第2課時(shí)

沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用閱讀思考自主檢測(cè)任務(wù)、閱讀教材第89頁至92頁,回答下列問題:1.閱讀教材第89頁“問題解決”,思考造成齲齒的原因是什么?含氟牙膏的使用能降低齲齒的發(fā)生率,其原理是什么?2.閱讀教材第90頁“活動(dòng)與探究”,歸納沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。沉淀的轉(zhuǎn)化在什么情況下更容易實(shí)現(xiàn)?提示:沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì):沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一種沉淀可轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀,難溶物的溶解度相差越大,這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)越大。閱讀思考自主檢測(cè)3.閱讀教材第92頁,思考如何除去硫酸銅溶液中混有的少量鐵離子?提示:可向溶液中加入氫氧化銅或堿式碳酸銅,調(diào)節(jié)溶液的pH至3~4,鐵離子就會(huì)全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去。閱讀思考自主檢測(cè)1.在有固態(tài)CaCO3存在的飽和溶液中,存在著如下平衡CaCO3(s)Ca2+(aq)+(aq),加入下列溶液能使CaCO3質(zhì)量增加的是(

)A.CaCl2溶液 B.KNO3溶液C.NH4Cl溶液

D.NaCl溶液答案:A2.向5mL

NaCl溶液中滴入1滴AgNO3溶液,出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)滴加1滴KI溶液并振蕩,沉淀為黃色,再滴入1滴Na2S溶液并振蕩,沉淀又變?yōu)楹谏?根據(jù)上述變化過程,此三種沉淀的溶解度的關(guān)系是(

)A.Ag2S=AgI=AgCl

B.Ag2S>AgI>AgClC.Ag2S<AgI<AgCl

D.AgI>AgCl>Ag2S答案:C探究問題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向1.在涉及無機(jī)物的制備、提純工藝的生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域中,常利用生成沉淀來達(dá)到分離或除去某些離子的目的。請(qǐng)舉例說明常見生成沉淀的方法。提示:①調(diào)節(jié)pH法:如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵,使其溶于水,再加入氨水調(diào)節(jié)pH至7~8,可使Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。反應(yīng)如下:②加沉淀劑法:如以Na2S、H2S等作沉淀劑,使某些金屬離子如Cu2+、Hg2+等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀,也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。反應(yīng)如下:探究問題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向2.水垢的主要成分為什么是CaCO3和Mg(OH)2,而不是CaCO3和MgCO3?提示:天然水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等鈣鹽和鎂鹽,煮沸時(shí)二者均可分解生成CaCO3和MgCO3,由于Mg(OH)2比MgCO3更難溶,MgCO3就與

水解生成的OH-結(jié)合生成更難溶的Mg(OH)2。探究問題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向3.雖然溶洞都是十分堅(jiān)硬的碳酸鹽質(zhì)巖石,但由于長(zhǎng)期沉浸在地下水中被溶解,特別是當(dāng)水中含有二氧化碳時(shí),其溶解速度更加迅速。這樣一年又一年,堅(jiān)硬的巖層就會(huì)被溶蝕出一個(gè)個(gè)洞穴。當(dāng)溶有石灰質(zhì)的地下水再次滴入洞中時(shí),由于環(huán)境中壓力、溫度的變化,使水中的二氧化碳逸出,從而降低了水對(duì)石灰質(zhì)的溶解力,這樣原本溶解在水中的部分石灰質(zhì),會(huì)因?yàn)檫^于飽和而沉淀析出,長(zhǎng)時(shí)間的累積就會(huì)形成一根根形態(tài)各異的石鐘乳、石柱和石筍。你能用沉淀溶解平衡知識(shí)結(jié)合相關(guān)的化學(xué)方程式加以解釋嗎?探究問題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用1.溶度積的應(yīng)用(1)Qc>Ksp,溶液過飽和,有沉淀析出,直至溶液飽和,達(dá)到新的平衡狀態(tài)。(2)Qc=Ksp,溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。(3)Qc<Ksp,溶液未飽和,無沉淀析出,若加入過量難溶電解質(zhì),難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。2.沉淀轉(zhuǎn)化(1)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一般是溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化生成溶解度更小的沉淀。(2)當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中幾種離子時(shí),生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀;如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大,就能分步沉淀,從而達(dá)到分離離子的目的。探究問題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向3.沉淀的生成(1)條件:離子濃度積(Qc)大于溶度積(Ksp)。(2)應(yīng)用:①分離離子:同一類型的難溶電解質(zhì),如AgCl、AgBr、AgI,溶度積小的物質(zhì)先析出,溶度積大的物質(zhì)后析出。②控制溶液的pH來分離物質(zhì),如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物質(zhì),將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去。探究問題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向4.沉淀的溶解當(dāng)溶液中溶度積Qc小于Ksp時(shí),沉淀可以溶解,其常用的方法有:(1)酸堿溶解法:加入酸或堿與溶解平衡體系中的相應(yīng)離子反應(yīng),降低離子濃度,使平衡向溶解的方向移動(dòng),如CaCO3可溶于鹽酸。(2)鹽溶解法:加入鹽溶液,與沉淀溶解平衡體系中某種離子反應(yīng)生成弱電解質(zhì),從而減小離子濃度使沉淀溶解,如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液。探究問題知識(shí)點(diǎn)撥重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向5.沉淀溶解平衡原理應(yīng)用中的注意事項(xiàng)(1)利用生成沉淀分離或除去某種離子,首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生,其次希望沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好。如除去鈉鹽溶液中的Mg2+,應(yīng)使用NaOH使之轉(zhuǎn)化為溶解度較小的Mg(OH)2。(2)不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0×10-5mol·L-1時(shí),沉淀已經(jīng)完全。(3)沉淀的轉(zhuǎn)化過程中一般是溶解度大的易轉(zhuǎn)化為溶解度小的,但在溶解度相差不大的情況下,溶解度小的也可以轉(zhuǎn)化為溶解度大的,如BaSO4沉淀在飽和Na2CO3溶液中可以轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀。重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二考向一

