2022-2023学年鲁科版选择性必修1 第3章 第3节　第2课时　沉淀溶解平衡的应用 课件（41张）

1、第2课时沉淀溶解平衡的应用学习目标1.通过浓度商与Ksp关系的学习,知道根据两者关系判断沉淀溶解平衡移动的方向。2.通过沉淀溶解平衡移动的学习,了解水溶液中沉淀溶解平衡在化学反应规律研究、物质转化中的应用。任务分项突破课堂小结提升学科素养测评任务分项突破学习任务1沉淀的溶解与生成自主梳理1.沉淀溶解(1)沉淀溶解原理:沉淀溶解平衡 移动,使沉淀溶解。从Q与Ksp关系考虑就是使Q Ksp,平衡右移。(2)沉淀溶解方法:基本思路是 沉淀溶解后电离出的某种离子浓度。正向(2)沉淀方法:基本思路是 沉淀溶解后电离出的某种离子浓度。调节pH法:本质是调节c(H+)或c(OH-),使沉淀溶解平衡逆向移动。

2、如 .pH即 c(OH-),使FeCl3溶液生成Fe(OH)3沉淀。硫化物法:多数硫化物很难溶解于水,所以向某些金属离子溶液中加入溶解度较大的硫化物(提高S2-浓度),使金属离子形成硫化物沉淀。如CuSO4溶液中通入H2S或加入Na2S,使Cu2+转化为CuS沉淀。增大提高增大微点拨:(1)一般认为当一种离子浓度降至10-5 molL-1时即可认为该离子沉淀完全。(2)沉淀形式相同,沉淀离子浓度相同时,一般Ksp越小的沉淀越优先产生。互动探究探究牙齿保护中的沉淀溶解平衡移动问题1:多吃含钙量高的食品(如牛奶等)对牙齿有保护作用的原理是什么?提示:多吃含钙量高的食品,增大c(Ca2+),上述沉淀

3、溶解平衡逆向移动有利于保护牙釉质。问题2:食用酸性食品,尤其是糖类在牙缝隙内转变为酸性物质会破坏牙釉质的原因是什么?提示:酸性食品产生的H+与OH-反应,导致c(OH-)降低,沉淀溶解平衡右移破坏牙釉质。问题3:含氟牙膏可以保护牙齿,其作用是在牙齿表面形成一层氟磷灰石Ca5(PO4)3F(Ksp=1.010-60 mol9L-9)保护层,从理论上分析为什么用含氟牙膏能产生保护膜?归纳拓展沉淀溶解与生成的原理(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,改变Q与Ksp关系,可以使沉淀溶解平衡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

4、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相应离子(使该离子变为气体、水、易溶配合物或使之氧化为别的微粒),使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。题组例练A2.(2021内蒙古赤峰阶段练习)常温时,KspMg(OH)2=1.110-11 mol3L-3, Ksp(AgCl)=1.810-10 mol2L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.910-12 mol3L-3, Ksp(CH3COOAg)=2.310-3 mol2L-2,下列叙述不正确的是( )A.浓度均为0.2 molL-1的AgNO3溶液和CH3COONa

5、溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀B.将0.001 molL-1的AgNO3溶液滴入浓度均为0.001 molL-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中,先产生Ag2CrO4沉淀C.c(Mg2+)为0.11 molL-1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH要控制在9 以上D.在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不变B题后悟道要形成沉淀除去某种离子,可能有多种沉淀剂。一般形成沉淀的Ksp越小,该离子沉淀越彻底。例如下表中是Pb2+各种沉淀的Ksp数据,显然用S2-沉淀Pb2+效果最好。难溶电解质PbI2Pb(OH)2PbSKsp(25

6、)7.110-9mol3L-31.210-15mol3L-33.410-28mol2L-2学习任务2沉淀转化自主梳理1.沉淀转化本质两个沉淀溶解平衡的互相影响。一种 的沉淀(Ksp更小)的产生,导致另一种溶解度 的沉淀溶解。2.沉淀转化规律(1)定性判断:一般从易溶微溶难溶更难溶均很容易实现,而从更难溶难溶微溶易溶则不易实现。更难溶较大(2)定量判断:可以引入转化常数来定量分析,根据两种沉淀的Ksp计算转化常数后判断。2.110-19(2)工业处理废水:工业废水处理过程中,重金属离子可利用FeS等难溶物转化为更难溶的HgS、Ag2S、PbS等沉淀。如用FeS除去Hg2+的离子方程式为 。(3)

7、水垢的形成:硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和 Mg(OH)2,说明它形成的原因是(用化学方程式表示) . 。互动探究BaCO3是一种非常重要的无机盐产品,广泛用于工业陶瓷、光学玻璃、建筑等行业。例如用于配制焰火、制信号弹、作陶瓷涂料、制光学玻璃等,还用作杀鼠药、水澄清剂和填料。我们探究通过沉淀转化,利用天然矿物重晶石(BaSO4)生产该物质。探究BaSO4与Na2CO3溶液转化为BaCO3问题1:查阅相关数据知Ksp(BaSO4)=1.110-10 mol2L-2,Ksp(BaCO3)= 5.110-9 mol2L-2,请计算硫酸钡转化为碳酸钡的转化常数,并判断该转化难度。问题2:1

