2018-2019版高中化學(xué) 專(zhuān)題3 溶液中的離子反應(yīng) 第四單元 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 第2課時(shí)課件 蘇教版選修4.ppt

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1、第2課時(shí)沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用,專(zhuān)題3第四單元難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.能用平衡移動(dòng)原理分析理解沉淀的溶解與生成、沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。 2.學(xué)會(huì)用沉淀溶解平衡的移動(dòng)解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問(wèn)題。,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),一、沉淀的生成與溶解,1.沉淀的溶解 某含有CaCO3的懸濁液，改變條件，回答下列問(wèn)題： (1)滴加鹽酸直至過(guò)量，沉淀逐漸溶解。原因是_ _。,增多,減小,增大,2.沉淀的生成 無(wú)機(jī)制備及提純、科研、廢水處理等領(lǐng)域，常利用生成沉淀達(dá)到分離或除去某些離子的目的。常用的方法有： (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)

2、節(jié)pH至34，可使Fe3轉(zhuǎn)變?yōu)?沉淀而除去。反應(yīng)如下：_。,Fe(OH)3,(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(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式： 用H2S除去Cu2：_。 用Na2S除去Hg2：_。,CuS、HgS,H2SCu2=CuS2H,Hg2S2=HgS,3.根據(jù)沉淀溶解平衡，分析回答下列問(wèn)題： (1)BaCO3和BaSO4都難溶于水，在醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作鋇餐透視，而不能用BaCO3的原因是什么？,答案,(2)可溶性鋇鹽(如BaCl2等)當(dāng)作食鹽食用，會(huì)造成鋇中毒。中毒患者常用5.0

3、%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么？,答案,沉淀反應(yīng)的應(yīng)用 (1)沉淀的生成和溶解是兩個(gè)方向相反的過(guò)程，控制離子濃度，可以使反應(yīng)向我們需要的方向轉(zhuǎn)化。 (2)利用生成沉淀除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生，其次沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好。 (3)根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的 ，使平衡向 的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解。如常用強(qiáng)酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等難溶電解質(zhì)。,相應(yīng)離子,沉淀溶解,例1為除去MgCl2酸性溶液中的Fe3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是 A.NH3H2O B.NaOH C.N

4、a2CO3 D.MgCO3,解析Fe33H2OFe(OH)33H，調(diào)節(jié)pH，可使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀后除去。在不引入新雜質(zhì)、Mg2不沉淀的條件下，選用MgCO3，過(guò)量的MgCO3可一起過(guò)濾除去。也可選用MgO、Mg(OH)2等試劑。,答案,解析,下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 A.五種銀鹽中，常溫下溶解度最大的是Ag2SO4 B.向飽和AgCl溶液中加入0.1 molL1 Na2S溶液后，有黑色沉淀生成 C.常溫下，飽和鹵化銀溶液中c(Ag)大小順序?yàn)锳gCl AgBrAgI D.將0.02 molL1 AgNO3溶液與0.02 molL1 Na2SO4溶液等體積混合后， 無(wú)沉淀生成,答案,解

5、析,例2(2017啟東中學(xué)高二期末)298 K下，一些銀鹽的溶度積見(jiàn)下表。,解析Ag2SO4的溶度積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他四種物質(zhì)的溶度積，所以常溫下溶解度最大的是Ag2SO4，A項(xiàng)正確； Ag2S的溶度積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于A(yíng)gCl的溶度積，所以向飽和AgCl溶液中加入0.1 molL1 Na2S溶液后，AgCl的溶解平衡將破壞，生成溶度積更小的黑色沉淀Ag2S，B項(xiàng)正確； 三種鹵化銀的分子組成和結(jié)構(gòu)相似，則在飽和溶液中，溶度積越大的鹵化銀的溶解度越大，Ag的濃度也越大，所以Ag濃度大小順序?yàn)锳gCl AgBrAgI，C項(xiàng)錯(cuò)誤； 0.02 molL1 AgNO3溶液與0.02 molL1 Na2SO4溶液等體積混

