2020化学新素养同步鲁教选修4（课件+讲义+素养练）：第3章第3节　沉淀溶解平衡 第2课时.ppt

1、1 完成课前学习 探究核心任务 第第2课时课时 沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用 学业要求学业要求 素养对接素养对接 1.能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解 与生成与生成、沉淀转化的实质沉淀转化的实质。 2.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、 生活中的实际问题生活中的实际问题。 1.变化观念与平衡思想：沉淀溶解平变化观念与平衡思想：沉淀溶解平 衡的移动衡的移动。 2.社会责任：沉淀溶解平衡的应用社会责任：沉淀溶解平衡的应用。 2 完成课前学习 探究核心任务 知知 识识 梳梳 理理 知识点一知识点一、沉淀的生成沉淀的生成 1.

2、调节调节pH法法 如加入氨水调节如加入氨水调节pH4，可除去氯化铵中的杂质氯化铁可除去氯化铵中的杂质氯化铁。 反应离子方程式：反应离子方程式：_。 Fe3 3NH3 H2O=Fe(OH)33NH 4 3 完成课前学习 探究核心任务 2.加沉淀剂法加沉淀剂法 以以Na2S、H2S等作沉淀剂等作沉淀剂，使使Cu2 、 、Hg2 等生成极难溶的硫化物 等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉等沉 淀淀。反应离子方程式如下：反应离子方程式如下： (1)加加Na2S生成生成CuS：_。 (2)通入通入H2S生成生成CuS：_。 知识点二知识点二、沉淀的溶解沉淀的溶解 1.原理原理 根据平衡移动原理根据平衡

3、移动原理，对于在水中难溶的电解质对于在水中难溶的电解质，只要不断只要不断_溶解平衡体系溶解平衡体系 中的相应离子中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解从而使沉淀溶解。 S2 Cu2 =CuS H2SCu2 =CuS 2H 移去移去 4 完成课前学习 探究核心任务 2.实例实例 (1)CaCO3沉淀溶于盐酸中：沉淀溶于盐酸中： CaCO3(s)CO2 3 Ca2 _ H _H2OCO2。 CO2气体的生成和逸出，使气体的生成和逸出，使 CaCO3溶解平衡体系中溶解平衡体系中的的 CO2 3 浓度不断减小，平衡浓度不断减小，平衡 向向_的方向移动。的方向

4、移动。 (2)分别写出用分别写出用 HCl 溶解难溶电溶解难溶电解质解质 FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2的离子方程式：的离子方程式： _、_、 _。 (3)向向 Mg(OH)2悬浊液中分别滴加蒸馏水、稀盐酸、悬浊液中分别滴加蒸馏水、稀盐酸、NH4Cl 溶液，白色沉淀将溶液，白色沉淀将 _、_、_(填填“溶解溶解”或或“不溶解不溶解”)。 HCO 3 H2CO3 沉淀溶解沉淀溶解 FeS2H =Fe2 H2S Al(OH)33H =Al3 3H2O Cu(OH)22H =Cu2 2H2O 不溶解不溶解 溶解溶解 溶解溶解 5 完成课前学习 探究核心任务 知识点三知识点三、沉淀的转化沉淀的

5、转化 1.实验探究实验探究 (1)ZnS转化为转化为CuS 实验操作实验操作 实验现象实验现象 化学方程式化学方程式 ZnSO4Na2S=ZnSNa2SO4 ZnSCuSO4=ZnSO4CuS 实验结论实验结论 有白色沉淀生成有白色沉淀生成 白色沉淀转化为黑色沉淀白色沉淀转化为黑色沉淀 溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀 6 完成课前学习 探究核心任务 (2)Mg(OH)2与与Fe(OH)3的转化的转化 实验操作实验操作 实验现象实验现象 化学方程式化学方程式 产生白色沉淀产生白色沉淀 产生红褐色沉淀产生红褐色沉淀 上层为无色溶液，下上层为无色溶液

