可见加入沉淀剂能够影响电极电势甚至改变氧化-还原反应方向91页PPT

元素电势图在无机化学中有重要应用。 它使人们清楚地看到同一元素各氧化 数物质在水溶液中的氧化性与还原性 的变化情况及其稳定性。
二、元素电势图的应用
1、判断歧化反应的可能性。 歧化反应是自身氧化还原反应的一个特例， 它是指同一元素在反应中，一部分被氧化，一 部分被还原的反应。例如铜元素在酸性介质中 的电极电势图：
Cr2 O7 2 － ＋ 14 H ＋ ＋ 6e ＝ 2 Cr 3 ＋ ＋7 H2 O
E
Cr2
O
2 7
/
Cr 3
＝ 1.23 V
6、电极电势表说明： (1) 电极电势高，其氧化型的氧化能力强；电极电势低其 还原型的还原能力强。 (2) 标准电极电势表是酸介质中的表。
(3)碱介质中另有一张标准电极电势表。例如 2 H2O ＋ 2 e ＝ H2 ＋ 2 OH － Eө ＝ － 0.83 V Cu( OH )2 ＋ 2 e ＝ Cu ＋ 2 OH－ Eө ＝ － 0.22 V
1.氧化型、还原型物质本身浓度变化对电极电势
的影响 2.酸度对电极电势的影响 3.配合物的生成对电极电势的影响 4. 沉淀生成对电极电势的影响
第四节 电极电势的应用
一、比较氧化剂、还原剂的相对强弱 二、选择适当的氧化剂或还原剂 三、判断氧化还原反应进行的次序 四、判断氧化还原反应自发进行的方向 五、计算反应的平衡常数，判断氧化还原反应进
氢电极的半反应为 2 H ＋ ＋ 2 e ＝ H2 符号 Pt| H2( p) | H ＋(c )
化学上规定
Eθ ＝ H+ /H2
0
V
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标准氢电极示意图
例如：标准氢电极与标准铜电极组成的原电池。
(－) Pt|H2 ( p ) | H＋ (1 mol·dm －3 )‖Cu 2＋ (桥

心理特点
学习困难估计
• 好奇心强、实验兴趣浓厚
•对难溶电解质溶解性的理解不够深刻 •主动探究新知的热情有所欠缺
教学背景——实验教学目标
1 知道沉淀转化的实质和方向，认识沉淀转化的实际作用
。
教学目标
2 培养学生动手操作能力、团结协作和语言表达能力。
通过实验初步培养学生积极探索的科学精神，并能够 对实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释，
实验装置
教学过程设计
教学过程的设计——教学主线
1. 创设情境
引发有关沉淀转化的思考
2. 分组实验 3. 定量分析 4. 小组讨论
Ag2SO4能转化成Ag2CrO4吗？ Ag2SO4为什么能转化成Ag2CrO4吗？
Ag2S 能转化成 Ag2CrO4 吗？
5. 得出结论
沉淀转化的一般规律和本质
6. 课堂小结
录现象；再向其中滴加0.1mol·L-1 Na2S溶液，观察并记沉录淀现颜象色。对 比不明显，
步骤
NaCl和AgNO3 溶液混合
向所得固K液I溶混合液物中缺滴加乏趣向味新得性N固a液2S混溶合液物中滴加
现象
思考与交流
如果将沉淀的生成和转化的操作步骤颠倒顺序，会产生什么结果？
实验改进设计
实验用品
干燥管，注射器，小烧杯，铁架台， 0.1mol·L-1AgNO3溶液，0.1mol·L-1NaCl溶液， 0.1mol·L-1KI溶液，0.1mol·L-1Na2S溶液，0.1 mol·L-1MgCl2溶液，0.1 mol·L-1NaOH溶液， 0.1 mol·L-1KBr溶液，0.1 mol·L-1CuSO4溶液， 0.1 mol·L-1KI溶液，0.1 mol·L1Pb(CH3COO)2溶液。

