《高中化學(xué)（人教版選修4） 第三章水溶液中的離子平衡 第四節(jié)第2課時(shí).DOC-匯文網(wǎng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué)（人教版選修4） 第三章水溶液中的離子平衡 第四節(jié)第2課時(shí).DOC-匯文網(wǎng)（5頁珍藏版）》請?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、第2課時(shí)沉淀反應(yīng)的應(yīng)用目標(biāo)要求1.了解沉淀反應(yīng)的應(yīng)用。2.知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。一、沉淀的生成1沉淀生成的應(yīng)用在涉及無機(jī)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。2沉淀的方法(1)調(diào)節(jié)pH法：如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至78，可使Fe3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。反應(yīng)如下：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(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：Cu2S2=CuS，Cu2H

2、2S=CuS2H，Hg2S2=HgS，Hg2H2S=HgS2H。二、沉淀的溶解1Mg(OH)2溶解性Mg(OH)2難溶于水；能溶于鹽酸，反應(yīng)的離子方程式為Mg(OH)22H=Mg22H2O；能溶于NH4Cl溶液反應(yīng)的離子方程式為Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。2沉淀溶解的原理根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解。3溶解沉淀的試劑類型(1)主要類型：用強(qiáng)酸溶解。例如，溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等難溶電解質(zhì)。(2)用某些鹽溶液溶解。例如：Mg(OH)2沉淀可溶于N

3、H4Cl溶液，化學(xué)方程式為Mg(OH)22NH4Cl=MgCl22NH3H2O。三、沉淀的轉(zhuǎn)化1實(shí)驗(yàn)探究(1)Ag的沉淀物的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有白色沉淀生成白色沉淀變?yōu)辄S色黃色沉淀變?yōu)楹谏瘜W(xué)方程式AgNO3NaCl=AgClNaNO3AgClKI=AgIKCl2AgINa2S=Ag2S2NaI實(shí)驗(yàn)結(jié)論溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀(2)Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生紅褐色沉淀化學(xué)方程式MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl3Mg(OH)22FeCl3=2Fe(OH)33MgCl2實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小2.沉淀轉(zhuǎn)

4、化的方法對于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先將其轉(zhuǎn)化為另一種用酸或其他方法能溶解的沉淀。3沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一般說來，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。兩種沉淀的溶解度差別越大，沉淀轉(zhuǎn)化越容易。4沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。(1)鍋爐除水垢水垢CaSO4(s)CaCO3Ca2(aq)其反應(yīng)方程式是CaSO4Na2CO3CaCO3Na2SO4，CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。(2)對一些自然現(xiàn)象的解釋在自然界也發(fā)生著溶解度小的礦物轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。例如，各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用

5、后可變成CuSO4溶液，并向深部滲透，遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)時(shí)，便慢慢地使之轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。其反應(yīng)如下：CuSO4ZnS=CuSZnSO4，CuSO4PbS=CuSPbSO4。知識點(diǎn)一沉淀的生成1要使工業(yè)廢水中的重金屬Pb2離子沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2離子與這些離子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.031041.811071.841014由上述數(shù)據(jù)可知，選用的沉淀劑最好為()A硫化物 B硫酸鹽 C碳酸鹽 D以上沉淀劑均可答案A解析PbS的溶解度最小，沉淀最徹底，故選A。2為除去MgCl2溶液中的Fe

6、Cl3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是()ANaOH BNa2CO3 C氨水 DMgO答案D解析要除FeCl3實(shí)際上是除去Fe3，由于pH3.7時(shí)，F(xiàn)e3完全生成Fe(OH)3，而pH11.1時(shí)，Mg2完全生成Mg(OH)2，所以應(yīng)加堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH使Fe3形成Fe(OH)3；又由于除雜不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，所以選擇MgO。知識點(diǎn)二沉淀的溶解3當(dāng)氫氧化鎂固體在水中達(dá)到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)時(shí)，為使Mg(OH)2固體的量減少，須加入少量的()AMgCl2 BNaOH CMgSO4 DNaHSO4答案D解析若使Mg(OH)2固體的量減小，應(yīng)使Mg(OH)2的溶解

7、平衡右移，應(yīng)減小c(Mg2)或c(OH)。答案為D。4下列關(guān)于沉淀的敘述不正確的是()A生產(chǎn)、科研中常利用生成沉淀來達(dá)到分離或除雜的目的B沉淀的溶解只能通過酸堿中和反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)C沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)D一般來說，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)答案B解析酸堿中和反應(yīng)是實(shí)現(xiàn)沉淀溶解的方法之一，沉淀的溶解也可以通過其他途徑實(shí)現(xiàn)。知識點(diǎn)3沉淀轉(zhuǎn)化5向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加一滴KI溶液并振蕩，沉淀變?yōu)辄S色，再滴入一滴Na2S溶液并振蕩，沉淀又變成黑色，根據(jù)上述變化過程，分析此三種沉淀物的溶解度關(guān)系為()AAgClAgIAg2S B

