1、第三章 水溶液中的离子平衡第 2 课时 沉淀反应的应用第三章 水溶液中的离子平衡1能用平衡移动原理分析沉淀的溶解、生成与转化的实质。2会用沉淀溶解平衡原理分析解决生产、生活中的实际问题。沉淀的生成和溶解1沉淀的生成(1)应用在生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。(2)方法调节 pH 法，如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节 pH 至 78，可使 Fe3转变为沉淀而除去，发生反应的离子方程式为加沉淀剂法，如以 Na2S、H2S 等做沉淀剂，使某些金属离子(如Cu2、Hg2)等，生成极难溶的硫化物(CuS、HgS)等沉淀，发生反应的离
2、子方程式为 Cu2S2=CuS；Cu2H2S=CuS2H；Hg2S2=HgS；H2SHg2=HgS2H。Fe(OH)3Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH4。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，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向的方向移动，就可以使沉淀溶解。(2)方法酸溶解法，如用盐酸溶解 CaCO3、FeS、Cu(OH)2 等难溶电解质。盐溶液溶解法，如 Mg(OH)2 沉淀可溶于 NH4Cl 溶液，化学方程式为。沉淀溶解Mg(OH)22NH4Cl=MgCl22NH3H2O1正误判断：正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例。语
3、句描述正误阐释错因或列举反例(1)沉淀溶液中的 Ba2，加入的Na2SO4 溶液浓度越大，沉淀效果越好 (2)可以使要除去的离子全部通过沉淀除去 语句描述正误阐释错因或列举反例(3)除去 MgCl2 溶液中的 Fe2，先加入双氧水，再加入 MgO 即可 (4)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀 H2SO4 代替 H2O来洗涤 BaSO4 沉淀 (5)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好答案：(1)(2)绝对不溶的物质是没有的，要除去的离子不可能全部沉淀(3)(4)(5)洗涤 23 次为宜，次数越多，沉淀损失越多2已知 Ksp(AgCl)1.561010，Ksp(AgBr)7.71013，Ksp(A
4、g2CrO4)9.01012。某溶液中含有 Cl、Br和 CrO24，浓度均为 0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入 0.010 molL1的 AgNO3 溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序是什么？说明理由。能否直接根据 Ksp 大小来推测生成沉淀的先后顺序？答案：利用沉淀溶解平衡原理，当 QcKsp 时，有沉淀析出。溶液中 Cl、Br、CrO24 的浓度均为 0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入 0.010 molL1 的 AgNO3 溶液时，溶解度小的先满足QcKsp，有沉淀析出。比较 Ksp，AgBr、AgCl 同类型，溶解度：AgBr 1.561010 molL1，故溶解
5、度大小顺序为 AgBrAgClAg2CrO4，推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 Br、Cl、CrO24。由以上分析计算可知，对于类型相同且化学式中阴、阳离子的个数比相同的物质，可根据 Ksp 大小直接判断生成沉淀的顺序，而不同时，则不能根据 Ksp 大小直接判断生成沉淀的顺序。训练一 沉淀的生成1已知下表数据：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3 Ksp(25)8.010162.210204.01038 完全沉淀时的 pH 范围9.66.434对含等物质的量的 CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3 的混合溶液的说法，不正确的是()A该混合溶液的 pH3B向该混合溶液中逐滴加入
6、 NaOH 溶液，最先看到红褐色沉淀C向该溶液中加入适量氯水，并调节 pH 至 34 后过滤，可获得纯净的 CuSO4 溶液D在 pH5 的溶液中 Fe3不能大量存在解析：选 C。溶液 pH3 时，溶液中才能含有大量 Fe3，A 项正确；根据溶度积常数及相关计算可判断 B 项正确；由选项 C的操作可知，溶液中还有氯离子，即溶液中还存在 CuCl2，C项错误；由表中数据知 Fe3在 pH4 的环境中已沉淀完全，D项正确。训练二 沉淀的溶解2当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡 Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)时，为使 Mg(OH)2 固体的量减少，需加入少量的()ANH4NO3 BN
7、aOHCMgSO4DNa2SO4解析：选 A。要使 Mg(OH)2 固体的量减少，应使 Mg(OH)2 的沉淀溶解平衡右移，可减小 c(Mg2)或 c(OH)。NH4NO3 电离出的 NH4 能结合 OH，使沉淀溶解平衡右移。3试用平衡移动原理解释下列事实。(1)BaCO3 不溶于水，但不能用作钡餐。(2)CaCO3 难溶于稀 H2SO4，却能溶于醋酸。答案：(1)BaCO3(s)Ba2(aq)CO23(aq)，HCl=HCl，2HCO23=H2OCO2，盐酸电离的 H与 BaCO3 产生的CO23 结合生成 CO2 和 H2O，破坏了 BaCO3 的沉淀溶解平衡，c(Ba2)增大，引起人体中
