苏教版选修4 专题3第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡（第2课时） 学案 (2).doc

第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用学习目标1.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.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。学习过程由于难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡，因此可以通过改变条件使平衡移动溶液中的离子转化为沉淀，或沉淀转化为溶液中的离子。(1)沉淀的生成沉淀生成的应用在涉及 、 的生产、科研、 等领域中，常利用 来达到分离或除去某些离子的目的。沉淀法工艺流程示意图沉淀的方法调节ph法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于h2o，再加入 调节ph至34，可使fe3转变为fe(oh)3沉淀而除去。反应如下： 。加沉淀剂法：如以na2s、h2s等作沉淀剂，使某些金属离子如cu2、hg2等生成极难溶的硫化物cus、hgs等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下：cu2s2= ； cu2h2s= hg2s2= ； hg2h2s= (2)沉淀的溶解取三份氢氧化镁沉淀，分别向其中加入蒸馏水、盐酸、氯化铵三种溶液，观察三试管中发生的变化。实验现象：滴加试剂蒸馏水盐酸氯化铵溶液现象沉淀不溶解沉淀溶解、溶液变澄清沉淀溶解、溶液变澄清现象解释：在溶液中存在mg(oh)2的溶解平衡： mg(oh)2mg22oh。 当加入hcl时，h中和oh，使c(oh)减小，促进平衡向 移动，mg(oh)2溶解。当加入nh4cl时，可以认为nh水解：nhh2o ，产生的h同样与oh发生中和，使c(oh)减小，从而促进平衡 移，mg(oh)2慢慢溶解。实验结论：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断减小溶解平衡体系中的 ，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。(3)沉淀的转化沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说， 的沉淀转化成 的沉淀容易实现。如白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀，由于溶解度：ag2sagiagcl，则有沉淀的转化：agclki= =ag2s2nai自然界中矿物的转化。原生铜的硫化物cuso4溶液铜蓝(cus)(4)生活中沉淀溶解平衡的应用氟化物防治龋齿的化学原理。龋齿可能是由口腔细菌在糖代谢过程中释放出来的有机酸穿透牙釉质表面使牙齿的矿物质羟(基)磷灰石ca5(po4)3oh溶解造成的。由于细菌在牙齿表面形成一层黏附膜齿斑(或称菌斑)，这些有机酸能够长时间地跟牙齿表面密切接触，使羟(基)磷灰石溶解：ca5(po4)3oh4h 饮水、食物和牙膏里的氟离子会跟羟(基)磷灰石发生沉淀的转化生成氟磷灰石：ca5(po4)3ohf 溶解度研究证实氟磷灰石比羟(基)磷灰石更能抵抗酸的侵蚀。这是由于氟离子体积小于氢氧根离子，在磷灰石晶体结构里更匹配。此外，氟离子还能抑制口腔细菌产酸。含氟牙膏已经使全世界千百万人减少龋齿，使人们的牙齿更健康。医疗上用baso4作“钡餐”而不用baco3的原因：碳酸钡和硫酸钡的沉淀溶解平衡分别为：baco3(s)ba2(aq)co(aq)，ksp5.1109baso4(s)ba2(aq)so(aq)，ksp1.11010由于胃酸的酸性很强(ph为0.91.5)，如果服下碳酸钡，胃酸可与反应生成 ，使的浓度 ，qcksp，从而使碳酸钡的沉淀溶解平衡向 移动，使ba2+浓度增大而引起人体中毒。所以，不能用碳酸钡作“钡餐”。而硫酸是强酸，胃液中高浓度的h+对硫酸钡的沉淀溶解平衡基本没有影响，ba2+浓度可以保持在安全浓度标准以下，因此硫酸钡可用作“钡餐”。溶洞里美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙ca(hco3)2。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。课后反思当堂检测1下列说法中正确的是()a钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃，随即导泻使ba2转化为baco3而排出b工业上可以用nahs、(nh4)2s等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的hg2、cu2等，但不能使用fes等不溶性硫化物作沉淀剂c水中的mg(hco3)2、ca(hco3)2受热易分解生成难溶性的mgco3、caco3，故水垢的主要成分是mgco3、caco3d珊瑚虫从周围海水中获取ca2和hco，经反应形成石灰石(caco3)外壳，从而逐渐形成珊瑚2已知25时，agcl的溶度积ksp1.81010，则下列说法正确的是()a向饱和agcl水溶液中加入盐酸，ksp变大bagno3溶液与nacl溶液混合后的溶液中，一定有c(ag)c(cl)c温度一定，当溶液中c(ag)c(cl)ksp时，此溶液为agcl饱和溶液d将固体agcl加入到ki溶液中，固体由白色变为黄色，agcl完全转化为agi，agcl的溶解度小于agi的溶解度3已知ksp(agcl)1.81010，ksp(agi)1.01016。