資源簡(jiǎn)介

(共29張PPT)
第三章
水溶液中的離子反應(yīng)與平衡
第四節(jié)　沉淀溶解平衡
課題2　沉淀溶解平衡的應(yīng)用
內(nèi)容索引
學(xué)習(xí)目標(biāo)
活動(dòng)方案
課堂反饋
學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)
1. 認(rèn)識(shí)沉淀溶解平衡的應(yīng)用。
2. 能利用沉淀溶解平衡設(shè)計(jì)沉淀的轉(zhuǎn)化。
活 動(dòng) 方 案
1. 下表列出了一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(25 ℃)。


假設(shè)食鹽水中所含雜質(zhì)Ca2＋和Mg2＋，將它們分別除去的沉淀劑最好是什么？
【答案】 Na2CO3、NaOH。
活動(dòng)一：學(xué)習(xí)選擇合適的沉淀劑
化學(xué)式 CaCO3 CaSO4 Ca(OH)2 MgCO3 Mg(OH)2
Ksp 2.8×10－9 4.9×10－5 4.8×10－6 6.8×10－6 1.8×10－11
2. 下表列出了一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(25 ℃)。


工業(yè)廢水中的Cu2＋和Hg2＋直接排放會(huì)污染環(huán)境，將它們分別除去的沉淀劑最好是什么？
【答案】 均可用Na2S。
化學(xué)式 Cu(OH)2 Hg(OH)2 CuS HgS
Ksp 2.2×10－20 3×10－25 6.3×10－36 1.6×10－52
1. 家用熱水瓶長(zhǎng)時(shí)間使用后，里面會(huì)存在水垢。水垢主要含CaCO3和Mg(OH)2，除去水垢的方法之一是用食醋浸泡。從沉淀溶解平衡的角度解釋用食醋除水垢的原理。
活動(dòng)二：認(rèn)識(shí)沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化
2. 完成下列兩組實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并解釋。
實(shí)驗(yàn)一
步驟1：向盛有2 mL 0.1 mol·L－1NaCl溶液的試管中滴加2滴0.1 mol·L－1AgNO3溶液。
步驟2：振蕩試管，然后向其中滴加4滴0.1 mol·L－1KI溶液。
步驟3：振蕩試管，然后再向其中滴加4滴0.1 mol·L－1Na2S溶液。
實(shí)驗(yàn)二
步驟1：向盛有2 mL 0.1 mol·L－1MgCl2溶液的試管中滴加2滴2 mol·L－1 NaOH溶液。
步驟2：振蕩試管，然后向其中滴加4滴0.1 mol·L－1FeCl3溶液。
(1) 在下表中記錄觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。



(2) 寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)一步驟2、3中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。
實(shí)驗(yàn)一步驟 1 2 3
現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)二步驟 1 2 現(xiàn)象 生成白色沉淀
沉淀轉(zhuǎn)化為黃色
沉淀轉(zhuǎn)化為黑色
生成白色沉淀
沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色
(3) 下表所示為25 ℃時(shí)AgCl、AgI、Ag2S、Mg(OH)2和Fe(OH)3的溶度積常數(shù)。


