第3章-第3节-第2课时-沉淀溶解平衡.docx
《第3章-第3节-第2课时-沉淀溶解平衡.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第3章-第3节-第2课时-沉淀溶解平衡.docx(15页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第2课时沉淀溶解平衡的应用核心素养发展目标1.变化观念与平衡思想:能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。2.科学探究与创新意识:学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题,并设计实验探究方案,进行沉淀转化等实验探究。一、沉淀的溶解与生成1沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地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,就可以使沉淀溶解。(2)实例辨析:医疗上用BaSO4而不用BaCO3做“钡餐”的原因物质BaSO4BaCO3沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)BaCO3(s)Ba2(a
2、q)CO(aq)Ksp(25 )1.11010 mol2L25.1109 mol2L2服用后情况分析SO难以和胃酸中H结合生成分子,BaSO4溶解平衡不变,Ba2浓度小,低于使人中毒的危险值BaCO3Ba2CO 2H CO2H2Oc(Ba2)增大,高于使人中毒的危险值,使人中毒(3)沉淀溶解的方法方法实例酸溶解法CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,原因是:CaCO3在水中存在溶解平衡为CaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq),当加入盐酸后发生反应:CO2H=H2OCO2,c(CO)降低,溶解平衡向溶解方向移动盐溶液溶解法Mg(OH)2难溶于水,能溶于NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离
3、子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O2.沉淀的生成(1)沉淀生成的原理当溶液中电解质对应离子的浓度商(Q)大于溶度积(Ksp)时,则有沉淀生成。(2)实例辨析:误食可溶性钡盐如BaCl2、Ba(NO3)2可用5%的Na2SO4溶液洗胃解毒物质BaCl2Na2SO4服用后BaCl2=Ba22ClNa2SO4=2NaSO解毒原因由于Q(BaSO4)c(Ba2)c(SO)Ksp(BaSO4),Ba2和SO会生成BaSO4沉淀,c(Ba2)小于使人中毒的危险值,从而解毒(3)沉淀生成的方法方法实例调节pH法加入氨水调节pH至4左右,可除去氯化铵溶液中的氯化铁。反应的离子方程式为:Fe3
4、3NH3H2O=Fe(OH)33NH加沉淀剂法用Na2S、H2S等做沉淀剂,使Cu2、Hg2等生成难溶硫化物沉淀。通入H2S除去Cu2的离子方程式:H2SCu2=CuS2H。加入Na2S除去Hg2的离子方程式:Hg2S2=HgS(1)洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好()(2)为了减少BaSO4的损失,洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水()(3)除去废水中某些重金属离子如Cu2、Hg2时,常用Na2S等,是因为生成的CuS、HgS极难溶,使废水中Cu2、Hg2浓度降得很低()(4)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸,是因为稀硫酸不与CaCO3反应()(5)化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废
5、水中的Cu2:Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq),该反应达平衡时c平(Mn2)c平(Cu2) ()答案(1)(2)(3)(4)(5)1溶洞里美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹,请从沉淀溶解平衡的角度解释这一现象?提示石灰岩中的CaCO3和H2O、CO2反应生成Ca(HCO3)2,存在下列平衡:CaCO3CO2H2OCa(HCO3)2,溶有Ca(HCO3)2的水从洞顶滴落时,水分蒸发,压强减小,温度升高,CO2的溶解度减小,导致上述平衡向逆向移动而析出CaCO3,日积月累就形成了这些奇迹。2已知三种化合物的溶解度:PbSO41.03104 g,PbCO31.81107
6、g,PbS1.841014 g,为了除去工业废水中的重金属离子Pb2,应选用哪种沉淀剂?理由是什么?答案应选用硫化物作为沉淀剂,因为生成的PbS更难溶,可以更好地除去Pb2。沉淀反应的应用(1)沉淀的生成和溶解是两个方向相反的过程,控制离子浓度,可以使反应向我们需要的方向转化。(2)利用生成沉淀除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生,其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。(3)根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地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,就可以使沉淀溶解。如常用强酸溶解CaCO3、FeS等难溶电解质。二、沉淀的转化1实验探究沉淀的转化Z
