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.doc

第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡第二课时沉淀溶解平衡原理的应用学习目标1.了解沉淀溶解平衡的应用。2.知道沉淀转化的本质。知识梳理知识点一. 沉淀的生成1. 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。2. 沉淀的方法(1)调节ph:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶于水,再加入氨水调节ph至78,可使fe3+转化为 而除去。(2)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= 。例题1agcl的ksp1.801010，将0.001 moll1 nacl和0.001 moll1 agno3溶液等体积混合，是否有agcl沉淀生成？知识点二. 沉淀的溶解1. 转化生成弱电解质(1) 生成弱酸，如fes(s)+2h+(aq) ，其实质是 。实验室用caco3和hcl反应制备 co2 也是此原理。(2) 生成水：mg(oh)2(s)+2h+ 。2. 发生氧化还原反应。如cus不溶于hcl但却溶于硝酸，这是因为3cus+8hno3 。3. 生成难解离的配合物离子agcl(s)+2nh3ag(nh3)2+cl；agbr(s)+2 (用于照相术)例题2fe(oh)3难溶于水，存在平衡：fe(oh)3(s)fe3+3oh，在fe(oh)3悬浊物中加入少量下列物质后，可使溶液中的fe3+浓度增大的是()a. naoh溶液b. 稀盐酸c. 稀hi d. 水知识点三. 沉淀的转化1. 由难溶的沉淀转化为更难溶的沉淀是比较容易实现的一种转化。如在pbi2悬浊液中,加入agno3溶液后，pbi2+2ag+2agi+pb2+，k转= = =1，所以只要较低物质的量浓度的ag+即可消耗i使pbi2不断溶解最终完全转化为更难溶的沉淀agi。2. 由难溶的沉淀转化为更易溶的沉淀是比较难以实现的一种转化，前提是“两种沉淀的溶解度相差不是很大”。如虽然ksp(baso4)ksp(baco3)，但两者差异不大，baso4+baco3+，k转= = 1，只要加入足量的饱和na2co3溶液，baso4就可能转化为baco3，而baco3是可用酸溶解的。沉淀转化由溶解度相对大的向生成溶解度相对小的方向进行。3沉淀转化的应用沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。(1)锅炉除水垢水垢caso4(s)caco3ca2(aq)其反应方程式是 。(2)对一些自然现象的解释在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成cuso4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(zns)和方铅矿(pbs)时，便慢慢地使之转变为铜蓝(cus)。其反应如下：cuso4zns= ，cuso4pbs= 。例题3已知如下物质的溶度积常数：ksp(fes)=6.310-18；ksp(cus)=1.310-36；ksp(zns)=1.610-24。下列说法正确的是 ()a. 同温度下，cus的溶解度大于zns的溶解度b. 将足量cuso4溶解在0.1 moll-1 h2s溶液中，cu2+能达到的最大浓度为1.310-35 moll-1c. 因为h2so4是强酸，故cuso4+h2scus+h2so4不能发生d. 除去工业废水中的cu2+，可以选用fes作沉淀剂课后反思随堂练习1工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是()选项污染物处理措施方法类别a废酸加生石灰中和物理法bcu2等重金属离子加硫酸盐沉降化学法c含苯废水用活性炭吸附物理法d含纯碱的废水加石灰水反应化学法2向5 ml nacl溶液中滴入一滴agno3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴ki溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴na2s溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为()aagclagiag2s bagclagiagiag2s dagiagclag2s3已知：25 时，kspmg(oh)25.611012，ksp(mgf2)7.421011。