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1、第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用,阅读思考,自主检测,任务、阅读教材第89页至92页,回答下列问题: 1.阅读教材第89页“问题解决”,思考造成龋齿的原因是什么?含氟牙膏的使用能降低龋齿的发生率,其原理是什么?,2.阅读教材第90页“活动与探究”,归纳沉淀转化的实质。沉淀的转化在什么情况下更容易实现? 提示:沉淀转化的实质:沉淀溶解平衡的移动。一种沉淀可转化为更难溶的沉淀,难溶物的溶解度相差越大,这种转化的趋势越大。,阅读思考,自主检测,3.阅读教材第92页,思考如何除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子? 提示:可向溶液中加入氢氧化铜或碱式碳酸铜,调节溶液的pH至34,铁离子就会全部转化为氢氧化铁
2、沉淀除去。,阅读思考,自主检测,1.在有固态CaCO3存在的饱和溶液中,存在着如下平衡CaCO3(s) Ca2+(aq)+ (aq),加入下列溶液能使CaCO3质量增加的是( ) A.CaCl2溶液 B.KNO3溶液 C.NH4Cl溶液 D.NaCl溶液 答案:A 2.向5 mL NaCl溶液中滴入1滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加1滴KI溶液并振荡,沉淀为黄色,再滴入1滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变为黑色,根据上述变化过程,此三种沉淀的溶解度的关系是( ) A.Ag2S=AgI=AgCl B.Ag2SAgIAgCl C.Ag2SAgClAg2S 答案:C,探究问题,知识点拨,重点难点
3、,重要考向,1.在涉及无机物的制备、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。请举例说明常见生成沉淀的方法。 提示:调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶于水,再加入氨水调节pH至78,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下:,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CuS、HgS等沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下:,探究问题,知识点拨,重点难点,重要考向,2.水垢的主要成分为什么是CaCO3和Mg(OH)2,而不是CaCO3和MgCO3? 提示:天然水中
4、含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等钙盐和镁盐,煮沸时二者均可分解生成CaCO3和MgCO3,由于Mg(OH)2比MgCO3更难溶,MgCO3就与 水解生成的OH-结合生成更难溶的Mg(OH)2。,探究问题,知识点拨,重点难点,重要考向,3.虽然溶洞都是十分坚硬的碳酸盐质岩石,但由于长期沉浸在地下水中被溶解,特别是当水中含有二氧化碳时,其溶解速度更加迅速。这样一年又一年,坚硬的岩层就会被溶蚀出一个个洞穴。当溶有石灰质的地下水再次滴入洞中时,由于环境中压力、温度的变化,使水中的二氧化碳逸出,从而降低了水对石灰质的溶解力,这样原本溶解在水中的部分石灰质,会因为过于饱和而沉淀析出,长时间的累
5、积就会形成一根根形态各异的石钟乳、石柱和石笋。你能用沉淀溶解平衡知识结合相关的化学方程式加以解释吗?,探究问题,知识点拨,重点难点,重要考向,沉淀溶解平衡原理的应用 1.溶度积的应用 (1)QcKsp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡状态。 (2)Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。 (3)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。 2.沉淀转化 (1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀转化生成溶解度更小的沉淀。 (2)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀;如果生
6、成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。,探究问题,知识点拨,重点难点,重要考向,3.沉淀的生成 (1)条件:离子浓度积(Qc)大于溶度积(Ksp)。 (2)应用: 分离离子:同一类型的难溶电解质,如AgCl、AgBr、AgI,溶度积小的物质先析出,溶度积大的物质后析出。 控制溶液的pH来分离物质,如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物质,将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去。,探究问题,知识点拨,重点难点,重要考向,4.沉淀的溶解 当溶液中溶度积Qc小于Ksp时,沉淀可以溶解,其常用的方法有: (1)酸碱溶解法:加入酸或碱
7、与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解的方向移动,如CaCO3可溶于盐酸。 (2)盐溶解法:加入盐溶液,与沉淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电解质,从而减小离子浓度使沉淀溶解,如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液。,探究问题,知识点拨,重点难点,重要考向,5.沉淀溶解平衡原理应用中的注意事项 (1)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,其次希望沉淀的反应进行得越完全越好。如除去钠盐溶液中的Mg2+,应使用NaOH使之转化为溶解度较小的Mg(OH)2。 (2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.010-5 mo
8、lL-1时,沉淀已经完全。 (3)沉淀的转化过程中一般是溶解度大的易转化为溶解度小的,但在溶解度相差不大的情况下,溶解度小的也可以转化为溶解度大的,如BaSO4沉淀在饱和Na2CO3溶液中可以转化为BaCO3沉淀。,重点难点,重要考向,考向一,考向二,考向一 沉淀的生成和沉淀的溶解 【例题1】 下列说法中正确的是( ) A.钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃,随即排泄使Ba2+转化为BaCO3而排出 B.工业上可以用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的Hg2+、Cu2+等,但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀剂 C.水中的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2受热容易分解生
