资源描述
第2课时 沉淀溶解平衡的应用,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,1.沉淀的生成 (1)调节pH法。 加入氨水调节pH至78,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应的离子方程式如下:_。 (2)加沉淀剂法。 以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应的离子方程式如下: Cu2+S2-=CuS,Cu2+H2S=CuS+2H+;Hg2+S2-=HgS, Hg2+H2S=HgS+2H+。,目标导航,预习导引,2.沉淀的溶解 (1)原理。 根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要不断减少溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向沉淀溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。 (2)方法。 酸溶解法。 例如:难溶于水的CaCO3溶于盐酸中,目标导航,预习导引,盐溶液溶解法。 例如:Mg(OH)2固体能溶于浓NH4Cl溶液中 Mg(OH)2(s) Mg2+2OH-,加入NH4Cl溶液时,由于发生反应 _,使上述平衡正向移动,因此Mg(OH)2固体能逐渐溶解。,目标导航,预习导引,3.沉淀的转化 (1)实质:溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀越容易转化。,目标导航,预习导引,其反应的化学方程式如下: CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4, CuSO4+PbS=CuS+PbSO4。,目标导航,预习导引,深度思考 判断下列描述的正误(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解。 ( ) (2)两种难溶电解质作比较时,Ksp越小,溶解度越大。 ( ) (3)在Cl-和Br-共存的溶液中,只要滴入AgNO3溶液,就一定先有AgBr沉淀生成。 ( ) (4)Ag2SO4的溶度积 ( ) 答案:(1) (2) (3) (4),迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,一、沉淀的生成与溶解 1.沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用。 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)化学沉淀法废水处理工艺流程示意图(如下图所示)。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,2.沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理。 根据平衡移动的原理,对于在水中难溶的电解质,如能设法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,就可以使沉淀溶解。 (2)沉淀溶解的方法。 酸溶解法:如CaCO3溶于盐酸,Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。 盐溶解法:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生;其次希望沉淀生成的反应进行得越完全越好。 (1)如果要除去某溶液中的 ,你选择加入钙盐还是钡盐?为什么? 答案:选择钡盐比钙盐好,因为BaSO4比CaSO4更难溶,可使 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全部通过沉淀除去?说明原因。 答案:判断沉淀能否生成可从物质的溶解度等方面来考虑。不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去,因为即使是难溶电解质,在溶液中仍有一定的溶解度(尽管很小),但不会为0,一般认为残留在溶液中的离子浓度小于110-5 molL-1时,沉淀就达到完全了。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,【例1】 Fe2+较完全地形成氢氧化物沉淀的pH为9.6。要制得较纯的FeS沉淀,在FeCl2溶液中加入的试剂是( ) A.Na2S B.NaHS C.H2S D.(NH4)2S 解析:Fe2+能水解:Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+,要得到较纯的FeS沉淀,加入的试剂需尽量能抑制Fe2+的水解。而Na2S溶液中的S2-和NaHS溶液中的HS-能与Fe2+发生相互促进的水解反应,使Fe2+的水解平衡向右移动,能生成Fe(OH)2沉淀。而H2S与FeCl2溶液不反应。(NH4)2S溶液中 水解呈酸性,能抑制Fe2+的水解。 答案:D,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,利用溶解平衡解释石笋、钟乳石的形成。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,思考探究,一,二,知识精要,二、沉淀的转化 1.实验探究 (1)【实验内容】AgCl沉淀的转化。,【实验结论】AgCl沉淀转化为AgI沉淀,AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀,说明溶解度由小到大的顺序为Ag2SAgIAgCl。,迁移应用,典题例解,思考探究,一,二,知识精要,(2)【实验内容】Mg(OH)2沉淀的转化。,【实验说明】为加速Mg(OH)2转化成Fe(OH)3,可在滴加FeCl3溶液之后充分振荡,再静置观察。 【实验结论】Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀,溶解度的大小顺序为Fe(OH)3Mg(OH)2。,迁移应用,典题例解,思考探究,一,二,知识精要,2.沉淀转化的方法 对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。 3.沉淀转化的实质 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现;两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,(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。 答案:FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq),迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,(2)硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,它们是怎样形成的? 答案:硬水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、MgSO4、CaSO4、CaCl2、MgCl2等钙、镁盐。硬水在煮沸时,可发生以下反应:,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,【例2】 已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体,Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体。常温下,Ksp(AgCl)=1.810-18, Ksp(Ag2S)=6.310-50。取AgNO3溶液,加NaCl溶液,静置,过滤,洗涤后,再加Na2S溶液,预测实验现象,并写出反应的离子方程式。,答案:现象:白色沉淀(AgCl)转化成黑色沉淀(Ag2S)。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,1.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变成黑色,根据上述变化过程,分析这三种沉淀物的溶解度关系为 ( ) A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgClAgIAg2S D.AgIAgClAg2S 解析:沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化,由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgClAgIAg2S。 答案:C,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,2.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是 ( ) A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度 B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性 C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2+S2-=CuS D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应 解析:CuSO4与PbS反应可以生成CuS,所以CuS的溶解度小于PbS的,A项错误;ZnS、PbS、CuS中硫的化合价为-2,均具有还原性,B项错误;ZnS难溶于水,不能写成离子形式,C项错误;铜的硫化物首先被氧化成CuSO4,然后硫酸铜与ZnS、PbS发生复分解反应生成更难溶的CuS,D项正确。 答案:D,思悟升华,误区警示,案例探究,有关溶解平衡图像问题的解题策略 一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知: 。下列说法正确的是 ( ),思悟升华,误区警示,案例探究,解析:结合沉淀溶解平衡曲线及溶度积常数进行分析。,答案:B,思悟升华,误区警示,案例探究,(1)溶度积曲线上的点表示该条件下,达到溶解与沉淀平衡状态;在曲线下方的点表示该温度下未达到平衡;在曲线上方的点表示过饱和状态。 (2)涉及Qc的计算时,易忽视等体积混合后离子的浓度均减半而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。,思悟升华,误区警示,案例探究,有关沉淀溶解平衡图像问题的思维模板: 明确图像中纵、横坐标的含义理解图像中线上、线外点的含义抓住Ksp的特点,结合选项分析判断 (1)曲线上的任意一点,都代表指定温度下的饱和溶液,由对应的离子浓度可求Ksp。 (2)可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态,是否有沉淀析出。处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态,一定会有沉淀析出,处于曲线下方的点,则表明溶液处于未饱和状态,不会有沉淀析出。,
展开阅读全文