第四节,难溶电解质的溶解平衡,第二课时,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,第四节人教版化学选修四第四节难溶电解质的溶解平衡溶解平,三、溶解平衡的应用,1.,沉淀的生成,(1),沉淀生成的应用,在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。,工业废水,硫化物等,重金属离子,(,如,Cu,2+,、,Hg,2+,等,),转化成沉淀,三、溶解平衡的应用1.沉淀的生成工业废水硫化物等重金属离,三、溶解平衡的应用,1.,沉淀的生成,(2),生成沉淀的方法,饱和溶液析出晶体：,根据同离子效应，加入相同离子，使平衡向沉淀方向进行,如：,NaCl,溶液，通入,HCl,气体，有,NaCl,晶体析出,升温溶解或降温沉淀：,升高温度，溶解度变大，晶体溶解,降低温度，溶解度变小，晶体沉淀,如：工艺流程题中常出现：,蒸发浓缩，冷却结晶,的操作,三、溶解平衡的应用1.沉淀的生成饱和溶液析出晶体：升,(2),生成沉淀的方法,调节,pH,沉淀法,如：除去氯化铵中的氯化铁，加氨水调,pH,值至,7-8,加氨水，,OH,浓度上升，平衡左移有利于生成沉淀,Fe(OH),3(S),Fe,3+,(aq),+3OH,-,(aq),Fe,3+,+3H,2,O Fe(OH),3,+3H,+,如：除去氯化镁中的氯化铁，加碳酸镁、氧化镁等,调,pH,值至,5-6,消耗,H,+,，平衡右移，有利于生成沉淀,(2)生成沉淀的方法调节pH沉淀法如：除去氯化铵中的,(3),生成沉淀的方法,如,硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。,加入可与体系中某些离子反应,生成更难溶物或气体时,，平衡向溶解方向移动。但,Ksp,不变。,如：,AgCl,中加入,KI(s),，,AgCl,溶解，生成,AgI.,加沉淀剂,如沉淀,Cu,2+,、,Hg,2+,等，以,Na,2,S,、,H,2,S,做沉淀剂,同离子效应,沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,(3)生成沉淀的方法如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中,例,计算,298K,时使,0.010molL,-1,Fe,3+,开始沉淀和沉淀完全时溶液的,pH,值。已知,Fe(OH),3,的,K,sp,=2.6410,-39,。,解：,Fe(OH),3,(s),Fe,3+,+3OH,-,开始沉淀,Fe,3+,OH,-,3,K,sp,pOH=13lg 6.42=12.19,pH=14-12.19=1.81,金属氢氧化物沉淀的生成和溶解计算示例,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,例 计算298K时使0.010molL-1Fe3+开,由此可见：氢氧化物沉淀不一定在碱性环境；,不同氢氧化物的,K,sp,值不同，沉淀的,p,H,值也不同，因此可通过控制,p,H,值使,金属离子沉淀或分离。,Fe,3+,10,-5,mol,L,-1,pH=14(12lg6.42)=2.81,(2),完全沉淀,例,计算,298K,时使,0.010molL,-1,Fe,3+,开始沉淀和沉淀完全时溶液的,pH,值。已知,Fe(OH),3,的,K,sp,=2.6410,-39,。,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,由此可见：氢氧化物沉淀不一定在碱性环境；Fe3+,例,1,：如果溶液中,Fe,3+,和,Mg,2+,的浓度均为,0.10,mol,L,-1,使,Fe,3+,沉淀而使,Mg,2+,不沉淀的,pH,条件是什么,?,已知,K,sp,(Fe(OH),3,)=4.010,-39,，,K,sp,(Mg(OH),2,)=1.810,-11,pOH=11.1,pH=14-pOH=2.9,解,:Fe(OH),3,Fe,3+,+3OH,-,K,sp,=Fe,3+,OH,-,3,=4.0 10,-39,Fe,3+,沉淀完全,时的,OH,-,为,:,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 m,Mg,2+,开始沉淀,的,pH,值为,:,pOH=4.9,pH=9.1,因此,只要控制,pH,值在,2.9,9.1,之间即可使,Fe,3+,沉淀而使,Mg,2+,不沉淀。,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,Mg2+开始沉淀的pH值为:pOH=4.9,pH=,（,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,强酸是常用于溶解难溶性电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。,2,、沉淀的溶解,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,（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,2,、沉淀的溶解,（,2,）使沉淀溶解的方法,加水：,加水促进溶解,升温：,升温促进溶解,(,氢氧化钙除外,),使沉淀转化为气体：,CaCO,3,+2H,+,=Ca,2+,+,H,2,O,+,CO,2,使沉淀转化为更弱电解质：,Mg(OH),2,+2HCl,MgCl,2,+2,H,2,O,Mg(OH),2,+2NH,4,Cl,MgCl,2,+2,NH,3,H,2,O,使沉淀转化为更难溶的物质,(,原沉淀在转化过程中溶解,),2AgCl(s)+Na,2,S(aq)Ag,2,S(s)+2NaCl(aq),2、沉淀的溶解（2）使沉淀溶解的方法加水：加水促进溶解升,滴加试剂,蒸馏水,盐酸,氯化氨溶液,现象,固体无明显溶解现象,迅速溶解,逐渐溶解,用平衡移动的原理分析,Mg(OH),2,溶于盐酸和,NH,4,Cl,溶液的原因,思考,与,交流,滴加试剂蒸馏水盐酸氯化氨溶液现象固体无明显溶解现象迅速溶解逐,解释,在溶液中存在,Mg(OH),2,的溶解平衡：,加入,NH,4,Cl,时，,解释,2:,NH,4,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。