下列关于不溶物之间转化的说法错误的是()a将0.001 moll1的agno3溶液滴入kcl和ki的混合溶液中，一定先产生agi沉淀b两种不溶物的ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物cagi比agcl更难溶于水，所以agcl可以转化为agid向agcl的饱和溶液中加入nacl晶体，有agcl析出，且溶液中c(ag)c(cl)4下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是()aksp(ab2)小于ksp(cd)，则ab2的溶解度小于cd的溶解度b在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的ksp增大c在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀d在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，通入co2气体，溶解平衡不移动5要使工业废水中的pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知pb2与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物pbso4pbco3pbs溶解度/g1.031041.811071.841014由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是()a硫化物b硫酸盐c碳酸盐 d以上沉淀剂均可6已知在25 的水溶液中，agx、agy、agz均难溶于水，且ksp(agx)1.81010，ksp(agy)1.01012，ksp(agz)8.71017。(1)根据以上信息，判断agx、agy、agz三者的溶解度s(agx)、s(agy)、s(agz)的大小顺序为_。(2)若向agy的饱和溶液中加入少量的agx固体，则c(y)_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)在25 时，若取0.188 g的agy(相对分子质量188)固体放入100 ml水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中y的物质的量浓度为_。(4)由上述ksp判断，在上述(3)的体系中，能否实现agy向agz的转化？_。并简述理由：_。在上述(3)的体系中，能否实现agy向agx的转化？下面根据你的观点选答一项。若不能，请简述理由：_。若能，则实现转化的必要条件是：_。7. 蛇纹石矿可以看作由mgo、fe2o3、al2o3、sio2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了mg2外，还含有的金属离子是_。(2)进行操作时，控制溶液ph到78(有关氢氧化物沉淀的ph见下表)氢氧化物fe(oh)3al(oh)3mg(oh)2开始沉淀ph1.53.39.4ca(oh)2不能过量，若ca(oh)2过量可能会导致_溶解、_沉淀。(3)从沉淀混合物a中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物a中加入_ (填入物质的化学式)，然后_ (依次填写实验操作名称)。(4)物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是_ (填写物质化学式)。参考答案(1) 无机制备 提纯工艺 废水处理 生成沉淀 氨水 fe33nh3h2o=fe(oh)33nh cus cus2h hgs hgs2h(2) 右 nh3h2oh 右 相应离子(3) 溶解度小 溶解度更小 agikcl 2agina2s(4)5ca23hpoh2o ca5(po4)3foh二氧化碳和水 降低 右 当堂检测1d解析：胃液的酸性较强，不能形成baco3沉淀，a项错误；由于ksp(fes)大于ksp(hgs)或ksp(cus)，可以用fes除去废水中的hg2、cu2，b项错误；由于kspmg(oh)2s(agy)s(agz)(2)减小(3)1.0106 moll1(4)能ksp(agy)1.01012ksp(agz)8.71017当溶液中c(x)1.8104 moll1时，agy开始向agx转化 解析：(1)对同类型的难溶电解质，在相同温度下，ksp越大，溶解度就越大；ksp越小，溶解度就越小。故s(agx)s(agy)s(agz)。(2)向agy的饱和溶液中加入少量的agx固体，s(agx)s(agy)，agx的溶解度大于agy，溶液中的c(ag)增大，agy的溶解平衡向着形成沉淀的方向移动，c(y)减小。(3)agy饱和溶液中，c(ag)1.0106(moll1)，假设agy固体完全溶解，则c(ag)1.0102 moll1，故0.188 g agy不能完全溶解，其溶液中c(y)1.0106 moll1。(4)ksp(agy)1.01012ksp(agz)8.71017，故能转化；当溶液中c(x) moll11.8104 moll1时，agy开始向agx转化。7. (1)fe3、al3(2)al(oh)3mg(oh)2(3)naoh或ca(oh)2过滤、洗涤、灼烧(4)co2解析：(1)蛇纹石矿中的mgo、fe2o3、al2o3均可与盐酸反应：mgo2hcl=mgcl2h2o，fe2o36hcl=2fecl33h2o，al2o36hcl=2al33h2o，故溶液中除了mg2外，还有的金属离子是fe3、al3。(2)操作的目的是将fe3、al3与mg