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沉淀溶解平衡学案沉淀溶解平衡教学案 第四单元沉淀溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡原理 目标要求1.能描述沉淀溶解平衡。2.了解溶度积和离子积的关系，并由此学会推断反应进行的方向。 一、沉淀溶解平衡的建立1生成沉淀的离子反应之所以能够发生的缘由生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小。尽管生成物的溶解度很小，但不会等于0。2溶解平衡的建立以AgCl溶解为例：从固体溶解平衡的角度，AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag和Cl脱离AgCl的表面溶于水中；另一方面，溶液中的Ag和Cl受AgCl表面正、负离子的吸引，回到AgCl的表面析出沉淀。溶解平衡：在肯定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即得到AgCl的饱和溶液，如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表示为AgCl(s)Cl(aq)Ag(aq)。由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在，确定了Ag和Cl的反应不能进行究竟。3生成难溶电解质的离子反应的限度不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl和AgNO3；但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称犯难溶电解质。对于常量的化学反应来说，0.01g是很小的，因此一般状况下，相当量的离子相互反应生成难溶电解质，可以认为反应完全了。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×105molL1时，沉淀就达完全。二、溶度积1表达式对于下列沉淀溶解平衡：MmAn(s)?mMn(aq)nAm(aq)Kspc(Mn)mc(Am)n。2意义Ksp表示难溶电解质在溶液中的溶解实力。3规则通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小，可以推断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；QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；QcKsp，溶液未饱和。学问点一沉淀的溶解平衡1下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是()AAgCl沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC上升温度，AgCl沉淀的溶解度增大D向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变答案C解析难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解和生成速率相等；没有肯定不溶的物质；温度越高，一般物质的溶解度越大；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度减小。2下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A反应起先时，溶液中各离子的浓度相等B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，假如再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解答案B3在肯定温度下，肯定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，若温度不变，下列说法正确的是()A溶液中Ca2数目削减Bc(Ca2)增大C溶液中c(OH)减小Dc(OH)增大答案A学问点二溶度积4在100mL0.01molL1KCl溶液中，加入1mL0.01molL1AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp1.8×1010mol2L2)()A有AgCl沉淀析出B无AgCl沉淀C无法确定D有沉淀但不是AgCl答案A解析c(Ag)0.01×1101molL19.9×105molL1，c(Cl)0.01×100101molL19.9×103molL1，所以Qcc(Ag)c(Cl)9.8×107mol2L21.8×1010mol2L2Ksp，故有AgCl沉淀析出。5下列说法正确的是()A在肯定温度下的AgCl水溶液中，Ag和Cl浓度的乘积是一个常数BAgCl的Ksp1.8×1010mol2L2，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag)c(Cl)且Ag与Cl浓度的乘积等于1.8×1010mol2L2C温度肯定时，当溶液中Ag和Cl浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液D向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大答案C解析在AgCl的饱和溶液中，Ag和Cl浓度的乘积是一个常数，故A错；只有在饱和AgCl溶液中c(Ag)c(Cl)才等于1.8×1010mol2L2，故B项叙述错误；当QcKsp，则溶液为饱和溶液，故C项叙述正确；在AgCl水溶液中加入HCl只会使溶解平衡发生移动，不会影响Ksp，所以D错。6对于难溶盐MX，其饱和溶液中M和X的物质的量浓度之间的关系类似于c(H)c(OH)KW，存在等式c(M)c(X)Ksp。肯定温度下，将足量的AgCl分别加入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列依次是()20mL0.01molL1KCl；30mL0.02molL1CaCl2溶液；40mL0.03molL1HCl溶液；10mL蒸馏水；50mL0.05molL1AgNO3溶液ABCD答案B解析AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，由于c(Ag)c(Cl)Ksp，溶液中c(Cl)或c(Ag)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag或Cl的浓度有关，而与溶液的体积无关。