沉淀的生成和沉淀的溶解【例題1】

下列說法中正確的是(

)A.鋇中毒患者可盡快使用蘇打溶液洗胃,隨即排泄使Ba2+轉(zhuǎn)化為BaCO3而排出B.工業(yè)上可以用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀劑除去廢水中的Hg2+、Cu2+等,但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀劑C.水中的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2受熱容易分解生成難溶性的CaCO3和MgCO3,故水垢的主要成分是CaCO3和MgCO3D.Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),該固體可溶于NH4Cl溶液重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二解析:胃液中存在H+,不可用蘇打洗胃,與H+反應(yīng),不能使Ba2+轉(zhuǎn)化為BaCO3且BaCO3亦有毒,A項(xiàng)錯(cuò)誤;溶解度小的難溶物可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的難溶物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Mg(HCO3)2受熱容易分解生成難溶性的MgCO3,在加熱的條件下逐漸轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,CaCO3和Mg(OH)2是水垢的主要成分,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),加入NH4Cl溶液,Mg2+和

水解產(chǎn)生的H+均與OH-反應(yīng),使平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)向右移動(dòng),固體溶解,正確。答案:D重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二規(guī)律方法點(diǎn)撥Mg(OH)2沉淀溶于NH4Cl溶液是人教版教材上的一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究素材,也是沉淀溶解的一個(gè)重要示例,Mg(OH)2沉淀也能溶于CH3COONH4等銨鹽溶液中。Al(OH)3是兩性氫氧化物,既溶于強(qiáng)酸又溶于強(qiáng)堿溶液,但不溶于氨水,也不溶于銨鹽溶液。還值得一提的是,金屬硫化物的溶解性有差異:FeS、ZnS等溶于鹽酸、稀硫酸(即與H+反應(yīng)),CuS、Ag2S等不溶于鹽酸、稀硫酸等非氧化性酸(這是由FeS、ZnS、CuS、Ag2S的溶度積差異所決定的)。重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二成功體驗(yàn)1要使工業(yè)廢水中的Pb2+重金屬鹽離子沉淀,可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑,已知Pb2+與這些離子形成的化合物的溶解度如下:由上述數(shù)據(jù)可知,選用的最好沉淀劑是(

)A.硫化物

B.硫酸鹽C.碳酸鹽

D.以上沉淀劑均可解析:最好的沉淀劑應(yīng)該是使溶液中的Pb2+濃度最小的試劑,即生成的沉淀的溶解度是最小的,故選A。答案:A重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二考向二

沉淀的轉(zhuǎn)化【例題2】

(2016江蘇蘇州測(cè)試)已知25℃時(shí)Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp(MgF2)=7.42×10-11。下列說法中正確的是(

