高中化学 专题3 溶液中的离子反应 第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡 第2课时课件 苏教版选修4.ppt

第2课时沉淀溶解平衡原理的应用 专题3第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 学习目标定位 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 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 一 沉淀的生成与溶解 1 沉淀的溶解某含有caco3的悬浊液 改变条件 回答下列问题 1 滴加盐酸直至过量 沉淀逐渐溶解 原因是 增多 减小 增大 2 沉淀的生成无机制备及提纯 科研 废水处理等领域 常利用生成沉淀达到分离或除去某些离子的目的 常用的方法有 1 调节ph法 如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁 使其溶解于水 再加入氨水调节ph至3 4 可使fe3 转变为沉淀而除去 反应如下 fe oh 3 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等沉淀 也是分离 除去杂质常用的方法 写出下列反应的离子方程式 用h2s除去cu2 用na2s除去hg2 cus hgs h2s cu2 cus 2h hg2 s2 hgs 3 根据沉淀溶解平衡 分析回答下列问题 1 baco3和baso4都难溶于水 在医学上常用baso4作钡餐透视 而不能用baco3的原因是什么 答案 2 可溶性钡盐 如bacl2等 当作食盐食用 会造成钡中毒 中毒患者常用5 0 的na2so4溶液洗胃的原因是什么 答案 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 使平衡向的方向移动 就可以使沉淀溶解 如常用强酸溶解caco3 fes al oh 3 cu oh 2等难溶电解质 相应离子 沉淀溶解 例1为除去mgcl2酸性溶液中的fe3 可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是a nh3 h2ob naohc na2co3d mgco3 解析fe3 3h2o fe oh 3 3h 调节ph 可使fe3 转化为fe oh 3沉淀后除去 在不引入新杂质 mg2 不沉淀的条件下 选用mgco3 过量的mgco3可一起过滤除去 也可选用mgo mg oh 2等试剂 答案 解析 下列说法中 错误的是a 五种银盐中 常温下溶解度最大的是ag2so4b 向饱和agcl溶液中加入0 1mol l 1na2s溶液后 有黑色沉淀生成c 常温下 饱和卤化银溶液中c ag 大小顺序为agcl agbr agid 将0 02mol l 1agno3溶液与0 02mol l 1na2so4溶液等体积混合后 无沉淀生成 答案 解析 例2 2017 启东中学高二期末 298k下 一些银盐的溶度积见下表 解析ag2so4的溶度积远远大于其他四种物质的溶度积 所以常温下溶解度最大的是ag2so4 a项正确 ag2s的溶度积远远小于agcl的溶度积 所以向饱和agcl溶液中加入0 1mol l 1na2s溶液后 agcl的溶解平衡将破坏 生成溶度积更小的黑色沉淀ag2s b项正确 三种卤化银的分子组成和结构相似 则在饱和溶液中 溶度积越大的卤化银的溶解度越大 ag 的浓度也越大 所以ag 浓度大小顺序为agcl agbr agi c项错误 0 02mol l 1agno3溶液与0 02mol l 1na2so4溶液等体积混合后 ag 的浓度均为0 01mol l 1 qc c2 ag 0 012 0 01 1 10 6 1 2 10 5 所以无沉淀生成 d项正确 1 写出各步反应的离子方程式 2 由上述实验得出的结论是 二 沉淀的转化 1 实验探究沉淀的转化根据下列图示完成实验 将观察到的现象填在空格内 白色沉淀 黄色沉淀 黑色沉淀 ag cl 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转化为溶解能力更小的沉淀 2 沉淀转化在生活中的应用 1 工业废水处理过程中 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 写出用fes除去hg2 的离子方程式 2 硬水煮沸形成的水垢主要成分是caco3和mg oh 2 说明它形成的原因 用离子方程式表示 fes s hg2 aq hgs s fe2 aq mg hco3 2mgco3 h2o co2 ca hco3 2caco3 h2o co2 mgco3 h2omg oh 2 co2 3 锅炉形成的水垢中常含有caso4 除去方法是caso4 s caco3 s ca2 aq 写出有关反应的化学方程式 4 原生铜硫化物的转化如下 原生铜硫化物cuso4 溶液 cus 铜蓝 写出cuso4转化为铜蓝的化学方程式 caco3 s na2so4 aq caco3 2hcl cacl2 h2o co2 caso4 s na2co3 aq cuso4 aq zns s cus s znso4 aq cuso4 aq pbs s cus s pbso4 s 沉淀的转化 1 沉淀转化的实质就是 2 一般说来 溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现 两者差别越大 沉淀转化越容易 3 组成类型相同的难溶电解质 ksp较大的难溶电解质能转化为ksp较小的难溶电解质 4 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可以转化为ksp较大的难溶电解质 沉淀溶解平衡的移动 例3下列说法错误的是a 