c(Cl)0.01molL1；c(Cl)0.04molL1；c(Cl)0.03molL1；c(Cl)0molL1；c(Ag)0.05molL1。Ag或Cl浓度由小到大的排列依次：，故AgCl的溶解度由大到小的排列依次：。 练基础落实 125时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是()A溶液中Pb2和I浓度都增大B溶度积常数Ksp增大C沉淀溶解平衡不移动D溶液中Pb2浓度减小答案D2CaCO3在下列哪种液体中，溶解度最大()AH2OBNa2CO3溶液CCaCl2溶液D乙醇答案A解析在B、C选项的溶液中，分别含有CO23、Ca2，会抑制CaCO3的溶解，而CaCO3在乙醇中是不溶的。3下列说法正确的是()A溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积B溶度积常数是不受任何条件影响的常数，简称溶度积C可用离子积Qc推断沉淀溶解平衡进行的方向D全部物质的溶度积都是随温度的上升而增大的答案C解析溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的简洁乘积，还与平衡式中化学计量数的幂指数有关，溶度积受温度的影响，不受离子浓度的影响。4AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×1010mol2L2和2.0×1012mol3L3，若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下面的叙述中正确的是()AAgCl和Ag2CrO4的溶解度相等BAgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度C两者类型不同，不能由Ksp的大小干脆推断溶解实力的大小D都是难溶盐，溶解度无意义答案C解析AgCl和Ag2CrO4阴、阳离子比类型不同，不能干脆利用Ksp来比较二者溶解实力的大小，所以只有C对；其余三项叙述均错误。比较溶解度大小，若用溶度积必需是同类型，否则不能比较。5已知HF的Ka3.6×104molL1，CaF2的Ksp1.46×1010mol2L2。向1L0.1molL1的HF溶液中加入11.1gCaCl2，下列有关说法正确的是()A通过计算得知，HF与CaCl2反应生成白色沉淀B通过计算得知，HF与CaCl2不反应C因为HF是弱酸，HF与CaCl2不反应D假如上升温度，HF的Ka、CaF2的Ksp可能增大，也可能减小答案A解析该题可采纳估算法。0.1molL1的HF溶液中c(HF)0.1molL1，因此，c2(F)c(H)c(F)3.6×104molL1×0.1molL13.6×105mol2L2，又c(Ca2)11.1g÷111g/mol÷1L0.1molL1，c2(F)×c(Ca2)3.6×106Ksp，明显，A是正确的；D项，由于HF的电离是吸热的，上升温度，Ka肯定增大，D错误。 练方法技巧6.已知Ag2SO4的Ksp为2.0×105mol3L3，将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和，该过程中Ag和SO24浓度随时间改变关系如图所示饱和Ag2SO4溶液中c(Ag)0.034molL1。若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020molL1Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag和SO24浓度随时间改变关系的是()答案B解析已知Ag2SO4的Ksp2.0×105mol3L3c(Ag)2c(SO24)，则饱和溶液中c(SO24)KspcAg22.0×1050.0342molL10.017molL1，当加入100mL0.020molL1Na2SO4溶液时，c(SO24)0.017molL10.020molL120.0185molL1，c(Ag)0.017molL1(此时QcKsp)，因此答案为B。7已知：25时，KspMg(OH)25.61×1012mol3L3，KspMgF27.42×1011mol3L3。下列说法正确的是()A25时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大B25时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大C25时，Mg(OH)2固体在20mL0.01molL1氨水中的Ksp比在20mL0.01molL1NH4Cl溶液中的Ksp小D25时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不行能转化为MgF2答案B解析Mg(OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质，故Ksp越小，其溶解度越小，前者c(Mg2)小，A错误；因为NH4OH=NH3H2O，所以加入NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，c(Mg2)增大，B正确；Ksp只受温度的影响，25时，Mg(OH)2的溶度积Ksp为常数，C错误；加入NaF溶液后，若Qcc(Mg2)c(F)2Ksp(MgF2)，则会产生MgF2沉淀，D错误。8Mg(OH)2难溶于水，但它溶解的部分全部电离。室温下时，饱和Mg(OH)2溶液的pH11，若不考虑KW的改变，则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少？(溶液密度为1.0gcm3)答案0.0029g解析依据Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，c(OH)103molL1，则1LMg(OH)2溶液中，溶解的nMg(OH)21L×12×103molL15×104mol，其质量为58gmol1×5×104mol0.029g，再依据S100g0.029g1000mL×1.0gcm3可求出S0.0029g。