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    2025版新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第4节沉淀溶解平衡第2课时沉淀溶解平衡的应用与Ksp的计算课件新人教版选择性必修1

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    人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡备课课件ppt

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    这是一份人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡备课课件ppt,共60页。PPT课件主要包含了沉淀的生成和溶解,分离或除去某些离子,FeOH3,HgS,相应离子,沉淀溶解,沉淀的转化,沉淀溶解平衡的移动,CuSO4+ZnS,Fe3+等内容,欢迎下载使用。
    1.通过实验探究,了解沉淀的生成、溶解与转化。2.能够根据化学平衡原理分析沉淀的生成、溶解与转化。3.能举例说明沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。能运用沉淀溶解平衡原理,分析和解决生产、生活中有关的实际问题。4.能利用Ksp进行计算并解决生产、生活中的相关问题。
    1.运用化学平衡移动原理分析、理解沉淀的生成、溶解及转化,培养变化观念与平衡思想。2.通过沉淀的生成、溶解与转化在生产、生活和科学研究中的应用,培养科学态度与社会责任。3.设计简单的实验方案验证沉淀的生成、溶解与转化,培养科学探究与创新意识。
    1.沉淀的生成(1)沉淀生成的应用在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成沉淀来达到____________________的目的。
    (2)沉淀生成的方法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,使Q[Fe(OH)3]____Ksp[Fe(OH)3],Fe3+转变为___________沉淀而除去。反应如下:________________________________________________。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________________等沉淀而除去。
    Fe3++3NH3·H2O===
    a.通入H2S除去Cu2+的离子方程式:_______________________。b.加入Na2S除去Hg2+的离子方程式:__________________。③相同离子法:增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度,使平衡向生成沉淀的方向移动,如向AgCl饱和溶液中加入饱和食盐水可继续生成AgCl沉淀。
    H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
    Hg2++S2-===HgS↓
    ④氧化还原法:改变离子的存在形式,促使其转化为溶解度更小的难溶电解质,便于分离出来,例如通过氧化还原反应将Fe2+氧化为Fe3+,从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。[特别提醒]①一般来说,当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时,越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。②当离子浓度小于1×10-5 ml·L-1时,认为该离子已完全沉淀。
    2.沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去平衡体系中的__________,使平衡向__________的方向移动,就可以使沉淀溶解。
    (2)实验探究:Mg(OH)2沉淀溶解
    正|误|判|断(1)洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好。(  )(2)除去废水中的某些重金属离子如Cu2+,Hg2+时,常用Na2S等,是因为生成的CuS、HgS极难溶,使废水中Cu2+、Hg2+浓度降的很低。(  )(3)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸,是因为稀硫酸不与CaCO3反应。(  )(4)除去MgCl2溶液中的Fe2+,先加入双氧水,再加入MgO即可。(  )
    深|度|思|考1.(1)BaCO3和BaSO4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?
    2.已知常温下,CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分别为1.4×10-10、2.2×10-20、6.3×10-36。要除去溶液中的Cu2+,选用下列哪种沉淀剂更好?为什么?①Na2CO3 ②NaOH ③Na2S提示:选用Na2S更好。原因是CuS的Ksp最小,溶解度最小,Cu2+沉淀得更完全,溶液中剩余的Cu2+最少。
    A.溶液为紫色B.溶液中有灰绿色沉淀C.溶液为亮绿色D.无法判断
    3.(1)常温下,要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3+,可以通过调节溶液的pH来实现,试通过计算确定,当调节溶液的pH超过多少时可认为Fe3+沉淀完全?{已知:Ksp[Fe(OH)3]≈1×10-39,溶液中c(Fe3+)=10-5 ml·L-1时可认为Fe3+沉淀完全。}
    (2)常温下,如何去除ZnSO4溶液中混有的Fe2+{已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17}?解析:先加入氧化剂如H2O2把Fe2+氧化成Fe3+,再加入ZnO等调节溶液的pH大于2.7。
    (2)氧化还原法:有些金属硫化物(如CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸,只能溶于氧化性酸,则可通过减小c(S2-)来达到使沉淀溶解的目的,例如:3CuS+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。
    1.沉淀转化的过程探究(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化
    NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
    2.沉淀转化的实质与条件(1)沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是____________________。(2)条件:一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,两者溶解度相差______,转化越______。[特别提醒]沉淀的转化也可以由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀。
    +Na2SO4(aq),CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
    (3)工业废水处理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。用FeS除去Hg2+的离子方程式:_________________________________________________。
    HgS(s)+Fe2+(aq)
    正|误|判|断(1)溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉淀。(  )(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液,由白色沉淀转变成黄色沉淀,是由于Ksp(AgI)Ksp,则有沉淀生成。(2)利用Ksp的数值计算某一离子浓度,若该离子浓度小于10-5 ml·L-1,则该离子沉淀完全。5.沉淀先后的计算与判断(1)若沉淀类型相同,则Ksp小的物质先沉淀。(2)若沉淀类型不同,则需要根据Ksp计算出沉淀时所需离子浓度,所需离子浓度小的物质先沉淀。
    1.65×10-4ml·L-1
    (1)该溶液中的Fe3+刚好沉淀完全时溶液的pH约为________。(2)该溶液中的Cu2+开始形成Cu(OH)2沉淀时的pH约为____。(3)若将该溶液的pH调至3.5,____(填“是”或“否”)可以达到除去Fe3+杂质而不损失Cu2+的目的。(注:lg 2≈0.3,lg 5≈0.7)
    (3)常温下,若向50 mL 0.002 ml·L-1的CuSO4溶液中加入50 mL 0.004 4 ml·L-1的NaOH溶液,生成了沉淀。已知Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20,计算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)=____________ml·L-1。
    1.25 ℃时,三种难溶银盐的Ksp与颜色如下表,下列说法正确的是(  )
    A.AgCl、Ag2CrO4、AgI饱和溶液中c(Ag+)依次减小B.Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)约为1.0×10-6 ml·L-1C.向AgCl悬浊液中加入足量KI溶液,沉淀将由白色转化为黄色D.向等浓度的KCl与K2CrO4混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,将生成砖红色沉淀
    解析:BaSO4可作钡餐是因为硫酸钡不溶于酸。而BaCO3能与酸反应:BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑,生成的Ba2+进入人体,会造成重金属盐中毒。
    3.已知如下物质的溶度积常数:FeS:Ksp=6.3×10-18;CuS:Ksp=6.3×10-36。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
    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;B项,Ksp不随浓度变化而变化,它只与温度有关;C项,先达到CuS的Ksp,先生成CuS沉淀;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。
    4.锅炉内如结有水垢后会产生以下危害:(1)锅炉钢板、管路因过热而被烧损;(2)燃料大量浪费;(3)增加锅炉检修量;(4)威胁人身安全。
    某学习小组欲探究使CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀,从而将其除去的可能性,查得如下资料(25 ℃)
    实验步骤如下:①向100 mL 0.1 ml·L-1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 ml·L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成;②向上述悬浊液中加入3 g Na2CO3固体,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液;③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液;④_______________________________。
    请思考下列问题:(1)题给的两种物质,Ksp越大,表示电解质的溶解度越____(填“大”或“小”)。(2)写出第②步发生反应的化学方程式:______________________________________。(3)设计第③步操作的目的是什么?________________________。
    Na2CO3+CaSO4===
    Na2SO4+CaCO3
    (4)请补充第④步操作及发生的现象。________________________________________________。(5)请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用。____________________________________________________。
    向沉淀中加入足量的稀盐酸,沉淀完全溶解
    将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3,易于除去

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