2017-2018学年度高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第四节 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.docVIP

第2课时　沉淀反应的应用 [目标导航]　1.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.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。 1．沉淀的生成 (1)调节pH法 如加入氨水调节pH＝4，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。 反应离子方程式： Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 (2)加沉淀剂法 以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应离子方程式如下： ①加Na2S生成CuS：S2－＋Cu2＋===CuS↓。 ②通入H2S生成CuS：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。 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，只要不断移去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)实例：①CaCO3沉淀溶于盐酸中： CO2气体的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡体系中的CO浓度不断减小，平衡向沉淀溶解的方向移动。 ②分别写出用HCl溶解难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2的离子方程式FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 ③向Mg(OH)2悬浊液中分别滴加蒸馏水、稀盐酸、NH4Cl溶液，白色沉淀将不溶解、溶解、溶解(填“溶解”或“不溶解”)。 3．沉淀的转化 (1)实验探究 ①AgCl、AgI、Ag2S的转化(教材实验3－4) 实验操作 实验现象 有白色沉淀生成 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀 化学方程式 NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3 AgCl＋KIAgI＋KCl 2AgI＋Na2SAg2S＋2NaI 实验结论 溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀 ②Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化(教材实验3－5) 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 产生红褐色沉淀 上层为无色溶液，下层为红褐色沉淀 化学方程式 MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl 3Mg(OH)2＋2FeCl32Fe(OH)3＋3MgCl2 (2)沉淀转化的实质 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，即将溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。 (3)沉淀转化的应用 ①除锅炉水垢 锅炉水垢中含CaSO4，可将CaSO4用Na2CO3处理，使之转化为CaCO3，然后用酸除去，其化学方程式为CaSO4＋Na2CO3CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。 ②自然界中矿物的转化 CuSO4溶液铜蓝(CuS)。 【合作探究】 1．除去溶液中的SO，选择钙盐还是钡盐？为什么？怎样选择沉淀剂？ 答案　(1)根据CaSO4微溶于水，BaSO4难溶于水，除去SO时，应选择钡盐，因为钡盐可使SO沉淀更完全。 (2)选择沉淀剂时，使生成沉淀的反应越完全越好；不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质离子。 2．向Mg(OH)2悬浊液中分别滴加稀盐酸和NH4Cl溶液，溶液变澄清，试解释原因。 答案　(1)Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，HCl===H＋＋Cl－，H＋与OH－结合成弱电解质H2O，使Mg(OH)2的溶解平衡右移，Mg(OH)2不断溶解，直至与盐酸反应完毕。 (2)Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，NH4Cl===NH＋Cl－，NH与OH－结合成弱电解质NH3·H2O，使Mg(OH)2的溶解平衡右移，直至Mg(OH)2完全溶解。 3．工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。写出用FeS除去Hg2＋的离子方程式。 答案　FeS(s)＋Hg2＋(aq)===HgS(s)＋Fe2＋(aq) 4．溶洞里美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹，试解释溶洞形成的化学原理。 答案　石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为可溶性的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。 一、沉淀的转化与生成 【例1】　已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16。下列说法错误的是(　　) A．AgCl不溶于水，不能转化为AgI B．在含有浓度均为0.001 mol·L－1的Cl－、I－的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶液，首先析出AgI沉淀 C．AgI比AgCl更难溶于水