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第四单元　沉淀溶解平衡
课时2　沉淀溶解平衡原理的应用
专题3　水溶液中的离子反应
1.了解沉淀的生成、溶解与转化，能用化学平衡理论解释沉
淀的生成、溶解和转化，会应用沉淀的生成、溶解与转化。
2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。
[学习目标]
美丽的沉淀
视频导学
交流讨论
石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应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下滴落时，水分蒸发、二氧化碳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。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。请从沉淀溶解平衡的角度解释溶洞的形成。
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
CaCO3 (s) Ca2+ (aq) + (aq)
沉淀溶解
＋
CO2＋H2O

沉淀生成
一、沉淀转化原理
1．沉淀转化的过程探究
(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化
实验 操作
实验 现象
实验 结论
有白色沉淀析出
白色沉淀转化为黄色沉淀
黄色沉淀转化为黑色沉淀
(1)AgCl沉淀可转化为AgI沉淀
(2)AgI沉淀又可转化为Ag2S沉淀
一、沉淀转化原理
1．沉淀转化的过程探究
(2)理论分析
三种沉淀溶解能力从大到小的顺序：AgCl＞AgI＞Ag2S
向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中Ag＋与I－结合生成了更难溶解的AgI，溶液中Ag＋浓度减小，促使AgCl的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移动，最终AgCl完全转化为AgI。
白色沉淀转化为黄色沉淀
AgCl(s) Ag+ + Cl-
AgI(s)
AgCl(s)+I-　　AgI(s)+Cl-
一、沉淀转化原理
1．沉淀转化的过程探究
(2)理论分析
黄色沉淀转化为黑色沉淀
AgI(s) Ag+ + I-
Ag2S(s)
AgI转化为Ag2S的原理相同
2AgI(s)+S2-　　Ag2S(s)+2I-
沉淀溶解平衡的移动。
溶液中的离子浓度幂之积大于Ksp。
规律：
(1)一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。
(2)两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。
(3)在特殊情况下，控制反应条件，也可使溶解能力相对较弱的物质转化为溶解能力相对较强的物质。
2．沉淀转化的实质
一、沉淀转化原理
3．沉淀转化的条件
一、沉淀转化原理
应用体验
(1)向AgCl沉淀中加入KI溶液，沉淀颜色转变成黄色沉淀，是由于Ksp(AgI)(2)所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中的某一离子除尽
(3)沉淀转化可用勒夏特列原理解释
(4)沉淀的转化只能由难溶的转化为更难溶的
(5)在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小
√
×
√
×
√
1.正误判断
一、沉淀转化原理
应用体验
A.实验①白色沉淀是难溶的AgCl
B.若按②①顺序实验，能看到白色沉淀
C.若按①③顺序实验，能看到黑色沉淀
D.由实验②说明AgI比AgCl更难溶
2.取1 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L-1)，下列说法不正确的是
√
一、沉淀转化原理
应用体验
3.化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+：Cu2++MnS(s)　　CuS(s)+Mn2+，下列说法错误的是
A.MnS的溶解度比CuS的溶解度大
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
√
二、沉淀转化的应用
1.锅炉除垢
水垢中的CaSO4(s)　　　　　CaCO3(s)　　Ca2+(aq)
(1)沉淀转化
由于CaCO3的溶解能力　　　CaSO4，用碳酸钠溶液很容易将水垢中的CaSO4转化为疏松、易溶于酸的CaCO3沉淀，离子方程式为____________
。
(2)沉淀溶解
H+与碳酸钙电离的C结合生成 脱离固体，使碳酸钙溶解，离子方程式为 。
小于
CaSO4(s)+
C　　CaCO3(s)+S
CO2
CaCO3(s)+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
二、沉淀转化的应用
2.重晶石转化为可溶性钡盐
重晶石BaSO4(s)　　　　　　　BaCO3(s)　　Ba2+(aq)
(1)沉淀转化
虽然BaSO4比BaCO3更难溶于水，由于饱和Na2CO3溶液中的C浓度较大，BaSO4电离出的 。用饱和Na2CO3溶液多次重复处理，可使大部分BaSO4转化为BaCO3，离子方程式为 。
(2)沉淀溶解
用盐酸溶解碳酸钡，可使Ba2+转入溶液中，离子方程式为______________
。
Ba2+仍有部分能与C结合形成BaCO3沉淀
BaSO4(s)+C　　BaCO3(s)+S
BaCO3(s)+2H+
===Ba2++H2O+CO2↑
3.物质的提纯——除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3+
由于Fe(OH)3的溶解度比Cu(OH)2 ，调节溶液的pH至3~4时，Cu2+
中， Fe3+ ，达到除去Fe3+的目的。
小得多
留在溶液
水解生成Fe(OH)3而析出
二、沉淀转化的应用
4.铜蓝矿的形成过程
原生铜的硫化物　　CuSO4(溶液)　　CuS(铜蓝)
生成铜蓝的有关化学方程式：
，
。
ZnS(s)+CuSO4　　CuS(s)+ZnSO4
PbS(s)+CuSO4　　CuS(s)+PbSO4
二、沉淀转化的应用
思考交流
二、沉淀转化的应用
1.牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用，其主要成分为Ca5(PO4)3(OH)(羟基磷灰石)，它是一种难溶电解质，Ksp=2.5×10-59；氟磷灰石F]
是一种更难溶的电解质。
(1)解释吃糖后不刷牙容易形成蛀牙的原因。
存在沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3(OH)(s)　　5Ca2++3P+OH-，糖分解产生的有机酸能中和OH-，使平衡向溶解方向移动，加速牙齿腐蚀。
思考交流
二、沉淀转化的应用
1.牙齿表面的牙釉质起着保护牙齿的作用，其主要成分为Ca5(PO4)3(OH)(羟基磷灰石)，它是一种难溶电解质，Ksp=2.5×10-59；氟磷灰石F]
是一种更难溶的电解质。
(2)请解释含氟牙膏使牙齿变坚固的原因并写出此反应的离子方程式。
F-与难溶于水的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]反应生成更难溶且耐酸的氟磷灰石F]，覆盖在牙齿表面，抵抗H+的侵袭；(OH)(s)+F-　　
Ca5(PO4)3F(s)+OH-。
思考交流
二、沉淀转化的应用
2.BaCO3和BaSO4都难溶于水，在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么？
BaCO3(s) Ba2+(aq)+ (aq) Ksp=5.1×10-9
CO2↑+H2O
===
c()减小
BaCO3沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，c(Ba2+)增大引起人体重金属中毒。
思考交流
二、沉淀转化的应用
3.(1)常温下，要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3+，可以通过调节溶液的pH来实现，试通过计算确定，当调节溶液的pH超过多少时可认为Fe3+沉淀完全？{已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1×10-39，溶液中c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时可认为Fe3+沉淀完全}
Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-5·c3(OH-)=10-39，则c(OH-)=
mol·L-1≈10-11.3 mol·L-1，c(H+)== mol·L-1=10-2.7 mol·L-1，
pH=-lg c(H+)=-lg 10-2.7=2.7。即调节溶液的pH大于2.7时，Fe3+沉淀完全。
思考交流
二、沉淀转化的应用
(2)常温下，如何去除ZnSO4溶液中混有的Fe2+？{已知：Ksp[Fe(OH)2]=4.9
×10-17，Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17}
先加入氧化剂如H2O2把Fe2+氧化成Fe3+，再加入ZnO等调节溶液的pH大于2.7。
本节内容结束

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