8、AgClAgIAgIAg2S DAgIAgClAg2S答案C解析沉淀溶解平衡總是向更難溶的方向轉(zhuǎn)化，由轉(zhuǎn)化現(xiàn)象可知三種沉淀物的溶解度關(guān)系為AgClAgIAg2S。6已知如下物質(zhì)的溶度積常數(shù)：FeS：Ksp6.31018；CuS：Ksp6.31036。下列說法正確的是()A同溫度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B同溫度下，向飽和FeS溶液中加入少量Na2S固體后，Ksp(FeS)變小C向含有等物質(zhì)的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出現(xiàn)的沉淀是FeSD除去工業(yè)廢水中的Cu2，可以選用FeS作沉淀劑答案D解析A項(xiàng)由于FeS的Ksp大，且FeS與CuS的Ksp表達(dá)式

9、是相同類型的，因此FeS的溶解度比CuS大；D項(xiàng)向含有Cu2的工業(yè)廢水中加入FeS，F(xiàn)eS會(huì)轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS，可以用FeS作沉淀劑；B項(xiàng)Ksp不隨濃度變化而變化，它只與溫度有關(guān)；C項(xiàng)先達(dá)到CuS的Ksp，先出現(xiàn)CuS沉淀。練基礎(chǔ)落實(shí)1在BaSO4飽和溶液中加入少量BaCl2溶液時(shí)產(chǎn)生沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度積常數(shù)，則平衡后溶液中()Ac(Ba2)c(SO)(Ksp)Bc(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)Cc(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)Dc(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)答案B2往含I和Cl的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀

10、的質(zhì)量與加入AgNO3溶液體積的關(guān)系如下圖所示。則原溶液中c(I)/c(Cl)的比值為()A(V2V1)/V1 BV1/V2 CV1/(V2V1) DV2/V1答案C解析從圖象變化情況看，OV1主要是生成AgI沉淀，V1V2段主要是生成AgCl沉淀，所以溶液中c(I)/c(Cl)。練方法技巧3難溶電解質(zhì)在水溶液中存在著電離平衡。在常溫下，溶液里各離子濃度以它們化學(xué)計(jì)量數(shù)為方次的乘積是一個(gè)常數(shù)，叫溶度積常數(shù)(Ksp)。例如：Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH，Kspc(Cu2)c(OH)221020。當(dāng)溶液中各離子濃度方次的乘積大于溶度積時(shí)，則產(chǎn)生沉淀，反之固體溶解。(1)某CuSO4溶液

11、里c(Cu2)0.02 molL1，如要生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的pH，使之大于_。(2)要使0.2 molL1 CuSO4溶液中Cu2沉淀較為完全(使Cu2濃度降至原來的千分之一)，則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH為_。答案(1)5(2)6解析(1)根據(jù)信息，當(dāng)c(Cu2)c(OH)221020時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，則c(OH)109 molL1，c(H)105 molL1，pH5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整pH5。（2）要使Cu2濃度降至 molL12104 molL1，c(OH)108 molL1，c(H)106 molL1，此時(shí)溶液的pH6。練綜合拓展4已知難溶電

12、解質(zhì)在水溶液中存在溶解平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspc(Mn)mc(Am)n，稱為溶度積。某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性，查得如下資料：(25)難溶電解質(zhì)CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2Ksp2.81099.11066.81061.81012實(shí)驗(yàn)步驟如下：往100 mL 0.1 molL1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 molL1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。向上述懸濁液中加入固體Na2CO3 3 g，攪拌，靜置，沉淀后棄去上層清液。再加入蒸餾水?dāng)嚢瑁o置，沉淀后再棄去上層清液。_。(1)由題中信息知Ksp越

13、大，表示電解質(zhì)的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)寫出第步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)設(shè)計(jì)第步的目的是_。(1) 請補(bǔ)充第步操作及發(fā)生的現(xiàn)象：_。答案(1)大(2)Na2CO3CaSO4=Na2SO4CaCO3(3)洗去沉淀中附著的SO(4)向沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀完全溶解并放出無色無味氣體解析本題考查的知識點(diǎn)為教材新增加的內(nèi)容，題目在設(shè)計(jì)方式上為探究性實(shí)驗(yàn)，既注重基礎(chǔ)知識，基本技能的考查，又注重了探究能力的考查。由Ksp表達(dá)式不難看出其與溶解度的關(guān)系，在硫酸鈣的懸濁液中存在著：CaSO4(aq)=SO(aq)Ca2(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO濃度較大，而CaCO3的

14、Ksp較小，故CO與Ca2結(jié)合生成沉淀，即COCa2=CaCO3。既然是探究性實(shí)驗(yàn)，必須驗(yàn)證所推測結(jié)果的正確性，故設(shè)計(jì)了步操作，即驗(yàn)證所得固體是否為碳酸鈣。5已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(Ag2CrO4)1.91012，現(xiàn)在向0.001 molL1 K2CrO4和0.01 molL1 KCl混合液中滴加0.01 molL1 AgNO3溶液，通過計(jì)算回答：(1)Cl、CrO誰先沉淀？(2)剛出現(xiàn)Ag2CrO4沉淀時(shí)，溶液中Cl濃度是多少？(設(shè)混合溶液在反應(yīng)中體積不變)答案(1)Cl先沉淀(2)4.13106 molL1解析由Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)得c(Ag)1.8108 molL1。由Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)，得c(Ag)molL14.36105molL1，生成AgCl沉淀需c(Ag)1.8108 molL1生成Ag2CrO4沉淀時(shí)所需c(Ag)，故Cl先沉淀。剛開始生成Ag2CrO4沉淀時(shí)，c(Cl)molL14.13106 molL1。