8、毒。(2)CaCO3(s)Ca2(aq)CO23(aq)，H2SO4=SO24 2H，因为生成的 CaSO4溶解度较小，会附在 CaCO3的表面，阻止 CaCO3的沉淀溶解平衡右移。而 CH3COOHCH3COOH，生成的醋酸钙易溶于水；当 H与 CO23 结合生成 CO2 和 H2O 时，CaCO3 的沉淀溶解平衡右移。沉淀的转化1实验探究(1)难溶性银盐之间的转化实验步骤 实验现象有白色沉淀生成白色沉淀变为黄色黄色沉淀变为黑色离子方程式AgClI=AgICl2AgIS2=Ag2S2IAgCl=AgCl(2)Mg(OH)2 与 Fe(OH)3 的转化实验步骤 实验现象 离子方程式Mg22OH
9、=Mg(OH)23Mg(OH)22Fe3=2Fe(OH)33Mg2有白色沉淀生成白色沉淀变为红褐色2.沉淀转化的实质沉 淀 转 化 的 实 质 就 是。一 般 来说，的沉淀转化成的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别，沉淀转化越容易。沉淀溶解平衡的移动溶解度小溶解度更小越大3沉淀转化的应用(1)锅炉除水垢水垢CaSO4(s)Na2CO3CaCO3(s)盐酸 Ca2(aq)。两步反应的离子方程式：，。(2)原生铜硫化物的转化原生铜的硫化物氧化淋滤 CuSO4(溶液)ZnSPbS CuS(铜蓝)。CuSO4 与转化为铜蓝的离子方程式：。CaSO4(s)CO23(aq)CaCO3(s)SO24(aq)
10、CaCO32H=Ca2H2OCO2ZnSCu2(aq)ZnS(s)CuS(s)Zn2(aq)1正误判断：正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)AgCl 沉淀易转化为 AgI 沉淀且 Ksp(AgX)c(Ag)c(X)，故Ksp(AgI)Ksp(AgCl)语句描述正误阐释错因或列举反例(2)验证 Fe(OH)3 的溶解度小于Mg(OH)2，可将 FeCl3 溶液加入Mg(OH)2 悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色 (3)溶解度小的沉淀不能转化为溶解度比其大的沉淀 (4)在 CaCO3 的溶解平衡体系中通入 CO2，溶解平衡不移动答案：(
11、1)(2)(3)溶解度大的沉淀易转化为溶解度小的沉淀，但一定条件下溶解度小的沉淀也可以转化为溶解度比其大的沉淀(4)CO2 与 CO23 反应，促进 CaCO3 的溶解平衡正向移动2已知 AgCl 为难溶于水和酸的白色固体，Ag2S 为难溶于水和酸的黑色固体。常温下，Ksp(AgCl)1.81018，Ksp(Ag2S)6.31050。取 AgNO3 溶液，加 NaCl 溶液，静置，过滤，洗涤后，再加 Na2S 溶液，预测实验现象，并写出反应的离子方程式。答案：现象：白色沉淀(AgCl)转化为黑色沉淀(Ag2S)。离子方程式：AgCl=AgCl，S22AgCl=Ag2S2Cl。1向 5 mL N
12、aCl 溶液中滴入一滴 AgNO3 溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴 KI 溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴 Na2S溶液并振荡，沉淀又变为黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为()AAgClAgIAg2SBAgClAgIAgIAg2SDAgIAgClAg2S解析：选 C。沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化，由转化现象可知，三种沉淀物的溶解度关系为 AgClAgIAg2S。2已知 Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)1.01016。下列关于难溶物之间转化的说法中错误的是()AAgCl 不溶于水，不能转化为 AgIB两种难溶物的 Ksp 相差越大，难溶物就越容易
13、转化为更难溶的物质CAgI 比 AgCl 更难溶于水，所以 AgCl 可以转化为 AgID沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动解析：选 A。Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，故 AgI 比 AgCl 更难溶，一定条件下，AgCl 可以转化为 AgI。3已知 FeS、CuS 的溶度积常数分别为 6.31018、6.31036。下列说法正确的是()A同温度下，CuS 的溶解度大于 FeS 的溶解度B同温度下，向饱和 FeS 溶液中加入少量 Na2S 固体后，Ksp(FeS)变小C向含有等物质的量的 FeCl2 和 CuCl2 的混合溶液中逐滴加入Na2S 溶液，最先出现的沉淀是 FeSD除去工业
14、废水中的 Cu2，可以选用 FeS 做沉淀剂解析：选 D。A 项，由于 FeS 的 Ksp 大，且 FeS 与 CuS 的 Ksp表达式是相同类型的，因此 FeS 的溶解度比 CuS 大；B 项，Ksp 不随浓度变化而变化，它只与温度有关；C 项，先达到 CuS的 Ksp，先出现 CuS 沉淀；D 项，向含有 Cu2的工业废水中加入 FeS，FeS 会转化为更难溶的 CuS，可以用 FeS 做沉淀剂。学习小结 1.沉淀转化的实验(1)AgNO3 溶液 NaCl溶液产生白色沉淀 KI溶液白色沉淀转化为黄色 Na2S溶液黄色沉淀转化为黑色。(2)MgCl2 溶液NaOH溶液产生白色沉淀FeCl3溶液白色沉淀转化为红褐色。2.沉淀转化的应用(1)锅炉除水垢水垢CaSO4(s)Na2CO3溶液CaCO3(s)盐酸 Ca2(aq)。(2)自然界中矿物的转化原生铜的硫化物氧化、淋滤CuSO4 溶液渗透入闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS）铜蓝(CuS)。课后达标检测 按ESC键退出全屏播放本部分内容讲解结束