《2017_2018学年高中化学第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡第2课时沉淀反应的应用学案新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017_2018学年高中化学第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡第2课时沉淀反应的应用学案新人教版选修4（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、按照“坚持问题导向、突出整改落实、推动各项工作、完善制度机制”的原则，直面问题，剖析原因，查找症结，增强“四个意识”，切实把全面从严治党要求贯彻落实到农业工作的各个方面第2课时沉淀反应的应用目标导航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。1沉淀的生成(1)调节pH法如加入氨水调节pH4，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应离子方程式：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(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。反应离子方程式如下：加Na2S生成CuS：
2、S2Cu2=CuS。通入H2S生成CuS：H2SCu2=CuS2H。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，只要不断移去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)实例：CaCO3沉淀溶于盐酸中：CO2气体的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡体系中的CO浓度不断减小，平衡向沉淀溶解的方向移动。分别写出用HCl溶解难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2的离子方程式FeS2H=Fe2H2S、Al(OH)33H=Al33H2O、Cu(OH)22H=Cu22H2O。向Mg(OH)2悬浊液中分别滴加蒸馏水、稀盐酸、NH4Cl溶液，白色沉淀
3、将不溶解、溶解、溶解(填“溶解”或“不溶解”)。3沉淀的转化(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化(教材实验34)实验操作实验现象有白色沉淀生成白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀化学方程式NaClAgNO3=AgClNaNO3AgClKIAgIKCl2AgINa2SAg2S2NaI实验结论溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化(教材实验35)实验操作实验现象产生白色沉淀产生红褐色沉淀上层为无色溶液，下层为红褐色沉淀化学方程式MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl3Mg(OH)22FeCl32Fe(OH)33MgCl2(2)沉淀转化
4、的实质沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，即将溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。(3)沉淀转化的应用除锅炉水垢锅炉水垢中含CaSO4，可将CaSO4用Na2CO3处理，使之转化为CaCO3，然后用酸除去，其化学方程式为CaSO4Na2CO3CaCO3Na2SO4，CaCO32H=Ca2H2OCO2。自然界中矿物的转化CuSO4溶液铜蓝(CuS)。【合作探究】1除去溶液中的SO，选择钙盐还是钡盐？为什么？怎样选择沉淀剂？答案(1)根据CaSO4微溶于水，BaSO4难溶于水，除去SO时，应选择钡盐，因为钡盐可使SO沉淀更完全。(2)选择沉淀剂时，使生成沉淀的反应越完全越好；不能影响其他离子的
5、存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质离子。2向Mg(OH)2悬浊液中分别滴加稀盐酸和NH4Cl溶液，溶液变澄清，试解释原因。答案(1)Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，HCl=HCl，H与OH结合成弱电解质H2O，使Mg(OH)2的溶解平衡右移，Mg(OH)2不断溶解，直至与盐酸反应完毕。(2)Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，NH4Cl=NHCl，NH与OH结合成弱电解质NH3H2O，使Mg(OH)2的溶解平衡右移，直至Mg(OH)2完全溶解。3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
6、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)4溶洞里美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹，试解释溶洞形成的化学原理。答案石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为可溶性的碳酸氢钙Ca(HCO3)2。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。一、沉淀的转化与生成【例1】已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)1.01016。下列说法错误的是()AAgCl不溶于水，不能转化为AgIB