6、合后，Ag、 的濃度均為0.01 molL1，Qcc2(Ag) 0.0120.011 1061.2105，所以無(wú)沉淀生成，D項(xiàng)正確。,(1)寫(xiě)出各步反應(yīng)的離子方程式： _， _， _。 (2)由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是_。,二、沉淀的轉(zhuǎn)化,1.實(shí)驗(yàn)探究沉淀的轉(zhuǎn)化 根據(jù)下列圖示完成實(shí)驗(yàn)，將觀(guān)察到的現(xiàn)象填在空格內(nèi)：,白色 沉淀,黃色 沉淀,黑色 沉淀,AgCl=AgCl,AgCl(s)I(aq)AgI(s)Cl(aq),2AgI(s)S2(aq)Ag2S(s)2I(aq),溶解能力小的沉淀能轉(zhuǎn)化為溶解能力更小的沉淀,2.沉淀轉(zhuǎn)化在生活中的應(yīng)用 (1)工業(yè)廢水處理過(guò)程中，重金屬離子可利用沉淀轉(zhuǎn)化原理用F

7、eS等難溶物轉(zhuǎn)化為HgS、Ag2S、PbS等沉淀。寫(xiě)出用FeS除去Hg2的離子方程式：_。 (2)硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，說(shuō)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 CaCO3H2OCO2,MgCO3H2O Mg(OH)2CO2,(3)鍋爐形成的水垢中常含有CaSO4，除去方法是CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2(aq)，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_ _。 (4)原生銅硫化物的轉(zhuǎn)化如下： 原生銅硫化物 CuSO4(溶液) C

8、uS(銅藍(lán))。寫(xiě)出CuSO4轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)的化學(xué)方程式：_，_ _。,CaCO3(s)Na2SO4(aq)，CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,CaSO4(s)Na2CO3(aq),CuSO4(aq)ZnS(s) CuS(s)ZnSO4(aq) CuSO4(aq)PbS(s)CuS(s)PbSO4(s),沉淀的轉(zhuǎn)化 (1)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是 。 (2)一般說(shuō)來(lái)，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)；兩者差別越大，沉淀轉(zhuǎn)化越容易。 (3)組成類(lèi)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)。 (4)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

9、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(dòng),例3下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A.向2支盛有2 mL相同濃度銀氨溶液的試管中分別加入2滴相同濃度的NaCl 和NaI溶液，一支試管中產(chǎn)生黃色沉淀，另一支中無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明 Ksp(AgI)Ksp(AgCl) B.常溫下，KspMg(OH)25.61012，pH10的含Mg2溶液中，c(Mg2) 5.6104 molL1 C.室溫下，向濃度均為0.1 molL1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4 溶液，出現(xiàn)白色沉淀?？赏瞥鯧sp(BaSO4)Ksp(CaSO4) D.在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說(shuō)明CuS的溶解度比Z

10、nS的小,答案,解析,解析向銀氨溶液中分別加入相同濃度的NaCl和NaI溶液，Ag與相同濃度的I和Cl作用僅有黃色沉淀生成，說(shuō)明Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，A項(xiàng)正確； 常溫下，pH10的含Mg2溶液中，c(Mg2)c2(OH)5.61012，則c(Mg2)5.6104 molL1，B項(xiàng)正確； BaSO4和CaSO4均為白色沉淀，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)法判斷先生成何種沉淀，因此無(wú)法判斷二者Ksp的大小，C項(xiàng)錯(cuò)誤； 在同濃度的鹽酸中，氫離子的濃度相同，CuS不溶而ZnS可溶，說(shuō)明CuS的溶解度比ZnS的小，D項(xiàng)正確。,某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性，實(shí)驗(yàn)步驟如下： 向0.

11、1 molL1的CaCl2溶液100 mL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?dāng)嚢?，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4已知25 ：,答案,解析,大,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(huì)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?yàn)镃aSO4不和鹽酸反應(yīng)，而CaCO3可完全溶于鹽酸。在實(shí)際生活、生產(chǎn)中利用此反應(yīng)可以將鍋爐水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為

12、CaCO3再用鹽酸除去。,(2)寫(xiě)出第步發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：_ _。 (3)設(shè)計(jì)第步的目的是_。 (4)請(qǐng)補(bǔ)充第步操作及發(fā)生的現(xiàn)象：_ _。 (5)請(qǐng)寫(xiě)出該原理在實(shí)際生活、生產(chǎn)中的一個(gè)應(yīng)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(wú)色無(wú)味的氣體,將鍋爐水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，再用鹽酸除去,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1,2,3,4,5,1.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,解析在除去FeCl3時(shí)，不能引入新的雜質(zhì)。,答案,解析,1,2,3,

