高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡说课课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡说课课件ppt，共46页。PPT课件主要包含了课前·基础认知，课堂·重难突破，随堂训练，典例剖析等内容，欢迎下载使用。

1.沉淀的生成。利用生成沉淀可达到　分离或除去某些离子　的目的。常用的方法有调节pH法和加沉淀剂法。 (1)调节pH法。例如除去氯化铵固体中的杂质氯化铁:将固体溶于水,向溶液中加入　氨水　调节pH,使Fe3+转化为　Fe(OH)3沉淀　而除去。反应的离子方程式为　Fe3++3NH3·H2O ══ Fe(OH)3↓+3 　。  
(2)加沉淀剂法。例如以Na2S作沉淀剂,可除去工业废水中的Cu2+、Hg2+等离子,生成极难溶的　CuS、HgS　等沉淀而除去。反应的离子方程式为　Cu2++S2- ══ CuS↓,Hg2++S2- ══ HgS↓　。 
2.沉淀的溶解。根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,设法　移去　平衡体系中的相应离子,平衡就向　沉淀溶解　的方向移动,从而使沉淀溶解。 写出用盐酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2、Mg(OH)2等难溶电解质的化学方程式:　CaCO3+2HCl ==== CaCl2+H2O+CO2↑,FeS+2HCl ==== FeCl2+H2S↑, Al(OH)3+3HCl ==== AlCl3+3H2O,Cu(OH)2+2HCl ==== CuCl2+2H2O,Mg(OH)2+2HCl ==== MgCl2+2H2O　。 
3.沉淀的转化。(1)一般来说,　溶解度小　的沉淀转化成　溶解度更小　的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越　大　,转化越容易。 
(2)应用。①锅炉除水垢。先用Na2CO3溶液处理水垢,使难溶于盐酸的CaSO4转化为疏松且易溶于盐酸的CaCO3,再用盐酸溶解。有关反应的离子方程式为CaSO4(s)+ (aq) ==== CaCO3(s)+ (aq)　,　CaCO3+2H+ ==== Ca2++H2O+CO2↑　。 ②自然界中矿物的转化。CuSO4溶液遇闪锌矿(ZnS)转化为铜蓝(CuS),转化反应的离子方程式为　Cu2+(aq)+ZnS(s)====CuS(s)+Zn2+(aq)　 。 
微思考 水垢中含有CaCO3和Mg(OH)2,为什么不是MgCO3和Ca(OH)2?提示:MgCO3和Ca(OH)2属于微溶物,CaCO3和Mg(OH)2属于难溶物,溶解度小。
微判断 (1)向CaCl2溶液中通入CO2可生成CaCO3沉淀。(　　)(2)在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。(　　)(4)为减少洗涤过程中BaSO4固体的损耗,最好选用稀硫酸代替H2O洗涤。(　　)
微训练1 .已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中滴加适量CuSO4溶液,产生的实验现象是(　　)。A.固体逐渐溶解,最后消失B.固体由白色变为黑色C.固体颜色变化但质量不变D.固体逐渐增多,但颜色不变答案:B
解析:在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中存在平衡ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq),加入CuSO4溶液后,因为Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),平衡正向移动,白色固体逐渐变为黑色。
2.Mg(OH)2固体在水中存在下列沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),欲减少Mg(OH)2固体的量,可以加入少量的(　　)。A.NaOH固体B.NaCl固体C.MgSO4固体D.NaHSO4固体答案:D
解析:A项,加NaOH固体,会使c(OH-)增大,平衡左移,Mg(OH)2固体的量增加,错误;B项,加NaCl固体,平衡不移动,错误;C项,加MgSO4会使c(Mg2+)增大,平衡左移,Mg(OH)2固体的量增加,错误;D项,加NaHSO4固体,发生反应,c(OH-)减小,平衡右移, Mg(OH)2固体减少,正确。
3.已知溶度积Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,现将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,是否有沉淀析出,若有沉淀析出,可能是什么?为什么?答案:有,应是AgBr。因为AgBr的溶度积小,两种饱和溶液等体积混合后,相对于AgCl溶液,Ag+的浓度减小了,而相对于AgBr溶液,Ag+的浓度增大了,所以应有AgBr沉淀析出。
一、沉淀反应的应用重难归纳1.沉淀的生成。(1)沉淀生成时沉淀剂的选择原则。①使生成沉淀的反应进行得越完全越好(被沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能地小,即沉淀溶解度越小越好)。②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。
(2)常用的沉淀方法。①调节pH法。通过调节溶液的pH,使溶液中的杂质离子转化成沉淀而除去。如用CuO调节CuCl2溶液(含Fe3+)的酸碱性以除去Fe3+。②直接沉淀法。通过加入沉淀剂除去溶液中的某种指定离子或获取该难溶电解质。
2.沉淀的溶解。沉淀溶解时的关键步骤是加入的试剂能与产生沉淀的离子发生反应,生成挥发性物质(气体)或弱电解质(弱酸、弱碱或水),使平衡向沉淀溶解的方向移动。使沉淀溶解的常用方法主要有三种:①生成弱电解质,②发生氧化还原反应,③生成配合物。
3.沉淀的转化。(1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。但是,溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀。如:BaSO4 BaCO3。(2)当一种试剂能与溶液中几种离子生成沉淀时,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀;如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。
易错提醒 对于化学式中阴、阳离子的个数比相同,且含有相同离子的难溶电解质,如AgCl、AgBr、AgI,向含有Cl-、Br-、I-的溶液中滴入AgNO3溶液,不一定先析出AgI沉淀,最后析出AgCl沉淀,这要看溶液中Cl-、Br-、I-的浓度大小。