7、nS沉淀转化为CuS沉淀实验步骤实验现象有白色沉淀有黑色沉淀离子方程式S2(aq)Zn2(aq) =ZnS(s)ZnS(s)Cu2(aq) =CuS(s)Zn2(aq)实验结论溶解能力小的沉淀可以转化成溶解能力更小的沉淀2.沉淀转化的实质和条件(1)实质:沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动,即将溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。(2)条件:对于沉淀的转化,关键是满足一个条件,即两种沉淀的溶解度不同,一般说来,溶解能力小的沉淀转化为溶解能力更小的沉淀容易实现;两者差别越大,沉淀转化越容易。3沉淀转化的应用应用原理分析反应方程式锅炉除水垢水垢CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2(aq)Ca
8、SO4(s)Na2CO3(aq)CaCO3(s)Na2SO4(aq)、CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2工业废水处理重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀用FeS除去Hg2的离子方程式:FeS(s)Hg2(aq)HgS(s)Fe2(aq)水垢硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2Mg(HCO3)2MgCO3H2OCO2、Ca(HCO3)2CaCO3H2OCO2、MgCO3H2OMg(OH)2CO2(1)沉淀的转化只能由难溶的转化为更难溶的()(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液,沉淀颜色转变成黄色沉淀,是由于Ksp(AgI)Ksp
9、(AgCl)()(3)可用FeS除去废水中的Hg2、Ag等,是因为HgS、Ag2S比FeS更难溶()(4)向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液沉淀变为黑色,可推知同温下Ksp(ZnS)Ksp(CuS)()答案(1)(2)(3)(4)已知:Ksp(CdS)3.61029 mol2L2,Ksp(ZnS)1.61024 mol2L2。某溶液中含0.10 molL1 Cd2和0.10 molL1 Zn2。为使Cd2形成CdS沉淀而与Zn2分离,S2的浓度应控制在什么范围?答案c(S2)在3.610281.61023 molL1之间可以使CdS沉淀而Zn2留在溶液中。解析沉淀Cd2时所需S2的最低浓度:c平
10、(S2) molL13.61028 molL1;不使ZnS沉淀,S2的最高浓度:c平(S2) molL11.61023 molL1。 沉淀转化的规律(1)组成类型相同的难溶电解质,Ksp较大的难溶电解质容易转化为Ksp较小的难溶电解质。(2)Ksp相差不大的难溶电解质,Ksp较小的难溶电解质在一定条件下(满足QKsp)可以转化为Ksp较大的难溶电解质。如在BaSO4饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成Ksp较大的BaCO3。1T 时,KspCu(OH)22.21020 mol3L3,KspFe(OH)31.11038 mol4L4。此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3
11、,可以边搅拌边加入一种试剂,这种试剂是()ACuO BNaOH溶液C氨水 DCuSO4溶液答案A解析根据溶度积常数可知氢氧化铜的溶度积大于氢氧化铁的溶度积,因此要除去混在CuCl2溶液中的FeCl3,可加入氢氧化铜粉末,CuO或CuCO3,通过调节溶液的pH,促进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀而除去,且不引入新的杂质,本题选A。【考点】沉淀的溶解与生成【题点】沉淀的生成调pH法2自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是()ACuS的溶解度大于PbS的溶解度B原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没
12、有还原性CCuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2S2=CuSD整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应答案D解析CuSO4与PbS反应可以生成CuS,所以CuS的溶解度小于PbS的;硫化物中硫的化合价为2,具有还原性;ZnS难溶于水,不能写成离子形式;铜的硫化物首先被氧化成CuSO4,然后硫酸铜与ZnS、PbS发生复分解反应生成更难溶的CuS。【考点】沉淀的转化【题点】沉淀转化的应用3已知t 时AgCl的Ksp21010 mol2L2;在t 时Ag2CrO4的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A在t 时,Ag2CrO4的Ksp为1012 mol3L3B在饱和Ag2CrO4溶
