高中化学 第3章 水溶液中的离子平衡 第4节 难溶电解质的溶解平衡（第2课时）沉淀反应的应用学案 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学学案VIP专享VIP免费

第2课时沉淀反应的应用1．能用平衡移动原理分析、理解沉淀的溶解与生成及沉淀转化的实质。2．学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。(重点)沉淀的生成与溶解[基础·初探]教材整理1沉淀的生成1．调节pH法加入氨水调节pH至7～8，可除去氯化铵溶液中的杂质氯化铁。反应离子方程式如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。2．加沉淀剂法以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2＋等生成极难溶的硫化物沉淀。反应离子方程式如下：Cu2＋＋S2－===CuS↓，Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。教材整理2沉淀的溶解1．原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断减少溶解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。2．溶解沉淀的试剂类型(1)酸溶解法：如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。(2)盐溶液溶解法：例如Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O。[探究·升华][思考探究]某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)、Fe(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。问题思考：(1)Fe(OH)3能否溶于稀硫酸？试用沉淀溶解平衡理论解释。【提示】能；Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)加入稀硫酸，H＋与OH－发生中和反应，上述平衡右移，故Fe(OH)3能溶于稀硫酸。(2)采取什么措施能使a点到b点？【提示】调节(增大)溶液pH，使c(Fe3＋)减小，c(OH－)增大。(3)向等物质的量浓度的Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，先后依次出现的沉淀是什么？【提示】Fe(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)2。(4)如何除去CuCl2溶液中混有的少量Fe3＋和Fe2＋？【提示】先加入H2O2或氯水，将Fe2＋转化为Fe3＋；再加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3调节CuCl2溶液的pH。[认知升华]1．沉淀的生成和溶解原理沉淀的生成和溶解这两个方向相反的过程相互转化的条件是离子浓度，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。2．沉淀的生成(1)沉淀生成的应用：常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。(2)沉淀的方法：①调节pH法。②加沉淀剂法。3．沉淀的溶解(1)沉淀的溶解原理：根据平衡移动原理，对于难溶电解质，只要不断减少溶解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。(2)沉淀溶解的方法：①酸溶解法。②盐溶解法。[题组·冲关]1．要使工业废水中的重金属离子Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10－41.81×10－71.84×10－14由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是()A．硫化物B．硫酸盐C．碳酸盐D．以上沉淀剂均可【解析】产生的沉淀的溶解度越小，沉淀反应进行的越完全。在某种沉淀中加入适当的沉淀剂，可使原来的沉淀溶解而转化为另一种溶解度更小的沉淀。【答案】A2．常温下几种难溶电解质的溶度积如下表所示：物质名称硫化亚铁硫化铜硫化锌溶度积6.3×10－186.3×10－361.6×10－24向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01mol·L－1Na2S溶液时，Fe2＋、Cu2＋、Zn2＋沉淀的先后顺序为()A．Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋B．Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋C．Zn2＋、Fe2＋、Cu2＋D．Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋【解析】组成结构相似的物质，Ksp越小越易形成沉淀。硫化铜的溶度积最小，Cu2＋最先沉淀，然后是Zn2＋、Fe2＋。【答案】B3．欲除去混在BaSO4中的少量CaCO3杂质，下列措施正确的是()A．盐酸、过滤B．稀硫酸、过滤C．NaOH溶液、过滤D．四氯化碳、分液【解析】A项，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，BaSO4不溶于盐酸，故可行；B项，CaSO4微溶，阻止反应进一步进行；C项，CaCO3与NaOH不反应；D项，CaCO3不溶于CCl4。【答案】A4．化工生产中含Cu2＋的废水常用MnS(s)作沉淀剂，其反应原理为Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。一定温度下，下列有关该反应的推理正确的是()A．该反应达到平衡时：c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)B．平衡体系中加入少量CuS(s)后，c(Mn2＋)变小C．平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)变大D．该反...