AgCl可以转化为AgBr,那么AgBr有没有可能转化为AgCl?提示:有可能,向AgBr的沉淀溶解平衡体系中加入足量的Cl-,就会使AgBr转化为AgCl。
学以致用要想除去废水中的Pb2+,最好选用下列哪种试剂[已知: Ksp(PbCl2)=1.9×10-14,Ksp(PbSO4)=1.06×10-8, Ksp(PbCO3)=3.3×10-14,Ksp(PbS)=8.0×10-28](　　)。A.NaClD.Na2CO3答案:B解析:由题意可知PbS的溶解度最小,用S2-沉淀废水中的Pb2+最完全。
二、沉淀溶解平衡图像分析重难归纳1.曲线上任一点均为饱和溶液,线外的点为非饱和溶液,可根据Q与Ksp的大小判断。2.求Ksp时可找曲线上合适的一点确定离子浓度进行计算,曲线上任一点的Ksp相同。
3.当坐标表示浓度的对数时,要注意离子浓度的换算,如lg c(X)=a,则c(X)=10a。4.当坐标表示浓度的负对数(-lg X=pX)时,pX越大,c(X)越小,c(X)=10-pX。
在T ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
1.A点是否有沉淀析出?B点是否有沉淀析出?提示:A点:QKsp,溶液过饱和,有沉淀析出。2.采取什么措施可以使溶液由C点到D点?该过程中Ksp(AgBr)是否变化?提示:增大c(Br-);Ksp(AgBr)不变化。
典例剖析已知p(Ba2+)=-lg c(Ba2+)、p(X2-)=-lg c(X2-),常温下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列叙述中正确的是(　　)。
解析:由图像信息知Ksp(BaSO4)c( ),A项错误,C项正确;M点时,Q(BaCO3)学以致用在T ℃时,铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中不正确的是(　　)。A.T ℃时,在Y点和Z点,Ag2CrO4的Ksp相等B.向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点C.T ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-8D.图中a= ×10-4
解析:一定温度下溶度积是常数,所以T ℃时,Y点和Z点Ag2CrO4的Ksp相等,A项正确;在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体仍为饱和溶液,点仍在曲线上,不能使溶液由Y点变为X点,B项正确;曲线上的点都是沉淀溶解平衡点,Ag2CrO4
1.下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是(　　)。A.相同温度下,AgCl在水中的溶解度大于在氯化钠溶液中的溶解度B.浓FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体C.自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液向下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)D.加入少量AgCl固体可以除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质答案:B
解析:B项为胶体的形成,不能用沉淀溶解平衡移动原理解释。
2.已知在pH为4~5的环境中,Cu2+、Fe2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸用蒸汽加热到80 ℃左右,再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法中可行的是(　　)。A.向溶液中通入Cl2,再加入纯净的CuO粉末调节pH为4~5B.向溶液中通入H2S使Fe2+沉淀C.向溶液中通入Cl2,再通入NH3,调节pH为4~5D.加入纯Cu将Fe2+还原为Fe
解析:根据题干信息,A项中的操作可将Fe2+先转化为Fe3+再转化为Fe(OH)3而除去,A项正确;在酸性溶液中H2S与Fe2+不反应,而H2S与Cu2+生成CuS沉淀,B项错误;C项中的操作会引入新的杂质 ,C项错误;由金属的活动性Fe>Cu知,D项错误。
3.实验:①0.1 ml·L-1 MgCl2溶液和0.2 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合得到悬浊液a,取少量悬浊液a过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向悬浊液a中滴加0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀。下列分析不正确的是(　　)。A.滤液b的pH=7B.②中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3C.滤液b的pH>7D.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
4.某温度时,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)。A.加入AgNO3,可以使溶液由Y点变到Z点B.加入少量水,平衡右移,Cl-浓度减小C.Z点没有AgCl沉淀生成D.Y点对应的Ksp等于X点对应的Ksp
解析:A项,加入AgNO3,c(Ag+)增大,c(Cl-)减小,而Y、Z点c(Cl-)相同,错误;B项,加入少量水,平衡右移,但c(Cl-)不变,错误;C项,Z点处c(Ag+)大,此时c(Ag+)和c(Cl-)乘积大于溶度积,有氯化银沉淀生成,错误;D项,温度不变,Ksp不变,X、Y点是相同温度下的溶解沉淀平衡曲线上的点,Ksp相同,正确。
5.已知25 ℃时Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36。下列说法中正确的是(　　)。A.25 ℃时,CuS的溶解度大于FeS的溶解度B.25 ℃时,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:FeS的Ksp大,且FeS与CuS中阴、阳离子个数比是相同的,因此FeS的溶解度比CuS的大,A项错误;Ksp不随浓度变化而变化,B项错误;因CuS的Ksp小于FeS的Ksp,故先出现CuS沉淀,C项错误;向含有Cu2+的工业废水中加入FeS,FeS会转化为更难溶的CuS,D项正确。
6.常温下,几种物质的溶度积常数见下表:
(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3,为制得纯净CuCl2溶液,宜加入　　　　调至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=　　　　　　　　　　。 (2)过滤后,将所得滤液经过　　　　、　　　　操作,可得到CuCl2·2H2O晶体。