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第2课时沉淀溶解平衡的应用[核心素养发展目标] 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。
一、沉淀的生成和溶解1．沉淀的生成(1)沉淀生成的应用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。
(2)沉淀生成的方法①调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH，使Q[Fe(OH)3]＞K sp[Fe(OH)3]，Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。
反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O=== Fe(OH)3↓＋3NH＋4。
②加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀而除去。
a．通入H2S除去Cu2＋的离子方程式：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
b．加入Na2S除去Hg2＋的离子方程式：Hg2＋＋S2－===HgS↓。
③相同离子法：增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度，使平衡向生成沉淀的方向移动，如向AgCl饱和溶液中加入饱和食盐水可继续生成AgCl沉淀。
④氧化还原法：改变离子的存在形式，促使其转化为溶解度更小的难溶电解质，便于分离出来，例如通过氧化还原反应将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。
特别提醒①一般来说，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(K sp越小)的越先沉淀。
②当离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，认为该离子已完全沉淀。
2．沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动原理，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。
(2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解(3)沉淀溶解的实例CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡：CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO2－3(aq)，当加入盐酸后发生反应：CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑，c(CO2－3)降低，溶液中CO2－3与Ca2＋的离子积Q(CaCO3)＜K sp(CaCO3)，导致平衡向沉淀溶解的方向移动。
〖第四节难溶电解质的溶解平衡〗之小船创作从容说课在学生学习了弱电解质的电离平衡、水的电离和溶液的酸碱性、盐类水解平衡之后，教科书接着介绍“难溶电解质的溶解平衡”，可帮助学生更全面地了解水溶液中离子平衡相关的理论，使他们更为透彻地理解在溶液中发生离子反应的原理。
本节内容的基本知识框架是：在教学方法上，本节教材以理论分析与实验探究并重，注重学习过程的作用。
先后以四个【思考与交流】为主线，辅助以必要的【资料】查询、“废水处理化学沉淀法工艺流程”介绍和“实验”活动，始终强调学生的主动参与。
关于学习过程中的思维训练，教科书突出地以辩证思维为特征，以溶解与沉淀这两个互逆的过程作为研究的对象，从“沉淀的生成”“沉淀的溶解”和“沉淀的转化”等不同角度反复地论证物质溶解的绝对性和物质溶解限度大小的相对性，并且在论证物质的“溶”与“不溶”之间更使水溶液中各种微观粒子的相互作用以动态的形式展示出来，最终得出结论：沉淀的生成、溶解和转化实质就是沉淀溶解平衡的建立和移动的过程。
教学中应注意的问题：1．为了便于学生深入理解难溶电解质的溶解平衡，教科书通过【科学视野】提供了有关“溶度积”的阅读材料供学生选学和参考，教学中不要求学生掌握有关“溶度积”的计算。
2．把握住知识的深度和教学语言的科学性，在难电离物质的溶解平衡问题上的讨论宜粗不宜细。
需要指出的是，难溶电解质的溶解平衡和难电离物质(弱电解质)的电离平衡不能混为一谈。
首先从物质类别方面看，难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质，而Al(OH)3是弱电解质]，而难电离物质只能是弱电解质。
再从变化的过程来看，溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。
关于这类问题要让学生了解，但不必深入探讨。
1．新课引入。
通过一组补充实验，帮助学生回顾溶解平衡的相关知识，为后面将“有难溶物生成的离子反应”转化为“难溶电解质溶解的问题”来作铺垫。
第4节难溶电解质的溶解平衡一、选择题1、下列根据实验操作和现象所得出的结论不正确的是（）-A. AB. BC. CD. D2、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（）3、锅炉水垢是一种安全隐患，除去水垢中的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的CaCO3，再用酸除去．下列说法不正确的是（）A. CaCO3的溶解度小于CaSO4B. 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动C. 沉淀转化的难易与溶解度差别的大小无关D. CaSO4到CaCO3的沉淀转化中并存着两个沉淀溶解平衡4、下列说法正确的是（）A. 往明矾溶液中加入氢氧化钡溶液至沉淀质量最大时，离子反应的方程式为：Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2OB. 