医学诊断与检测
通过沉淀反应可以检测生物体内的离子、酶活性等，用于医学诊 断和检测。
生物成像技术
利用某些沉淀反应产生的荧光、放射性等特性，可以实现生物成 像技术，用于研究生物体内的生理过程。
在环境科学中的应用
污水处理
利用沉淀法可以去除污水中的重 金属离子、悬浮物等有害物质， 使污水得到净化。
土壤修复
详细描述
分离技术是沉淀基础理论的重要应用领域之一，新型分离技术的开发对于提高生产效率 和产品质量具有重要意义。通过研究沉淀反应的动力学和热力学机制，可以开发出新型 的分离技术，如高效沉淀、膜分离、萃取等。这些新技术能够提高分离效率和降低能耗
，有助于推动相关产业的发展。
绿色化学与可持续发展
总结词
绿色化学与可持续发展是沉淀基础理论 的另一个重要发展方向，旨在实现化学 工业的环保和可持续发展。
过滤法
将沉淀通过滤纸或布氏漏 斗等过滤器材，使固体和 液体分离的方法。
离心分离法
利用离心机的高速旋转产 生的离心力使沉淀分离的 方法。
沉淀的洗涤与干燥
洗涤
用适当的溶剂洗涤沉淀，以除去沉淀表面吸附的杂质。
干燥
将洗涤干净的沉淀进行干燥处理，以备后续操作。
沉淀的纯化技术
结晶法
通过控制结晶条件，使杂质与所需物质分离，得到纯化的沉淀。
分类
沉淀可以根据不同的分类标准进行分 类，如根据沉淀的组成、结构、性质 和应用等。
沉淀的形成过程
溶解度
物质在溶液中的溶解度决定了其在一定条件下能否形 成沉淀。
过饱和状态
当溶液中的溶质浓度超过其溶解度时，就会形成过饱 和状态，导致沉淀的形成。
沉淀剂
通过加入沉淀剂，如电解质、有机溶剂等，可以促进 沉淀的形成。

时 栏 目 开 关
①用 H2S 除去 Cu2＋： H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋ 。
②用 Na2S 除去 Hg2＋： Hg2＋＋S2－===HgS↓
。
学习·探究区
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？
本 课
度为 0.001 92 g·L－1/143.5 g·mol－1≈1.34×10－5 mol·L－1
时 栏
根据 AgCl 在溶液中的溶解平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋
目 开
Cl－(aq)
关
溶液中应有 c(Ag＋)＝c(Cl－)＝1.34×10－5 mol·L－1
所以 AgCl 的 Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝(1.34×10－5)2＝1.80 ×10－10。 答案 Ksp＝1.80×10－10
本
答案 原因是 BaCO3 能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应
课
原理为
时
栏 目
BaCO3(s) Ba2＋(aq)＋CO23－(aq)
开 关
CO23－＋2H＋===CO2↑＋H2O
可见，胃酸消耗 CO23－，使溶液中 c(CO23－)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
栏 目
转化为 CaCO3，ZnS 转化为 CuS 等。
开 关
(3)两种沉淀的溶解度差别 越大 ，沉淀转化越容易。
学习·探究区
[活学活用] 3． 已知：I2＋2S2O32－===S4O26－＋2I－
相关物质的溶度积常数见下表：
本

s =1.1×10-9mol·L-1 < 完s(整纯编水辑p中pt ）=1.04×10-5 mol·L2-16
练：计算298K时，AgCl在0.01mol·L-1NaCl 溶液中的溶解度。
已知 Ksp (AgCl) = 1.8×10-10.
解：
AgCl（s） Ag + + Cl –
平衡浓度/mol·L-1 s s + 0.01
NH3.H2O
NH4+ + OH-
Kb = 1.80×10-5，cKb>20Kw，c/Kb>500，用最简式计算：
[OH-]= Kb c
[OH ]
0.1×1.8
10 × 5
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1.33×103mol.L341
Ip= [Mg2+][OH-]2 = 0.1×(1.33×10-3 )2 = 1.78×10-7
解：生成PbCrO4时，CrO42-的最低浓度为 [Pb2+][CrO42-] > 1.8×10-14 [CrO42-] > 1.8×10-14/0.05 = 3.6 ×10-13 ( mol·L-1)
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39
生成Ag2CrO4 时，CrO42-的最低浓度为 [Ag+]2 [CrO42-] > 1.1×10-12 [CrO42-] > 1.1×10-12/0.052
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32
解： 初
沉淀 平衡
SO42- + Ba2+ 0.001 0.01
0.009
x 0.009+x
BaSO4↓ mol/L
0.001
0.001- x
Ksp = (0.009 + x ) x = 1.1×10-10 0.009 + x ≈ 0.009 x = 1.2×10-8(mol·L-1) < 10-5 mol·L-1 SO42-已沉淀完全。