9、成难溶性的CaCO3和MgCO3,故水垢的主要成分是CaCO3和MgCO3 D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液,重点难点,重要考向,考向一,考向二,解析:胃液中存在H+,不可用苏打洗胃, 与H+反应,不能使Ba2+转化为BaCO3且BaCO3亦有毒,A项错误;溶解度小的难溶物可以转化为溶解度更小的难溶物,B项错误;Mg(HCO3)2受热容易分解生成难溶性的MgCO3,在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2,CaCO3和Mg(OH)2是水垢的主要成分,C项错误;D项,加入NH4Cl溶液,Mg2+和 水解产生
10、的H+均与OH-反应,使平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)向右移动,固体溶解,正确。 答案:D,重点难点,重要考向,考向一,考向二,规律方法点拨Mg(OH)2沉淀溶于NH4Cl溶液是人教版教材上的一个实验探究素材,也是沉淀溶解的一个重要示例,Mg(OH)2沉淀也能溶于CH3COONH4等铵盐溶液中。Al(OH)3是两性氢氧化物,既溶于强酸又溶于强碱溶液,但不溶于氨水,也不溶于铵盐溶液。还值得一提的是,金属硫化物的溶解性有差异:FeS、ZnS等溶于盐酸、稀硫酸(即与H+反应),CuS、Ag2S等不溶于盐酸、稀硫酸等非氧化性酸(这是由FeS、ZnS、CuS、Ag2S的溶
11、度积差异所决定的)。,重点难点,重要考向,考向一,考向二,成功体验1要使工业废水中的Pb2+重金属盐离子沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:,由上述数据可知,选用的最好沉淀剂是( ) A.硫化物 B.硫酸盐 C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可 解析:最好的沉淀剂应该是使溶液中的Pb2+浓度最小的试剂,即生成的沉淀的溶解度是最小的,故选A。 答案:A,重点难点,重要考向,考向一,考向二,考向二 沉淀的转化 【例题2】 (2016江苏苏州测试)已知25 时KspMg(OH)2=1.810-11,KspCu(OH)2=2.210-20,Ksp(Mg
12、F2)=7.4210-11。下列说法中正确的是( ) A.25 时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大 B.25 时,向Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大 C.在25 下,向浓度均为0.1 molL-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 时,向Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2,重点难点,重要考向,考向一,考向二,解析:Mg(OH)2与MgF2的化学式组成均为AB2型,则Ksp越小,c(Mg2+)越小,A项错误; 可以结合Mg(OH)2电
13、离出的OH-,从而促使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,c(Mg2+)增大,B项正确;因为KspMg(OH)2KspCu(OH)2,所以先生成Cu(OH)2沉淀,C项错误;虽然KspMg(OH)27.4210-11,也会生成MgF2沉淀,D项错误。 答案:B,重点难点,重要考向,考向一,考向二,成功体验2(2016浙江丽水测试)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)。下列分析中正确的是( ) 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
14、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:难溶的ZnS或PbS和硫酸铜溶液作用能转化为CuS,是因为CuS的溶解度比ZnS或PbS的溶解度小;B项,CuS有还原性;C项,离子,答案:D,1 2 3 4,1.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下: (1)CuSO4+Na2CO3,请根据以上信息,判断下列几种物质的溶解度大小的比较中正确的是( ) A.CuSCu(OH)2CuCO3 C.Cu(OH)2CuCO3CuS D.Cu(OH)2CuCO3CuS,1 2 3 4,解析:根据沉淀转化的一般规律:溶解度小的沉
15、淀易转化为溶解度更小的沉淀,故由反应(1)知,溶解度CuCO3Cu(OH)2,由反应(2)知Cu(OH)2CuS。 答案:A,1 2 3 4,2.已知Mg(OH)2、Fe(OH)3的Ksp分别为1.810-11、2.610-39。实验: 将0.1 molL-1 MgCl2溶液和0.5 molL-1 NaOH溶液等体积混合得到浊液; 取少量中浊液,滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀; 将中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色; 另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解。下列说法中不正确的是( ) A.将中所得浊液过
16、滤,所得滤液中含少量Mg2+ B.浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) C.实验和均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶 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,1 2 3 4,答案:C,1 2 3 4,3.在pH为45的环境中,Cu2+、Fe2+不生成沉淀,而Fe3+几乎完全沉淀。工业上制CuCl2是将浓盐酸加热到80 左右,再慢慢加入粗氧化铜(含杂质FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法正确的是( ) A.加入纯Cu将Fe2+还原 B.向溶液中加入(NH4)2S使Fe2+沉淀 C.直接加水加热使杂质离子水解除去 D.在溶液中通入Cl2,再加入CuO粉末调节pH为45 解析:由题给信息,先将Fe2+转化为Fe3+,通
