高中化学 第三章 第四节 难溶电解质的溶解平衡2 新人教版选修4

1、第三章 水溶液中的离子平衡,第四节 难溶电解质的溶解平衡,第2课时,二、沉淀反应的应用,1、沉淀的生成,1）应用：生成难溶电解质的沉淀,是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一,在物质的检验、提纯及工厂废水的处理等方面有重要意义,2）沉淀的方法,调pH值,如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，使其溶解于水，再加氨水调 pH值至78，可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去,Fe3 + 3NH3H2O = Fe(OH)3+3NH4,练习：氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡： Cu(OH)2(s) Cu2+（aq）+2OH-(aq),常温下其Ksp=210-20， (1)某硫酸铜溶液里c

2、(Cu2+ )=0.02molL-1，如要生成Cu(OH)2，应调整溶液的pH使之大于( ) A9B5C14 D7 (2)要使0.2 mol/L硫酸铜溶液中 Cu2+ 沉淀较为完全（使Cu2+浓度降至原来的千分之一可视为 Cu2+ 沉淀较为完全），则应向溶液里加入氢氧化钠溶液使溶液pH为,B,6,加沉淀剂 如：沉淀 Cu2+、Hg2+ 等，以 Na2S、H2S 做沉淀剂,Cu2+S2 = CuS Hg2+S2 = HgS,其它生成沉淀的方法,例如利用盐类的水解反应,要除去含Cu2+、Cl-、Fe3+的溶液中的Fe3+，而不引入新杂质，可加入什么化学物质,CuO,Cu(OH)2,CuCO3,练习

3、,要除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3，不宜选用的试剂是（ ） A、MgO B、MgCO3 C、NaOH D、Mg(OH)2,c,沉淀剂的选择：要求除去溶液中的离子，又不能影响期它离子的存在，不带入杂质离子，（若引入溶液的杂质离子还要便于除去,1、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加 入钡盐还是钙盐？为什么,加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全,2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪些方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因,从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是相对的，

4、沉淀物在溶液中存在溶解平衡,思考与交流P63,2. 沉淀的溶解 原理：不断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，就达到使沉淀溶解的目的。 例：CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq,HCO3,H,H,H2CO3,H2O + CO2,强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂。如可溶解难溶氢氧化物，难溶碳酸盐、某些难溶硫化物等。除酸外，某些盐溶液也可用来溶解沉淀,实验3-3向3支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别加入适量的蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液,观察并记录现象,解释,溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq) + 2OH(aq,加

5、入盐酸时，H中和OH，使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,加入NH4Cl时，NH4与OH结合，生成NH3H2O，使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解,其它沉淀溶解的方法,利用氧化还原反应使沉淀溶解,CuS、HgS等不能溶于非氧化性的强酸，如盐酸，只能溶于氧化性的强酸，如硝酸，甚至是王水，其间发生了氧化还原反应,生成配位化合物使沉淀溶解,银氨溶液的制取就是典型的例子利用生成稳定的可溶配位化合物Ag(NH3)2OH来溶解沉淀Ag2O,实验3-4,有白色沉淀析出,白色沉淀转化为黄色,黄色沉淀转化为黑色,AgCl,AgI,Ag2S,3、沉淀的转化,思考：白色的氢氧化镁

6、沉淀加入氯化铁溶液后， 为什么会有红褐色沉淀生成？ 试用平衡移动原理解释之,Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq,有黑色沉淀析出,黑色沉淀没变化,黑色沉淀没变化,逆向进行，有何现象,思考与交流:从实验中可以得到什么结论,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。两者差别越大，转化越容易,化学法除锅炉水垢的流程图,CaSO4+CO32- CaCO3+SO42- CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O,水垢成分CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4,用饱和Na2CO3 溶液浸泡数天,CaCO3 Mg(OH)2,写出除去水垢过程中发生的所有离子

7、方程式,用盐酸或 饱氯化铵液,除去水垢,应用1,练习2：以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdS,C,小结】 沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动的过程，其基本依据主要有： 浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 温度：升温，多数

8、平衡向溶解方向移动。 加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。 加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动,1.现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是 （填序号） 20mL0.01molLKCl溶液 30mL0.02molLCaCl2溶液 40mL0.03molLHCl溶液 10mL蒸馏水 50mL0.05molLAgNO3溶液,2.某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（ ） A加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 Cd点无BaSO4沉淀生成 Da点对

9、应的Kap大于c点对应的Kap,C,5.工业上制取纯净的CuCl22H2O的主要过程是：将粗氧化铜(含少量Fe)溶解于稀盐酸中，加热、过滤，调节滤液的pH为3；对所得滤液按下列步骤进行操作 已知Cu2+、Fe2+在pH为45时不水解，而Fe3+却几乎完全水解而沉淀。请回答下列问题： （1）X是 其反应的离子方程式是 (2)Y物质应具备的条件是 ， 生产中Y可选： (3)溶液乙在蒸发结晶时应注意,氯气,2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl,调节溶液酸性使 PH=45，且不引进新杂质,氧化铜或氢氧化铜,通入氯化氢气体，并不断搅拌且不能蒸干,6.牙齿表面由一层硬的成分Ca5(PO4)3

10、OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq) +OH-(aq) 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是_ 。 已知Ca5(PO4)3F的溶解度比上面的矿化物更小，质地更坚固，请用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因_ 。 根据以上原理请你提出另外一种促进矿化的方法_,H+OHH2O，使平衡向脱矿的方向移动,5Ca2+3PO43+FCa5(PO4)3F,加“Ca2+”（或加“PO43”，或其它合理的方法,7.向50mL 0.018molL-1的硝酸银溶液中加入50mL 0.020molL-1的盐酸生成沉淀。如果溶液中Ag+ 、Cl-的乘积是一个常数： Ag+Cl-=1.010-10 mol2L-2 试求：（1）沉淀生成后的溶液中银离子的浓度 （2）沉淀生成后溶液的PH是,1）1.010-7 molL-1 （2）2,8.BaSO4在水中的溶解度是1.0510-5 molL-1,问在0.01 molL-1Na2SO4溶液中BaSO4的溶解度是多少,解: BaSO4的Ksp =1.110-10,BaSO4在溶液中的离解平衡: 设在0.01 molL-1Na2SO4溶液中BaSO4的溶解度为x molL-1,则Ba2+=x molL-1, SO42