高中化學 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為 第3節(jié) 沉淀溶解平衡 第2課時課件 魯科版選修4-魯科版高二選修4化學課件

1、第2課時沉淀溶解平衡的應用第3章第3節(jié)沉淀溶解平衡學習目標定位1.能用平衡移動原理分析理解沉淀的溶解與生成、沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)。2.學會用沉淀溶解平衡的移動解決生產(chǎn)、生活中的實際問題。新知導學達標檢測內(nèi)容索引新知導學一、沉淀的溶解與生成1.沉淀的溶解與生成的判斷沉淀的溶解與生成的判斷對于難溶電解質(zhì)AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)，其濃度商Q_，通過比較Q和Ksp的相對大小，可以判斷沉淀的溶解與生成。(1)Q Ksp時，溶液中有 ，直至Q Ksp，達到新的沉淀溶解平衡。(2)QKsp時，溶液飽和，沉淀溶解與生成處于 狀態(tài)。(3)Q Ksp時，溶液未飽和，若加入過量難溶電解質(zhì)，則會 ，直至溶

2、液飽和。cm(An)cn(Bm)沉淀析出平衡Ksp(BaSO4)，故 與Ba2結(jié)合生成BaSO4沉淀，可緩解Ba2對人體的毒害。3.生成沉淀的常用方法生成沉淀的常用方法(1)調(diào)節(jié)pH法：如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至78，可使Fe3轉(zhuǎn)變?yōu)?沉淀而除去。反應如下：_。(2)加沉淀劑法：如以Na2S、H2S等作沉淀劑，使某些金屬離子，如Cu2、Hg2等生成極難溶的硫化物 等沉淀，也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。寫出下列反應的離子方程式：用H2S除去Cu2：_。用Na2S除去Hg2：_。Fe(OH)3CuS、HgSH2SCu2=CuS2HHg2S2=HgS歸納總結(jié)歸

3、納總結(jié)沉淀的溶解與生成沉淀的溶解與生成(1)沉淀的溶解和生成這兩個方向相反的過程相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度，控制離子濃度，可以使反應向我們需要的方向轉(zhuǎn)化。(2)根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設法不斷地移去溶解平衡體系中的 ，使平衡向 的方向移動，就可以使沉淀溶解。如常用強酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等難溶電解質(zhì)。(3)不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1105 molL1時，雜質(zhì)離子已除盡。 相應離子沉淀溶解例例1已知Ksp(AgCl)1.561010 mol2L2，Ksp(AgBr)7.71013 mol2L2

4、，Ksp(Ag2CrO4)9.01012 mol3L3。某溶液中含有Cl、Br和 ，濃度均為 0.010 molL1，向該溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液時，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為A.Cl、Br、 B. 、Br、ClC.Br、Cl、 D.Br、 、Cl 答案解析由上述數(shù)據(jù)可知，選用的沉淀劑最好為A.硫化物 B.硫酸鹽C.碳酸鹽 D.以上沉淀劑均可化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.031041.811071.841014例例2要使工業(yè)廢水中的重金屬Pb2沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2與這些離子形成的化合物的溶解度如下：解析解析要將P

5、b2沉淀，就要形成溶解度更小的物質(zhì)，由表中數(shù)據(jù)可知，PbS的溶解度最小，故沉淀劑最好為硫化物。答案解析例例3如圖表示的是難溶氫氧化物在不同pH下的溶解度(S)，下列說法正確的是答案解析A.pH3時溶液中鐵元素的主要存在形式是Fe3B.若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2雜質(zhì)，可 通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法除去C.若要分離溶液中的Fe3和Cu2，可調(diào)節(jié)溶液 的pH為4D.若向含有Cu2和Ni2的溶液中加入燒堿，Ni(OH)2優(yōu)先沉淀解析解析當pH3時，F(xiàn)e3已沉淀完全，A項錯誤；由于Ni2和Co2完全沉淀時的pH相差不大，故不宜通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法除去，B項錯誤；根據(jù)圖可知向含有Cu2和Ni2

