資源簡介

(共32張PPT)
沉淀溶解平衡（第二課時）
高中化學
采暖
發電
高中化學
鍋爐管道內的水垢
高中化學
水垢含有Mg (OH)2 、CaCO3 、CaSO4等，除水
垢的方法有“酸洗” ，即用鹽酸浸泡。
請運用沉淀溶解平衡的原理解釋原因。
任務1
高中化學
【分析】
核心物質：Mg (OH)2 、CaCO3 、CaSO4 、HCl
尋找平衡：
Mg (OH)2 Mg2+ (aq) + 2OH- (aq)
CaCO3 -(aq) + Ca2+ (aq)
CaSO4 -(aq) + Ca2+ (aq)
高中化學
4
2
3
2
氫氧化鎂濁液
高中化學
【實驗】
滴加幾滴酚酞溶液
【分析】
Mg (OH)2 (s) 、 Mg2+ (aq) + 2OH- (aq)
c ) Q ＜ Ksp M 2
方向 移動
想一想：如何設計實驗證明？
高中化學
溶解
g(OH)
解的
向溶
小
H-
減
(O
H-
耗
O
消
鹽酸
加
平衡
【分析】
實驗1 一 觀察現象
實驗2 M 液 等體積 觀察現象
的試管 蒸餾水
實驗2是對比實驗，排除實驗1中蒸餾水的影響。
高中化學
2濁
等量
OH)
有
g(
盛
鹽酸
適量
濁液的試管
盛有Mg(OH)2
【小結】
加水，對Mg(OH)2的沉淀溶解平衡影響不明顯。
加鹽酸，沉淀溶解。
高中化學
【小結】
Mg (OH)2 (s) 、 Mg2+ (aq) + 2OH- (aq)
+H+
H2O
對于Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，H+與OH-反應，
使c(OH-)減小，使Q ＜Ksp ，平衡向沉淀溶解的方
向移動。只要鹽酸足夠，沉淀完全溶解。
高中化學
CO2氣體的生成和逸出，使CO - 的濃度不斷減小，
使Q ＜ Ksp ，平衡向沉淀溶解的方向移動。
只要鹽酸足夠，沉淀完全溶解。
3
2
【試一試】
運用沉淀溶解平衡解釋稀鹽酸除碳酸鈣的原理。
+ Ca2+ (aq)
+ H+
、 H2CO3 → H2O + CO2 ↑
CO - (aq)
+ H+
HCO (aq)
3
-
3
2
CaCO3 (s)
高中化學
【思考】
稀鹽酸能除去CaSO4嗎？
CaSO4 (s) 、 SO - (aq) + Ca2+ (aq)
加入鹽酸，不能使CaSO4溶解。
4
2
高中化學
法——“堿洗” 。 即用Na2CO3溶液等浸泡一
段時間，再輔以“酸洗” ，可除去CaSO4。
請運用沉淀溶解平衡的原理解釋原因。
除去水垢中的CaSO4等，需要另一種方
任務2
高中化學
【分析】
核心物質：CaSO4 、Na2CO3 、HCl
尋找平衡：CaSO4 (s) 、 SO -(aq) + Ca (aq)
Na O3 c ) Q ＜ Ksp
方向
CaCO3 除去
高中化學
解
SO4
溶
Ca
的
溶
衡
解
向
平
小
2+
減
(Ca
Ca
消
2C
加
2+
4
2
移動
生成 酸洗
【分析】 CaSO4 (s) 、 SO - (aq) + Ca2+ (aq)
+
CO -(aq)
CaCO3 (s)
對于CaSO4的沉淀溶解平衡， CO -與Ca2+反應，
使c(Ca2+)減小，使Q ＜ Ksp ，平衡向CaSO4溶解的 方向移動。生成的CaCO3 ，可用鹽酸除去。
CaSO4 → CaCO3 沉淀的轉化
高中化學
3
2
3
2
4
2
CaSO4 (s) + CO - (aq)、 CaCO3 (s)
c(SO - ) c(SO - )·c (Ca2+)
K= = =
c(CO - ) c(CO - )·c (Ca2+)
3
2
3
2
4
2
4
2
3
2
= - ≈ 1.4×104
高中化學
-
9
5
0
0
×1
×1
4
9
.