,Mg(OH),2,(s),Mg,2,(aq)+2OH,(aq),解释,1:,NH,4,直接结合,OH,，使,c(OH,),减小，平衡右移，从而使,Mg(OH),2,溶解。,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。,小结：难溶电解质溶解的规律,解释在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：加入NH4Cl时，,生,成弱电解质,a,生成弱酸,CaCO,3,(s)+2H,+,=Ca,2+,+,H,2,O+,CO,2,b,生成弱酸盐,PbSO,4,(s)+2Ac,-,Pb(Ac),2,+SO,4,2-,生成易挥发性物质,FeS+2H,+,=Fe,2+,+,H,2,S,(3),沉淀的溶解,方法,举例,加入的试剂能与沉淀所产生的离子发生反应，生成挥发性物质或弱电解质,(,弱酸、弱碱或水,),使溶解平衡向溶解的方向移动，则沉淀就会溶解。,生成弱电解质a 生成弱酸CaCO3(s)+2H+=,发生氧化还原反应,3CuS+8HNO,3,(,稀,),3Cu(NO,3,),2,+,3S,+2NO+4H,2,O,生成络合物,AgCl+2NH,3,=,Ag(NH,3,),2,+,+Cl,-,Fe(OH),3,(s)+3H,+,Fe,3+,+,3H,2,O,d,生成水,Mg(OH),2,(s)+2NH,4,+,Mg,2+,+,2NH,3,H,2,O,c,生成弱碱,发生氧化还原反应3CuS+8HNO3(稀)3Cu(,牙齿表面由一层硬的、组成为,Ca,5,(PO,4,),3,OH,的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：,Ca,5,(PO,4,),3,OH(s)5Ca,2+,+3PO,4,3-,+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,_,_,。,生成的有机酸能中和,OH,-,，使平衡正向,移动，加速腐蚀牙齿,课堂练习,牙齿表面由一层硬的、组成为 Ca5(PO4)3OH 的物,3,、沉淀的转化,锅炉中水垢中含有,CaSO,4,，可先用,Na,2,CO,3,溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的,CaCO,3,。,CaSO,4,SO,4,2-,+,Ca,2+,+,CO,3,2-,CaCO,3,应用：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,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,3、沉淀的转化锅炉中水垢中含有CaSO4，可先用Na2C,NaCl,和,AgNO,3,混合,生成白色沉淀,实验,3,4,：,向所得固液混合物中滴加,KI,溶液,白色沉淀转变为黄色,KI,向新得固液混合物中滴加,Na,2,S,溶液,黄色沉淀转变为黑色,Na,2,S,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,NaCl和AgNO3混合生成白色沉淀实验34：向所得固液混,步骤,NaCl,和,AgNO,3,溶液混合,向所得固体混合物中滴加,KI,溶液,向新得固体混合物中滴加,Na,2,S,溶液,现象,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,步骤,Na,2,S,和,AgNO,3,溶液混合,向所得固液混合物中滴加,KI,溶液,向新得固液混合物中滴加,NaCl,溶液,现象,有黑色沉淀析出,黑色沉淀没变化,黑色沉淀没变化,正向操作,反向操作,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,步骤NaCl和AgNO3向所得固体混合物中滴加KI溶液向新得,步骤,NaCl,和,AgNO,3,溶液混合,向所得固体混合物中滴加,KI,溶液,向新得固体混合物中滴加,Na,2,S,溶液,现象,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,正向操作,说明：浓度相近的条件下，沉淀,只能向溶解度,(,溶度积,),更小的方向转换,，而不能逆向转换。,化学式,溶解度,/g,AgCl,1.510,-4,AgBr,8.410,-6,Ag,2,S,1.310,-16,结论：沉淀一般从,溶解度较大,的向,溶解度更小,的方向转化，使平衡沉淀溶解方向移动，这叫,沉淀的转化,。两者差别越大，转化越容易。,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,步骤NaCl和AgNO3向所得固体混合物中滴加KI溶液向新得,Mg(OH),2,向,Fe(OH),3,的转化,FeCl,3,静置,Mg(OH),2,Fe(OH),3,物质,溶解度,/g,Mg(OH),2,910,-4,Fe(OH),3,310,-9,3Mg(OH),2,(s)+2FeCl,3,(aq)2Fe(OH),3,(s)+3MgCl,2,(aq),注意方程式书写,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,人教版化学选修四第四节,难溶电解质的溶解平衡,溶解平衡的应用及沉淀转换,Mg(OH)2向Fe(OH)3的