6、的溶液中加入燒堿，Cu(OH)2優(yōu)先沉淀，D項錯誤。二、沉淀的轉(zhuǎn)化1.實驗探究沉淀的轉(zhuǎn)化實驗探究沉淀的轉(zhuǎn)化(1)ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀實驗步驟實驗現(xiàn)象離子反應方程式S2(aq)Zn2(aq) =ZnSZnS(s)Cu2(aq) =CuS(s)Zn2(aq)實驗結(jié)論 的沉淀可以轉(zhuǎn)化成 的沉淀有白色沉淀有黑色沉淀溶解能力小溶解能力更小(2)Ag的沉淀物的轉(zhuǎn)化實驗步驟實驗現(xiàn)象有白色沉淀生成 白色沉淀變?yōu)開沉淀變?yōu)開沉淀溶解能力AgClAgIAg2S黃色黑色歸納總結(jié)歸納總結(jié)沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律(1)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)就是 。(2)一般說來，溶解能力小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解能力更小的沉淀容易實現(xiàn)；兩者

7、差別越大，沉淀轉(zhuǎn)化越容易。組成類型相同的難溶電解質(zhì)，Ksp較大的難溶電解質(zhì)能轉(zhuǎn)化為Ksp較小的難溶電解質(zhì)。Ksp相差不大的難溶電解質(zhì)，Ksp較小的難溶電解質(zhì)在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為Ksp較大的難溶電解質(zhì)。沉淀溶解平衡的移動2.沉淀轉(zhuǎn)化的應用沉淀轉(zhuǎn)化的應用(1)鍋爐除水垢：鍋爐形成的水垢中常含有CaSO4，除去方法是CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2(aq)，寫出有關反應的化學方程式：_。(2)原生銅硫化物的轉(zhuǎn)化：原生銅硫化物 CuSO4(溶液) CuS(銅藍)。寫出CuSO4轉(zhuǎn)化為銅藍的化學方程式：_。CaSO4(s)Na2CO3(aq)CaCO3(s)Na2SO4(aq)，CaCO32

8、HCl=CaCl2H2OCO2 CuSO4(aq)ZnS(s)=CuS(s)ZnSO4(aq)，CuSO4(aq)PbS(s)=CuS(s)PbSO4(s)(3)工業(yè)廢水中重金屬離子的轉(zhuǎn)化：工業(yè)廢水處理過程中，重金屬離子可利用沉淀轉(zhuǎn)化原理用FeS等難溶物轉(zhuǎn)化為HgS、Ag2S、PbS等沉淀。寫出用FeS除去Hg2的離子方程式：_。(4)水垢的形成：硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，說明它形成的原因(用離子方程式表示)。_，_，_。FeS(s)Hg2(aq)=HgS(s)Fe2(aq)Mg(HCO3)2 MgCO3H2OCO2 Ca(HCO3)2 CaCO3H2OCO2Mg

9、CO3H2O Mg(OH)2CO2例例4實驗：0.1 molL1 AgNO3溶液和0.1 molL1NaCl溶液等體積混合得到懸濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c；向濾液b中滴加0.1 molL1 KI溶液，出現(xiàn)渾濁；向沉淀c中滴加0.1 molL1KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列說法不正確的是A.懸濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)B.濾液b中不含有AgC.中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgID.實驗可以證明AgI比AgCl更難溶答案解析解析解析在懸濁液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，即在濾液b中，仍含有少量Ag，故在b中生成了AgI沉淀，A正確，B錯誤；向白色沉淀

10、AgCl中滴加KI溶液生成黃色AgI，由此可說明AgI比AgCl更難溶，C項和D項都正確。某學習小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性，實驗步驟如下：向100 mL 0.1 molL1的CaCl2溶液中加入0.1 molL1的Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。向上述懸濁液中加入固體Na2CO3 3 g，攪拌，靜置沉淀后棄去上層清液。再加入蒸餾水攪拌，靜置后再棄去上層清液。_。(1)由題中信息Ksp越大，表示電解質(zhì)的溶解度越_(填“大”或“小”)。例例5已知25 ：答案解析難溶電解質(zhì)CaCO3CaSO4MgCO3Ksp/mol2L22.81099.11066.810