在反H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O中，转移电子的数目是2N AC. 由于AgCl的Ksp为1.8×10-10，而Ag2CrO4的Ksp为1.9×10-12(前者比后者大)，所以往浓度均为0.001mol/L的NaCl、K2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液，先生成Ag2CrO4沉淀D. 在同时加有 3mol Na3PO4、2molNaH2PO4的水溶液中存在如下恒等关系: 2c(PO43-)=3c(H2PO4-)5、下列叙述正确的是（）A．反应NH3(g)＋HCl(g)＝NH4Cl(s) △H＜0，在任何条件下均能自发进行B．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加C．温度一定时，水的离子积常数K w不随外加酸（碱）浓度的改变而改变D．由于K sp(BaSO4)小于K sp(BaCO3)，因此不可能使BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀6、25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如下图所示。
第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离【把握目标～明确方向】本节要掌握的知识：三维目标知识与技能1．了解电解质、非电解质、强电解质和弱电解质的概念2．了解弱电解质的电离平衡，掌握电离平衡的特征及其影响因素3．了解电离常数的意义，理解电离常数在电解质强弱比较中的应用。
4．掌握强弱电解质的电离方程式的书写。
过程与方法能够从结构和组成上加以理解强弱电解质和非电解质的概念，并加以判断，能够从化学平衡移动的角度理解电离平衡及其移动情感、态度与价值观通过本节的学习，意识到整个自然界实际就是各类物种相互依存、各种变化相互制约的复杂的平衡体系，而离子平衡就是其中的一个重要方面重点和难点重点：了解弱电解质的电离平衡。
难点：了解弱电解质的电离平衡、了解电离常数的意义。
【自主学习～问题生成】请同学们严格按照“阅读六字诀”进行学习。
“阅读六字诀”：查、划、写、记、练、思查：查着工具（本案资料、工具书、你的边的资料等）读划：划着重点（在重点内容上做上标记）读写：写着感想（在相应位置上写上自己对重点知识的理解）读记：记（背）着内容（背诵你所理解的重点知识）读练：练着习题（例题）（通过练习实现对重点及难点知识的巩固及掌握）读（实现作业前置：简单作业课本化，复杂作业工具（编印）化）思：思（想）着问题（对阅读及练习中产生的新的疑问进行更深入的思考）读人体血液的pH几乎恒定在7.35～7.45，否则人体便不能正常工作。
蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。
当人受到蚊叮蚁咬时，皮肤上常起小疱，这是因为人体血液中酸碱平衡被破坏，若不治疗，过一段时间小疱也会自行痊愈，这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡，你能用平衡移动的原理解释上述现象吗？⒊请同学们用“阅读六字诀”认真阅读课本选修4第三章P39～43“第一节弱电解质的电离”阅读时注意:【问题1】（A级）什么是电解质？什么是非电解质？什么是强电解质？什么是弱电解质？【问题2】（B级）电解质的强弱与电解质溶液的导电能力的强弱有什么关系？【问题3】（C级）电解质与非电解质、强电解质与弱电解质跟从组成上对物质进行的分类之间有什么关系？电解质与非电解质、强电解质与弱电解质跟离子化合物及共价化合物之间有什么关系？【问题4】（C 级）强电解质与弱电解质之间有什么区别和联系？【问题5】（A 级）什么叫电离平衡？弱电解质的电离平衡有什么特征？影响电离平衡的因素有哪些？它们是怎样影响弱电解质的电离平衡的？【问题6】（B 级）以改变0.1 mol·L －1的CH 3COOH 溶液中存在的电离平衡－＋【问题7】（B 级）什么是电离常数？影响电离平衡的因素有哪些？它们是怎么影响电离平衡常数的？ 【问题8】（C 级）如何区别强电解质和弱电解质的电离？如何书写强、弱电解质的电离方程式？ 【问题9】（C 级）多元弱酸及多元弱碱的电离方程式应如何书写？多元弱酸的各级电离常数之间有什么不同？现在，请同学们带着上述问题，用“阅读六字诀”认真阅读课本选修4第三章P39～43“第一节 弱电解质的电离”⒋请同学们认真的、不应付的完成：（A 级）课本P40“实验3－1”的表格及P41～42“思考与交流”课本P43～44习题； （B 级）本学案【新知学习～不议不讲】； （C 级）本学案“【点睛示例～当堂检测】”。
人教版(2019)选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡教学设计1、理解难溶电解质的沉淀溶解平衡,能应用化学平衡理论描述溶解平衡O2、了解溶度积的意义，明确溶度积与离子积的关系。
3、了解沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质。
重点：沉淀溶解平衡及溶度积的理解应用难点：沉淀溶解平衡及溶度积的理解应用一、导入新课将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合，会生成白色沉淀。
如果上述两种溶液中硝酸银和氯化钠的物质的量相对且充分反应，此时溶液中还有Ag+和CT吗？二、新课讲授【师】在初中化学中，我们曾根据物质溶解度的大小，将物质分为易溶物、可溶物、微溶物和难溶物。
例如，AgCl、BaSCU、Fe(OH)3等都属于难溶物。
根据书中表格信息回答下列问题。
(1)通常我们所说的难溶物在水中是否完全不能溶解？(2)生成AgCl沉淀的离子反应完成后，溶液中是否还有Ag+和CT?【学生】讨论回答【师】从固体溶解和沉淀生成的角度，AgCl在溶液中存在两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag+和CT脱离AgCl的表面进入水中一溶解；另一方面，溶液中的Ag+和CT受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出一沉淀。