13、4,5,2.(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(shí)驗(yàn)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?C.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ZnS和CuS的陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為11，且Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，可得ZnS的溶解度大于CuS，因此在ZnS飽和溶液中加CuSO4會(huì)使ZnS沉淀轉(zhuǎn)化生成黑色CuS。,答案,解析,1,2,3,4,5,3.已知如下物質(zhì)的溶度積常數(shù)：Ksp(FeS)6.31018，Ksp(CuS)6.31036。下列說(shuō)法正確的是 A.同溫度下，

14、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FeS D.除去工業(yè)廢水中的Cu2，可以選用FeS作沉淀劑,答案,解析,1,2,3,4,5,解析A項(xiàng)，由于FeS的Ksp大，且FeS與CuS的Ksp表達(dá)式是相同類(lèi)型的，因此FeS的溶解度比CuS的大； B項(xiàng)，Ksp不隨濃度變化而變化，它只與溫度有關(guān)； C項(xiàng)，先達(dá)到CuS的Ksp，先出現(xiàn)CuS沉淀； D項(xiàng)，向含有Cu2的工業(yè)廢水中加入FeS，F(xiàn)eS會(huì)轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS，故可以用FeS作沉淀

15、劑。,1,2,3,4,5,4.實(shí)驗(yàn)：0.1 molL1AgNO3溶液和0.1 molL1 NaCl溶液等體積混合得到濁液a，過(guò)濾得到濾液b和白色沉淀c； 向?yàn)V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 molL1 KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。 下列分析不正確的是 A.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Ag C.中顏色變化說(shuō)明AgCl轉(zhuǎn)化為AgI D.實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgCl更難溶,答案,解析,1,2,3,4,5,解析A項(xiàng)，在濁液a中，存在A(yíng)gCl的沉淀溶解平衡，正確； B項(xiàng)，在濾液b中，仍含有少量Ag，故在b中加入

16、KI溶液生成了AgI沉淀，錯(cuò)誤； 由于A(yíng)gI比AgCl更難溶解，向c中加入0.1 molL1KI溶液，能發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，生成黃色的AgI，C項(xiàng)和D項(xiàng)都正確。,(1)Cr()包括 我國(guó)的排放標(biāo)準(zhǔn)是每升廢水鉻元素含量不超過(guò)0.5 mgL1。 轉(zhuǎn)化反應(yīng)： H2O的平衡常數(shù)表達(dá)式為K _。,1,2,3,4,5,5.(2017鹽城調(diào)研)Cr()對(duì)人體具有致癌、致突變作用。鐵氧體法鐵氧體是組成類(lèi)似于Fe3O4的復(fù)合氧化物，其中部分Fe()可被Cr()等所代換是目前處理Cr()廢水的常見(jiàn)方法之一，其工藝流程如下：,答案,1,2,3,4,5,取某Cr()廢水(只含 )與2.0104 molL1 AgNO3溶液

17、等體積混合，有棕紅色Ag2CrO4沉淀，則原廢水中六價(jià)鉻超標(biāo)_倍以上已知Ksp(Ag2CrO4)1.01012。,答案,解析,20.8,1,2,3,4,5,(2)鐵氧體法處理含 廢水的工藝流程中： “反應(yīng)槽”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) _。,答案,解析,2Cr36Fe37H2O,解析反應(yīng)槽中， 在酸性條件下氧化Fe2，生成Fe3和Cr3，根據(jù)Fe和Cr得失電子守恒，用H平衡電荷。,1,2,3,4,5,在“加熱曝氣槽”中通入壓縮空氣的目的是_ _。,答案,解析,將部分Fe(OH)2氧化為,Fe(OH)3以形成鐵氧體,解析反應(yīng)槽中Fe2是過(guò)量的，在“加熱曝氣槽”中，加入NaOH會(huì)生成Fe(OH)2

18、，壓入空氣，可以將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3，最終可以轉(zhuǎn)化成鐵氧體中的Fe3。,1,2,3,4,5,答案,解析,1,2,3,4,5,答案 100 L0.000 2 molL10.020 0 mol，還原反應(yīng)需消耗n1(Fe2)0.120 0 mol，同時(shí)反應(yīng)生成的n(Cr3)0.040 0 mol，n(Fe3)0.120 0 mol， 與Cr3和Fe3形成鐵氧體的n2(Fe2) n(Cr3)n(Fe3)0.080 0 mol n(FeSO47H2O)n1(Fe2)n2(Fe2)0.120 0 mol0.080 0 mol0.200 0 mol 加入的m(FeSO47H2O)0.200 0 mol278 gmol155.6 g。,1,2,3,4,5,