凡是此类题都是设溶液的体积为1L，依据1L溶液中溶解溶质的质量，计算溶解度。练综合拓展9金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，限制溶液的pH，以达到分别金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/molL1)如下图。(1)pH3时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3，应当限制溶液的pH为_。A1B4左右C6(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2杂质，_(填“能”或“不能”)通过调整溶液pH的方法来除去，理由是_。(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成Cu(NH3)42，写出反应的离子方程式_。(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10182.5×10131.3×10363.4×10286.4×10531.6×1024某工业废水中含有Cu2、Pb2、Hg2，最相宜向此工业废水中加入过量的_除去它们。(选填序号)ANaOHBFeSCNa2S答案(1)Cu2(2)B(3)不能Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小(4)Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O(5)B解析(1)据图知pH45时，Cu2起先沉淀为Cu(OH)2，因此pH3时，铜元素主要以Cu2形式存在。(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3，以保证Fe3完全沉淀，而Cu2还未沉淀，据图知pH应为4左右。(3)据图知，Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小，无法通过调整溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2。(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式：Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O。(5)因为在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中只有FeS的溶度积最大，且与其他三种物质的溶度积差别较大，因此应用沉淀的转化可除去废水中的Cu2、Pb2、Hg2，且因FeS也难溶，不会引入新的杂质。 第2课时沉淀溶解平衡原理的应用 目标要求1.了解沉淀溶解平衡的应用。2.知道沉淀转化的本质。 一、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别或除去某些离子的目的。2沉淀的方法(1)调整pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调整pH至78，可使Fe3转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH4。(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，也是分别、除去杂质常用的方法。反应如下：Cu2S2=CuS，Cu2H2S=CuS2H，Hg2S2=HgS，Hg2H2S=HgS2H。二、沉淀的转化1试验探究(1)Ag的沉淀物的转化试验步骤 试验现象有白色沉淀生成白色沉淀变为黄色黄色沉淀变为黑色化学方程式AgNO3NaCl=AgClNaNO3AgClKI=AgIKCl2AgINa2S=Ag2S2NaI试验结论溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化试验步骤 试验现象产生白色沉淀产生红褐色沉淀化学方程式MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl3Mg(OH)22FeCl3=2Fe(OH)33MgCl2试验结论Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小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，可以先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。一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀简单实现。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越简单。4沉淀转化的应用沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。(1)锅炉除水垢水垢CaSO4(s)Na2CO3溶液CaCO3盐酸Ca2(aq)其反应方程式是CaSO4Na2CO3CaCO3Na2SO4，CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。(2)对一些自然现象的说明在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)时，便渐渐地使之转变为铜蓝(CuS)。其反应如下：CuSO4ZnS=CuSZnSO4，CuSO4PbS=CuSPbSO4。学问点一沉淀的生成1在含有浓度均为0.01molL1的Cl、Br、I的溶液中，缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液，结合溶解度推断析出三种沉淀的先后依次是()AAgCl、AgBr、AgIBAgI、AgBr、AgClCAgBr、AgCl、AgID三种沉淀同时析出答案B解析AgI比AgBr、AgCl更难溶于水，故Ag不足时先生成AgI，析出沉淀的先后依次是AgI、AgBr、AgCl，答案为B。2为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是()ANaOHBNa2CO3C氨水DMgO答案D解析要除FeCl3事实上是除去Fe3，由于pH3.7时，Fe3完全生成Fe(OH)3，而pH11.1时，Mg2完全生成Mg(OH)2，所以应加碱性物质调整pH使Fe3形成Fe(OH)3；又由于除杂不能引进新的杂质，所以选择MgO。