【提问】什么时刻可以达到平衡呢？【学生】沉淀溶解等于沉淀生成【师】在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液，即可建立动态平衡，即沉淀溶解平衡。
【师】回忆我们学过的影响化学反应平衡的因素，想一想沉淀溶解平衡的影响因素有哪些呢？【学生】浓度、温度【师】①内因：难溶电解质本身的性质，这是决定因素。
②外因温度一绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向沉淀溶解的方向移动；少量平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。
浓度一加水稀释，平衡向溶解的方向移动。
同离子效应一向平衡体系中加入难溶物相应的离子，平衡向生成沉淀的方向移动。
其他一向平衡体系中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时，平衡向溶解的方向移动。
第2课时沉淀反应的应用[学习目标定位] 1.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。
2.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。
1．判断下列结论的正误(1)难溶电解质的K sp数值越大，在水中的溶解能力越强(×)(2)K sp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀量无关(√)(3)改变溶液中的离子浓度，会使沉淀溶解平衡移动，但K sp不变(√)(4)当离子积Q c等于溶度积K sp时，沉淀处于平衡状态，溶液为饱和溶液(√)(5)BaSO4溶液的导电性很弱，所以BaSO4为弱电解质(×)(6)沉淀溶解平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)的K sp＝c(Pb2＋)·c2(I－)(√)2．25 ℃时，AgCl的溶解度是0.001 92 g·L－1，求它的溶度积。
答案K sp＝1.80×10－10解析溶度积与溶解度都是体现溶质溶解能力的物理量，二者可以相互转化，计算过程中灵活运用二者的概念即可。
AgCl的相对分子质量为143.5，AgCl饱和溶液物质的量浓度为0.001 92 g·L－1/143.5 g·mol－1≈1.34×10－5mol·L－1，根据AgCl在溶液中的溶解平衡：＋(aq)＋Cl－(aq)，溶液中应有c(Ag＋)＝c(Cl－)＝1.34×10－5mol·L－1，所以AgCl的K sp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝(1.34×10－5)2≈1.80×10－10。
探究点一沉淀的生成与溶解1．沉淀生成的应用主要涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域，常利用生成沉淀达到分离或除去某些离子的目的。
常用的方法有(1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。
反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。
(2)加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。
写出下列反应的离子方程式：①用H2S除去Cu2＋：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
②用Na2S除去Hg2＋：Hg2＋＋S2－===HgS↓。
2．根据沉淀溶解平衡，分析回答下列问题：(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？答案原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应原理为BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO2－3 (aq)、CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O。
可见，胃酸消耗CO2－3，使溶液中c(CO2－3)降低，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，c(Ba2＋)增大引起人体重金属中毒。
(2)可溶性钡盐(如BaCl2等)当作食盐食用，会造成钡中毒。
中毒患者常用5.0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么？答案 中毒后服用Na 2SO 4溶液(5.0%)洗胃，SO 2－4与Ba 2＋结合生成BaSO 4沉淀，可缓解Ba 2＋对人体的毒害。
[归纳总结](1)沉淀的生成和溶解这两个方向相反的过程相互转化的条件是离子浓度，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。
(2)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CaCO 3、FeS 、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。
[活学活用]1．为除去MgCl 2酸性溶液中的Fe 3＋，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( ) A ．NH 3·H 2O B ．NaOH C ．Na 2CO 3 D ．MgCO 3 答案 D解析 Fe 3＋＋3H 23＋3H ＋，调节pH ，可使Fe 3＋转化为Fe(OH)3沉淀后除去。
在不引入新杂质，Mg 2＋不沉淀的条件下，选用MgCO 3，过量的MgCO 3可一起过滤除去。
也可选用MgO 、Mg(OH)2等试剂。
2．AgCl 的K sp ＝1.80×10－10，将0.001 mol·L －1NaCl 和0.001 mol·L －1AgNO 3溶液等体积混合，是否有AgCl 沉淀生成？ 答案 有AgCl 沉淀生成解析 这是根据K sp 和溶液中的离子积Q c 的大小关系来判断沉淀溶解平衡进行的方向。