實(shí)驗(yàn)一步驟2、3的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明沉淀可以向什么方向進(jìn)行轉(zhuǎn)化？
【答案】 沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀。
化學(xué)式 AgCl AgI Ag2S Mg(OH)2 Fe(OH)3
Ksp 1.8×10－10 8.5×10－17 6.3×10－50 5.6×10－12 2.8×10－39
3. 鍋爐水垢中含有CaSO4，處理的方法是用Na2CO3溶液浸泡，待水垢轉(zhuǎn)化為CaCO3后用酸除去。已知CaSO4和CaCO3的溶度積常數(shù)分別為4.9×10－5、3.4×10－9。
(1) 計(jì)算當(dāng)CaSO4開(kāi)始轉(zhuǎn)化為CaCO3時(shí)所需Na2CO3溶液的最小濃度。
(2) 如果用Na2SO4溶液浸泡CaCO3，CaCO3是否能轉(zhuǎn)化為CaSO4，如果能，計(jì)算所需Na2SO4溶液的最小濃度。
(3) 由(1)(2)的計(jì)算結(jié)果可知沉淀之間的相互轉(zhuǎn)化有什么規(guī)律？
【答案】 沉淀更易轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，也可以轉(zhuǎn)化為相對(duì)易溶的沉淀。
(1) 當(dāng)人進(jìn)食后，口腔中的細(xì)菌分解食物會(huì)生成有機(jī)酸，當(dāng)牙齒長(zhǎng)時(shí)間和有機(jī)酸接觸會(huì)形成蛀牙，俗稱(chēng)齲齒。解釋有機(jī)酸引起蛀牙的原因。
活動(dòng)三：認(rèn)識(shí)沉淀溶解平衡在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用
(2) 研究發(fā)現(xiàn)，在飲用水、食物或牙膏中添加氟化物，能起到預(yù)防齲齒的作用，這是因?yàn)榉x子與羥基磷灰石反應(yīng)生成了氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]。已知Ca5(PO4)3OH、Ca5(PO4)3F的溶度積常數(shù)分別為8× 10－30、3.8×10－60。
①寫(xiě)出Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為Ca5(PO4)3F的離子方程式。
②Ca5(PO4)3OH能轉(zhuǎn)化為Ca5(PO4)3F的原因什么？
【答案】 Ca5(PO4)3F比Ca5(PO4)3OH更難溶。
③為什么將Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為Ca5(PO4)3F能預(yù)防齲齒？
【答案】 Ca5(PO4)3F更難溶，不易與有機(jī)酸電離出的H＋反應(yīng)，使得沉淀溶解平衡更難向溶解方向移動(dòng)。
2. 孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3，還含少量Fe2O3、FeCO3和SiO2。實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuCl2·3H2O的步驟如下：
已知實(shí)驗(yàn)中各金屬離子開(kāi)始沉淀及沉淀完全的pH如下表所示：
金屬離子 Fe2＋ Cu2＋ Fe3＋
開(kāi)始沉淀的pH 6.4 4.7 1.5
沉淀完全的pH 8.4 6.7 2.8
(1) 實(shí)驗(yàn)中“氧化”的目的是什么？如果沒(méi)有這一步，有什么后果？
【答案】 將Fe2＋氧化為Fe3＋。如果沒(méi)有這一步，則無(wú)法除去Cu2＋中的Fe2＋。
(2) “調(diào)pH”的范圍是多少？為了不引入雜質(zhì)，試劑X可以使用哪些物質(zhì)？
【答案】 2.8～4.7　CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3
課 堂 反 饋
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A. H2SO4 B. NH4Cl
C. NaOH固體 D. 水
【答案】 C
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2.實(shí)驗(yàn)：①2 mL 0.1 mol·L－1AgNO3溶液和2 mL 0.1 mol·L－1NaCl溶液混合得到濁液a，過(guò)濾得到濾液b和白色沉淀c；②向?yàn)V液b中滴加2滴 0.1 mol·L－1KI溶液，出現(xiàn)渾濁；③向沉淀c中滴加 0.1 mol·L－1 KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是(　 　)
B. 濾液b中不含有Ag＋
C. ③中顏色變化說(shuō)明AgCl轉(zhuǎn)化為AgI
D. 實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgCl更難溶
【答案】 B
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A. 相同溫度時(shí)，MnS的Ksp比CuS的Ksp小
B. 該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C. 向平衡體系中加入少量CuSO4固體后，c(Cu2＋)減小，c(Mn2＋)增大
D. 設(shè)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K，則K·Ksp(CuS)＝Ksp(MnS)
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【答案】 D
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4. (石門(mén)一中期中)25 ℃時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列說(shuō)法正確的是(　 　)
A. 25 ℃時(shí)，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c (Mg2＋)大
B. 25 ℃時(shí)，向Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c (Mg2＋)增大
C. 25 ℃時(shí)，Mg(OH)2固體在20 mL 0.01 mol·L－1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L－1 NH4Cl溶液中的Ksp小
D. 25 ℃時(shí)，向Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為MgF2
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【答案】 B
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5. 某pH＝1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3雜質(zhì)，為了除去FeCl3雜質(zhì)，需將溶液調(diào)至pH＝4。調(diào)節(jié)溶液pH的同時(shí)不引入雜質(zhì)，應(yīng)選用的試劑是(　 　)
A. NaOH B. ZnO
C. ZnSO4 D. Fe2O3
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【答案】 B
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6. 醫(yī)院用于腸胃檢查的鋇餐，為什么選用BaSO4而不用BaCO3
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7. 要使工業(yè)廢水中的重金屬離子Pb2＋沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2＋與這些離子形成的化合物的溶解度如下：


由上述數(shù)據(jù)可知，選用的沉淀劑最好是__________。
1
化合物 PbSO4 PbCO3 PbS
溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14
硫化物
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8. 已知25 ℃物質(zhì)的溶度積常數(shù)為Ksp(FeS)＝6.3×10－18、Ksp(CuS)＝1.3×10－36。除去工業(yè)廢水中的Cu2＋，可以選用FeS作沉淀劑，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式：__________________________________________。反應(yīng)的平衡常數(shù)＝____________。
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Cu2＋(aq)＋FeS(s)===CuS(s)＋Fe2＋(aq)
4.85×1018
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9. 工業(yè)上制取CuCl2的生產(chǎn)流程如下：
請(qǐng)結(jié)合下表數(shù)據(jù)，回答問(wèn)題。
1
物質(zhì) Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
溶度積(25 ℃) 8.0×10－16 2.2×10－20 4.0×10－38
完全沉淀時(shí)的pH范圍 ≥9.6 ≥6.4 3～4
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(1) 在溶液A中加入NaClO的目的是__________________________ _______________________。
(2) 在溶液B中加入CuO的作用是___________________________ ________________________。
(3) 操作a的目的是____________________________________。
(4) 在Cu(OH)2中加入鹽酸使Cu(OH)2轉(zhuǎn)化為CuCl2，采用稍過(guò)量鹽酸和低溫蒸干的目的是__________________。
1
將Fe2＋氧化為Fe3＋，使后續(xù)分離更加完全
調(diào)節(jié)溶液的pH為3～4，使Fe3＋
完全轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3沉淀
洗滌Cu(OH)2表面的可溶性雜質(zhì)
抑制Cu2＋的水解
謝謝觀看
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