下列说法正确的是()a25 时，饱和mg(oh)2溶液与饱和mgf2溶液相比，前者的c(mg2)大b25 时，mg(oh)2的悬浊液加入少量的nh4cl固体，c(mg2)增大c25 时，mg(oh)2固体在20 ml 0.01 moll1氨水中的ksp比在20 ml 0.01 moll1 nh4cl溶液中的ksp小d25 时，在mg(oh)2的悬浊液中加入naf溶液后，mg(oh)2不可能转化成为mgf24已知几种难溶电解质的溶度积常数ksp(25)见下表：难溶电解质agclagbragiag2so4ag2cro4ksp1.810105.410138.510171.41051.121012下列叙述不正确的是()a由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小b将等体积的4103 moll1的agno3溶液和4103 moll1的 k2cro4溶液混合，有ag2cro4沉淀产生c向agcl的悬浊液中滴加饱和nabr溶液可以得到黄色agbr悬浊液d向100 ml 0.1 moll1的na2so4溶液中加入1 ml 0.1 moll1的agno3溶液，有白色沉淀生成5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6已知ksp(zns)1.61024，ksp(cus)1.31036，根据实验回答问题：(1)在一支试管中加入2 ml 0.1 moll1的znso4溶液，再滴加1 moll1的na2s溶液可观察到的现象是_。(2)静置后倾去上层清液，并用蒸馏水洗涤沉淀23次，然后向白色沉淀中滴加适量的0.1 moll1的cuso4溶液，振荡试管。观察到的现象是_。(3)上述实验中发生反应的离子方程式是_。_。(4)试用沉淀溶解平衡的原理分析解释(2)中实验现象的变化。7在cl和cro离子浓度都是0.100 moll1的混合溶液中逐滴加入agno3溶液(忽略体积改变)时，问agcl和ag2cro4哪一种先沉淀？当ag2cro4开始沉淀时，溶液中cl离子浓度是多少？已知：ksp(agcl)1.561010，ksp(ag2cro4)9.01012。参考答案知识点一. 沉淀的生成1.无机制备 提纯工艺 废水处理 生成沉淀 2. (1) fe(oh)3沉淀(2) cus cus2h hgs hgs2h例题1答案：有agcl沉淀生成解析：这是根据ksp和溶液中离子的浓度幂的乘积比较大小来判断沉淀溶解平衡进行的方向。两溶液等体积混合后，ag和cl浓度都减小到原浓度的1/2。c(ag)c(cl)1/20.001 moll10.000 5 moll1在混合溶液中，则c(ag)c(cl)(0.000 5)22.5107因为c(ag)c(cl)ksp，所以有agcl沉淀生成。知识点二. 沉淀的溶解1. (1) fe2+(aq)+h2s h+消耗s2生成了h2s (2) 2h2o+mg2+(aq)2. 3cu(no3)2+3s+2no+4h2o。3. ag(s2o3)23+br例题2答案：b解析：a项增大了oh浓度,使平衡向逆反应方向移动；b项消耗oh,使平衡正向移动；c项消耗oh，但i又能与fe3+发生氧化还原反应；d项的平衡尽管正向移动，但加水的体积对浓度的影响大，溶液中fe3+的浓度都会降低。知识点三. 沉淀的转化1. 2. 3(1) caso4na2co3caco3na2so4，caco32hcl=cacl2h2oco2(2) cusznso4 cuspbso4 例题3答案：d 解析：对于三种同类型难溶物，ksp越小，溶解度越小,故cus的溶解度小于zns，a项错误；h2s属于弱电解质，c(s2)远远小于0.1 moll-1(极限最大值)，故不能由此计算cu2+能达到的最大浓度，b项错误；尽管h2so4是强酸，但因为cus溶度积常数非常小，h2so4不溶解cus，故反应能发生，c项错误；因为相对于fes，cus的ksp更小，故而能够实现沉淀的转化，d项正确。随堂练习1d解析：废酸与碱中和属于化学法，a项错；cu2不能用so沉降，b项错；活性炭无法吸附苯，c项错；na2co3 ca(oh)2=caco3 2naoh，是复分解法，属于化学法，d项正确。2c解析：沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化，由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为agclagiag2s。3b解析：a项，mg(oh)2的溶度积小，故其电离的mg2浓度要小一些，错；b项，nh可以结合mg(oh)2电离出的oh，从而促使mg(oh)2的溶解平衡正向移动，c(mg2)增大，正确；c项，ksp仅与温度有关，故错；d项，二者ksp接近，使用浓naf溶液可以使mg(oh)2转化成为mgf2，故d错。4d解析：d项，混合溶液中c(ag)0.1 moll10.001 moll1，c2(ag)c(so)0.00120.111071.4105 ，故不会产生沉淀。5d解析：cuso4与pbs反应可以生成cus，所以cus的溶解度小于pbs的，a错误；硫化物中硫的化合价为2，均具有还原性，b错误；zns难溶于水，不能写成离子形式，c错误；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，d正确。6(1)有白色沉淀生成(2)白色沉淀变为黑色沉淀(3)zn2s2= zns zns(s)cu2cus(s)zn2(4)第一次生成的白色沉淀为zns，在水中建立了沉淀溶解平衡：zns(s) zn2(aq)s2(aq)，ksp1.61024。此时c(zn2)c(s2)ksp。加入cuso4溶液后，c(cu2)c(s2)ksp(cus)，ksp(cus)1.31036。故cu2、s2结合生成cus沉淀，即zns白色沉淀转化为溶度积更小的cus黑色沉淀。7agcl先沉淀；当ag2c