K sp >Q c ，不产生沉淀。
K sp ＝Q c ，沉淀与溶解处于平衡状态。
K sp <Q c ，向着产生沉淀的方向进行。
两溶液等体积混合后，Ag ＋和Cl －浓度都减小到原浓度的12。
c (Ag ＋)＝c (Cl －)＝1/2×0.001 mol·L －1＝0.0005 mol·L －1，在混合溶液中，Q c ＝c (Ag ＋)·c (Cl －)＝(0.000 5)2＝2.5×10－7。
因为Q c >K sp ，所以有AgCl 沉淀生成。
探究点二 沉淀的转化1．根据下列图示完成实验，将观察到的现象填在空格内：(1)写出各步反应的离子方程式： ①Ag ＋＋Cl －===AgCl↓， ②AgCl ＋I －===AgI↓＋Cl －， ③2AgI ＋S 2－===Ag 2S↓＋2I －。
(2)由上述实验得出的结论是K sp 较大的沉淀可转化为K sp 更小的沉淀。
2．沉淀转化在生活中的应用(1)工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS 等难溶物转化为HgS 、Ag 2S 、PbS 等沉淀。
写出用FeS 除去Hg 2＋的离子方程式。
答案 FeS(s)＋Hg 2＋(aq)===HgS(s)＋Fe 2＋(aq)(2)硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO 3和Mg(OH)2，它们是怎样形成的？答案 水垢的形成过程涉及到沉淀转化，加热硬水时，Ca(HCO 3)2、Mg(HCO 3)2分别分解生成CaCO 3、MgCO 3沉淀。
但MgCO 3又与CO 2－3水解生成的OH －结合为更难溶的Mg(OH)2，故水垢的主要成分不是CaCO 3、MgCO 3，而是CaCO 3、Mg(OH)2。
(3)锅炉形成的水垢中常含有CaSO 4，除去方法是CaSO 4(s)――→Na 2CO 3CaCO 3(s)――→盐酸Ca 2＋(aq)，写出有关反应的化学方程式。
答案 CaSO 4(s)＋Na 2CO 3(aq)===CaCO 3(s)＋Na 2SO 4(aq) CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑ (4)原生铜硫化物的转化如下：原生铜硫化物――→氧化淋滤CuSO 4(溶液)――→ZnS PbS CuS(铜蓝)。
写出CuSO 4转化为铜蓝的化学方程式。
答案 CuSO 4(aq)＋ZnS(s)===CuS(s)＋ZnSO 4(aq)； CuSO 4(aq)＋PbS(s)===CuS(s)＋PbSO 4(s)。
[归纳总结](1)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
(2)一般而言，K sp 较大的难溶电解质能转化为K sp 更小的难溶电解质，如AgCl ――→I －AgI ――→S2－Ag 2S ，CaSO 4转化为CaCO 3，ZnS 转化为CuS 等。
(3)两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。
[活学活用]3．已知：I 2＋2S 2O 2－3===S 4O 2－6＋2I －相关物质的溶度积常数见下表：某酸性2322，调至pH ＝4，使溶液中的Fe 3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c (Fe 3＋)＝______________。
过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl 2·2H 2O 晶体。
答案 Cu(OH)2或[Cu 2(OH)2CO 3或CuO 或CuCO 3] 2．6×10－9mol·L －1解析 Fe(OH)3、Cu(OH)2的K sp 分别为2.6×10－39、2.2×10－20，则Fe 3＋、Cu 2＋开始产生沉淀时c (OH －)分别为2.97×10－10mol·L －1、3.53×10－7mol·L －1。
除去酸性CuCl 2溶液中的少量FeCl 3，可加入Cu(OH)2或Cu 2(OH)2CO 3或CuO 或CuCO 3调节溶液的pH ，使Fe 3＋先转化为沉淀析出。
pH ＝4时，c (H ＋)＝10－4mol·L －1，则c (OH －)＝1×10－1410－4mol·L －1＝1×10－10 mol·L －1，此时c (Fe 3＋)＝K sp [Fe (OH )3]c 3(OH －)＝2.6×10－39(1×10－10)3 mol·L －1＝2.6×10－9 mol·L －1。
4．牙齿表面由一层硬的组成为Ca 5(PO 4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca 5(PO 4)32＋＋3PO 3－4＋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，质地更坚硬。
请用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：___________________________________。
根据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的方法：________________________________________________________________________________________________________。
答案H＋＋OH－===H2O，使平衡向右移动，破坏釉质5Ca2＋＋3PO3－4＋F－===Ca5(PO4)3F↓加Ca2＋(或加PO3－4等)解析人体牙齿表面主要的无机成分是羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]，是一种难溶的磷酸钙类沉积物。
在口腔中，牙齿表面的羟基磷灰石存在着这样的沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)32＋＋3PO3－4＋OH－口腔中残留的食物在酶的作用下，会分解产生有机酸——乳酸。
