淀析出，溶液褪至无色化学方程式：MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2+ 2NaCl3Mg(OH)2 + 2FeCl3 = 2Fe(OH)3+ 3MgCl2实验实验 探究探究实验结论：Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)2沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3Mg(OH)2。二、讲授新课如果将上
10、述两个实验中沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序，会产生什么结果？试利用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释，并找出这类反应发生的特点。沉淀不会转化；沉淀只是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。思考思考 交流交流二、讲授新课沉淀转化的实质与规律实质：沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。规律：a.两种沉淀的溶解度不同，一般来说溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，沉淀的溶解度差别趣大，沉淀转化越容易。b.当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀。c.如果生成各种沉淀所需要离子的浓度相
11、差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。二、讲授新课不及时除去水垢可能会引起爆炸。水垢的主要成分是CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2资料卡片资料卡片二、讲授新课试写出除水垢主要成分是CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2的化学方程式：CaSO4 (s) Ca2+ (aq) + SO42-(aq)CO32- (aq) CaCO3(s)+CaSO4 (s) + Na2CO3 (aq) = CaCO3 (s) + Na2SO4(aq)CaCO3 (s) + 2HCl (aq) = CaCl2 (aq) + H2O(l) + CO2Mg(OH)2 (s) + 2HCl (aq) = MgCl
12、2 (aq) +2 H2O(l) 思考思考 交流交流二、讲授新课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。例如，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)。 资料卡片资料卡片铜蓝二、讲授新课原生铜的硫化物氧化、淋滤CuSO4溶液渗透闪锌矿(ZnS)方铅矿(PbS)铜蓝(CuS)CuSO4(aq)ZnS(s) CuS(s)ZnSO4(aq)CuSO4(aq)PbS(s) CuS(s)PbSO4(aq)二、讲授新课思考思考 交流交流 通过学习沉淀溶解平衡，你对复分解反应发生
13、的条件生成沉淀、气体和水，又有哪些进一步的认识？ 本质是沉淀溶解平衡的移动。酸碱盐之间反应发生的条件拓展为生成更难溶或更难电离或更易挥发的物质。三、课堂练习1.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（ ）A.具有吸附性B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同C.溶解度大于CuS、PbS、CdSD.溶解度小于CuS、PbS、CdSC三、课堂练习2要使工业废水中的重金属离子Pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2与这些离子形成的化合物的溶解度如下：由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是()A硫化物B硫酸盐C碳酸盐D以上沉淀剂均可化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.031041.811071.841014A四、课堂小结 沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化都是难溶电解质溶解平衡的应用，难溶电解质的溶解平衡和前面学习的化学平衡、电离平衡及水解平衡一样，具有一逆、等、动、定、变的特征，当温度或难容电解质的浓度及相关离子浓度发生改变时，平衡就会发生移动。敬请各位老师提出宝贵意见！
