1、2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,1,江西省教育信息技术研究“十二五”规划2012年度课题基于网络的高中化学课件库的建设与应用研究（课题编号：GDK-2012-G-72883）,主持人：桂耀荣,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,2,第三章 水溶液中的离子平衡,第四节 难溶电解质的溶解平衡,第2课时,新课标人教版高中化学课件系列,选修4 化学反应原理,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,3,二、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。,沉淀反应的应用,2018/7/4,
2、江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,4,工业废水的处理,工业废水,硫化物等,重金属离子（如Cu2+、Hg2+等）转化成沉淀,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,5,（2）方法,a、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+ + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+,b、加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂,Cu2+ + S2- = CuS Hg2+ + S2- = HgS,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,6,c、同离子效应法 d、氧化还原法 （3）原则：沉淀剂的选择：要求除去
3、溶液中的某种离子，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生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难电解质以便分离出去,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,7,(4) 分步沉淀(区别于共同沉淀） 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。 对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI 对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。如AgCl和A
4、g2CrO4 一般认为沉淀离子浓度小于1.010-5 mol/L时,则认为已经沉淀完全,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,8,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。,从溶解度是否足够小考虑，可判断沉淀能否生成，然后选择合适沉淀剂或不断破坏溶解平衡向生成沉淀方向移动。,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,9
5、,要除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3，不宜选用的试剂是（ ） A. MgO B. MgCO3 C. NaOH D. Mg(OH)2,C,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,10,2、沉淀的溶解,（1）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,（2）举例,a、难溶于水的盐溶于酸中如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、 Cu(OH)2溶于强酸,b 、难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,11,b .难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如
6、：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液c. 发生氧化还原反应使沉淀溶解如有些金属氧化物(CuS、HgS等）不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减少C（S2-）而达到沉淀溶解 3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO+ 4H2Od.生成络合物使沉淀溶解如AgCl可溶于NH3.H2O,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,12,根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能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，就可以使沉淀溶解。例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：,CaCO3 Ca2+ + CO32-,+H+,HCO3-
7、 H2CO3 H2O+CO2,根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能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，就可以使沉淀溶解。例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,13,实验3-3,思考与交流,用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因,向3支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏、盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,14,解释,在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg(OH)2(s)
8、 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，1、NH4+直接结合OH-,使c(OH-)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,2、NH4+水解，产生的H+中和OH-,使c(OH-)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,15,小结：难溶电解质溶解的规律,不断减小溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,16,牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(P
9、O4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+3PO43-+OH- 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 。已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因 。,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,5Ca2+3PO43-+F- = Ca5(PO4)3F,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,17,【实验3-4】,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,溶解度/g,1.5
10、10-4 310-7 1.310-16,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,18,沉淀的转化示意图,KI = I- + K+,+,AgI(S),KSP(AgCl)=1.8*10-10,KSP(AgI)=8.3*10-17,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,19,有黑色沉淀析出,黑色沉淀没变化,黑色沉淀没变化,逆向进行，有何现象？,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,20,【实验3-5】,有白色沉淀析出,白色沉淀转化为红褐色,红褐色沉淀析出，溶液褪至无色,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学
11、桂耀荣,21,3、沉淀的转化,沉淀反应的应用,（1）沉淀转化的方法对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。（2）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。（3）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。锅炉除水垢,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,22,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，造成安全隐患，因此要定期清除。,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,23,信息:锅炉水垢中还含有CaSO4，难溶于
12、水和酸，如何清除？,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,24,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-,CaCO3,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,25,化学法除锅炉水垢的流程图,CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O,水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4,用饱和Na2CO3溶液浸泡数天,疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2,写
13、出除去水垢过程中发生的所有离子方程式,用盐酸或饱和氯化铵溶液,除去水垢,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,26,CaCO3 Ca2+ + CO32-,2HCO3-,各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？,对一些自然现象的解释,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,27,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的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：,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,沉淀反
14、应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,28,(2)已知Ca5(PO4)3F的KSP=2.810-61，比Ca5(PO4)3OH更难溶，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 ,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,29,如何吃菠菜？,菠菜中含有一种叫草酸的物质，其学名是乙二酸，结构简式为HOOC-COOH，味苦涩，溶于水，是二元弱酸：HOOC-COOHHOOC-COO+ H+ HOOC-COOOOCCOO+ H+ 草酸进入人体后，在胃酸作用下，电离平衡向左移动。以分子形式存在的草酸，从药理上看，是
15、一种有毒的物质，过量的草酸会腐蚀胃黏膜，还会对肾脏造成伤害，另外，草酸会跟人体内的Ca2+形成草酸钙沉淀，使摄入的钙质不易被利用，造成人体缺钙。假如你是一位营养师，你对如何既科学又营养地吃菠菜有什么好的建议？,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,30,一种方法是除去草酸，即在油炒前，先将菠菜用热水烫一烫，草酸溶于水而除去，且这样炒的菠菜没有苦涩味。 另一种方法是把草酸转化为沉淀，这就是“菠菜烧豆腐”的方法。每100 g菠菜中含300 mg草酸，每100 g豆腐约含240 mg钙，因此，每70 g豆腐中的Ca2+，可以结合100 g菠菜中的草酸(不含菠菜自身的钙)，当
16、大部分草酸跟钙结合，可使涩味大大降低，菜肴更加美味可口。草酸钙进入人体，部分被胃酸溶解，溶解后形成的Ca2+仍能被人体吸收，未溶解的部分则排出体外。因此，食物中的Ca2+正好是草酸的解毒剂，豆腐中损失的钙可以由其他食物补充。,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,31,随堂练习,1、已知KspCu(OH)2 =2.0x10-20(1)某CuSO4溶液里，c(Cu2+)=0.02mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于（ ）才能达到目的。(2)要使0.2mol/LCuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全（使Cu2+浓度降至原来的千分之一），则应向溶
17、液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为（ ）。,5,6,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,32,2、已知25，AgI的饱和溶液中c(Ag+)为1.2210-8molL1，AgCl的饱和溶液中c(Ag+)为1.2510-5molL1。若在5mL含有KCl和KI各为0.01molL1的溶液中，加入8mL0.01molL1AgNO3溶液，这时溶液中所含溶质的离子浓度由大到小的次序是： 。,答案：c(K+)c(NO3-)c(Cl-)c(Ag+)c(I-),沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,33,3、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有C
18、u2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdS,C,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,34,1、表达式：以Mg(OH)2为例,2、沉淀的生成,3、沉淀的转化,AgCl(s) + Br- = AgBr(s) + Cl-,知识网络,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,35,电离平衡、水解平衡、溶解平衡的比较,平衡右移,K增大,c(H+)增大,电离度增大,平衡右移,K不变,c(H+)减小,电离度增大,平衡右移,K不变,c(H+)增大,电离度减小,平衡右移,K增大,c(H+)增大,水解程度增大,平衡右移,K不变,c(H+)减小,水解程度增大,平衡右移,K不变,c(H+)增大,水解程度减小,平衡右移,Ksp增大,平衡右移,Ksp不变,c(OH-)不变,平衡不移动,Ksp不变,c(OH-)不变,沉淀反应的应用,2018/7/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,36,Thanks 谢谢您的观看！,
