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第3节 沉淀的溶解平衡
第2课时 沉淀的转化
第3章　物质在水溶液中的行为
【复习回顾】
1．牙齿表面由一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护，它在唾液中存在下列平衡：
Ca5(PO4)3OH(s)??5Ca2＋(aq)＋3PO43-(aq)＋OH－(aq)。
(1)在牙膏中添加适量的Ca2＋或PO43-，能否保护牙齿？为什么？
(2)多吃酸性食物或食用食醋对保护牙齿有利吗？为什么？
【复习回顾】
2．Ca(OH)2是一种强碱，在水中应该完全电离，但某同学见到过以下两个式子：Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－ 、
Ca(OH)2(s)??Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，请帮他解开疑惑。
【联想·质疑】
将AgNO3溶液与NaCl溶液混合一定有沉淀析出吗？
如何定量判断沉淀的溶解和生成呢？
一、沉淀的溶解与生成
离子的浓度商Q和离子积Ksp的关系：
一、沉淀的溶解与生成
【思考】将0.001mol·L-1 NaCl溶液和0.001mol·L-1 AgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成
Q＝[Ag+ ] [Cl- ]
＝2.5 × 10－7mol2 L-2
＝ 0.0005 mol·L-1× 0.0005 mol·L-1
> KSP
离子结合生成沉淀
(AgCl的Ksp=1.8×10－10 mol2·L-2)
归纳总结
(1)Q > Ksp时，平衡向左移动，沉淀析出；
(2)Q = Ksp时，处于平衡状态；
(3)Q < Ksp时，平衡向右移动，沉淀溶解。
一、沉淀的溶解与生成
如果误将可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2等]当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒。中毒患者应尽快用5%的Na2SO4溶液洗胃，随后导泻使钡盐尽快排出，即可化险为夷。请用沉淀溶解平衡原理解释其中的原因。
BaSO4(s) Ba2+ + SO42-
SO42-浓度增大， Q ﹥ Ksp
平衡向沉淀方向移动
Ba2+浓度降低到安全浓度标准以下，从而解毒。
思考
一、沉淀的溶解与生成
医学上常使用BaSO4做内服造影剂进行钡餐透视。BaCO3同样也难溶于水的，但是不可用作钡餐，这是为什么呢？
思考
BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：
BaSO4(s) Ba2+ + SO42- Ksp=1.1×10-10mol2 L-2
BaCO3(s) Ba2+ + CO32- Ksp=5.1×10-9mol2 L-2
提示：人内胃酸的酸性较强(pH为0.9-1.5)
一、沉淀的溶解与生成
医学上常使用BaSO4做内服造影剂进行钡餐透视。BaCO3同样也难溶于水的，但是不可用作钡餐，这是为什么呢？
思考
提示：人体内胃酸的酸性较强(pH为0.9-1.5)
Ba2+浓度增大
平衡向溶解方向移动
+
2H+
CO2+H2O
CO32-浓度减小 Q < Ksp
BaCO3(s) Ba2+ + CO32-
一、沉淀的溶解与生成
从沉淀溶解平衡的角度解释溶洞的形成？
珊瑚虫外壳的成因及分析影响珊瑚生长的原因？
思考
一、沉淀的溶解与生成
CaCO3 Ca2+ + CO32-
2HCO3-
+
H2O+CO2
溶洞的形成：
Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + CO2 + H2O
溶洞里美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不溶性的CaCO3与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的Ca(HCO3) 2 。溶有Ca(HCO3) 2的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发、二氧化碳压强减小或温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出CaCO3沉淀。这些沉淀经过千百万年的聚集，渐渐形成了钟乳石、石笋等。
一、沉淀的溶解与生成
珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，他们可以从周围的海水中获取Ca2+ 和HCO3- ，经反应形成石灰石外壳：
Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + CO2 + H2O
归纳总结
(1)涉及Q的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
(2)利用生成沉淀除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生，其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。
(3)一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。
【观察·思考】
分析下列实验，总结实验现象，分析实验原因。
【视频导学】 沉淀的转化
二、沉淀的转化
对于沉淀的转化，关键是满足一个条件，即两种沉淀的溶解度不同，通常，溶解能力小的沉淀转化为溶解能力更小的沉淀容易实现；两者差别越大，沉淀转化越容易。
(1)沉淀转化的实质：
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，即将溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。
(2)沉淀转化的条件：
特别提醒　浓度差别大也可以反向转化。
二、沉淀的转化
(2)水垢的成分是什么？水垢是怎么产生的？试解释原因。
思考
(1)工业废水处理，重金属离子可利用沉淀转化原理除去，用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀，试解释原因。
CaCO3和Mg(OH)2，
归纳总结
沉淀转化的规律：
(1)组成类型相同的难溶电解质，Ksp较大的难溶电解质容易转化为Ksp较小的难溶电解质。
(2)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(满足Q＞Ksp)可以转化为Ksp较大的难溶电解质。如在BaSO4饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，也可以转化成Ksp较大的BaCO3。
【随堂练习】
1.已知常温下AgI和Ag2S的溶度积常数分别为8.3×10－17 mol2·L－2和6.3×10－50 mol3·L－3，试通过计算判断：2AgI(s)＋Na2S(aq)===Ag2S(s)＋2NaI(aq)的沉淀转化能否进行完全。
【随堂练习】
2、化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)===CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是(　　)
A．MnS的溶解度比CuS的溶解度小
B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．也可以用FeS作沉淀剂
AB

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