6、，下 层为红褐色沉淀层为红褐色沉淀 MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl、 3Mg(OH)22FeCl3=2Fe(OH)33MgCl2 7 完成课前学习 探究核心任务 2.沉淀转化的实质沉淀转化的实质 3.沉淀转化的应用沉淀转化的应用 沉淀转化的实质就是沉淀转化的实质就是_的移动的移动，即将即将_的沉淀转化成的沉淀转化成 _的沉淀的沉淀。 (1)用用FeS等难溶物质除去废水中的重金属离子等难溶物质除去废水中的重金属离子(以以Hg 2 为例为例)：FeS(s) Hg2 (aq)=HgS(s) Fe2 (aq)。 。 (2)除锅炉水垢除锅炉水垢 锅炉水垢中含锅炉水垢中含CaSO4，可将可

7、将CaSO4用用Na2CO3处理处理，使之转化为使之转化为CaCO3，然后用然后用 酸除去酸除去，其化学方程式为其化学方程式为_， _。 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 溶解度小溶解度小 溶解度更小溶解度更小 CaSO4Na2CO3=CaCO3Na2SO4 CaCO32H =Ca2 H2OCO2 8 完成课前学习 探究核心任务 自自 我我 检检 测测 1.除去溶液中的除去溶液中的 SO2 4 ，选择钙盐还是钡盐？为什么？怎样选择沉淀剂？，选择钙盐还是钡盐？为什么？怎样选择沉淀剂？ 答案答案 (1)根据根据 CaSO4微溶于水，微溶于水，BaSO4难溶于水，除去难溶于水，除去 SO2 4 时时，应选择

8、钡盐，应选择钡盐， 因为钡盐可使因为钡盐可使 SO2 4 沉淀更完全。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存在，由选择沉淀剂时，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。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。 9 完成课前学习 探究核心任务 2.向向Mg(OH)2悬浊液中分别滴加稀盐酸和悬浊液中分别滴加稀盐酸和NH4Cl溶液溶液，溶液变澄清溶液变澄清，试解释原因试解释原因。 答案答案 (1)Mg(OH)2(s)Mg2 (aq) 2OH (aq)， ，HCl=H C

9、l ， ，H 与 与 OH 结合成弱电解质结合成弱电解质 H2O，使，使 Mg(OH)2的沉淀溶解平衡右移，的沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2不断溶解，不断溶解， 直至与盐酸反应完毕。直至与盐酸反应完毕。 (2)Mg(OH)2(s)Mg2 (aq) 2OH (aq)， ，NH4Cl=NH 4 Cl ， ，NH 4与 与 OH 结合成弱电解质结合成弱电解质 NH3 H2O，使，使 Mg(OH)2的沉淀溶解平衡右移，直至的沉淀溶解平衡右移，直至 Mg(OH)2 完全溶解。完全溶解。 10 完成课前学习 探究核心任务 3.溶洞里美丽的石笋溶洞里美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹钟乳石和石柱是

10、大自然创造的奇迹，试解释溶洞形成的化学试解释溶洞形成的化学 原理原理。 答案答案 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溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发水分蒸发，二氧化二氧化 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。这些这些 沉淀经过千百万年的积聚沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石渐渐形成了钟乳石、石笋等石笋等。 11 完成课前学习 探

11、究核心任务 学习任务学习任务、沉淀溶解平衡在工业除杂中的应用沉淀溶解平衡在工业除杂中的应用 【合作交流合作交流】 已知不同金属离子在溶液中完全沉淀时已知不同金属离子在溶液中完全沉淀时，溶液的溶液的pH不同不同。 据信息分析除去据信息分析除去CuCl2中的中的FeCl3应选什么试剂应选什么试剂，原理是什么原理是什么？ 溶液中被沉淀的离子溶液中被沉淀的离子 Fe3 Cu2 完全生成氢氧化物沉淀时溶液的完全生成氢氧化物沉淀时溶液的pH 3.7 4.4 提示提示 因因 FeCl3发生水解反应：发生水解反应：Fe3 3H2OFe(OH)33H ，故可选择 ，故可选择 CuO 或或 CuCO3，消耗，消耗

