3.4.2 沉淀溶解平衡的應(yīng)用目 錄CONTENTS123沉淀的生成沉淀的溶解沉淀的轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過實(shí)驗(yàn)了解沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化，并能用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋其過程。2.了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，并能運(yùn)用其原理解決實(shí)際問題。3.學(xué)會(huì)通過比較Q、Ksp

的大小，從定量的角度分析沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化。?計(jì)算機(jī)├──

主板、顯卡├──

服務(wù)器└──

存儲(chǔ)設(shè)備?通信├──

智能手機(jī)├──

5G基站└──

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備?消費(fèi)電子├──

智能家居├──

可穿戴設(shè)備└──

影音娛樂?汽車├──

控制系統(tǒng)├──

智能座艙└──

自動(dòng)駕駛?工業(yè)├──

自動(dòng)化機(jī)器人├──

動(dòng)力控制└──

精密儀器?醫(yī)療├──

成像診斷├──

生命監(jiān)護(hù)└──

植入設(shè)備?照明├──

LED驅(qū)動(dòng)└──

顯示屏浙江溫州對(duì)群眾舉報(bào)非法傾倒含重金屬蝕刻廢液案實(shí)施獎(jiǎng)勵(lì)2021年11月11日，溫州市生態(tài)環(huán)境局接到群眾舉報(bào)，反映平陽縣蝕刻工藝品有限公司夜間向農(nóng)田、工地、下水道以及海域多次傾倒含重金屬、廢酸的蝕刻廢液，溫州市生態(tài)環(huán)境局立即成立專案組，并啟動(dòng)與公安機(jī)關(guān)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，利用衛(wèi)星定位技術(shù)鎖定嫌疑車輛移動(dòng)軌跡，采取夜間蹲點(diǎn)，市縣兩級(jí)生態(tài)環(huán)境部門和公安機(jī)關(guān)聯(lián)合行動(dòng)，于2021年12月1日凌晨，現(xiàn)場(chǎng)抓獲駕駛箱式小貨車傾倒蝕刻廢液的劉某彬、劉某欽，經(jīng)取樣監(jiān)測(cè)，廢液中總鋅濃度為7.98×10?mg/L，總銅濃度5.9mg/L，超出《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）排放濃度限值，超標(biāo)倍數(shù)分別為3萬余倍及10.8倍。閱讀材料，蝕刻廢液的主要成分是什么？蝕刻廢液的主要成分：廢酸(H+)、重金屬離子(Zn2+、Cu2+)+OH-H2O、Zn(OH)2、Cu(OH)2任務(wù)一 構(gòu)建沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化模型實(shí)驗(yàn)活動(dòng)一：試劑：Mg(OH)2固體、蒸餾水、酚酞、稀鹽酸任務(wù)一 構(gòu)建沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化模型問題1：為什么難溶物Mg(OH)2能使水體pH保持9-10？實(shí)驗(yàn)步驟：

1.向小燒杯中加入兩藥匙（大頭）氫氧化鎂固體，再加入約20mL蒸餾水，攪拌均勻。

2.向試管中倒入2mL懸濁液，加入2-3滴酚酞溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3.再加入1-2滴稀鹽酸，充分振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。利用手持技術(shù)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)定量分析溶解平衡任務(wù)一 構(gòu)建沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化模型問題2

：

為什么M

g

(

O

H

)

2

能除去廢水中的C

u

2

+

？實(shí)驗(yàn)活動(dòng)二：試劑：Mg(OH)2懸濁液、CuSO4溶液任務(wù)一 構(gòu)建沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化模型實(shí)驗(yàn)步驟：向小試管中加入約2mL

Mg(OH)2懸濁液，再滴加幾滴CuSO4溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.Mg(OH)2(s)

+Cu2+(aq)問題3：理論上，能否借助Ksp數(shù)據(jù)，分析該反應(yīng)發(fā)生的原因？Mg2+(aq)+Cu(OH)2(s)已知：25℃時(shí)Ksp［Mg(OH)2］=1.8×10-11Ksp［Cu(OH)2］=2.2×10-20任務(wù)一 構(gòu)建沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化模型問題4：此反應(yīng)的逆反應(yīng)能發(fā)生嗎？向更難溶的方向，幾乎完全轉(zhuǎn)化，逆向轉(zhuǎn)化不行。任務(wù)二 沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化模型應(yīng)用BaCO3廣泛用于電子工業(yè)，生產(chǎn)PTC熱敏電子元件、制造芯片式元器件、半導(dǎo)體電容等。但是鋇的最常見礦物為重晶石（BaSO4）。工業(yè)上使用飽和Na2CO3溶液充分浸泡重晶石BaSO4后過濾，濾渣繼續(xù)用飽和Na2CO3溶液浸泡，重復(fù)操作，最終實(shí)現(xiàn)

