第2课时沉淀溶解平衡的应用[核心素养发展目标]1.变化观念与平衡思想:能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。2.科学探究与创新意识:学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题,并设计实验探究方案,进行沉淀转化等实验探究。一、沉淀的溶解与生成1.沉淀的生成当溶液中浓度商(Q)大于溶度积(Ksp)时有沉淀生成。(1)调节pH法如加入氨水调节pH至4左右,可除去氯化铵溶液中的氯化铁。反应离子方程式为:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。(2)加沉淀剂法如用Na2S、H2S等做沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成难溶硫化物沉淀。①通入H2S除去Cu2+的离子方程式:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。②加入Na2S除去Hg2+的离子方程式:Hg2++S2-===HgS↓。2.沉淀的溶解当溶液中浓度商(Q)小于溶液积(Ksp)时,沉淀可以溶解。(1)酸溶解:如CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,原因是:CaCO3在水中存在溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),当加入盐酸后发生反应:CO+2H+===H2O+CO2↑,c(CO)降低,溶解平衡向溶解方向移动。(2)盐溶液溶解:如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。沉淀反应的应用(1)沉淀的生成和溶解是两个方向相反的过程,控制离子浓度,可以使反应向我们需要的方向转化。(2)利用生成沉淀除去某种离子时,沉淀生成的反应进行得越完全越好。(3)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溶解平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。例1(2018·辽宁大连月考)已知相同温度下,Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,且随pH的升高,Fe(OH)3首先析出。为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可以在加热搅拌的条件下,加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸,这种试剂不可以是()A.NH3·H2OB.MgOC.Mg(OH)2D.MgCO3答案A解析加NH3·H2O会引入新的杂质离子NH。MgO消耗Fe3+水解生成的H+,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去,同时MgO转化为MgCl2,不会引入新的杂质,即使MgO过量,由于MgO难溶于水,过滤即可除去。加Mg(OH)2和MgCO3的原理与加MgO原理相同。考点沉淀的溶解与生成题点沉淀的生成——调pH法思维启迪——沉淀剂选择的原则(1)要能除去溶液中指定的离子,又不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去,如沉淀NaNO3溶液中的Ag+,可用NaCl作沉淀剂。(2)溶液中沉淀物的溶解度越小,离子沉淀越完全,如沉淀Cu2+,可将其转化成CuCO3、CuS或Cu(OH)2沉淀,但这三种沉淀中CuS的溶解度最小,因此,沉淀成CuS时Cu2+除去得最完全。(3)多种弱碱阳离子的混合溶液中的某种离子或某几种离子分离时,常通过控制溶液的pH使溶解度最小的物质最先沉淀除去,而被提纯的离子不能生成沉淀,还要注意除杂时不能引入新的杂质。例2已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10mol2·L-2,Ksp(AgBr)=7.7×10-13mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12mol3·L-3。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO,浓度均为0.010mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()A.Cl-、Br-、CrOB.CrO、Br-、Cl-C.Br-、Cl-、CrOD.Br-、CrO、Cl-答案C解析要产生AgCl沉淀,c(Ag+)>mol·L-1=1.56×10-8mol·L-1;要产生AgBr沉淀,c(Ag+)>mol·L-1=7.7×10-11mol·L-1;要产生Ag2CrO4,需c2(Ag+)·c(CrO)>Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12mol3·L-3,即c(Ag+)>mol·L-1=3.0×10-5mol·L-1;显然产生沉淀的顺序为Br-、Cl-、CrO。考点沉淀的溶解与生成题点沉淀的生成——沉淀的先后思维启迪——沉淀的顺序当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时,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。相关链接沉淀的溶解、生成是沉淀溶解平衡的移动,可借助相关物质的Q与Ksp的相对大小判断,然后改变适当的条件来完成。(1)沉淀的生成当Q>Ksp时,沉淀溶解平衡向左移动,会生成沉淀。常用方法:①调节溶液的pH,②加入合适沉淀剂。(2)沉淀的溶解当Q<Ksp...