高中化学四个常见的”生成白色沉淀后沉淀又消失”现象的化学方程式PPT课件

第3章 酸碱反应和沉淀反应 第3章 酸碱反应和沉淀反应
应 当 注 意 ： 分 步 沉 淀 的次 序 不 仅 与 难 溶 电 解 质的 溶 度 积 和 类 型 有 关 ， 而且 还 与 溶 液 中 对 应 离 子的 浓度有关。
例 如 ， 当 混 合 溶 液 中c(Cl ) 2.08106 c(I )时 （ 此 种 情 况 与 海 水 中 的 情 况 类 似 ） ，开 始 生 成AgCl沉 淀 所 需 Ag 浓 度 比 开 始 生 成AgI沉 淀 所 需Ag 浓 度 小 ， 此 时 滴 加AgNO3溶 液 ， 首 先是AgCl达 到溶 度积 而 沉淀 。
c2(OH-) < c1(OH-) , Fe(OH)3先沉淀。
第3例章 酸在碱含反0应.2和0沉m淀ol反·L应-1Ni第2+3、章0酸.3碱0m反o应l·和L沉-1F淀e反3+应
溶液中加入NaOH溶液使其分离，计算溶 液的pH控制范围。
解: (2) 计算Fe(OH)3沉淀完全时的pH
3
c(OH-) >
_
_
c(I )
c(Cl )
4.81109 mol L-1
2.08106
计 算 结 果 表 明,当AgCl开 始 沉 淀 时, c(I _ ) 4.81109 mol L-1 (已 105 mol L-1),可 以 说 溶 液 中I早 已 沉 淀 完 全 ， 所 以 控制 Ag 的 浓 度 ， 即 可 达 到 分 离I和Cl的 目 的 。
c沉1(O淀H次-) 序> ：c不(KNs同ip2+类) 型=，5需.408计.×2算010开-16始m沉ol淀·L所-1 需沉淀剂=的5.2浓3×度1，0-所8 m需ol浓·L度-1 小

解析：
本题考查的是对沉淀溶解平衡的理解。 AgCl固体
在水溶液中存在溶解平衡，当达到平衡时， AgCl 固体生成 Ag ＋ 、
Cl－ 的速率必然等于 Ag＋ 、Cl－ 结合生成固体 AgCl的速率， A正
确；没有绝对不溶的物质，B错误；一般来说，温度升高会促进 电离，C项正确，但有时温度升高会降低某些物质的溶解度，如 Ca(OH)2 ；向含 AgCl 沉淀的溶液中加入 NaCl 固体，增大了 Cl － 的浓度，会使AgCl的溶解平衡向左移动，降低AgCl的溶解量，
思路点拨：
解答本题时要注意以下三点：
(1)根据[Ag＋]计算出[SO42－]。
(3)对比图象分析判断。
(2) 计算加入 Na2SO4 溶液后， Q(Ag2SO4) 与 Ksp(Ag2SO4) 对比。
100 mL 饱和 Ag2SO4 溶液中，[Ag ]＝0.034 mol· L 1，[SO42
＋ － －
溶液后，
Q(Ag2SO4)＝(0.017)2×0.018 5<Ksp(Ag2SO4)， Ag2SO4 溶液属于不 饱和溶液，对比图象只有 B 项符合题意。
答案：
B
2.(2010·山东高考)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别 在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度 的变化如下图所示。据图分析，下列判断错误的是( )
A 项温度不变，加入 Na2SO4 会导致溶解平衡向左移动，但 两离子浓度的乘积仍不变，仍在曲线上，不会由a点变到b点；B 项通过蒸发，水量减小，Ba2＋ 和SO42－ 浓度都增大，不可能由 d
点变到c点；C项d点还没有形成饱和溶液，因此无BaSO4沉淀生
成；D项从图象中看出温度相同，a点与c点的Ksp相等。 答案： C

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，平衡向方溶向解移动。 ②温度：升温，多数平衡向方溶向解移动。 ③加入相同离子，平衡向方沉向淀移动。 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，使平衡向的溶方解向移动。
练习
1.硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？ BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)
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课前复习
1、沉淀的溶解平衡： 一定条件下，当沉淀溶解的速率与沉淀生成的速 率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状 态，我们把这种平衡称为沉淀的溶解平衡。
2、特征： 逆、等、动、定、变
①内因： 3、影响因素
②外因：
难溶电解质的溶解平衡(4)
沉淀反应的应用
[情景1]“硬水”是指水中所溶的矿物质成分多，尤其 是Ca2+和Mg2+。硬水并不对健康造成直接危害，但 是会给生活带来好多麻烦，比如用水器具上会结水 垢、肥皂的洗涤效率减低等。硬水软化通常是将硬 水中的Ca2+、Mg2+除去。
沉淀反应的应用
②牙已膏知里Ca的5(P氟O离4)3子F的会溶与解Ca度5(P比OC4)a35O(PHO反4)应3O。H更请小用，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) Ca5(PO4)3OH+F-Ca5(PO4)3F+OH-
6.3×10-36 1.59×10-19
2×10-53 2.93×10-25
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