BaSO4沉淀全部轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀。（Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=

2.6×10-9）BaSO4(s)

+

CO3 (aq)

? BaCO3(s)

+

SO4 (aq)2- 2-c(Ba2+)·c(CO

2-)Ksp(BaSO4)sp

3K (BaCO

)c(SO

2-) c(Ba2+)·c(SO

2-)3 3c(CO

2-)K=——4— = ————4= ————≈

0.042當(dāng)兩者Ksp相近，通過控制溶液中c(SO4 )：c(CO3 )

，實(shí)現(xiàn)沉淀之間的相互轉(zhuǎn)化。2- 2-任務(wù)二 沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化模型應(yīng)用小結(jié)探討沉淀轉(zhuǎn)化的一般規(guī)律一般來說，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。兩者的溶解度差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。從平衡移動(dòng)原理分析得出：當(dāng)兩種難溶物溶解能力差別不大時(shí)，溶解能力相對(duì)較弱的物質(zhì)在一定條件下能轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)。鍋爐水垢既會(huì)降低燃料的利用率，造成能源浪費(fèi)，也會(huì)影響鍋爐的使用壽命，造成安全隱患，因此要定期清除。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(qǐng)運(yùn)用沉淀溶解平衡的原理解釋原因。任務(wù)三 應(yīng)用沉淀溶解與轉(zhuǎn)化模型解決實(shí)際問題任務(wù)三 應(yīng)用沉淀溶解與轉(zhuǎn)化模型解決實(shí)際問題【分析】核心物質(zhì)：Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4、HCl尋找平衡：

Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-

(aq)SO4

(aq)+

Ca

(aq)2- 2+CaCO3(s)CaSO4(s)CO3

(aq)+

Ca

(aq)2- 2+運(yùn)用沉淀溶解平衡解釋稀鹽酸除氫氧化鎂的原理運(yùn)用沉淀溶解平衡解釋稀鹽酸除碳酸鈣的原理。沉淀的溶解任務(wù)三 應(yīng)用沉淀溶解與轉(zhuǎn)化模型解決實(shí)際問題+3CO2-

(aq)CaCO3(s)CaSO4(s)4SO2-(aq)+Ca2+

(aq)除去水垢中的CaSO4等，需要另一種方法——“堿洗”。

即用Na2CO3溶液等浸泡一段時(shí)間，再輔以“酸洗”，可除去CaSO4。請(qǐng)運(yùn)用沉淀溶解平衡的原理解釋原因。CaSO4(s)+

CO3

(aq)2-CaCO3

(s)+SO4

(aq)2-K

＝c(CO2?)3＝c(CO2?)·c

(Ca2+)3c(SO2?) c(SO2?)·c

(Ca2+)4 4＝spK (CaSO

)sp3K (CaCO

)4.9×10-53.4×10-94

＝≈1.4×104CaSO4

→

CaCO3

沉淀的轉(zhuǎn)化上述沉淀的轉(zhuǎn)化過程離子方程式可以表示為：任務(wù)三 應(yīng)用沉淀溶解與轉(zhuǎn)化模型解決實(shí)際問題已知：Ksp

(CaSO4）=4.9×10-5Ksp(CaCO3)=

3.4×10-9牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+

+

3PO4

+

OH

，進(jìn)食后，細(xì)菌和酶3- -作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因是：

。解釋使用含氟牙膏（含氟離子）能防止齲齒的原因。Ca5(PO4)3OH：Ksp=2.5×10-59；Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)課堂小結(jié)沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)應(yīng)用沉淀溶解平衡沉淀的生成沉淀的溶解沉淀的轉(zhuǎn)化尋找平衡改變條件比較Q、Ksp1.（2023湖南卷）處理某銅冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下：已知：①溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：物質(zhì)Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Al(OH)3開始沉淀pH1.94.26.23.5完全沉淀pH3.26.78.24.6Ksp

CuS

6.4

10 ,

K

ZnS

1.6

10

36

24sp【體驗(yàn)高考】2B.Na

S溶液呈堿性，其主要原因是C.“沉淀池Ⅱ”中，當(dāng)Cu2+和Zn2+完全沉淀時(shí)，溶液中D.“出水”經(jīng)陰離子交換樹