沉淀的生成和转化是化学反应中 重要的过程，通过控制条件可以 促进沉淀的生成和转化。
沉淀反应的速率
反应速率的概念
描述了化学反应的快慢，受反应物的浓度、温度、催化剂等 因素影响。
沉淀反应速率的影响因素
沉淀反应的速率受多种因素影响，如反应物的浓度、温度、 催化剂等。
沉淀反应的条件
01
02
03
04
反应物的浓度
沉淀反应的类型
根据沉淀的组成和结构，沉淀反应可分为两类：均相沉淀和多相沉淀。 均相沉淀是指沉淀的组成和结构与反应物相同，例如复分解反应生成的盐和水。
多相沉淀是指沉淀的组成和结构与反应物不同，例如通过离子交换形成的沉淀。
沉淀反应的特点
01
02
03
04
沉淀反应具有选择性，即反应 物在特定条件下才能形成沉淀
等；
2. 配制溶液
根据需要配制一定浓度的溶液；
3. 加入沉淀剂
将沉淀剂加入到溶液中，搅拌均 匀；
6. 分析鉴定
对沉淀进行分析和鉴定，如用 XRD、SEM等方法。
5. 分离沉淀
采用离心机等方法将沉淀分离出 来；
4. 视察和记录现象
视察溶液中的变化，记录沉淀的 颜色、形状、大小等；
实验结果与讨论
通过实验，视察到沉淀的颜色、形状 、大小等变化；
。
沉淀反应具有可逆性，即沉淀 可以重新溶解在溶液中。
沉淀反应具有速率快的特点， 通常可以在短时间内完成。
沉淀反应具有应用广泛的特点 ，可以用于分离、纯化、分析
、制备等许多方面。
02
沉淀反应的基本原理
沉淀反应的化学平衡
沉淀溶解平衡
描述了沉淀溶解和生成的平衡状 态，受温度、浓度、酸度等因素 影响。

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

Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH— Ksp=2.2×10-20
A、CH3COONa饱和溶液 B、NH4Cl饱和溶液
C、CuCl2饱和溶液
D、蒸馏水
P67 5
2020/12/09
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6
步 向MgCl2溶液中滴加
骤
NaOH溶液
现象2020/12有/09 白色沉淀产生
向有白色沉淀的溶液 中滴加FeCl3溶液
白色沉淀转化成 红褐色沉淀 4
反馈练习：P67 2
向温度一定、有固体Mg（OH）2存在的饱和溶 液中加入某物质或溶液，能使固体的质量增
加的是：已知
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH— Ksp=5.6×10-12
第四节 难溶电解质的溶解平衡
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1
三、沉淀反应的应用 1、沉淀的生成 P 64 5
通在过pH调为节4-p5H的除环去境溶中液，中C的u2杂+、质Fe离2+子不时会，沉所淀加，
调而pFHe的3+几试乎剂完不全能沉影淀响。其工他业离上子制的C存uC在l2且是不将要浓 引盐入酸新加的热杂到质80离℃子左。右，再慢慢加入粗氧化铜 若（溶加含液入中Fe沉的O）淀杂，剂质并除离充杂子分，，搅要下拌使列使沉方之淀法溶物正解的确。溶的欲解是除度去尽 可A、能加小入，纯溶C解u将度F越e2小+还，原被沉淀离子沉淀得就
越B、完向全溶。液中加入Na2S使Fe2+沉淀 C、直接加热使杂质离子水解除去
D、在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末调节pH
为4-5 2020/12/09

2.常用洗涤剂 (1)蒸馏水：除去沉淀吸附的可溶性杂质。 (2)冷水：除去沉淀吸附的可溶性杂质，降低沉淀在水中的溶解 度，减少沉淀损失。 (3)沉淀的饱和溶液：减少沉淀的溶解。 (4)(热点问题)有机溶剂(酒精、丙酮等)：适用于易溶于水的固体， 既能减少固体的溶解，又能利用有机溶剂的挥发性除去固体表 面的水分，干燥产品。
产物是 MnO2。
反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 ______________________________________________________ _____________________________________________________。 答案：取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中，滴入 1～2 滴 稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀 已经洗涤干净
•
9.文中有多处文言的表达，这不但使 文章在 短小的 篇幅内 具有很 大的容 量，而 且使得 文章语 言典雅 ，充溢 着传统 文化的 魅力。
•
10.人类的发展，历史的进步，充分告 诉我们 ：个人 要自立 ，民族 要自立 ，人类 要自立 。只有 这样， 个人才 能成长 ，民族 才能自 强，人 类才会 发展。 美国艾 略特说 ：“天 上永远 不会掉 下玫瑰 来，如 果想要 更多的 玫瑰， 必须自 己种植 。
专题2 化学实验
规范答题模板 1 沉淀洗涤 题目的规范答题
在高考综合实验题中，沉淀的洗涤是常考的命题热点，主要关 注以下几个问题： 1.洗涤沉淀的目的 (1)若滤渣是所需的物质，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性 杂质，得到更纯净的沉淀物。 (2)若滤液是所需的物质，洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤 渣，把有用的物质如目标产物尽可能洗出来。