3要使工业废水中的重金属Pb2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：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×1041.81×1071.84×1014由上述数据可知，选用沉淀剂最好为()A硫化物B硫酸盐C碳酸盐D以上沉淀剂均可答案A解析PbS的溶解度最小，沉淀最彻底，故选A。学问点二沉淀的转化4向5mLNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，接着滴加一滴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，依据上述改变过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为()AAgClAgIAg2SBAgClAgIAg2SCAgClAgIAg2SDAgIAgClAg2S答案C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。5已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp6.3×1018mol2L2；CuS：Ksp6.3×1036mol2L2。下列说法正确的是()A同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小C向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeSD除去工业废水中的Cu2，可以选用FeS作沉淀剂答案D解析A项由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的，因此FeS的溶解度比CuS大；D项向含有Cu2的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，可以用FeS作沉淀剂；B项Ksp不随浓度改变而改变，它只与温度有关；C项先达到CuS的Ksp，先出现CuS沉淀。 练基础落实 1以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2、Pb2、Cd2等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀而除去。依据上述试验事实，可推知MnS具有的相关性质是()A具有吸附性B溶解度与CuS、PbS、CdS等相同C溶解度大于CuS、PbS、CdSD溶解度小于CuS、PbS、CdS答案C2当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量削减，须加入少量的() AMgCl2BNaOHCMgSO4DNaHSO4答案D解析若使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的溶解平衡右移，应减小c(Mg2)或c(OH)。答案为D。3已知常温下：KspMg(OH)21.2×1011mol3L3，Ksp(AgCl)1.8×1010mol2L2，Ksp(Ag2CrO4)1.9×1012mol3L3，Ksp(CH3COOAg)2.3×103molL2。下列叙述正确的是()A等体积混合浓度均为0.2mol/L的AgNO3溶液和CH3COONa溶液肯定产生CH3COOAg沉淀B将0.001mol/L的AgNO3溶液滴入0.001mol/L的KCl和0.001mol/L的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀C在Mg2为0.121mol/L的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH至少要限制在9以上D向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)变大答案C4已知下表数据：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/258.0×1016mol3L32.2×1020mol3L34.0×1038mol4L4完全沉淀时的pH范围9.66.434对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不正确的是()向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到白色沉淀向该混合溶液中加入适量氯水，并调整pH到34后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液在pH5的溶液中Fe3不能大量存在ABCD答案C 练方法技巧 5含有较多Ca2、Mg2和HCO3的水称为短暂硬水，加热可除去Ca2、Mg2，使水变为软水。现有一锅炉厂运用这种水，试推断其水垢的主要成分为()(已知Ksp(MgCO3)6.8×106mol2L2，KspMg(OH)25.6×1012mol3L3)ACaO、MgOBCaCO3、MgCO3CCaCO3、Mg(OH)2DCaCO3、MgO答案C解析考查沉淀转化的原理，加热短暂硬水，发生分解反应：Ca(HCO3)2=CaCO3CO2H2O，Mg(HCO3)2=MgCO3CO2H2O，生成的MgCO3在水中建立起平衡：MgCO3(s)Mg2(aq)CO23(aq)，而CO23发生水解反应：CO23H2OHCO3OH，使水中的OH浓度增大，由于KspMg(OH)2Ksp(MgCO3)，在持续加热的条件下，使MgCO3渐渐转化为更难溶的Mg(OH)2，因此水垢的主要成分就成为CaCO3和Mg(OH)2。6某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。提示：BaSO4(s)?Ba2(aq)SO24(aq)的平衡常数Kspc(Ba2)c(SO24)，称为溶度积常数，下列说法正确的是()提示：BaSO4(s)Ba2(aq)SO24(aq)的平衡常数Kspc(Ba2)c(SO24)，称为溶度积常数。