（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
【归纳小结】沉淀反应的主要应用
(1)沉淀的生成和溶解这两个方向相反的过 程，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。
(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)根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果 能设法不断地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。如常用强酸溶 解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。
2.联系实际，结合原理学会用沉淀溶解平衡的移动， 并设计实验探究方案，进行沉淀转化等实验探究，解决生 产、生活中的实际问题，培养知识迁移能力、动手实验的 能力和逻辑推理能力。
（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
【情景导入】你知道锅炉中的水垢是怎样形成的吗，我 们又有哪些方法除去水垢呢？其实，其原理就是利用了沉 淀的溶解或转化。那么，沉淀的溶解及转化有哪些规律呢? 本节课我们将作进一步的探究。
①用H2S除去Cu2＋：H2S＋Cu2＋==CuS↓＋2H＋。 ②用Na2S除去Hg2＋：Hg2＋＋S2－==HgS↓。
（人教版选修4） 第 三章《水溶液中的离子平衡》
【问题探究1】(1)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？
原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)， 反应原理为BaCO3(s) Ba2＋(aq)＋CO32－(aq)、CO32－＋2H
滴加试剂 蒸馏水 盐酸
氯化铵溶液
现象
无明显溶 解现象
迅速溶解
固体溶解
化学方 程式
原因分 析

等：V溶解=V析出≠0 定：外界条件一定，溶液中各粒子的
浓度保持不变
变：外界条件改变，溶解平衡发生移动。
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练一练
1、下列有关AgCl的说法正确的是（ D ） A. AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl— B. 在AgCl饱和溶液中，AgCl没有再溶解了 C. AgCl是一种难溶物，所以是弱电解质 D.在AgCl饱和溶液中，AgCl生成和溶解不 断进行，但速率相等。
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三、溶度积常数
❖ 1、定义： 用于描述难溶电解质在水中的沉淀
溶解平衡的平衡常数。
❖ 2、符号：Ksp ❖ 3、意义： 反映了难溶电解质在水中的溶解能
力；阴离子和阳离子个数比相同的物质， Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶 解能力越强。
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常见难溶电解质的浓度积常数和溶解度（25℃）
难溶物
AgCl AgBr AgI BaSO4 Fe(OH)3 CaCO3
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二、影响沉淀溶解平衡的条件
❖ 想一想：我们学过哪些因素能够影响化 学平衡，其中哪一些会对沉淀溶解平衡有影 响呢？
1.内因： 沉淀本身的性质
温度：温度升高，多数溶解平衡向
2.外因：
溶解方向移动。 稀释：向溶解方向移动
浓度：
加入相同的离子，向 同离子效应：生成沉淀的方向移动
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大展身手
2.石灰乳中存在下列平衡：
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❖ 3、在上述可逆反应中，我们把正反应的速率 （v正）看成AgCl的溶解过程，正反应速率 （v逆）看成Ag+和Cl-结合成AgCl的过程，那 么，请大家画出将AgCl固体投入水中后，v正 和v逆随时间的变化曲线。（独立完成后展示）
试通过这个图像和课本 上的内容，归纳总结出沉淀 溶解平衡的形成过程。

1.84×10－14
A
(5)在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。( )(6)Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度 。( )
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中溶质的离子浓度一定相等,且保持不变。( )(2)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动。( )(3)室温下,AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度。( )(4)常温下,向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小。( )
以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、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、CdSD.溶解度小于CuS、PbS、CdS
+ Cu2+(aq)
CuS(s)
ZnS(s) S2-(aq) + Zn2+(aq)
ZnS(s) + Cu2+(aq) CuS(s) + Zn2+(aq)
原生铜的硫化物
氧化、淋滤
CuSO4溶液
渗透
闪锌矿(ZnS)
方铅矿(PbS)
铜蓝(CuS)
含氟牙膏的使用 ，发生沉淀的转化
氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀，使牙齿更坚固
工业废水中的金属离子要如何除去呢？
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的.