.
3
4
【分析】
上述沉淀的轉化過程離子方程式可以表示為：
+ SO - (aq)
Ksp (CaSO4)
Ksp (CaCO3)
4
2
由CaSO4 (25 ℃Ksp ＝ 4.9×10-5 )轉化為CaCO3
(25 ℃ Ksp ＝ 3.4×10-9 )，某同學推測溶解度小的 沉淀可以轉化為溶解度更小的沉淀，設計實驗驗證 下列沉淀的轉化。請評價是否合理，并說明理由。
AgCl → AgI → Ag2S
高中化學
任務3
幾滴 過量 預期 幾滴
預期
0.1 mol/L 0.1 mol/L 生成 0.1 mol/L
白色沉淀
AgNO3溶液 NaCl溶液 白色 沉淀 KI溶液
轉化為 黃色沉淀
預期
黃色沉淀 轉化為 黑色沉淀
AgI沉淀
Ksp ＝ 8.5×10-17
AgCl沉淀
Ksp ＝ 1.8×10-10
幾滴 0.1 mol/L
Na2S溶液
Ag2S沉淀
Ksp ＝ 6.3×10-50
高中化學
預期 黃色沉淀 轉化為 黑色沉淀
幾滴
0.1 mol/L
Na2S溶液
預期 生成 白色 沉淀 幾滴 0.1 mol/L KI溶液
預期
白色沉淀 轉化為 黃色沉淀
保證Ag+不過量
會與過量Ag+生成 沉淀，無法證明 平衡移動。
幾滴 0.1 mol/L AgNO3溶液
過量 0.1 mol/L NaCl溶液
高中化學
AgI(s) 黃色 Ksp ＝8.5×10-17
當向AgCl沉淀中滴加KI溶液時，溶液中Ag+與
I-的離子積—— Q(AgI)＞Ksp (AgI)，因此，Ag+與 I-結合生成AgI沉淀，導致AgCl的沉淀溶解平衡向
溶解的方向移動，直至建立新沉淀溶解平衡。
Ag+ (aq) + Cl- (aq)
+
I- (aq)
Ksp ＝ 1.8×10-10
AgCl(s) 白色
【小結】
高中化學
【小結】 AgCl(s) Ag+ (aq) + Cl- (aq)
白色 +
Ksp ＝ 1.8×10-10 I- (aq)
AgI(s) 黃色 Ksp ＝8.5×10-17
如果加入足量的KI溶液，上述過程會繼續進行，
直到絕大部分AgCl沉淀轉化為AgI沉淀。
反應的離子方程式表示為：
AgCl(s) + I- (aq) AgI(s) + Cl- (aq)
高中化學
【小結】 AgI(s)、 Ag+ (aq) + I- (aq)
黃色 +
Ksp ＝ 8.5×10-17 S2- (aq)
Ag2S(s) 黑色 Ksp ＝ 6.3×10-50
當向AgI沉淀中滴加Na2S溶液時，溶液中Ag+與
S2-的離子積—— Q(Ag2S)＞Ksp (Ag2S)，因此 Ag+與 S2-結合生成Ag2S沉淀，導致AgI的沉淀溶解平衡向
溶解的方向移動，直至建立新沉淀溶解平衡。
高中化學
Ksp ＝ 8.5×10-17 S2- (aq)
Ag2S(s) 黑色 Ksp ＝ 6.3×10-50
如果加入足量的Na2S溶液，上述過程會繼續
進行，直到絕大部分AgI沉淀轉化為Ag2S沉淀。
反應的離子方程式表示為：
2AgI(s) + S2- (aq) Ag2S(s) + 2I- (aq)
【小結】 AgI(s) Ag+ (aq) + I- (aq)
黃色 +
高中化學
【小結】
沉淀的轉化實質是沉淀溶解平衡的移動。
一般來說，溶解度小的沉淀轉化為溶解度
更小的沉淀容易實現。兩者的溶解度差別越大，
轉化越容易。
高中化學
自然界中，各種原生銅的硫化物經氧化、
淋濾作用后可變成CuSO4溶液，并向深部滲透， 遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)，便慢 慢地使它們轉化為銅藍(CuS)。
請運用沉淀溶解平衡的原理解釋原因。
高中化學
學以致用