向2支盛有2ml相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的nacl和nai溶液 一支试管中产生黄色沉淀 另一支中无明显现象 说明ksp agi ksp agcl b 常温下 ksp mg oh 2 5 6 10 12 ph 10的含mg2 溶液中 c mg2 5 6 10 4mol l 1c 室温下 向浓度均为0 1mol l 1的bacl2和cacl2混合溶液中滴加na2so4溶液 出现白色沉淀 可推出ksp baso4 ksp caso4 d 在同浓度的盐酸中 zns可溶而cus不溶 说明cus的溶解度比zns的小 答案 解析 解析向银氨溶液中分别加入相同浓度的nacl和nai溶液 ag 与相同浓度的i 和cl 作用仅有黄色沉淀生成 说明ksp agi ksp agcl a项正确 常温下 ph 10的含mg2 溶液中 c mg2 c2 oh 5 6 10 12 则c mg2 5 6 10 4mol l 1 b项正确 baso4和caso4均为白色沉淀 从实验现象无法判断先生成何种沉淀 因此无法判断二者ksp的大小 c项错误 在同浓度的盐酸中 氢离子的浓度相同 cus不溶而zns可溶 说明cus的溶解度比zns的小 d项正确 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 1mol l 1的cacl2溶液100ml中加入0 1mol l 1的na2so4溶液100ml 立即有白色沉淀生成 向上述悬浊液中加入固体na2co33g 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ksp越大 表示电解质的溶解度越 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 2 写出第 步发生的化学反应方程式 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 na2co3 aq caso4 s caco3 s na2so4 aq 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 将锅炉水垢中的caso4转化为caco3 再用盐酸除去 学习小结 达标检测 1 2 3 4 5 1 除去nacl中的fecl3需加入的试剂是a naohb 石灰水c 铜片d 氨水 解析在除去fecl3时 不能引入新的杂质 答案 解析 1 2 3 4 5 2 2017 包头高二月考 已知 ksp zns ksp cus 在有白色固体zns存在的饱和溶液中滴加适量cuso4溶液 产生的实验现象是a 固体逐渐溶解 最后消失b 固体由白色变为黑色c 固体颜色变化但质量不变d 固体逐渐增多 但颜色不变 解析zns和cus的阴 阳离子个数比为1 1 且ksp zns ksp cus 可得zns的溶解度大于cus 因此在zns饱和溶液中加cuso4会使zns沉淀转化生成黑色cus 答案 解析 1 2 3 4 5 3 已知如下物质的溶度积常数 ksp fes 6 3 10 18 ksp cus 6 3 10 36 下列说法正确的是a 同温度下 cus的溶解度大于fes的溶解度b 同温度下 向饱和fes溶液中加入少量na2s固体后 ksp fes 变小c 向含有等物质的量的fecl2和cucl2的混合溶液中逐滴加入na2s溶液 最先出现的沉淀是fesd 除去工业废水中的cu2 可以选用fes作沉淀剂 答案 解析 1 2 3 4 5 解析a项 由于fes的ksp大 且fes与cus的ksp表达式是相同类型的 因此fes的溶解度比cus的大 b项 ksp不随浓度变化而变化 它只与温度有关 c项 先达到cus的ksp 先出现cus沉淀 d项 向含有cu2 的工业废水中加入fes fes会转化为更难溶的cus 故可以用fes作沉淀剂 1 2 3 4 5 4 实验 0 1mol l 1agno3溶液和0 1mol l 1nacl溶液等体积混合得到浊液a 过滤得到滤液b和白色沉淀c 向滤液b中滴加0 1mol l 1ki溶液 出现浑浊 向沉淀c中滴加0 1mol l 1ki溶液 沉淀变为黄色 下列分析不正确的是a 浊液a中存在沉淀溶解平衡 agcl s ag aq cl aq b 滤液b中不含有ag c 中颜色变化说明agcl转化为agid 实验可以证明agi比agcl更难溶 答案 解析 1 2 3 4 5 解析a项 在浊液a中 存在agcl的沉淀溶解平衡 正确 b项 在滤液b中 仍含有少量ag 故在b中加入ki溶液生成了agi沉淀 错误 由于agi比agcl更难溶解 向c中加入0 1mol l 1ki溶液 能发生沉淀的转化 生成黄色的agi c项和d项都正确 1 cr 包括我国的排放标准是每升废水铬元素含量不超过0 5mg l 1 转化反应 h2o的平衡常数表达式为k 1 2 3 4 5 5 2017 盐城调研 cr 对人体具有致癌 致突变作用 铁氧体法 铁氧体是组成类似于fe3o4的复合氧化物 其中部分fe 可被cr 等所代换 是目前处理cr 废水的常见方法之一 其工艺流程如下 答案 1 2 3 4 5 取某cr 废水 只含 与2 0 10 4mol l 1agno3溶液等体积混合 有棕红色ag2cro4沉淀 则原废水中六价铬超标 倍以上 已知ksp ag2cro4 1 0 10 12 答案 解析 20 8 1 2 3 4 5 2 铁氧体法处理含废水的工艺流程中 反应槽 中发生反应的离子方程式为 答案 解析 2cr3 6fe3 7h2o 解析反应槽中 在酸性条件下氧化fe2 生成fe3 和cr3 根据fe和cr得失电子守恒 用h 平衡电荷 1 2 3 4 5 在 加热曝气槽 中通入压缩空气的目的是 答案 解析 将部分fe oh 2氧化为 fe oh 3以形成铁氧体 解析反应槽中fe2 是过量的 在 加热曝气槽 中 加入naoh会生成fe oh 2 压入空气 可以将fe oh 2氧化为fe oh 3 最终可以转化成铁氧体中的fe3 1 2 3 4 5 答