12、 Fe3 水解生成的 水解生成的 H ，调节溶液 ，调节溶液 pH 于于 3.74.4 之间，从而促进之间，从而促进 Fe3 完全以完全以Fe(OH)3形式沉淀出来， 并通过过滤除去形式沉淀出来， 并通过过滤除去 Fe(OH)3及过量的及过量的 CuO或或 CuCO3。 12 完成课前学习 探究核心任务 【名师点拨名师点拨】 沉淀生成的方法及应用沉淀生成的方法及应用 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域，常常利用沉淀溶解在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域，常常利用沉淀溶解 平衡原理来通过生成沉淀达到分离或除去某些离子的目的。 常用于沉淀生成的方平衡原理来通过生

13、成沉淀达到分离或除去某些离子的目的。 常用于沉淀生成的方 式如下：式如下： (1)加沉淀剂法： 生成的沉淀越难溶， 沉淀越完全， 沉淀剂过量能使沉淀更安全。加沉淀剂法： 生成的沉淀越难溶， 沉淀越完全， 沉淀剂过量能使沉淀更安全。 如除去溶液中如除去溶液中 Cu2 、 、Hg2 ，可以用 ，可以用 Na2S、H2S 等作沉淀剂，使它们生成极难溶等作沉淀剂，使它们生成极难溶 的的 CuS、HgS 沉淀，然后除去；沉淀沉淀，然后除去；沉淀 Mg2 一般用 一般用 OH 而不用 而不用 CO2 3 ，为了生成，为了生成 更难溶更难溶的的 Mg(OH)2沉淀，过滤除去。沉淀，过滤除去。 13 完成课前

14、学习 探究核心任务 (2)调节调节pH法：如工业原料氯化铵中含有杂质法：如工业原料氯化铵中含有杂质FeCl3，使其溶解于水使其溶解于水，再加入氨水再加入氨水 调节调节pH至至78，可使可使Fe3 转化为 转化为Fe(OH)3沉淀沉淀。 (3)同离子效应法：增大溶解平衡中的离子浓度同离子效应法：增大溶解平衡中的离子浓度，使平衡向沉淀生成的方向移动使平衡向沉淀生成的方向移动 。 (4)氧化还原法：改变某离子的存在形式氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解促使其转变为溶解度更小的难溶电解 质便于分离出去质便于分离出去，例如通过氧化还原反应将例如通过氧化还原反应将Fe2 氧

15、化为 氧化为Fe3 ， ，从而生成更难溶的从而生成更难溶的 Fe(OH)3沉淀沉淀。 14 完成课前学习 探究核心任务 【典例典例】 工业制氯化铜时工业制氯化铜时，是将浓盐酸用蒸气加热至是将浓盐酸用蒸气加热至80 左右左右，慢慢加入粗制慢慢加入粗制 氧化铜粉氧化铜粉(含杂质氧化亚铁含杂质氧化亚铁)，充分搅拌使之溶解充分搅拌使之溶解，反应如下：反应如下：CuO 2HCl=CuCl2H2O，FeO2HCl=FeCl2H2O。已知：已知：pH9.6时时，Fe2 以以Fe(OH)2的形式完全沉淀：的形式完全沉淀：pH6.4时时，Cu2 以 以Cu(OH)2的形式完全沉淀；的形式完全沉淀；pH 为为34

16、时时，Fe3 以 以Fe(OH)3的形式完全沉淀的形式完全沉淀。 (1)为除去溶液中的为除去溶液中的Fe2 ， ，可采用的方法是可采用的方法是( ) A.直接加碱直接加碱，调整溶液调整溶液pH9.6 B.加纯铜粉加纯铜粉，将将Fe2 还原出来 还原出来 C.先将先将Fe2 氧化成 氧化成Fe3 ， ，再调整再调整pH到到34 D.通入硫化氢通入硫化氢，使使Fe2 直接沉淀 直接沉淀 15 完成课前学习 探究核心任务 (2)工业上为除去溶液中的工业上为除去溶液中的Fe2 ， ，常使用常使用NaClO，当溶液中加入当溶液中加入NaClO后后，溶液溶液 pH变化情况是变化情况是( ) A.肯定减小肯

