高中化学 第3章 第3节 第2课时 沉淀溶解平衡的应用学案（含解析）鲁科版选修4-鲁科版高中选修4化学学案VIP专享VIP免费

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...