人教版《沉淀溶解平衡》公开课课件PPT3

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为什么水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在,而不是以MgCO3沉淀形式存在?
第2课时 沉淀溶解平衡的应用
56×10-10 mol2·L-2,
第三章 水溶液中的离子反应与平衡 CaCO3 +H2O+CO2
写出CuSO4转化为铜蓝的化学方程式: 降低燃料的利用率,造成能源浪费;
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
2HCO3-
小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐
形成了钟乳石、石笋等。 CaCO3 +H2O+CO2
当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时,生成沉淀时所需该试剂 离子浓度越小的越先沉淀。
如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能实现 分步沉淀,从而达到提纯、分离的目的。
2.沉淀的溶解
①酸溶解法:
Q < Ksp 时,沉淀发生溶解,要使Q减小
(1)医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而不用BaCO3,什么?
壮志与毅力是事业的双翼。
立岂志能是 尽患事如业人者的意大,但常门求,无用工愧作5我是.心0登.%门入的室N的旅a程2S。O4溶液洗胃的原因是什么?
桐山万里丹山路,雄风清于老风声
胸有凌云志,无高不可攀。
中毒 后 服用 人无志向,和迷途的盲人一样。
穷人的孩子早当家。
Na2SO4


(5.0%)





不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶 液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,杂质离子已除尽。
一个人如果胸无大志,既使再有壮丽的举动也称不上是伟人。
无并所非求 神例则仙无才1所能:获烧。陶可器,溶有志性的人钡总盐可以(学如得精B手a艺C。l2等)当做食盐食用,会造成钡中毒。中毒
选择沉淀剂的原则:
(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,例如, 除去SO42-,选择Ba2+比Ca2+好。
(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。
Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ ②加沉淀剂法:
例如:以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些重金属离子如Cu2+、Hg2+ 等,生成极难溶的CuS、HgS沉淀从而除去。
写出反应的离 Cu2 S 2 CuS
子方程式:
Hg
2
S 2
HgS
Cu2 H2S CuS 2H Hg 2 H2S HgS 2H
溶度积Ksp和离子积Q——溶度积规则 表达式: 平衡状态 溶度积 任意时刻 离子积 Q
Q<Ksp时 溶液不饱和,无沉淀析出,还可继续溶解直到饱和。 Q = Ksp时 溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态 Q>Ksp时 溶液过饱和,有沉淀析出,直到溶液饱和达到平衡。
1.沉淀的生成
①调节pH法:
例如:工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,将其溶解于水,再加入氨 水调节pH至4,可使Fe3+转变为Fe(OH)3 沉淀而除去。
Q>Ksp(BaSO4)