CuS(s)
Ksp ＝ 6.3×10-36
ZnS(s) + Cu2+ (aq) CuS(s) + Zn2+ (aq)
【分析】
閃鋅礦(ZnS)存在沉淀溶解平衡：
S2- (aq) + Zn2+ (aq) +
Cu2+ (aq)
ZnS(s)
Ksp ＝ 1.6×10-24
高中化學
CuS(s)
Ksp ＝ 6.3×10-36
PbS(s) + Cu2+ (aq) CuS(s) + Pb2+ (aq)
【分析】
方鉛礦(PbS)存在沉淀溶解平衡：
S2- (aq) + Pb2+ (aq) +
Cu2+ (aq)
PbS(s)
Ksp ＝ 8.0×10-28
高中化學
【自我診斷】
①將0.1 mol/L MgCl2 溶液和0.5 mol/L NaOH 溶液等體積混 合得到濁液；
②取少量①中濁液，滴加0.1 mol/L FeCl3 溶液，出現紅褐 色沉淀；
③將①中濁液過濾，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol/L FeCl3 溶液，白色沉淀變為紅褐色；
根據上述實驗，下列說法不正確的是( )
A．將①中所得濁液過濾，所得濾液中含少量Mg2+ B．濁液中存在沉淀溶解平衡：
Mg (OH)2 (s) 、 Mg2+ (aq) + 2OH－ (aq) C．實驗②和③均能說明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶
高中化學
【自我診斷】
①將0.1 mol/L MgCl2 溶液和0.5 mol/L NaOH 溶液等體積混 合得到濁液；
②取少量①中濁液，滴加0.1 mol/L FeCl3 溶液，出現紅褐
色沉淀；
③將①中濁液過濾，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol/L FeCl3 溶液，白色沉淀變為紅褐色；
根據上述實驗，下列說法不正確的是( )
A．將①中所得濁液過濾，所得濾液中含少量Mg2+ B．濁液中存在沉淀溶解平衡：
Mg (OH)2 (s) 、 Mg2+ (aq) + 2OH－ (aq) C．實驗②和③均能說明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶
高中化學
【自我診斷】
①將0.1 mol/L MgCl2 溶液和0.5 mol/L NaOH 溶液等體積混 合得到濁液；
②取少量①中濁液，滴加0.1 mol/L FeCl3 溶液，出現紅褐
色沉淀；
③將①中濁液過濾，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol/L FeCl3 溶液，白色沉淀變為紅褐色；
根據上述實驗，下列說法不正確的是（ C ）
A．將①中所得濁液過濾，所得濾液中含少量Mg2+ B．濁液中存在沉淀溶解平衡：
Mg (OH)2 (s) 、 Mg2+ (aq) + 2OH－ (aq) C．實驗②和③均能說明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶
高中化學
設計實驗進一步探究沉淀的轉化規律。
【學以致用】
高中化學
除水垢時“酸洗”的化學原理——沉淀的溶解。
除水垢時“堿洗”的化學原理——沉淀的轉化。
3 任務3
1 任務1
2 任務2
比較Q、Ksp
生成方向 進行
向沉淀
沉淀的 生成
沉淀的 轉化
沉淀的 溶解
沉淀溶 解平衡
核心物質
尋找平衡
應用
改變條件
溶解方向
高中化學
總結
向沉淀
進行

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