3、Zn2+(Ni2+）能否利用生成Ni(OH)2而除去Ni2+ 不能，当Ni2+沉淀完全时， Zn2+也几乎沉淀完全
溶液中离子浓度＜1X10-5molL-1 认为这种离子沉 淀完全（事实上离子浓度不等于0）
今天我们就来研究沉淀溶解情况（曾经忽略不计 到底有多小呢）
一、沉淀溶解平衡的建立 AgCl固体在水中：极少量的Ag+ 与 Cl-离开AgCl固体 表面进入水中（溶解），同时Ag+ 与 Cl-互相碰撞结合 成沉淀回到AgCl固体表面，开始溶解速率大于沉淀速率， 某一时刻溶解速率等于沉淀速率时，达到沉淀溶解平衡 状态，整个过程溶解掉的AgCl的量极少极少，形成 AgCl的稀饱和溶液（上层清夜）
Ag+ + Cl- = AgCl
问题探究：已知Ag+ 与 Cl- 恰好完全反应生成氯化银 沉淀，那么反应后的悬浊液中不存在Ag+、Cl-吗？悬 浊液中 C（Ag+)、 C(Cl- )的浓度真的真的等于0吗？
事实上难溶并不是绝对不溶，而是指溶解度很小 （＜0.01g） ，即在100g水中溶解掉沉淀的质量 不到0.01g，由此可见生成的AgCl沉淀会有极少 量溶解，在研究Ag+ 与 Cl- 反应时，因溶解掉 AgCl极少，可忽略不计，认为Ag+ 与 Cl- 沉淀 完全。定量分析认为：
附在锅炉内壁的锅垢，其主要成分是既难溶于 水，又难溶于酸的CaSO4，聪明的同学们，请 问用什么方法清除其锅垢
五：利用生成氢氧化物沉淀除去杂质离子
已知：25℃时,Fe(OH)3沉淀完全时的PH = 3.2 Cu(OH)2开始沉淀时的PH= 4.4， Cu(OH)2沉淀完全时的 PH =6.7，

1. 根据Ksp判断 ZnS 、 CuS 哪个更难溶？
2.如何得到ZnS沉淀？ 当向 ZnS沉淀 中加入0.1mol/L CuSO4 溶液，为何能 得到 CuS沉淀？ 3.通过上面的分析你能得出什么结论？ 4.沉淀转化在生产和生活中有哪些具体 的应用？
3、沉淀的转化——小结
（1）实质：沉淀溶解平衡的移动
案例一：
调pH除杂
已知： 开始沉淀时的 沉淀完全时的pH
氢氧化物
pH值 （0.1mol/L）
值 (＜10-5 mol/L)
Cu(OH)2 Fe(OH)3
4.67 1.48
6.67 2.81Fra bibliotek例：根据上表的数据，CuCl2中混有 少量Fe3+如何除去？
如何控制pH值？（讨论）
加入氢氧化铜或氧化铜或碱式碳 酸铜，调节ＰＨ至３.1～４.4， Fe 3+全部转化为 Fe(OH)3沉淀除 去
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/162021/11/162021/11/1611/16/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/162021/11/16November 16, 2021
沉 淀
1.吃错钡餐
6. 锅炉水垢处理
溶 解
2.食盐精制
平
7.调节pH值除铁离子
衡 3.虫吃牙 的
应
用 4.污水处理
溶度积规则
AgCl（s） Ag + (aq) + Cl – (aq) Q = c( Ag+)c(Cl -) Ksp = [ Ag+][Cl -]

4）碳酸钡BaCO3 Na2CO3+ Ba(NO3)2=BaCO3↓+2NaNO3 Na2CO3+ BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
3.有色沉淀可溶于酸
1)氢氧化铁Fe(OH)3（红褐色）
3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl
6KOH+Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓+3K2SO4 2）氧氧化铜Cu(OH)2 （蓝色）
2.白色沉淀（能溶于酸） 1）氢氧化镁Mg(OH)2：
2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2 ↓ +2NaCl
2)氢氧化铝Al(OH)3
3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl 6NaOH+Al2(SO4)3=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
3)碳酸钙CaCO3 Na2CO3+ Ca(NO3)2=CaCO3↓+2NaNO3 Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
• 常见沉淀及典型化学方程式
1.既不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀
硫酸钡BaSO4: Na2SO4 + BaCl2= BaSO4↓+ 2NaCl
H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3
氯化银AgCl: HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
• 常见无色无味气体：氧气、氮气、氢气、二氧 化碳、一氧化碳、甲烷
• 有刺激性气味的气体：氨气 • 常见无色液体：水、过氧化氢
2KOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2KCl 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4