17、定减小 B B. .肯定增大肯定增大 C.可能减小可能减小 D D. .可能增大可能增大 (3)若此溶液中只含有若此溶液中只含有Fe3 时 时，要调整要调整pH为为34，此时最好向溶液中加入此时最好向溶液中加入( ) A.NaOH溶液溶液 B B. .氨水氨水 C.CuCl2溶液溶液 D D. .CuOCuO固体固体 16 完成课前学习 探究核心任务 解析解析 (1)A项中项中pH9.6时时，Cu2 也将沉淀； 也将沉淀；B项中项中，铜粉不能将铜粉不能将Fe2 还原出来； 还原出来； D项中项中，Fe2 与 与H2S不反应不反应。(2)NaClO具有强氧化性具有强氧化性，能将能将Fe2 氧化：

18、 氧化：2Fe2 ClO 2H =2Fe3 Cl H2O，反应中消耗反应中消耗H ， ，pH一定增大一定增大。(3)此溶液中此溶液中 只含杂质只含杂质Fe3 ， ，要调整要调整pH到到34，加入的物质必须能与酸反应加入的物质必须能与酸反应，使使H 减小 减小， 且不引入新的杂质离子且不引入新的杂质离子，D项符合条件项符合条件。 答案答案 (1)C (2)B (3)D 17 完成课前学习 探究核心任务 变式训练变式训练 1 化工生产中常用化工生产中常用 MnS 作为沉淀剂除去工业废水中的作为沉淀剂除去工业废水中的 Cu2 ： ：Cu2 (aq) MnS(s)CuS(s)Mn2 (aq)，下列说法

19、错误的是 ，下列说法错误的是( ) A.MnS 的的 Ksp比比 CuS 的的 Ksp大大 B.该反应达平衡时该反应达平衡时Mn2 Cu2 C.往平衡体系中加入少量往平衡体系中加入少量 CuSO4固体后，固体后，Mn2 变大 变大 D.该反应的平衡常数该反应的平衡常数 KK sp（ （MnS） Ksp（CuS） 18 完成课前学习 探究核心任务 答案答案 B 解析解析 根据沉淀转化向溶度积小的方向进行可知，根据沉淀转化向溶度积小的方向进行可知， Ksp(MnS)Ksp(CuS)， A 项正确；项正确； 该反应达平衡时该反应达平衡时Mn2 、 、Cu2 保持不变，但不一定相等， 保持不变，但不一

20、定相等，B 项错误；往平衡体系中项错误；往平衡体系中 加入少量加入少量 CuSO4固体后，固体后，平衡向正反应方向移动，平衡向正反应方向移动，Mn2 变大， 变大，C 项正确；该反应项正确；该反应 的平衡常数的平衡常数 KMn 2 Cu2 Mn 2 S2） ） Cu2 S2K sp（ （MnS） Ksp（CuS） ，D 项正确。项正确。 19 完成课前学习 探究核心任务 变式训练变式训练2 下列化学原理的应用下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( ) 热纯碱溶液的洗涤油污能力强热纯碱溶液的洗涤油污能力强 误将钡盐误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)

21、2当作食盐食用时当作食盐食用时 ，常用常用0.5%的的Na2SO4溶液解毒溶液解毒 溶洞溶洞、珊瑚的形成珊瑚的形成 碳酸钡不能作碳酸钡不能作“钡餐钡餐 ”而硫酸钡能而硫酸钡能 泡沫灭火器灭火的原理泡沫灭火器灭火的原理 A. B. C. D. 解析解析 热纯碱溶液洗涤油污能力强和泡沫灭火器原理热纯碱溶液洗涤油污能力强和泡沫灭火器原理，是利用的盐类的水解是利用的盐类的水解， 错；误服钡盐用错；误服钡盐用Na2SO4解毒解毒、溶洞和珊瑚的形成溶洞和珊瑚的形成、碳酸钡不能作钡餐而硫酸碳酸钡不能作钡餐而硫酸 钡可以是利用的沉淀溶解平衡原理钡可以是利用的沉淀溶解平衡原理，A对对。 答案答案 A 20 本节内容结束