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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34，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,H2SCu2=CuS2H,Hg2S2=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.NH3H2O B.NaOH C.Na2CO3 D.MgCO3,解析Fe33H2OFe(OH)33H，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Ag2SO4 B.向饱和AgCl溶液中加入0.1 molL1 Na2S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 AgBrAgI D.将0.02 molL1 AgNO3溶液与0.02 molL1 Na2SO4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)298 K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0.1 molL1 Na2S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 AgBrAgI，C项错误； 0.02 molL1 AgNO3溶液与0.02 molL1 Na2SO4溶液等体积混合后，Ag、 的浓度均为0.01 molL1，Qcc2(Ag) 0.0120.011 1061.2105，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,AgCl=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)2 MgCO3H2OCO2,Ca(HCO3)2 CaCO3H2OCO2,MgCO3H2O Mg(OH)2CO2,(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)，CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,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2 mL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，KspMg(OH)25.61012，pH10的含Mg2溶液中，c(Mg2) 5.6104 molL1 C.室温下，向浓度均为0.1 molL1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，pH10的含Mg2溶液中，c(Mg2)c2(OH)5.61012，则c(Mg2)5.6104 molL1，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0.1 molL1的CaCl2溶液100 mL中加入0.1 molL1的Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。 向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，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.NaOH B.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11，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)6.31018，Ksp(CuS)6.31036。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FeS D.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：0.1 molL1AgNO3溶液和0.1 molL1 NaCl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0.1 molL1 KI溶液，出现浑浊； 向沉淀c中滴加0.1 molL1 KI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AgI D.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0.1 molL1KI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0.5 mgL1。 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2.0104 molL1 AgNO3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)1.01012。,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,2Cr36Fe37H2O,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,答案,解析,1,2,3,4,5,答案 100 L0.000 2 molL10.020 0 mol，还原反应需消耗n1(Fe2)0.120 0 mol，同时反应生成的n(Cr3)0.040 0 mol，n(Fe3)0.120 0 mol， 与Cr3和Fe3形成铁氧体的n2(Fe2) n(Cr3)n(Fe3)0.080 0 mol n(FeSO47H2O)n1(Fe2)n2(Fe2)0.120 0 mol0.080 0 mol0.200 0 mol 加入的m(FeSO47H2O)0.200 0 mol278 gmol155.6 g。,1,2,3,4,5,
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