8、mol的BaSO4(s)用1 L碳酸钠溶液浸泡,假设能把硫酸钡完全转化为BaCO3(溶液体积不变),则需要碳酸钠溶液浓度至少为多少?问题3:已知25 下,Na2CO3的溶解度为29.4 g,那么常温下饱和Na2CO3溶液的浓度能否达到46.5 molL-1?问题4:25 下,用1 L 2.8 molL-1的碳酸钠溶液,浸泡1 mol的BaSO4(s),充分转化后(溶液体积不变),硫酸钡转化成碳酸钡的转化率是多少?通过1 L这样的溶液几次浸泡可以把1 mol的BaSO4(s)完全转化为碳酸钡?问题5:逆向转化,把1 mol碳酸钡完全转化为硫酸钡(溶液体积不变),需要1 L浓度至少为多少的硫酸钠溶

9、液?问题6:20 时,硫酸钠的溶解度为19.5 g,计算饱和硫酸钠溶液物质的量浓度。上述转化一次浸泡能否使1 mol碳酸钡完全转化为硫酸钡?归纳拓展相同类型沉淀转化解题思维模式(1)如果是易溶微溶难溶更难溶 ,转化一般无需计算,很容易即可实现。1.(2021黑龙江哈尔滨期中)25 时,向AgCl的白色悬浊液中依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,先出现黄色沉淀,最终生成黑色沉淀。已知有关物质的颜色和溶度积如下表:题组例练物质AgClAgIAg2S颜色白色黄色黑色Ksp(25 )1.810-101.510-161.810-50下列叙述不正确的是( )A.溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀

10、B.若先加入Na2S溶液,再加入KI溶液,则无黄色沉淀产生C.25 时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag+的浓度相同D.25 时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同CB课堂小结提升【知识整合】【易错提醒】1.误认为Ksp由小到大的沉淀转化(相同类型)不能实现。一般来讲Ksp由大到小的沉淀转化很容易实现。Ksp由小到大的沉淀转化,如果Ksp差距很大则不能实现,而如果Ksp差距很小则两种沉淀可以互相转化,只是Ksp由小到大的沉淀转化相对较难而已,并非完全不能实现。2.误认为形式相同的沉淀,一定是Ksp小的优先沉淀,其实形式相同的沉淀,只有沉淀离子浓度相

11、同时一般才是Ksp小的优先沉淀。比如向等浓度的NaCl、NaBr溶液中,滴加硝酸银溶液,由于Ksp(AgBr)Ksp(AgCl),所以先析出淡黄色溴化银沉淀后析出白色氯化银沉淀。学科素养测评废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染,电池中含有的汞、锰、铅等金属离子对植物生长有毒害作用,摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等。某同学查阅了一些难溶物常温下的溶度积常数,如下表:物质FeSCuS(黑色)MnS(红色)PbSHgSZnSKsp6.310-181.310-352.510-133.410-286.410-331.610-24物质Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Pb(OH)2

12、Zn(OH)2Ksp2.610-393.210-344.510-131.010-161.210-17(1)该同学在含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,观察到先出现的沉淀的颜色是,该实验说明在相同条件下,同类型沉淀的Ksp越小,物质的溶解度(填“越大”或“越小”)。答案:(1)黑色越小解析:(1)根据表格数据可知Ksp(CuS)Ksp(MnS),所以向含有相同浓度Mn2+和Cu2+的溶液中滴加Na2S的稀溶液,浓度商先达到CuS的溶度积,则先出现的沉淀的颜色为黑色;该实验说明在相同条件下,同类型沉淀的Ksp越小,物质的溶解度越小。废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染,电池

13、中含有的汞、锰、铅等金属离子对植物生长有毒害作用,摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等。某同学查阅了一些难溶物常温下的溶度积常数,如下表:物质FeSCuS(黑色)MnS(红色)PbSHgSZnSKsp6.310-181.310-352.510-133.410-286.410-331.610-24物质Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Pb(OH)2Zn(OH)2Ksp2.610-393.210-344.510-131.010-161.210-17(2)已知,某溶液中Fe3+的浓度为2.6 molL-1,常温下该离子开始沉淀的pH为 。若溶液中含有与Fe3+等浓度的Al3+,调

14、节pH使Fe3+沉淀完全时(Fe3+浓度降至110-5 molL-1)的pH为,沉淀中(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3沉淀。答案:(2)12.80含有废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染,电池中含有的汞、锰、铅等金属离子对植物生长有毒害作用,摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等。某同学查阅了一些难溶物常温下的溶度积常数,如下表:物质FeSCuS(黑色)MnS(红色)PbSHgSZnSKsp6.310-181.310-352.510-133.410-286.410-331.610-24物质Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Pb(OH)2Zn(OH)2Ksp2.610-

15、393.210-344.510-131.010-161.210-17(3)某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,利用沉淀转化原理最适宜加入过量的(填字母,下同)。A.FeSB.Fe2O3C.Na2SD.ZnO写出加入该试剂除去Pb2+时发生反应的离子方程式:。废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染,电池中含有的汞、锰、铅等金属离子对植物生长有毒害作用,摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等。某同学查阅了一些难溶物常温下的溶度积常数,如下表:物质FeSCuS(黑色)MnS(红色)PbSHgSZnSKsp6.310-181.310-352.510-133.410-286.410-331.610-24物质Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Pb(OH)2Zn(OH)2Ksp2.610-393.210-344.510-131.010-161.210-17(4)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再向滤液中加