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高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题3 水溶液中的离子反应第四单元 沉淀溶解平衡精品当堂达标检测题
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第1课时 沉淀溶解平衡原理的应用
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课程标准
课标解读
1.能通过简单计算判断溶液中沉淀的生成和溶解,能从理论上解释溶液中发生沉淀转化现象。
2.能运用沉淀溶解平衡原理解释生产、生活中的实际问题。
1.运用化学平衡原理分析,理解沉淀的生成、溶解与转化,学会运用变量控制的方法研究化学反应。(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,认识化学对人类做出的重大贡献。(科学态度与社会责任)
3.能设计简单的实验方案验证沉淀的生成、溶解与转化,完成实验操作,观察现象,对实验现象作出解释,发现和提出需要进一步研究的问题。(科学探究与创新意识)
知识精讲
知识点01 沉淀溶解平衡原理的应用
1.沉淀的溶解
根据沉淀溶解平衡原理,如果加入与溶液中的离子反应的物质,使平衡向溶解方向移动,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。
实例: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.沉淀的生成
根据沉淀溶解平衡原理,如果加入与溶液中相同的离子,使平衡向沉淀方向移动,就可以生成沉淀。
实例: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?
3.沉淀的转化
(1)【实验探究】沉淀的转化实验
实验现象
化学方程式
实验1
实验2
实验3
实验结论:__________________________________________。
(2)沉淀转化的实质就是______________的移动,一般而言,溶解能力相对较强的物质容易转化为溶解能力较弱的物质。
(3)两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越_____。
(4)沉淀转化的应用实例
①锅炉形成的水垢中常含有CaSO4,除去方法是CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)。
化学方程为:__________________________________,_____________________________________。
②在分析化学中常用饱和Na2CO3溶液,将难溶强酸盐BaSO4转化为难溶弱酸盐BaCO3,然后用强酸溶解,使阳离子进入溶液。
BaSO4转化为BaCO3反应的离子方程式为:__________________________________________。
③除去CuSO4溶液中的Fe3+,向溶液中加入________或___________,调节pH至________,Fe3+会全部转化为Fe(OH)3沉淀除去。
【即学即练1】已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。向BaSO4中加入Na2CO3溶液,一段时间后达到平衡状态。
(1)写出有关的离子方程式:_____________________________。
(2)计算该反应的平衡常数K=_________。
(3)讨论BaSO4能转化为BaCO3的条件是什么?
【即学即练2】已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。如果某溶液中分别含有0.1mol·L-1的Fe3+和Cu2+。分别计算Fe3+和Cu2+开始沉淀和完全沉淀时的pH。(当离子浓度为1×10-5mol·L-1时,认为该离子完全沉淀)
能力拓展
考法01 沉淀溶解平衡的应用
由于难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡,因此可以通过改变条件使平衡移动——溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子。
1.沉淀的生成
(1)调节pH法:
如除去氯化铵溶液中的氯化铁杂质。
方法:加入氨水,调节pH至3~4,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下:Fe3++3NH3·H2O = Fe(OH)3↓+3NH。
(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。
①用H2S除去Cu2+:H2S+Cu2+= CuS↓+2H+。
②用Na2S除去Hg2+:Hg2++S2-= HgS↓。
2.沉淀的溶解
根据溶度积规则,当Qc
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