)A.25℃時(shí),飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大B.25℃時(shí),向Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)增大C.在25℃下,向濃度均為0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成Mg(OH)2沉淀D.25℃時(shí),向Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為MgF2重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二解析:Mg(OH)2與MgF2的化學(xué)式組成均為AB2型,則Ksp越小,c(Mg2+)越小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;可以結(jié)合Mg(OH)2電離出的OH-,從而促使Mg(OH)2的溶解平衡正向移動(dòng),c(Mg2+)增大,B項(xiàng)正確;因?yàn)镵sp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],所以先生成Cu(OH)2沉淀,C項(xiàng)錯(cuò)誤;雖然Ksp[Mg(OH)2]<Ksp(MgF2),但二者比較相近,若加入NaF溶液使c(Mg2+)·c2(F-)>7.42×10-11,也會(huì)生成MgF2沉淀,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B重點(diǎn)難點(diǎn)重要考向考向一考向二成功體驗(yàn)2(2016浙江麗水測(cè)試)自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液,向地下深層滲透,遇到難溶的ZnS或PbS,慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析中正確的是(

)A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度B.原生銅的硫化物具有還原性,而銅藍(lán)沒有還原性C.CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu2++S2-CuS↓D.整個(gè)過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)解析:難溶的ZnS或PbS和硫酸銅溶液作用能轉(zhuǎn)化為CuS,是因?yàn)镃uS的溶解度比ZnS或PbS的溶解度小;B項(xiàng),CuS有還原性;C項(xiàng),離子答案:D12341.已知CuSO4溶液分別與Na2CO3溶液、Na2S溶液的反應(yīng)情況如下:(1)CuSO4+Na2CO3請(qǐng)根據(jù)以上信息,判斷下列幾種物質(zhì)的溶解度大小的比較中正確的是(

)A.CuS<Cu(OH)2<CuCO3B.CuS>Cu(OH)2>CuCO3C.Cu(OH)2>CuCO3>CuSD.Cu(OH)2<CuCO3<CuS1234解析:根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的一般規(guī)律:溶解度小的沉淀易轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀,故由反應(yīng)(1)知,溶解度CuCO3>Cu(OH)2,由反應(yīng)(2)知Cu(OH)2>CuS。答案:A12342.已知Mg(OH)2、Fe(OH)3的Ksp分別為1.8×10-11、2.6×10-39。實(shí)驗(yàn):①將0.1mol·L-1MgCl2溶液和0.5mol·L-1

NaOH溶液等體積混合得到濁液;②取少量①中濁液,滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀;③將①中濁液過濾,取少量白色沉淀,滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,白色沉淀變?yōu)榧t褐色;④另取少量白色沉淀,滴加飽和NH4Cl溶液,沉淀溶解。下列說法中不正確的是(

)A.將①中所得濁液過濾,所得濾液中含少量Mg2+B.濁液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)C.實(shí)驗(yàn)②和③均能說明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶D.在pH=7的中性溶液中Mg2+可以大量存在而Fe3+不能大量存在1234答案:C12343.在pH為4~5的環(huán)境中,Cu2+、Fe2+不生成沉淀,而Fe3+幾乎完全沉淀。工業(yè)上制CuCl2是將濃鹽酸加熱到80℃左右,再慢慢加入粗氧化銅(含雜質(zhì)FeO),充分?jǐn)嚢枋怪芙?。欲除去溶液中的雜質(zhì)離子,下述方法正確的是(

)A.加入純Cu將Fe2+還原B.向溶液中加入(NH4)2S使Fe2+沉淀C.直接加水加熱使雜質(zhì)離子水解除去D.在溶液中通入Cl2,再加入CuO粉末調(diào)節(jié)pH為4~5解析:由題給信息,先將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,通過調(diào)節(jié)pH,使其生成沉淀。答案:D12344.導(dǎo)學(xué)號(hào)22014071利用X射線對(duì)BaSO4穿透能力較差的特性,醫(yī)學(xué)上在進(jìn)行消化系統(tǒng)的X射線透視時(shí),常用BaSO4作內(nèi)服造影劑,這種檢查手段稱為鋇餐透視。(1)醫(yī)學(xué)上進(jìn)行鋇餐透視時(shí)為什么不用BaCO3?(用離子方程式表示)

。

(2)某課外活動(dòng)小組為了探究BaSO4的溶解度,分別將足量BaSO4放入:a.