（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

HCO－3
H2CO3
CO2气体的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡体系中的CO23－浓度不断减小， 平衡向沉淀溶解 的方向移动。
②分别写出用HCl溶解难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2的离子方程式 FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、 Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 。
沉淀反应的应用
一、难溶电解质的溶解平衡
1.沉淀的生成
(1)调节pH法
如加入氨水调节pH＝4，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。
反应离子方程式：
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋ 4
。
(2)加沉淀剂法
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。反应离子方程式如下：
二、沉淀溶解平衡在工业除杂中的应用 例2 工业制氯化铜时，是将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右，慢慢加入粗制 氧 化 铜 粉 ( 含 杂 质 氧 化 亚 铁 ) ， 充 分 搅 拌 使 之 溶 解 ， 反 应 如 下 ： CuO ＋ 2HCl===CuCl2＋H2O，FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O。已知：pH≥9.6时，Fe2＋ 以Fe(OH)2的形式完全沉淀：pH≥6.4时，Cu2＋以Cu(OH)2的形式完全沉淀； pH为3～4时，Fe3＋以Fe(OH)3的形式完全沉淀。 (1)为除去溶液中的Fe2＋，可采用的方法是( ) A.直接加碱，调整溶液pH≥9.6 B.加纯铜粉，将Fe2＋还原出来 C.先将Fe2＋氧化成Fe3＋，再调整pH到3～4 D.通入硫化氢，使Fe2＋直接沉淀
(2)工业上为除去溶液中的Fe2＋，常使用NaClO，当溶液中加入NaClO后，

求此时E (H+/H2)=?
KHale Waihona Puke Θ a(HOAc)
1.8
105
HOAc
H OAc-
c(H ) c(OAc ) c(HOAc)
K
Θ a
(HOAc)
c(H ) KΘa (HOAc) 1.810-5mol L-1
2H++2e-
H2
E(H /H2 )
EΘ (H /H2 )
0.0592 lg 2
c2 (H ) p(H2 )/pΘ
0222vagclag沉淀的生成对电极电势的影响0222vagagagagcls01520071增加氧化态形成沉淀减小沉淀的生成对电极电势的影响在氢电极的半电池中加入naoac溶液平衡时15mol1018hoac改变量0281v弱电解质的生成对电极电势的影响
5.2.8 沉淀和弱电解质的 生成对电极电势的影响
沉淀的生成对电极电势的影响
已知 EΘ (Ag/Ag) 0.799V ,若在该电极中加入
KCl溶液，当c(Cl-)=1.0mol•L-1时, E (Ag+/Ag)=？
K
Θ sp
(AgCl)
1.77
10-10
Ag Cl AgCl
Ag+ + e-
Ag
c(Ag )
KΘsp (AgCl) c(Cl- )
1.77 10-10
mol
L1
E(Ag/Ag) EΘ(Ag/Ag) 0.0592Vlgc(Ag )
=0.799V+0.0592Vlg(1.77 ×10-10)
=0.222V
改变量 0.577V
沉淀的生成对电极电势的影响
Ag+ + e-

第6页/共13页
（一）高锰酸钾法
在强酸性溶液中氧化性最强φ＝1.51V，产物为Mn2＋；在弱酸性至弱 碱性中φ＝0.58V，产物为MnO２；在强碱性中φ ＝0.56V，产物为MnO4 －。可直接或间接测定许多无机物和有机物。 1．标准溶液的配制与标定（间接法配制标准溶液）
加热煮沸→ 暗处保存（棕色瓶） →过滤除去MnO2 →标定 基准物有Na2C2O４、H2C2Ｏ４·２Ｈ2Ｏ、As2Ｏ３和纯铁丝等。 例：标定反应：
称为诱导作用，反应称为诱导反应或共轭反应。
在高锰酸钾滴定Fe2+时，如果反应在盐酸溶液中进行，则消耗了较多的高锰酸钾 溶液而使滴定结果偏高。这是由于Fe2+的存在，诱导了高锰酸钾与Cl-的反应，生成 了Cl2所致。如果反应中没有Fe2+存在，该反应进行的非常缓慢可以忽略不记。
第3页/共13页
氧化还原滴定曲线
一是与黄色的Fe3＋生成无色Fe(HPO4)2-配离子，使终点容易观察； 二是降低铁电对电势φFe3＋/Fe2＋ ，使指示剂变色点电势更接近等当点电势。
重铬酸钾法测定铁是测定矿石中全铁量的标准方法。
2.废水中有机物的测定
化学耗氧量(COD) 是衡量水污染程度的一项指标，反映水中还原性物质的含量， 常用K２Cr7O７法测定。测定方法是在水样中加入过量K２Cr2O7溶液，加热回流使有机物 氧化成CO2，过量K２Cr7O７用FeSO4标准溶液返滴定，用亚铁灵指示滴定终点。本方法 在银盐催化剂存在下，直链烃有85～95%被氧化，芳烃不起作用，因此所得结果不够 严格。
第8页/共13页
重铬酸钾可直接配制标准溶液，浓度稳定，氧化性不如KMnO４，可以在 盐酸介质中测定铁。K２Cr2O７的还原产物为Cr3＋（绿色）。