沉淀反应的应用概述

CaCO3
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 CaCO3 Mg(OH)2
用 盐 酸 或
饱 写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式 氯 化 22CaSO4+CO3 CaCO3+SO4 铵 液 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
Mg(OH)2(s) ⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)
加入盐酸时，H＋中和OH－，使c(OH－)减 小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。 加入NH4Cl时，NH4＋与OH－结合，生成弱电 解质NH3· H2O（它在水中比Mg（OH）2更难电 离出OH-），使c(OH－)减小，平衡右移，从而 使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。 蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、 NaCl溶液、Na2CO3溶液、 FeCl3溶液
实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、
盐，根据实验现象，得出结论。 完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。
滴加试 剂 现象
2ml蒸馏水
2ml盐酸
Cu2＋+S2－= CuS↓ Hg2＋+S2－= HgS↓
思考与交流
1、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？ 加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡 盐可使SO42-沉淀更完全 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。 从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使 要除去的离子通过沉淀反应完全除去，因为不 溶是相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。
龋齿
应用3：龋齿的形成原因及防治方法
①牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶物质保护
着，它在唾液中存在下列平衡：
Ca5(PO4)3OH（S）
5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq)
进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸， 这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是： 。
发酵生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿 方向移动，加速腐蚀牙齿
思考：
如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒， 应尽快用5.0％的Na2SO4溶液给患者洗胃， 为什么？能用Na2CO3溶液吗？
【小结】：沉淀的生成、溶解、转化实质上 都是沉淀溶解平衡的移动的过程，其基本依 据主要有：
①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 ②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 ③加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。 ④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更 难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。
应用4：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”? BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：
BaSO4
BaCO3
Ba2＋ ＋ SO42－
Ba2＋ ＋ CO32－
Ksp=1.1×10－10 s=2.4 ×10－4
Ksp=5.1×10－9 s=2.2 ×10－3
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
除去水垢
应用2：一些自然现象的解释
当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时， 一定会惊叹大自然的鬼斧神工。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？
CaCO3
Ca2+ + CO32+ H2O+CO2 2HCO3-
②已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更
小，牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。
请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿
的原因
Ca5(PO4)3OH（S） 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq)
5Ca2+ + 3PO43- + F-= Ca5（PO4）3F
沉淀的转化
沉淀转化的实质 • 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一 般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉 淀容易实现。 沉淀转化的应用 • 沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应 用价值。
应用1：锅炉除水垢：P64
锅炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液 处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 CaSO4 SO42－ + Ca2＋ + CO32－
3ml饱和NH4Cl 溶液
固体无明显 溶解现象
迅速溶解
逐渐溶解
Mg(OH)2 + 2HCl ＝ MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2NH4Cl ＝ MgCl2 + 2NH3· H2O
【思考与交流】： 应用平衡移动原理分析、解释实验中 发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。
【解释】
在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：
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。
BaCO3 Ba2+ + CO32+ 而SO42－不与H＋结合生成硫 H+ 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 CO2↑+H2O 以用BaSO4 作“钡餐”。 所以，不能用 BaCO3作为内 服造影剂“钡 餐”。
2、沉淀的溶解
分析：难溶于水的盐能溶于酸中
如：CaCO3、FeS、BaCO3、BaSO3溶
于盐酸。 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
沉淀的溶解
[思考]：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.
Mg(OH)2(s)
溶解 沉淀
Mg2＋(aq)+2OH－(aq)
1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？ 所依据的原理是什么？
二、沉淀反应的应用 1、沉淀的生成
（1）应用：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。
（2）方法
① 调pH值
如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调
pH值至7~8
Fe3＋ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋
② 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂
试用平衡移动原理解释之。
Mg(OH)2(s) ⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)，
FeCl3
静置
Mg(OH)2↓
Fe(OH)3↓
百度文库淀的转化
[思考与交流]:从实验中可以得到什么结论？ 结论： 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。 组成类型相同的难溶电解质，Ksp较大的难溶电 解质能转化为Ksp较小的难溶电解质。 Ksp相差不大的难溶电解质，Ksp较小的难溶电解 质在一定条件下可以转化为Ksp较大的难溶电解质。
【实验3-4】
步骤
沉淀的转化
向所得固液混合物 中滴加10滴KI溶液 向新得固液混合物 中滴加10滴Na2S溶 液
1mLNaCl和10 滴AgNO3溶液 混合
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
KI
Na2S
AgCl
AgI
Ag2S
沉淀的转化
[思考]：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后， 为什么会有红褐色沉淀生成？