鲁科版（2019）化学选择性必修一《3.3 沉淀溶解平衡》（2）优质课ppt课件

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沉淀溶解平衡在钡餐中的应用。X射线造影检查时，由于人体各种器官、组织的密度和厚度不同，所以显示出黑白的自然层次对比。钡餐造影是利用 X 射线对钡的穿透能力较差的特性，以BaSO4作为造影剂，人为地提高各种器官对比度，以查看有无病变的一种检查方法。由于Ba2+有剧毒，水溶性钡盐不能用作造影剂，可我们知道BaSO4和BaCO3都难溶于水，为什么选用BaSO4作为造影剂而不选用BaCO3呢？

这个问题，我们首先关注两种物质的溶解性差异，有同学提出会不会是因为BaSO4比BaCO3更难溶，同浓度下BaSO4所电离出的Ba2+比BaCO3的更少？但是，观察它们的溶度积可知，它们在饱和溶液中电离出的Ba2+ 的浓度相差并不是很大，那为什么不能用BaCO3呢？

我们带着疑问再次思考钡盐所处的物质体系，病人服下钡盐后进入胃部，胃酸的酸性很强（PH值为0.9 ～1.5) ，含有大量 H+，对于BaSO4的沉淀溶解平衡，硫酸根离子是强酸的酸根离子，在溶液中难以与H+结合成硫酸分子，氢离子对BaSO4的沉淀溶解平衡没有影响。

但是对于BaCO3，碳酸根离子与H+结合生成CO2和H2O，溶液中碳酸根离子浓度降低，导致BaCO3的浓度商小于溶度积，BaCO3沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，Ba2+进入人体引起中毒

从这个实例中我们可以得到的启示是要使沉淀溶解平衡向着沉淀溶解的方向移动，必要条件是体系中有关离子的浓度商小于其溶度积。可以加入某种离子，降低难溶电解质沉淀溶解平衡系统中有关离子的浓度，使沉淀溶解。

那要使沉淀生成呢，我们来了解一下钡盐中毒的治疗方法，如果误食可溶性钡盐如BaCl2，可溶性钡盐会电离出大量的钡离子，造成钡中毒，该如何选用解毒药呢？

首先我们要思考如何去除Ba2+？可以把钡离子沉淀下来，排出体外，选用哪种离子与Ba2+结合生成沉淀呢？根据上一个问题的探讨，我们知道应该选用不受胃酸影响的硫酸根离子，使其形成BaSO4的沉淀。

确定选用硫酸根离子后，对其浓度有何要求呢?为了让Ba2+与硫酸根离子形成硫酸钡的沉淀，溶液中Ba2+和硫酸根离子的乘积即浓度商必须要大于BaSO4的溶度积，也就是说，对于硫酸钡的沉淀溶解平衡，硫酸根离子的浓度必须要满足一定的要求，才能使BaSO4沉淀溶解平衡向沉淀生成的方向移动，综合其他各因素治疗钡中毒时我们选用5.0％ 的Na2SO4溶液给患者洗胃。

也就是要使沉淀溶解平衡向着沉淀生成的方向移动，必要条件是溶液中有关离子的浓度商大于其溶度积。可以增大难溶电解质沉淀溶解平衡体系中有关离子的浓度，使沉淀生成。

自然界中很多现象的形成都与沉淀溶解平衡有关，北京房山有美丽的石花洞，洞内的自然景观玲珑剔透、绚丽多彩，溶洞是如何形成的呢？

首先二氧化碳溶解在雨水中使雨水呈酸性。酸雨降落到石灰岩土地上，与石灰岩的主要成分碳酸钙发生反应，形成碳酸氢钙。碳酸钙生成碳酸氢钙的化学方程式我们在初中就已经学习过，如何用沉淀溶解平衡的原理解释呢？

二氧化碳和水与碳酸钙沉淀溶解平衡中的碳酸根离子结合生成碳酸氢根离子，碳酸根离子浓度降低，使得碳酸钙的沉淀溶解平衡向着沉淀溶解的方向移动。这一步是沉淀溶解。

碳酸钙沉淀溶解后生成碳酸氢钙，溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向下滴落，滴落过程中，水分蒸发、二氧化碳压强减小及温度的变化都会使二氧化碳溶解量减小，致使平衡向着碳酸钙沉淀生成的方向移动，大量的碳酸钙堆积起来。这一步是沉淀的生成。大自然经过长期、多次的重复上述两个过程，从而形成各种奇特壮观的溶洞。

珊瑚的形状千姿百态，颜色鲜艳美丽，不仅可以作装饰品，并且还有很高的药用价值。珊瑚是如何形成的呢？

珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它们可以从周围的海水中获取 Ca2+ 和 HCO 3-，经反应生成碳酸钙形成珊瑚。大家思考一下是什么因素使得平衡向着沉淀生成的方向进行呢？思考分析珊瑚所处的环境，我们知道，珊瑚周围藻类植物，需要进行光合作用，光合作用消耗了CO2，使得平衡向着CaCO3 生成的方向移动。

但是全球珊瑚在过去的几十年内,消失十分严重。都有哪些因素会干扰珊瑚的形成，甚至造成珊瑚虫死亡？人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化石燃料等因素，这些因素都会导致空气中的CO2含量增加，使反应向着沉淀溶解的方向进行。保护珊瑚，刻不容缓。

工业生产中也经常用到沉淀溶解平衡的原理。工业上可用难溶的FeS作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。为什么可以用难溶物做沉淀剂？一种难溶性盐可以生成另一种难溶性盐吗？

为了找到答案，我们用实验来验证，我们选用实验室常见的ZnS来进行实验，请大家观看。

在视频中我们看到向白色ZnS沉淀中加入CuSO4溶液后，有黑色的CuS沉淀生成。黑色的CuS沉淀是如何生成的呢？预测其生成的原因，有同学说实验第一步ZnSO4和Na2S反应生成ZnS沉淀的时候，NaS过量，过量的S2-与Cu2+反应生成黑色CuS沉淀。经过讨论，我们发现这种说法不成立，实验中在加入CuSO4前ZnS沉淀用蒸馏水洗涤2-3次，已经洗去了溶液中过量的S2-及沉淀表面残留的S2-。

还有同学认为，是 ZnS 溶解产生的 S 2- 与溶液中的 Cu 2+结合产生 CuS 沉淀，这种说法成立吗？