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(共18张PPT)
专题3 水溶液中的离子反应
/ 沉淀溶解平衡原理的应用/
学习目标
能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。
交流讨论
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
BaSO4(s) Ba2+(aq)+ (aq) Ksp=1.1×10-10
c( )增大
Q(BaSO4) ＞ Ksp(BaSO4)
BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移动
所以选用5.0% 的Na2SO4溶液可以给钡中毒的患者洗胃
一、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 Q ＞ Ksp 。
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。
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。
1.加沉淀剂法
Cu2＋＋S2－=== CuS↓ Cu2＋＋H2S === CuS↓＋2H＋
Hg2＋＋S2－ === HgS↓ Hg2＋＋H2S === HgS↓＋2H＋
原则：生成沉淀的反应能发生且进行得越完全越好
一、沉淀的生成
2.调节pH法
CuSO4(aq)
(含Fe3+)
Cu(OH)2或
Cu(OH)2CO3
调节溶液
pH=3~4
Cu2+
Fe(OH)3↓(除去Fe3+)
如：除去CuSO4(aq)中的杂质Fe3+，可加入Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3调节溶液的pH，使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去
交流讨论
能否用碳酸钠稀溶液代替硫酸钠溶液给患者洗胃？为什么？
不能
BaCO3(s) Ba2+(aq)+ (aq) Ksp=5.1×10-9
+ Ba2+=== BaO3 ↓
CO2↑+H2O
===
c()减小
Q ＜ Ksp
BaCO3沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，Ba2+进入人体导致中毒。
二、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 Q ＜ Ksp 。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。
二、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
AgCl + 2NH3·H2O ===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
3. 氧化还原溶解法
4. 配位溶解法
3Ag2S＋8H＋＋2 === 6Ag＋＋3S＋2NO↑＋4H2O
Ag2S溶于稀HNO3
AgCl溶于氨水
2.盐溶液溶解法
Mg(OH)2 + 2NH4Cl === MgCl2 + 2NH3·H2O
溶洞是如何形成的？
二氧化碳溶解在雨水中使雨水呈酸性。雨水降落到石灰岩土地上，与石灰岩的主要成分碳酸钙发生反应，形成碳酸氢钙。如何用沉淀溶解平衡的原理解释？
CaCO3 + H2O + CO2 　　 Ca(HCO3)2
CaCO3(s) Ca2+(aq)+ (aq)
CO2 +H2O
CaCO3 沉淀溶解
溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向下滴落时，水分蒸发、压强减小及温度的变化都会使二氧化碳溶解量减小，致使碳酸钙沉淀析出，堆积起来。
Ca2+ + 2HCO3- === CaCO3 + H2O + CO2 ↑
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。
交流讨论
工业上可用难溶的FeS作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。
为什么可以用难溶物做沉淀剂？
实验探究
实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化
实验操作 实验现象
实验结论 生成白色沉淀
白色沉淀
转化成黄色沉淀
黄色沉淀
转化成黑色沉淀
(2)AgI沉淀又可转化为Ag2S沉淀
(1)AgCl沉淀可转化为AgI沉淀
理论分析
已知在25 ℃时，AgCl、 AgI、 Ag2S在水中的溶解度分别为1.5×10-4 g、2.1× 10-7 g、1.3×10-16 g，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
通常，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀
白色沉淀转化为黄色沉淀
黄色沉淀转化为黑色沉淀
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl- (aq)
AgI(s)
AgI(s) Ag+(aq) + I- (aq)
Ag2S(s)
三、沉淀的转化
两种难溶物的溶解能力差别越大，转化趋势越大。
沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。
沉淀转化的规律：
通常，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀。
AgCl(s)+ Br-(aq) AgBr(s)+ Cl-(aq)
AgBr(s)+ I-(aq) AgI(s)+ Br-(aq)
如：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)
学以致用
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。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。
1．上述除去CaSO4水垢的方法有何理论依据？
2．写出除去水垢中的CaSO4的化学方程式和离子方程式。
平衡向溶解的方向移动
CaSO4
溶解
加
Na2CO3
Q ＜ Ksp
生成CaCO3
酸洗
除去
消耗
Ca2+
c(Ca2+ )
减小
CaSO4 (s) 　　 (aq) + Ca2+ (aq)
提示：
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。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。
1．上述除去CaSO4水垢的方法有何理论依据？
2．写出除去水垢中的CaSO4的化学方程式和离子方程式。
学以致用
CaSO4+ CaCO3+
CaCO3+2H+ === Ca2++CO2↑+H2O
课堂总结
应用
沉淀的
生成
沉淀溶解平衡
沉淀的
溶解
沉淀的
转化
核心物质
寻找平衡
比较Q、Ksp
改变条件
向沉淀生成方向进行
向沉淀溶解方向进行
提升训练
1．用沉淀法除去溶液中的有害离子时，当剩余离子浓度≤10－5 mol·L－1时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。通过计算说明，用5%的Na2SO4溶液给误食Ba2＋的患者洗胃，能否有效除去？已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。
因为剩余的c(Ba2＋)<10－5mol·L－1，
5%的Na2SO4溶液中的c( )≈0.352 mol·L－1，
c(Ba2＋)＝ mol·L－1＝3.125×10－10 mol·L－1，
所以能有效除去误食的Ba2＋。
提升训练
2．已知：Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中滴加适量CuSO4溶液，产生的实验现象是 ( )
A．固体逐渐溶解，最后消失
B．固体由白色变为黑色
C．固体颜色变化但质量不变
D．固体逐渐增多，但颜色不变
B

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