11、6大解析解析Ksp越大，表示電解質(zhì)的溶解度越大，溶解度大的沉淀會向溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化，要證明CaSO4完全轉(zhuǎn)化為CaCO3，可以加入鹽酸，因為CaSO4不和鹽酸反應，而CaCO3可完全溶于鹽酸。在實際生活、生產(chǎn)中利用此反應可以將鍋爐水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3再用鹽酸除去。(2)寫出第步發(fā)生反應的化學方程式：_。(3)設計第步的目的是_。(4)請補充第步操作及發(fā)生的現(xiàn)象：_。(5)請寫出該原理在實際生活、生產(chǎn)中的一個應用：_。答案Na2CO3(aq)CaSO4(s)=CaCO3(s)Na2SO4(aq) 向沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀完全溶解，并放出無色無味的氣體 將鍋爐水垢中的CaSO4

12、轉(zhuǎn)化為CaCO3，再用鹽酸除去 達標檢測1.除去NaCl中的FeCl3需加入的試劑是A.NaOH B.石灰水C.銅片 D.氨水解析解析在除去FeCl3時，不能引入新的雜質(zhì)。答案解析1234562.(2017包頭高二月考)已知：Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，在有白色固體ZnS存在的飽和溶液中滴加適量CuSO4溶液，產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是A.固體逐漸溶解，最后消失B.固體由白色變?yōu)楹谏獵.固體顏色變化但質(zhì)量不變D.固體逐漸增多，但顏色不變解析解析ZnS和CuS的陰、陽離子個數(shù)比均為11，且Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，可得ZnS溶解度大于CuS，因此在ZnS飽和溶液中加CuSO4會使ZnS沉淀轉(zhuǎn)

13、化生成黑色CuS。答案解析1234563.已知如下物質(zhì)的溶度積常數(shù)：Ksp(FeS)6.31018 mol2L2，Ksp(CuS)6.31036 mol2L2。下列說法正確的是A.同溫度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B.同溫度下，向飽和FeS溶液中加入少量Na2S固體后，Ksp(FeS)變小C.向含有等物質(zhì)的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最 先出現(xiàn)的沉淀是FeSD.除去工業(yè)廢水中的Cu2和Hg2，可以選用FeS作沉淀劑答案解析123456解析解析A項，由于FeS的Ksp大，且FeS與CuS的Ksp表達式是相同類型的，因此FeS的溶解度比CuS的大；B項，Ks

14、p不隨濃度變化而變化，它只與溫度有關；C項，先達到CuS的Ksp，先出現(xiàn)CuS沉淀；D項，向含有Cu2和Hg2的工業(yè)廢水中加入FeS，F(xiàn)eS會轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS和HgS，可以用FeS作沉淀劑。1234564.含有較多Ca2、Mg2和 的水稱為暫時硬水，加熱可除去Ca2、Mg2，使水變?yōu)檐浰，F(xiàn)有一鍋爐廠使用這種水，試判斷其水垢的主要成分為(已知Ksp(MgCO3)6.8106 mol2L2，KspMg(OH)25.61012 mol3L3)A.CaO、MgO B.CaCO3、MgCO3C.CaCO3、Mg(OH)2 D.CaCO3、MgO答案解析1234561234565.已知：混合硫酸銅溶液與碳酸鈉溶液：主要反應：Cu2 H2O=Cu(OH)2CO2次要反應：Cu2 =CuCO3混合硫酸銅溶液與硫化鈉溶液：主要反應：Cu2S2=CuS次要反應：Cu2S22H2O=Cu(OH)2H2S由此可得以下幾種物質(zhì)溶解度大小關系正確的是A.Cu(OH)2CuCO3CuSB.Cu(OH)2CuCO3Cu(OH)2CuCO3D.CuSCu(OH)2CuCO3答案解析123456解析解析由可知，在水溶液中Cu2與 主要生成Cu(OH)2沉淀，說明Cu(OH)2比CuCO3更易沉淀，從而說明溶解度：Cu(OH)2CuCO3；同理由可