《2018-2019学年高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第四节 第2课时《沉淀反应的应用》知识点归纳及典例演练 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第四节 第2课时《沉淀反应的应用》知识点归纳及典例演练 新人教版选修4（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时沉淀反应的应用学习目标定位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。1判断下列结论的正误(1)难溶电解质的Ksp数值越大，在水中的溶解能力越强()(2)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀量无关()(3)改变溶液中的离子浓度，会使沉淀溶解平衡移动，但Ksp不变()(4)当离子积Qc等于溶度积Ksp时，沉淀处于平衡状态，溶液为饱和溶液()(5)BaSO4溶液的导电性很弱，所以BaSO4为弱电解质()(6)沉淀溶解平衡PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq)的Kspc(Pb2)c2(I)()225 时，Ag
2、Cl的溶解度是0.001 92 gL1，求它的溶度积。答案Ksp1.801010解析溶度积与溶解度都是体现溶质溶解能力的物理量，二者可以相互转化，计算过程中灵活运用二者的概念即可。AgCl的相对分子质量为143.5，AgCl饱和溶液物质的量浓度为0.001 92 gL1/143.5 gmol11.34105 molL1，根据AgCl在溶液中的溶解平衡：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，溶液中应有c(Ag)c(Cl)1.34105 molL1，所以AgCl的Kspc(Ag)c(Cl)(1.34105)21.801010。探究点一沉淀的生成与溶解1沉淀生成的应用主要涉及无机制备、提纯工艺的
3、生产、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78，可使Fe3转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(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CuS、HgS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：H2SCu2=CuS2H。用Na2S除去Hg2：Hg2S2=HgS。2根据沉淀溶解平衡，分析回答下列问题：(1)BaCO3和BaS
4、O4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？答案原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应原理为BaCO3(s)Ba2(aq)CO(aq)、CO2H=CO2H2O。可见，胃酸消耗CO，使溶液中c(CO)降低，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，c(Ba2)增大引起人体重金属中毒。(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？答案中毒后服用Na2SO4溶液(5.0%)洗胃，SO与Ba2结合生成BaSO4沉淀，可缓解Ba2对人体的毒害。归纳总结(1)沉淀的生成和溶解这两个方向相
5、反的过程相互转化的条件是离子浓度，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。(2)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。如常用强酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。活学活用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()ANH3H2O BNaOHCNa2CO3 DMgCO3答案D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MgC
6、O3可一起过滤除去。也可选用MgO、Mg(OH)2等试剂。2AgCl的Ksp1.801010，将0.001 molL1NaCl和0.001 molL1 AgNO3溶液等体积混合，是否有AgCl沉淀生成？答案有AgCl沉淀生成解析这是根据Ksp和溶液中的离子积Qc的大小关系来判断沉淀溶解平衡进行的方向。KspQc，不产生沉淀。KspQc，沉淀与溶解处于平衡状态。KspKsp，所以有AgCl沉淀生成。探究点二沉淀的转化1根据下列图示完成实验，将观察到的现象填在空格内：(1)写出各步反应的离子方程式：AgCl=AgCl，AgClI=AgICl，2AgIS2=Ag2S2I。(2)由上述实验得出的结论是
7、Ksp较大的沉淀可转化为Ksp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。答案FeS(s)Hg2(aq)=HgS(s)Fe2(aq)(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？答案水垢的形成过程涉及到沉淀转化，加热硬水时，Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2分别分解生成CaCO3、MgCO3沉淀。但MgCO3又与CO水解生成的OH结合为更难溶的Mg(OH)2，故水垢的主要成分不是CaCO3、MgCO3，而是CaCO3、Mg
8、(OH)2。(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。答案CaSO4(s)Na2CO3(aq)=CaCO3(s)Na2SO4(aq)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2(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。答案CuSO4(aq)ZnS(s)=CuS(s)ZnSO4(aq)；CuSO4(aq)PbS(s)=CuS(s)PbSO4(s)。归纳总结(1)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。(2)一般而言，Ksp较大的难溶电解质能转化为K
9、sp更小的难溶电解质，如AgClAgIAg2S，CaSO4转化为CaCO3，ZnS转化为CuS等。(3)两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。活学活用3已知：I22S2O=S4O2I相关物质的溶度积常数见下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.210202.610391.71071.31012某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl22H2O晶体，加入_，调至pH4，使溶液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3)_。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl22H2O晶体。答案Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3
10、或CuO或CuCO326109 molL1解析Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp分别为2.61039、2.21020，则Fe3、Cu2开始产生沉淀时c(OH)分别为2.971010 molL1、3.53107 molL1。除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3，可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3调节溶液的pH，使Fe3先转化为沉淀析出。pH4时，c(H)104 molL1，则c(OH) molL111010 molL1，此时c(Fe3) molL12.6109 molL1。4牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：
11、Ca5(PO4)3OH(s)5Ca23POOH进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是_。已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚硬。请用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：_。根据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的方法：_。答案HOH=H2O，使平衡向右移动，破坏釉质5Ca23POF=Ca5(PO4)3F加Ca2(或加PO等)解析人体牙齿表面主要的无机成分是羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)，是一种难溶的磷酸钙类沉积物。在口腔中，牙齿表面的羟基磷灰石存在着这样的沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5C
12、a23POOH口腔中残留的食物在酶的作用下，会分解产生有机酸乳酸。乳酸是酸性物质，能与OH反应，使羟基磷灰石的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，从而导致龋齿的发生。但如果饮用水或者牙膏中含有F，F能与牙齿表面Ca2和PO反应生成更难溶的氟磷灰石Ca5(PO4)3F，沉积在牙齿表面。氟磷灰石比羟基磷灰石更能抵抗酸的侵蚀，并能抑制口腔细菌产生酸。因而能有效保护我们的牙齿，降低龋齿的发生率。这是通过添加F使难溶的羟基磷灰石转化为更难溶的氟磷灰石，实质就是发生了沉淀的转化。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已
13、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错、C对；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。3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