7、在含有浓度均为0.001 molL1的Cl、I的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶液，首先析出AgI沉淀CAgI比AgCl更难溶于水，所以AgCl可以转化为AgID常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于1011 molL1答案A解析组成结构相似的物质，溶度积越小，其溶解度越小，越易先形成沉淀，B项正确；溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，所以A项错、C项正确；AgCl溶液中c(Ag)105 molL1。要使AgI形成沉淀，则c(Ag)c(I)1.01016。则c(I) molL11011 molL1，D正确。【练后归纳】通过比较溶度积与溶液中有关离子浓
8、度幂的乘积浓度商(Qc)的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；QcKsp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。变式训练125 时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)6.31018；Ksp(CuS)6.31036；Ksp(ZnS)1.61024。下列关于常温时的有关叙述正确的是()A硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大B将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 molL1的Na2S溶液中，Zn2的
9、浓度最大只能达到1.61023 molL1C除去工业废水中含有的Cu2，可采用FeS固体作为沉淀剂D向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2)变大、c(S2)变小，但Ksp(FeS)变大答案C解析化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强，由Ksp可知，常温下，CuS的溶解度最小，故A错；将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 molL1的Na2S溶液中，c(S2)将减至非常小，而Zn2的浓度远远大于1.61023 molL1，故B错；因CuS比FeS更难溶，FeS沉淀可转化为CuS沉淀，故C对；温度不变，Ksp(FeS)不变，故
10、D错。二、沉淀溶解平衡在工业除杂中的应用【例2】工业制氯化铜时，是将浓盐酸用蒸气加热至80 左右，慢慢加入粗制氧化铜粉(含杂质氧化亚铁)，充分搅拌使之溶解，反应如下：CuO2HCl=CuCl2H2O，FeO2HCl=FeCl2H2O。已知：pH9.6时，Fe2以Fe(OH)2的形式完全沉淀：pH6.4时，Cu2以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH为34时，Fe3以Fe(OH)3的形式完全沉淀。(1)为除去溶液中的Fe2，可采用的方法是()A直接加碱，调整溶液pH9.6B加纯铜粉，将Fe2还原出来C先将Fe2氧化成Fe3，再调整pH到34D通入硫化氢，使Fe2直接沉淀(2)工业上为除去溶液中的F
11、e2，常使用NaClO，当溶液中加入NaClO后，溶液pH变化情况是()A肯定减小 B肯定增大C可能减小 D可能增大(3)若此溶液中只含有Fe3时，要调整pH为34，此时最好向溶液中加入()ANaOH溶液 B氨水CCuCl2溶液 DCuO固体解析(1)A项中pH9.6时，Cu2也将沉淀；B项中，铜粉不能将Fe2还原出来；D项中，Fe2与H2S不反应。(2)NaClO具有强氧化性，能将Fe2氧化：2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O，反应中消耗H，pH一定增大。(3)此溶液中只含杂质Fe3，要调整pH到34，加入的物质必须能与酸反应，使c(H)减小，且不引入新的杂质离子，D项符合条件。答案(1
12、)C(2)B(3)D【特别提醒】在物质除杂、提纯实验中，一定要避免引入新的杂质，如上题中的第(3)问，NaOH溶液、氨水虽能调节pH到34，但会引入杂质离子。变式训练2某小型化工厂生产皓矾(ZnSO47H2O)的工艺流程如下图所示：已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为Fe(OH)3：2.73.7；Fe(OH)2：7.69.6；Zn(OH)2：5.78.0。试回答下列问题：(1)加入的应是_，其目的是_。(2)加入的，供选择使用的有：氨水、NaClO溶液、20% H2O2溶液、浓硫酸、浓硝酸等，应选用_，其理由是_。(3)加入的是_，目的是_。答案(1)Zn将Cu2、Fe3等杂质
13、离子除去(2)20% H2O2溶液H2O2作氧化剂，可将Fe2氧化为Fe3，且不引入其他杂质(3)ZnO或Zn(OH)2(答案合理即可)调节溶液的pH，使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去解析向溶液中加入Zn，发生反应：Cu2Zn=Zn2Cu、2Fe3Zn=2Fe2Zn2，然后把Fe2氧化成Fe3，在选择氧化剂时，应使用H2O2，因为H2O2的还原产物为H2O，不引入新杂质，然后通过调节溶液的pH，使Fe3水解生成Fe(OH)3沉淀而除去。1除去NaCl中的FeCl3需加入的试剂是()ANaOH B石灰水C铜片 D氨水答案A解析在除去FeCl3时，不能引入新的杂质。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()ACuS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CCuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2S2=CuSD整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应答案D解析CuSO4与PbS反应可以生成CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的，A错误；硫化物中硫的化合价为2，均具有还原性，B错误；ZnS难溶于水，不能写成离子形式
