1、1第 2 课时 沉淀的溶解和转化学习目标1.掌握沉淀反应的应用,并运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题。2.培养知识迁移能力、动手实验能力和逻辑推理能力。学习过程【复习提问】1.难溶电解质的溶解平衡具有哪些特征?2.难溶电解质的溶解平衡受哪些外界因素影响?一、沉淀的溶解【交流研讨 1】试分析为什么 CaCO3可以溶解在盐酸中?【实验探究 1】阅读课本实验 3-3 完成下表并回答问题:滴加试剂 蒸馏水 盐酸 氯化铵溶液现象1.写出有关的化学方程式。22.应用平衡移动原理,解释上面实验发生的反应,并试从中找出使沉淀溶解的规律。【当堂检测 1】试比较 CaCO3和 CaSO4在盐酸中
2、的溶解性,用化学用语表达。二、沉淀的转化【交流研讨 2】写出课本实验 3-4 有关的化学方程式:【实验探究 2】阅读课本实验 3-5,完成下表并回答问题。步骤向 MgCl2溶液中滴加 NaOH 溶液向白色沉淀中滴加 FeCl3溶液静置现象写出有关的化学方程式:【交流研讨 3】如果将上述两个实验中沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序,会产生什么结果?试利用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释,并找出这类反应发生的特点。【交流研讨 4】试写出除水垢主要成分是 CaCO3、CaSO 4、Mg(OH) 2的化学方程式:3【交流研讨 5】通过学习沉淀溶解平衡,你对复分解反应发生的条件生成沉淀、气体和
3、水,又有哪些进一步的认识?【当堂检测 2】以 MnO2为原料制得的 MnCl2溶液中常含有 Cu2+、Pb 2+、Cd 2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质 MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS 在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的 MnCl2。根据上述实验事实,可推知 MnS 具有的相关性质是( )A.具有吸附性 B.溶解度与 CuS、PbS、CdS 等相同C.溶解度大于 CuS、PbS、CdS D.溶解度小于 CuS、PbS、CdS随堂检测1.工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是 ( )选项 污染物 处理措施 方法
4、类别A 废酸 加生石灰中和 物理法B Cu2+等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法C 含苯废水 用活性炭吸附 物理法D 含纯碱的废水 加石灰水反应 化学法2.25时,已知下列三种金属硫化物的溶度积常数( Ksp)分别为 Ksp(FeS)=6.310-18;Ksp(CuS)=1.310-36;Ksp(ZnS)=1.610-24。下列关于常温时的有关叙述正确的是( )A.硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大B.将足量的 ZnSO4晶体加入到 0.1molL-1的 Na2S 溶液中,Zn 2+的浓度最大只能达到41.610-23molL-1C.除去工业废水中含有的 Cu2+,可采用 FeS 固体作
5、为沉淀剂D.向饱和的 FeS 溶液中加入 FeSO4溶液后,混合液中 c(Fe2+)变大、 c(S2-)变小,但Ksp(FeS)变大3.已知:25时, KspMg(OH)2=5.6110-12,KspMgF2=7.4210-11。下列说法正确的是( )A.25时,饱和 Mg(OH)2溶液与饱和 MgF2溶液相比,前者的 c(Mg2+)大B.25时,Mg(OH) 2的悬浊液加入少量的 NH4Cl 固体, c(Mg2+)增大C.25时,Mg(OH) 2固体在 20mL0.01molL-1氨水中的 Ksp比在 20mL0.01molL-1NH4Cl溶液中的 Ksp小D.25时,在 Mg(OH)2的悬
6、浊液中加入 NaF 溶液后,Mg(OH) 2不可能转化成为 MgF24.已知几种难溶电解质的溶度积常数 Ksp(25)见下表:难溶电解质 AgCl AgBr AgI Ag2SO4 Ag2CrO4Ksp 1.810-10 5.410-13 8.510-17 1.410-5 1.1210-12下列叙述不正确的是( )A.由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小B.将等体积的 410-3molL-1的 AgNO3溶液和 410-3molL-1的 K2CrO4溶液混合,有Ag2CrO4沉淀产生C.向 AgCl 的悬浊液中滴加饱和 NaBr 溶液可以得到黄色 AgBr 悬浊液D.向 100mL