A加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp答案C解析由溶度积公式可知，在溶液中当c(SO24)上升时，c(Ba2)要降低，而由a点变到b点c(Ba2)没有改变，A错；蒸发浓缩溶液时，离子浓度都上升，而由d点变到c点时，c(SO24)却没改变，B错；d点落在平衡图象的下方，说明Kspc(Ba2)c(SO24)，此时是未饱和溶液，无沉淀析出，C正确；该图象是BaSO4在某一确定温度下的平衡曲线，温度不变，溶度积不变，a点和c点的Ksp相等，D错。练综合拓展 7已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspc(Mn)mc(Am)n，称为溶度积。某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：(25)难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2Ksp2.8×109mol2L29.1×106mol2L26.8×106mol2L21.8×1012mol3L3试验步骤如下：往100mL0.1molL1的CaCl2溶液中加入100mL0.1molL1的Na2SO4溶液，马上有白色沉淀生成。向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。_。(1)由题中信息知Ksp越大，表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)写出第步发生反应的化学方程式：_。(3)设计第步的目的是_。(4)请补充第步操作及发生的现象：_。答案(1)大(2)Na2CO3CaSO4=Na2SO4CaCO3(3)洗去沉淀中附着的SO24(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解并放出无色无味气体解析本题考查的学问点为教材新增加的内容，题目在设计方式上为探究性试验，既注意基础学问，基本技能的考查，又注意了探究实力的考查。由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系，在硫酸钙的悬浊液中存在着：CaSO4(aq)=SO24(aq)Ca2(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO23浓度较大，而CaCO3的Ksp较小，故CO23与Ca2结合生成沉淀，即CO23Ca2=CaCO3。既然是探究性试验，必需验证所推想结果的正确性，故设计了步操作，即验证所得固体是否为碳酸钙。8(1)在粗制CuSO45H2O晶体中常含有杂质Fe2。在提纯时为了除去Fe2，常加入合适的氧化剂，使Fe2转化为Fe3，下列物质可采纳的是_。AKMnO4BH2O2C氯水DHNO3然后再加入适当物质调整溶液pH至4，使Fe3转化为Fe(OH)3，调整溶液pH可选用下列中的_。ANaOHBNH3H2OCCuODCu(OH)2(2)甲同学怀疑调整溶液pH至4是否能达到除去Fe3而不损失Cu2的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp1.0×1038，Cu(OH)2的溶度积Ksp3.0×1020，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×105molL1时就认定沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0molL1，则Cu(OH)2起先沉淀时溶液的pH为_，Fe3完全沉淀即c(Fe3)1.0×105molL1时溶液的pH为_，通过计算确定上述方案_(填“可行”或“不行行”)。答案(1)BCD(2)43可行(2)KspCu(OH)2c(Cu2)c2(OH)，则c(OH)3.0×10203.01.0×1010(molL1)，则c(H)1.0×104molL1，pH4。Fe3完全沉淀时：KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)，则c(OH)31.0×10381.0×1051.0×1011molL1。此时c(H)1×103molL1，pH3，因此上述方案可行。 沉淀溶解平衡的应用 教案课题：第四节难溶电解质的溶解平衡(二)授课班级课时教 学 目 的学问与技能了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用(沉淀生成、分步沉淀，沉淀的溶解和转化)过程与方法引导学生动手试验、分析试验、自主学习、独立思索，依据试验现象，学会分析、解决问题情感看法价值观在活动中增加团结、协作的合作意识，培育学生学习化学的爱好，以及对立统一的辩证唯物主义观点重点难溶电解质的溶解平衡，沉淀的转化难点沉淀的转化和溶解学问结构与板书设计二、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的生成（1）方法：A、调整PH法B、加沉淀剂法C、同离子效应法D、氧化还原法（2）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好（3）意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等(4)不同沉淀方法的应用1干脆沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获得该难溶电解质2分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质3共沉淀法：除去一组某种性质相像的离子，加入合适的沉淀剂4氧化还原法：变更某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分别除去2、沉淀的溶解(1)酸碱溶解法(2)盐溶解法(3)生成协作物使沉淀溶解(4)发生氧化还原反应使沉淀溶解3、沉淀的转化(1)方法：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。(2)实质：生成溶解度更小的难溶物教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动新课引入难溶电解质的沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡，我们可以通过变更条件，限制其进行的方向，沉淀转为溶液中的离子，或者溶液中的离子转化为沉淀。