13、液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点C在t 时,用0.01 molL1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL1 KCl和0.01 molL1 K2CrO4的混合溶液,CrO先沉淀D在t 时,反应Ag2CrO4(s)2Cl(aq)2AgCl(s)CrO(aq)的平衡常数K2.5107 mol1L答案AD解析A项,Ag2CrO4的Kspc(Ag)c平(CrO)(103)2106 mol3L31012 mol3L3;B项,加入K2CrO4可使沉淀溶解平衡左移,c平(Ag)减小;C项,CrO形成沉淀所需Ag的最低浓度为c平(Ag) molL11105 molL1,Cl形成沉淀所需Ag的
14、最低浓度为c平(Ag) molL12108 molL1,所以先析出氯化银沉淀;D项,K2.5107 mol1L。【考点】沉淀的转化【题点】沉淀溶解平衡曲线及应用4已知Ksp(AgCl)1.561010 mol2L2,Ksp(AgBr)7.71013 mol2L2,Ksp(Ag2CrO4)9.01012 mol3L3。某溶液中含有Cl、Br和CrO,浓度均为0.010 molL1,向该溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()ACl、Br、CrO BCrO、Br、ClCBr、Cl、CrO DBr、CrO、Cl答案C解析要产生AgCl沉淀,c平(Ag
15、) molL11.56108 molL1;要产生AgBr沉淀,c平(Ag) molL17.71011 molL1;要产生Ag2CrO4,需c(Ag)c平(CrO)Ksp(Ag2CrO4)9.01012 mol3L3,即c平(Ag) molL13.0105 molL1;显然产生沉淀的顺序为Br、Cl、CrO。5已知25 时:难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Ksp2.8109 mol2L29.1106 mol2L26.8106 mol2L2某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,实验步骤如下:向0.1 molL1的CaCl2溶液100 mL中加入0.1 molL1的Na
16、2SO4溶液100 mL,立即有白色沉淀生成。向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g,搅拌,静置沉淀后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌,静置后再弃去上层清液。_。(1)由题中信息知Ksp越大,表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)写出第步发生反应的化学方程式:_。(3)设计第步的目的是:_。(4)请补充第步操作及发生的现象:_。(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用:_。答案(1)大(2)Na2CO3(aq)CaSO4(s)CaCO3(s)Na2SO4(aq)(3)洗去沉淀中附着的SO(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解,并放出无色无味的气体(5)将锅炉水垢中的Ca
17、SO4转化为CaCO3,再用盐酸除去解析Ksp越大,表示电解质的溶解度越大,溶解度大的沉淀会向溶解度小的沉淀转化,要证明CaSO4完全转化为CaCO3,可以加入盐酸,因为CaSO4不和盐酸反应,而CaCO3可完全溶于盐酸。在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3再用盐酸除去。【考点】沉淀的转化【题点】沉淀转化的应用一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。1当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)时,为使Mg(OH)2固体的量减少,需加入少量的()ANH4NO3 BNaOHCMgSO4 DNa2SO4答案A解析要使Mg(OH
18、)2固体的量减小,应使Mg(OH)2的溶解平衡右移,可减小c(Mg2)或c(OH)。NH4NO3电离出的NH能结合OH,使平衡右移。【考点】沉淀的溶解与生成【题点】沉淀的生成调pH法2一定温度下,在下列溶液中,BaSO4的溶解量最大的是()A1 molL1 H2SO4溶液B2 molL1 H2SO4溶液C纯水D0.1 molL1 H2SO4溶液答案C解析一定温度下,在BaSO4饱和溶液中,c平(Ba2)c平(SO)Ksp(BaSO4)是一个定值,则c(SO)越大,BaSO4的溶解量越小。四个选项中只有纯水中c(SO)最小,所以在纯水中BaSO4的溶解量最大。【考点】沉淀的溶解与生成【题点】沉淀
19、的生成调pH法3已知在pH为45的环境中,Cu2、Fe2几乎不水解,而Fe3几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸用蒸气加热到80 左右,再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法中可行的是()A向溶液中通入Cl2,再加入纯净的CuO粉末调节pH为45B向溶液中通入H2S使Fe2沉淀C向溶液中通入Cl2,再通入NH3,调节pH为45D加入纯Cu将Fe2还原为Fe答案A解析根据题干信息,A项中的操作可将Fe2先转化为Fe3再转化为Fe(OH)3而除去,A项正确;在酸性溶液中H2S与Fe2不反应,而H2S与Cu2生成CuS沉淀,B项错误;C项
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课时 沉淀 溶解 平衡

链接地址:https://www.31ppt.com/p-4295713.html