7、0.1molL-1的 Na2SO4溶液中加入 1mL0.1molL-1的 AgNO3溶液,有白色沉淀生成5.根据实验回答问题:(1)在一支试管中加入 2mL0.1molL-1的 ZnSO4溶液,再滴加 1molL-1的 Na2S 溶液可观察到的现象是 。 (2)静置后倾去上层清液,并用蒸馏水洗涤沉淀 23 次,然后向白色沉淀中滴加适量的0.1molL-1的 CuSO4溶液,振荡试管。观察到的现象是 。 (3)上述实验中反应的离子方程式是: 。 。 5(4)试用沉淀溶解平衡的原理分析解释(2)中实验现象的变化。6.在 Cl-和 Cr 的浓度都是 0.100molL-1的混合溶液中逐滴加入 AgN
8、O3溶液(忽略O2-4体积改变)时,问 AgCl 和 Ag2CrO4哪一种先沉淀?当 Ag2CrO4开始沉淀时,溶液中 Cl-离子浓度是多少?已知: Ksp(AgCl)=1.5610-10Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12。7.一溶液中含有 Fe3+和 Fe2+,它们的浓度都是 0.050molL-1。如果要求 Fe3+沉淀完全而 Fe2+不生成 Fe(OH)2沉淀,需控制 pH 在何范围?已知: KspFe(OH)3=1.110-36KspFe(OH)2=1.6410-14(提示:当某离子浓度小于 10-5molL-1时可以认为该离子沉淀完全了)8.试利用平衡移动原理解释下列事实:(
9、1)FeS 不溶于水,但能溶于稀盐酸中: 。 (2)分别用等体积的蒸馏水和 0.010molL-1硫酸洗涤 BaSO4沉淀,用水洗涤造成 BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量: 。 参考答案学习过程6【复习提问】1.难溶电解质的溶解平衡和化学平衡一样具有逆、等、动、定、变的特征。2.难溶电解质的溶解平衡会受温度、浓度及相关离子的浓度影响。一、【交流研讨 1】CaCO3在盐酸中可发生如下反应:所以可用强酸溶解部分难溶电解质如:CaCO 3、FeS、Al(OH) 3、Cu(OH) 2。【实验探究 1】滴加试剂 蒸馏水 盐酸 氯化铵溶液现象 固体无明显溶解现象 迅速溶解 可溶1.溶于盐酸:
10、Mg(OH) 2+2HCl MgCl2+2H2O溶于氯化铵:Mg(OH) 2+2NH4Cl MgCl2+2NH3H2O2.在溶液中存在 Mg(OH)2的溶解平衡:Mg(OH) 2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)在盐酸溶液中:H +(aq)+OH-(aq) H2O在氯化铵溶液中:N (aq)+OH-(aq) NH3H2OH+4规律:设法从沉淀溶解平衡体系中不断移去沉淀溶解、电离出的离子,如使生成弱电解质,可达到使沉淀溶解的目的。【当堂检测 1】两者在盐酸中发生的反应为:CaSO4(s) S (aq)+Ca2+(aq)O2-4二、【交流研讨 2】NaCl+AgNO3 AgCl+NaNO
11、3AgCl+KI AgI+KCl72AgI+Na2S Ag2S+2NaI【实验探究 2】步骤向 MgCl2溶液中滴加 NaOH 溶液向白色沉淀中滴加 FeCl3溶液静置现象 有白色沉淀析出 白色沉淀变为红褐色红褐色沉淀析出,溶液褪至无色MgCl 2+2NaOH Mg(OH)2+2NaCl3Mg(OH)2+2FeCl3 2Fe(OH)3+3MgCl 2【交流研讨 3】沉淀不会转化;沉淀只是从溶解度小的向溶解度更小的方向转化;两者差别越大,转化越容易。【交流研讨 4】CaSO4+Na2CO3 CaCO3+Na2SO4CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2Mg(OH)2+2HCl MgCl
12、2+2H2O【交流研讨 5】沉淀溶解的实质是沉淀溶解平衡的移动。酸、碱、盐之间反应发生的条件拓展为生成更难溶或更难电离或更易挥发的物质。【当堂检测 2】C随堂检测1.C 2.C 3.B 4.D5.(1)有白色沉淀生成(2)白色沉淀变为黑色沉淀(3)Zn 2+S2- ZnSZnS(s)+Cu 2+ CuS(s)+Zn2+(4)第一次生成的白色沉淀为 ZnS,在水中建立了沉淀溶解平衡:ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq),Ksp=1.610-24,此时 Qc=Ksp(ZnS)。加入 CuSO4溶液后,Cu 2+、S 2-的离子积 Qc大于Ksp(CuS)Ksp(CuS)=1.310-36
13、,故 Cu2+、S 2-结合生成 CuS 沉淀,即 ZnS 白色沉淀转化为溶度8积更小的 CuS 黑色沉淀。6.AgCl 先沉淀;当 Ag2CrO4开始沉淀时,溶液中 Cl-的浓度是 1.6410-5molL-17.溶液的 pH 控制在 3.77.8 之间。8.(1)FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq),加入稀盐酸后,S 2-+2H+ H2S,破坏了 FeS 的溶解平衡,使上述平衡向正方向移动,故 FeS 溶解(2)BaSO4(s) Ba2+(aq)+S (aq),用水洗涤使 BaSO4的溶解平衡向正反应方向移动,O2-4造成 BaSO4的损失;而用 H2SO4洗涤,H 2SO4 2H+S ,S 的存在抑制了 BaSO4的溶解,O2-4 O2-4故 BaSO4的损失量少。