本节课我们共同探究沉淀反应的应用。板书二、沉淀溶解平衡的应用探究问题向饱和NaCl溶液中加浓盐酸会有什么现象？运用平衡移动原理，探讨产生现象的缘由讲加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。问以上是存在溶解平衡时的状况，假如不存在溶解平衡，如何生成沉淀呢？探究问题如何处理工业废水中的Fe3+？讲加入含OH的溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，OH的溶液就是“沉淀剂”。还可以通过调整溶液的pH值来使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀讲常见的方法是调整PH法和加沉淀剂法。如工业原料氯化铵中含杂质FeCl3，使其溶解于H2O，再加入氨水调整PH至7-8，可使Fe3转变为Fe(OH)3沉淀而除去。再如以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，也是分别、除去杂质常用的方法。板书1、沉淀的生成（1）方法：A、调整PH法B、加沉淀剂法C、同离子效应法D、氧化还原法讲1、沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某种离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。如：沉淀Ag+，可用NaCl作沉淀剂，因为它的溶解度小。溶液中沉淀物的溶解度越小，被沉淀离子沉淀越完全。如：被沉淀离子为Ca2+离子，可用生成CaCO3，CaSO4或CaC2O4形成沉淀出来，但这三种沉淀物中以CaC2O4的溶解度最小，因此，沉淀成CaC2C4的形式，Ca2+离子去除的最完全。2、形成沉淀和沉淀完全的条件：由于难溶电解质溶解平衡的存在，在合理选用沉淀剂的同时，有时还要考虑溶液的pH和温度的调控。加入适当过量沉淀剂，使沉淀完全，一般过量20%-50%。要留意沉淀剂的电离程度。如欲使Mg2+离子沉淀为Mg(OH)2，用NaOH做沉淀剂比用氨水的效果要好。(4)限制溶液PH值，对于生成难溶氢氧化物或硫化物的反应，必需限制溶液的PH值。3、通过氧化还原反应等方式变更某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难电解质以便分别出去思索与沟通P63,指导学生思索探讨两个问题1、假如要除去某溶液中的SO42，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？从溶解度角度考虑，应选择钡盐板书（2）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好（3）意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等讲生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学探讨中除杂质或提纯物质的重要方法之一，但不是唯一方法。板书(4)不同沉淀方法的应用1干脆沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获得该难溶电解质2分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质3共沉淀法：除去一组某种性质相像的离子，加入合适的沉淀剂4氧化还原法：变更某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分别除去随堂练习为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（D）A、NaOHB、Na2CO3C、氨水D、MgO过既然已经存在沉淀，就存在沉淀溶解平衡。沉淀的溶解就要从沉淀向溶解方向移动考虑。问结合以前的学问，假如想溶解碳酸钙，可以用什么方法？为什么？板书2、沉淀的溶解(1)酸碱溶解法投影CaCO3的溶解讲在上述反应中，气体CO2的生成和逸出访CaCO3溶解平衡体系中的CO32浓度不断减小，平衡向沉淀溶解方向移动。难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2也可溶于强酸，其反应如下：FeS+2H=Fe2+H2S；Al(OH)3+3H=Al3+3H2O；Cu(OH)2+2H=Cu2+2H2O过除了酸之外，某些盐溶液也可用来溶解沉淀。板书(2)盐溶解法投影试验3-3滴加试剂蒸馏水盐酸氯化氨溶液现象固体无明显溶解现象快速溶解渐渐溶解思索与沟通1、有关反应的化学方程式：2、应用平衡移动原理分析、说明上述发生的反应。并试从中找出访沉淀溶解的规律分析：对于难溶氢氧化物来说，如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2，加酸，由于形成弱电解质水促使沉淀溶解。例如Mg(OH)2可溶于盐酸，表示如下：由于溶液中生成水，OH-离子浓度降低，使Mg(OH)2沉淀溶解平衡向右移动，从而促使Mg(OH)2沉淀溶解。Mg(OH)2、Mn(OH)2等溶解度较大的氢氧化物还能溶于NH4Cl溶液中。表示为：由于溶液中生成弱电解质NH3H2O，使OH-离子浓度降低，Mn(OH)2沉淀溶解平衡向右移动，从而促使Mn(OH)2沉淀溶解。小结上面两个反应中，Mg(OH)2在水中少量溶解、电离出的OH分别与酸和盐电离出的H、NH4作用，生成弱电解质H2O和NH3H2O，它们的电离程度小，在水中比Mg(OH)2更难释放出OH，H2O和NH3H2O的生成使Mg(OH)2的溶解沉淀平衡向溶解方向移动，直至完全溶解。过除此之外，还有一些其他方法。例如，AgCl可溶于NH3H2O，银氨溶液的配制过程其实质都是生成协作物沉淀溶解板书(3)生成协作物使沉淀溶解(4)发生氧化还原反应使沉淀溶解讲如有些金属硫化物(CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过削减C(S2)而达到沉淀溶解的目的。例如：3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+S+2NO+4H2O随堂练习试用平衡移动原理说明下列事实1、FeS不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。2、CaCO3难溶于稀硫酸，但却能溶于醋酸中。3、分别用