成功往往偏向于有准备的人
器莫大为者 一声身必之与闳谋,,B志而a高有2+者天意下结必之远志合。。生成BaSO4沉淀,可缓解Ba2+对人体的毒害。
虽长不满七尺,而心雄万丈。
贫困教会贫困者一切。
经典励志短句(二)
无所求则无所获。
让自己的内心藏着一条巨龙,既是一种苦刑,也是一种乐趣。
(1)钙、磷在骨骼牙齿中的存在形式
Ca5(PO4)3OH
羟基磷灰石
口腔内细菌分解食 物产生有机酸
(2)存在的溶解平衡:
Ca5(PO4)3OH(s)
5Ca2+(aq) + 3PO43-(aq) + OH- (aq)
(3)含氟牙膏的使用
Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)
Ca5(PO4)3F(s)+ OH- (aq)
使用含氟牙膏,可以使羟基磷灰石转化为更难溶的氟磷灰石, 更能抵抗酸的侵蚀,此外F-还能抑制口腔细菌产生酸。
CaCO3
Ca2+ + CO32-
石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应
+ H2O+CO2
能转化为微溶性的碳酸氢钙。
溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时,水分蒸发, 二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减
加FeCl3溶液
静置
MgCl2 溶液
产生白色沉淀
白色沉淀转化为
沉淀溶解能力:
红褐色沉淀
Mg(OH)2 >Fe(OH)3
3.沉淀的转化
(1)转化实质:沉淀转化就是沉淀溶解平衡的移动。 (2)转化条件: 要转化成更加难溶的物质 (3)转化原则:
①溶解度较大的沉淀转化为溶解度较小的沉淀时,沉淀转化的平 衡常数一般较大,容易实现。且溶解度差别越大,转化越容易。
Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12 mol3·L-3。
某1L溶液中含有Cl-、Br-和 CrO24- ,浓度均为 0.010 mol·L-1,向
该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO序为
。当Ag2CrO4沉淀开始析出时,溶
液中的Cl-和Br-的浓度分别为 、 。
3.沉淀的转化
(4)沉淀转化的应用: ③问题:硬水煮沸形成的水垢成分是什么?
CaCO3和Mg(OH)2
它是怎样形成的?
水垢形成的原因(离子方程式表示)
Mg(HCO3)2
MgCO3+H2O+CO2↑
Ca(HCO3)2
CaCO3+H2O+CO2↑
MgCO3+H2O
Mg(OH)2+CO2↑
思考: 为什么水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在, 而不是以MgCO3沉淀形式存在?
岂能尽如人意,但求无愧我心.
当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时,生成沉淀时所需该试剂离子浓度越小的越先沉淀。
(2)可以增大所用沉淀剂的浓度。 Q < Ksp 时,沉淀发生溶解,要使Q减小
AgCl>AgI>Ag2S
1 mol·L-1的Na2SO4溶液100 mL,立即有白色沉淀生成。
不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。
自然界中矿物的转化:
原生铜的硫化物
CuSO4溶液
渗透,遇闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS) 铜蓝(CuS)
写出CuSO4转化为铜蓝的化学方程式:
CuSO4(aq)+ZnS(s)=CuS(s)+ZnSO4(aq), CuSO4(aq)+PbS(s)=CuS(s)+PbSO4(s)
迁移应用
龋齿和含氟牙膏
3.沉淀的转化
在实际应用中,有时需要将一种沉淀转化为另一种沉淀, 那么,在什么条件下能够实现沉淀的转化呢?
3.沉淀的转化 【实验3-4】 Ag+的沉淀物的转化
AgCl
沉淀溶解能力:
AgI
Ag2S
AgCl>AgI>Ag2S
3.沉淀的转化 【实验3-5】 Mg(OH)2 转化Fe(OH)3
加NaOH
Mg(OH)2+2NH4+ = Mg2++2NH3·H2O
NH4+和OH-反应,使沉淀溶解平衡向正反应方向移动,促进Mg(OH)2(s)的溶解。
③当沉淀的Ksp相差不大时,在一定条件下,Ksp较小的沉淀也可以转化为Ksp较大的沉淀。
Ksp(AgBr)=7.
口腔内细菌分解食物产生有机酸
0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么?
①问题:锅炉中的水垢需要定期清除,为什么?
Ksp(BaSO4)=1.
使用含氟牙膏,可以使羟基磷灰石转化为更难溶的氟磷灰石,更能抵抗酸的侵蚀,此外F-还能抑制口腔细菌产生酸。
②类型相同时,Ksp大的沉淀能转化为Ksp小的沉淀。
如图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S),下列说法正确的是
写④出__C__u(_S1_O_)4_加转__化__入为__铜_钡蓝__的__盐化__学_。_方__程_因式__:__为___K___(_B___a_。SO4)<K(CaSO4),向溶液中分别加入等 第②2曲课线时物右沉上质淀方溶的的解点平均量衡为的过的应饱用和钡溶液盐,此和时Q>钙Ksp盐,是,沉淀钡生成盐区 使溶液中剩余的c(SO42-)较小。
NH4+和OH-反应,使沉淀溶解平衡向正反应方向移 动,促进Mg(OH)2(s)的溶解。
Mg(OH)2加入 NH4Cl溶液中
2.沉淀的溶解 ②配位溶解法:
Q < Ksp 时,沉淀发生溶解,要使Q减小
如AgCl沉淀溶于氨水: Cu(OH) 2 沉淀也可以溶解在氨水中:
③氧化还原溶解法:
Ag2S、FeS溶于稀HNO3的离子方程式?
BaCO3(s)
Ba2+(aq)+ CO32-(aq)
+H+
HCO3- +H+ H2CO3 →H2O+CO2↑
总反应BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
可见,胃酸消耗CO32-,使溶液中的CO32-浓度降低,则 Q<Ksp,从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动,使Ba2+浓度 增大而引起人体重金属中毒。
(1)医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而不用BaCO3,什么?
第2课时 沉淀溶解平衡的应用 写出CuSO4转化为铜蓝的化学方程式:
②问题:工业废水中含有Hg2+,Ag+、Pb2+和Cu2+等重金属离子,
化学方程式:

若要分离溶液中的Fe3+和Cu2+,可调节溶液的pH为4
④_________________________________________。
若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,可通过调节溶液pH的方法除去
MgCO3+H2O
Mg(OH)2+CO2↑
第四节 沉淀溶解平衡 除去工业废水中的Cu2+和Hg2+,可以选用FeS作沉淀剂
56×10-10 mol2·L-2, 1 mol·L-1的Na2SO4溶液100 mL,立即有白色沉淀生成。
Ksp(BaCO3)=2.6×10-9 Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
3.沉淀的转化
(4)沉淀转化的应用: ②问题:工业废水中含有Hg2+,Ag+、Pb2+和Cu2+等重金属离子,
怎样除去?
加入FeS等难溶物
FeS除去Hg2+的离子方程式:
FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)
类似的可用强酸溶解的难溶电解质还有FeS、Al(OH)3、 Cu(OH)2和 Mg(OH)2等。
【实验3-3】
(1)Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O
不 溶
溶 解
(2)Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入 盐酸,中和了OH-,使沉淀溶解平衡向正反

应方向移动,促进Mg(OH)2(s)的溶解。
废水处理
想一想 Ag2S、FeS溶于稀HNO3的离子方程式?
MgCO3+H2O
Mg(OH)2+CO2↑
例1:可溶性钡盐(如BaCl2等)当做食盐食用,会造成钡中毒。
pH=3时铁元素的主要存在形式是Fe3+
如AgCl沉淀溶于氨水:
3×10-7,Ka2=4.
AgCl沉淀溶解平衡图像中:
雄鹰必须比鸟飞得高,因为它的猎物就是鸟。
人不可以有傲气,但不可以无傲骨
以天下为己任。
莫为一身之谋,而有天下之志。
让自己的内心藏着一条巨龙,既是一种苦刑,也是一种乐趣。
雄鹰必须比鸟飞得高,因为它的猎物就是鸟。
寄言燕雀莫相唣,自有云霄万里高。
例2:已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10 mol2·L-2,
Ksp(AgBr)=7.7×10-13 mol2·L-2,
②类型相同时,Ksp大的沉淀能转化为Ksp小的沉淀。
③当沉淀的Ksp相差不大时,在一定条件下,Ksp较小的沉淀 也可以转化为Ksp较大的沉淀。
3.沉淀的转化
(4)沉淀转化的应用: ①问题:锅炉中的水垢需要定期清除,为什么?
降低燃料的利用率,造成能源浪费; 影响锅炉的使用寿命,并形成安全隐患。
怎样除去水垢?
Mg(OH)2加水 Mg(OH)2加HCl
思考:向Mg(OH)2(s)中加入NH4Cl溶液,沉淀能溶解吗?
Mg(OH)2(s)能溶解在NH4Cl等酸性盐溶液中。
Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH-(aq) + 2NH4+
2NH3·H2O
Mg(OH)2+2NH4+ = Mg2++2NH3·H2O
除去锅炉中的水垢(CaSO4),方法是: CaSO4(s) ―N―a―2―C―O→3 CaCO3(s) ―盐――酸―→ Ca2+(aq),
化学方程式: CaSO4(s)+Na2CO3(aq)=CaCO3(s)+Na2SO4(aq) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
例3:如果在1L Na2CO3溶液中溶解0.01molBaSO4,则Na2CO3 溶液的最初浓度不得低于多少?
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